《复合材料》教学大纲课程名称：复合材料课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：CompositeMaterials其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：材料现代研究方法、材料科学基础、材料化学后续课程支排：材料物理性能、陶瓷工艺原理、功能高分子材料授课时间：1-16周周二3-4节授课地点：松山湖校区6A-204智慧教室C40授课对象：2022级材料科学与工程1班（专升本）开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：马连华/教授答艇时间、地点与方式：每周二，交叉科学中心B11课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：复合材料，陈华辉，刘瑞平，汪长安主编，北京大学出版社，2021.教学参考资料：复合材料学，张以河，化学工业出版社，第二版，2022课程简介：《复合材料》是针对材料科学与工程专业开设的一门专业选修课程。复合材料是近几十年来得到快速发展的先进材料，其在航空航天、机械、建筑、交通等领域得到广泛应用。本课程系统讲授复合材料的发展概况，各类增强材料，复合材料设计理论以及典型复合材料（聚合物基、金属基、陶瓷基、碳/碳复合材料）的结构、界面、制备工艺、性能特点、应用场景和发展动态。通过对本课程的学习，使学生能够较系统地理解复合材料的基本概念和理论，各类复合材料的特性、工艺、应用以及发展趋势，拓宽学生在材料科学方面的知识视野课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：1工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础1-2具备解决材料科学与工程领域复杂掌握复合材料的基本概念、分类及性能特点，了解复合材工程问题所需的专业知识及应用能力。和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学与1
1 《复合材料》教学大纲 课程名称： 复合材料 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Composite Materials 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料现代研究方法、材料科学基础、材料化学 后续课程支撑：材料物理性能、陶瓷工艺原理、功能高分子材料 授课时间： 1-16 周 周二 3-4 节 授课地点：松山湖校区 6A-204 智慧教室 C 40 授课对象： 2022 级材料科学与工程 1 班（专升本） 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 马连华/教授 答疑时间、地点与方式：每周二，交叉科学中心 B11 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材：复合材料，陈华辉，刘瑞平，汪长安 主编，北京大学出版社，2021. 教学参考资料：复合材料学，张以河，化学工业出版社，第二版，2022. 课程简介：《复合材料》是针对材料科学与工程专业开设的一门专业选修课程。复合材料是近几十年来得到快速发展的先进材料，其在航空航天、机械、 建筑、交通等领域得到广泛应用。本课程系统讲授复合材料的发展概况，各类增强材料，复合材料设计理论以及典型复合材料（聚合物基、金属基、陶 瓷基、碳/碳复合材料）的结构、界面、制备工艺、性能特点、应用场景和发展动态。通过对本课程的学习，使学生能够较系统地理解复合材料的基本 概念和理论，各类复合材料的特性、工艺、应用以及发展趋势，拓宽学生在材料科学方面的知识视野。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握复合材料的基本概念、分类及性能特点，了解复合材 1-2 具备解决材料科学与工程领域复杂 工程问题所需的专业知识及应用能力。 1 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础 和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学与
工程领域的复杂工程问题。料在各领域的应用，研究进展及发展方向。目标2：2-3能够认识到解决材料科学与工程复理解复合材料界面结构和界面效应、材料复合过程及复合2问题分析：能够运用数学、白然科学和材料科学杂工程问题有多种方案可选择，通过文材料性能的一般规律，能够运用复合材料设计理论，合理与工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究寻求可替代的解决方案：分析和选用基体和增强材料，提高界面性能，初步具备复合材料献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问题，以解决复杂工程问题备选方案实施过程结构分析与设计能力，并能够将其应用于复杂工程问题的获得有效结论。的影响因素，获得有效结论。分析。目标3：掌握聚合物基、金属基、陶瓷基、碳/碳复合材料3设计开发解决方案：能够设计针对材料科学与工3-1掌握材料科学与工程领域工程设计的基本性能、界面特性和设计方法，了解其工艺、应用以程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需和产品开发全周期、全流程的基本设计及对经济、社会发展和环境的影响。求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节/开发方法和技术，了解影响设计目标中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、和技术方案的各种因素。文化以及环境等因素。理论教学进程表支撑教学模式周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学方法作业安排课程线下/混合式目标线下目标复合材料的发展概况，复合材料的定义、课堂讨论：生产和生课堂讲授命名和分类（置点）：复合材料的性能特活中的复合材料。马连华复合材料概述点（难点）。复合材料的主要应用领域（重点）：复合线下课程思政作业：通过课堂讲授与目标材料前沿进展（难点）。文献检索或网络资2
2 料在各领域的应用，研究进展及发展方向。 工程领域的复杂工程问题。 目标 2： 理解复合材料界面结构和界面效应、材料复合过程及复合 材料性能的一般规律，能够运用复合材料设计理论，合理 选用基体和增强材料，提高界面性能，初步具备复合材料 结构分析与设计能力，并能够将其应用于复杂工程问题的 分析。 2-3 能够认识到解决材料科学与工程复 杂工程问题有多种方案可选择，通过文 献研究寻求可替代的解决方案，分析和 解决复杂工程问题备选方案实施过程 的影响因素，获得有效结论。 2 问题分析：能够运用数学、自然科学和材料科学 与工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文 献研究分析材料科学与工程领域复杂工程问题，以 获得有效结论。 目标 3：掌握聚合物基、金属基、陶瓷基、碳/碳复合材料 的基本性能、界面特性和设计方法，了解其工艺、应用以 及对经济、社会发展和环境的影响。 3-1 掌握材料科学与工程领域工程设计 和产品开发全周期、全流程的基本设计 /开发方法和技术，了解影响设计目标 和技术方案的各种因素。 3 设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工 程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需 求的系统、单元 或工艺流程，并能够在设计环节 中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、 文化以及环境等因素。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 复合材料概述 马连华 1 复合材料的发展概况，复合材料的定义、 命名和分类（重点）；复合材料的性能特 点（难点）。 线下 课堂讲授 课堂讨论：生产和生 活中的复合材料。 目 标 一 1 复合材料的主要应用领域（重点）；复合 材料前沿进展（难点）。 线下 课堂讲授与 课程思政作业：通过 文献检索或网络资 目 标
小组讨论课程思政融入点：1）介绍复合材料重要应源查找，每人须完成用场量和发展方向，引导学生探过复合材不少于1500字关于料在社会发展中的重要作用，激发学生对复合材料在航空航本课程的兴，促进学习积极性：2）以复天，交通运输、土木建筑等领域前沿进合材料在航空航天领城的应用展开讨论，展的课程论文。开阀学生视野，提升专业学习的贵任感和能力培养作业：每人使命感。须完成跟本课程相关的英文文献翻译1篇。增强材料的概念和分类（重点）：各种增线下强材料（纤维、颗粒、品须）的性能、制备方法和表面处理方法（难点）。课堂讲授和课堂讨论：各类纤维目标马连华32-3增强材料课程思政融入点：介绍我国主要的碳纤维小组讨论二的性能特点。生产企业及国产碳纤维应用情况，介绍国内外硬纤维的性能对比，使学生能够群证地看特间题，树立为国奋斗的远大志向。复合材料设计原则：复合材料界面黏结理线下课程思政作业；通过目标论：界面设计原则（重点）：界面的微结学习复合材料领域复合材料设计理二马连华4构、结合强度及残余应力表征方法（重点）；课堂讲授杜善义院士的科研3-5论复合材料的复合效应，混合法则及其应用事迹，培养学生的家（难点）。国情怀、责任担当和3
3 课程思政融入点：1）介绍复合材料重要应 用场景和发展方向，引导学生探讨复合材 料在社会发展中的重要作用，激发学生对 本课程的兴趣，促进学习积极性；2）以复 合材料在航空航天领域的应用展开讨论， 开阔学生视野，提升专业学习的责任感和 使命感。 小组讨论 源查找，每人须完成 不少于 1500 字关于 复合材料在航空航 天，交通运输、土木 建筑等领域前沿进 展的课程论文。 能力培养作业：每人 须完成跟本课程相 关的英文文献翻译 1 篇。 一 2-3 增强材料 马连华 3 增强材料的概念和分类（重点）；各种增 强材料（纤维、颗粒、晶须）的性能、制 备方法和表面处理方法（难点）。 课程思政融入点：介绍我国主要的碳纤维 生产企业及国产碳纤维应用情况，介绍国 内外碳纤维的性能对比，使学生能够辩证 地看待问题，树立为国奋斗的远大志向。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：各类纤维 的性能特点。 目 标 二 3-5 复合材料设计理 论 马连华 4 复合材料设计原则；复合材料界面黏结理 论；界面设计原则（重点）；界面的微结 构、结合强度及残余应力表征方法（重点）； 复合材料的复合效应，混合法则及其应用 （难点）。 线下 课堂讲授 课程思政作业：通过 学习复合材料领域 杜善义院士的科研 事迹，培养学生的家 国情怀、责任担当和 目 标 二
课程思政融入点：由材料与材料的复合效民族精神。应引出取长补短、刚柔相济、功能互补思维，引导学生培养相互包容、合作共的团队合作意识，注重沟通与合作。聚合物基复合材料的性能特点：增强纤维线下和基体的种类及选择选择（重点）：聚合目标课堂讲授和聚合物基复合材物基复合材料界面表征和界面增强方法课堂讨论：聚合物复马连华55-7三小组讨论料（难点）：聚合物基复合材料的制备工艺：合材料的性能。纤维增强复合材料的力学性能：聚合物基复合材料的典型应用。金属基复合材料的分类及基体的选用原则线下（重点）：金属基复合材料的制造方法：界面类型与结合、界面结构及反应，界面对复合材料性能的影响及界面优化和界面课堂讲授和目标课堂讨论：常用的金反应的控制途径（难点）：金属基复合材马连华78-11金属基复合材料三小组讨论料的性能和应用。属基体及选用原则。课程思政融入点：通过介绍做及钛合金的性能特点，了解中国钛合金支架材料的自主研发能力，激发学生的学习热情和民族自豪感。陶瓷基复合材料的基体和增强材料的选线下目标课堂讲授和课堂讨论：陶瓷基复马连华611-14陶瓷基复合材料择：陶瓷基复合材料的设计理论（重点）：小组讨论三合材料的应用领域。陶瓷基复合材料的增韧机理、界面和制备4
4 课程思政融入点：由材料与材料的复合效 应引出取长补短、刚柔相济、功能互补思 维，引导学生培养相互包容、合作共赢的 团队合作意识，注重沟通与合作。 民族精神。 5-7 聚合物基复合材 料 马连华 5 聚合物基复合材料的性能特点；增强纤维 和基体的种类及选择选择（重点）；聚合 物基复合材料界面表征和界面增强方法 （难点）；聚合物基复合材料的制备工艺； 纤维增强复合材料的力学性能；聚合物基 复合材料的典型应用。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：聚合物复 合材料的性能。 目 标 三 8-11 金属基复合材料 马连华 7 金属基复合材料的分类及基体的选用原则 （重点）；金属基复合材料的制造方法； 界面类型与结合、界面结构及反应，界面 对复合材料性能的影响及界面优化和界面 反应的控制途径（难点）；金属基复合材 料的性能和应用。 课程思政融入点：通过介绍钛及钛合金的 性能特点，了解中国钛合金支架材料的自 主研发能力，激发学生的学习热情和民族 自豪感。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：常用的金 属基体及选用原则。 目 标 三 11-14 陶瓷基复合材料 马连华 6 陶瓷基复合材料的基体和增强材料的选 择；陶瓷基复合材料的设计理论（重点）； 陶瓷基复合材料的增韧机理、界面和制备 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：陶瓷基复 合材料的应用领域。 目 标 三
工艺（难点）：典型的陶瓷基复合材料性能及应用。线下碳/碳复合材料的性能特点，碳纤维和基体课堂讨论：碳/碳复合目标课堂讲授和碳的选择：碳/碳复合材料的制备工艺（重马连华材料的优势及应用514-16碳/碳复合材料三小组讨论点）、界面及组织、抗氧化保护（难点）：领域。碳/碳复合材料的应用。合计32 课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业实验论文报告文献翻译55目标一1-21005目标二2-31001503-1202010目标三0总计404020100各注：1）根据（东芜理工学院考试管理规定》第十二条规定：课3次（或6课时）学生不得套加读课程的期替考核。2）各项考核标准见附件示。大纲编写时间：2023年9月1日5
5 工艺（难点）；典型的陶瓷基复合材料性 能及应用。 14-16 碳/碳复合材料 马连华 5 碳/碳复合材料的性能特点，碳纤维和基体 碳的选择；碳/碳复合材料的制备工艺（重 点）、界面及组织、抗氧化保护（难点）； 碳/碳复合材料的应用。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：碳/碳复合 材料的优势及应用 领域。 目 标 三 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 实验 论文报告 文献翻译 目标一 1-2 10 0 5 5 目标二 2-3 10 0 15 5 目标三 3-1 20 0 20 10 总计 40 0 40 20 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2023 年 9 月 1 日