《聚合物基复合材料》课程教学大纲 Polymer Matrix Composites 课程代码： 课程性质：专业选修课 适用专业：高分子材料与工程 开课单位：材料与能源学院 总学分数：1.5 总学时数：24 编写年月：2020年3月 修订年月：2022年8月 执笔：董智贤 课程负责人：董智贤 专业负责人： 一、课程任务和教学目标 1.课程任务 《聚合物基复合材料》是“高分子材料与工程"专业的专业必修课程之一。课程在《有 机化学》、《物理化学》、《高分子化学》、《高分子物理》等课程和基础上，本课程的任务通过 介绍聚合物基复合材料的基本概念、基础理论、设计思想、制备方法和性能分析测试技术， 以及聚合物基复合材料学科的新知识、新技术和新进展，培养学生运用相关知识和原理分析 和解决工程实际问题，具备一定的工程设计能力，过程开发能力或科学研究能力 CourseTask Polymer Matrix Composites is one of the professional compulsory courses for polymer materials and engineering.The course is based on the courses of Organic Chemistry,Physical Chemistry,Polymer Chemistry,Polymer Physics,etc.The task of this course is to introduce the basic concepts,basic theories,design ideas,preparation methods and performance analysis and testing techniques,as well as new knowledge,new technologies and new developments in the subject of polymer matrix composites,Students are cultivated to use relevant knowledge and principles to analyze and solve practical engineering problems,and to have certain engineering design capabilities.process development capabilities or scientific research abilities. 2.教学目标
《聚合物基复合材料》课程教学大纲 Polymer Matrix Composites 课程代码： 课程性质：专业选修课 适用专业：高分子材料与工程 开课单位：材料与能源学院 总学分数：1.5 总学时数： 24 编写年月： 2020 年 3 月 修订年月：2022 年 8 月 执 笔：董智贤 课程负责人： 董智贤 专业负责人： 一、课程任务和教学目标 1. 课程任务 《聚合物基复合材料》是“高分子材料与工程"专业的专业必修课程之一。课程在《有 机化学》、《物理化学》、《高分子化学》、《高分子物理》等课程和基础上，本课程的任务通过 介绍聚合物基复合材料的基本概念、基础理论、设计思想、制备方法和性能分析测试技术， 以及聚合物基复合材料学科的新知识、新技术和新进展，培养学生运用相关知识和原理分析 和解决工程实际问题，具备一定的工程设计能力，过程开发能力或科学研究能力。 Course Task Polymer Matrix Composites is one of the professional compulsory courses for polymer materials and engineering. The course is based on the courses of Organic Chemistry, Physical Chemistry, Polymer Chemistry, Polymer Physics, etc. The task of this course is to introduce the basic concepts, basic theories, design ideas, preparation methods and performance analysis and testing techniques, as well as new knowledge, new technologies and new developments in the subject of polymer matrix composites, Students are cultivated to use relevant knowledge and principles to analyze and solve practical engineering problems, and to have certain engineering design capabilities, process development capabilities or scientific research abilities. 2. 教学目标
本课程的教学目标是通过本课程的学习，培养具有坚实聚合物基复合材料的基础知识和 理论基础，熟悉聚合物基复合材料的结构设计、成型工艺和性能分析方法，能在聚合物基复 合材料领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产、分析检测、工程管理及经营等方面 工作的高素质、创新性工程技术人才。具体教学目标如下： 教学目标1：能够基于聚合物基复合材料组成与结构的基础知识，复合材料结构设计的 基本原理和性能研究的基本方法，分析聚合物基复合材料制品性能的影响因素。（支撑毕业 要求指标点2.4) 教学目标2：能够基于聚合物基复合材料的选材原则、结构设计、成型工艺控制和性能 测试方法，对聚合物基复合材料制品的生产和制造过程出现的技术问题进行分析论证，能够 提出合理解决方案。（支撑毕业要求指标点4.1） 教学目标3：培养学生树立正确的聚合物基复合材料材料设计思想和选材原则，客观评 价聚合物基复合材料制品设计方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承 担的责任。（支撑单业要求指标点6.2） 教学目标4：培养学生理解聚合物基复合材料的制备和生产过程对环境、社会可持续发 展的影响，对聚合物基复合材料的开发和应用做出正确的评价。（支撑毕业要求指标点7,2） 3.教学目标对毕业要求指标点的支撑关系 毕业要求指标毕业要求指标半业要求指标半业要求指标 点2.4 点4.1 点6.2 点72 教学目标1 教学目标2 数学目标3 教学目标4 4.课程目标分类及与毕业要求指标点的支撑比例如下表： 毕业要求 指标点 《聚合物基复合材料》课程支撑比目标分 目标 例类
本课程的教学目标是通过本课程的学习，培养具有坚实聚合物基复合材料的基础知识和 理论基础，熟悉聚合物基复合材料的结构设计、成型工艺和性能分析方法，能在聚合物基复 合材料领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产、分析检测、工程管理及经营等方面 工作的高素质、创新性工程技术人才。具体教学目标如下： 教学目标 1：能够基于聚合物基复合材料组成与结构的基础知识，复合材料结构设计的 基本原理和性能研究的基本方法，分析聚合物基复合材料制品性能的影响因素。（支撑毕业 要求指标点 2.4） 教学目标 2：能够基于聚合物基复合材料的选材原则、结构设计、成型工艺控制和性能 测试方法，对聚合物基复合材料制品的生产和制造过程出现的技术问题进行分析论证，能够 提出合理解决方案。（支撑毕业要求指标点 4.1） 教学目标 3：培养学生树立正确的聚合物基复合材料材料设计思想和选材原则，客观评 价聚合物基复合材料制品设计方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承 担的责任。（支撑毕业要求指标点 6.2） 教学目标 4：培养学生理解聚合物基复合材料的制备和生产过程对环境、社会可持续发 展的影响，对聚合物基复合材料的开发和应用做出正确的评价。（支撑毕业要求指标点 7.2） 3. 教学目标对毕业要求指标点的支撑关系 毕业要求指标 点 2.4 毕业要求指标 点 4.1 毕业要求指标 点 6.2 毕业要求指标 点 7.2 教学目标 1 √ 教学目标 2 √ 教学目标 3 √ 教学目标 4 √ 4. 课程目标分类及与毕业要求指标点的支撑比例如下表： 毕业要求 指标点 《聚合物基复合材料》课程 目标 支撑比 例 目标分 类
2.问题分析：能够应 用数学、白姚学利 2.4能运用基本原 数学日标1，学能够基干聚 理。通过文献研穷 工程科学的基本质 理，识别、表达并 析高分子材料 物基复合材料组成与结构的 工程领域的复杂工 基础知识，复合材料结构设 35% 过文献研究分析高 的基本原理和性能研究的基 程问期的餐影响因素， 分子材料复杂工和 本方法，分析聚合物基复合材 获得有效结论：（教 问题，以获得有效纪 料制品性能的影响因素。 学环节权重0.3) 4研究：能够基于料 学原理并采用科学 4.1能够基于科学 教学目标2：能够基于聚合物 方法对高分子材料 原理、新过文狱研序 基复合材料的选材原则、结构 制备、加工及应用中 或相关方法，调研和 分析高分子材料制 设计、成型工艺控制和性能测 研究，包括设计 加工及应用中的 试方法，对聚合物基复合材料 35% 制品的生产和制造过程出现 验、分析与解释数 复杂工程问题的解 据、并通过信息综会 决方案：（教学环节 的技术问题进行分析论证，能 够提出合理解决方案。 得到合理有效的绘 权重0.1) 论。 6.工程与社会：能够 6.2能客观评价专业 教学目标3：培养学生树立正 基干程相关指层 丁程班践和高分 知识进行合理 确的聚合物基复合材料材料 材料与 评价专业工程实 工程领域 设计思想和选材原则，客观评 杂工程问题解决方 和高分子材料复杂 案对社会、健康、安 价聚合物基复合材料制品设 15% 理解 工早间题醒方肉 全、法律以及文化的 对社会、健康、安全 影响并理应承担 计方案对社会、健康、安全 法律以及文化的影 ,并理解应承担的 的责任 (教学环书 法律以及文化的影响，并理解 权重02 责任。 应承担的责任。 2 能客观评价高分 子材料与工程领妈 7,环境和可持续发 复杂工程问题的T 教学目标4：培养学生理解累 展，能够理醒知 架中骋对人类和 合物基复合材料的制各和生 价针对高分子材料 境造成的负面影响， 立村程对环境、社会持续发 与工程领域复杂 分子材料 15% 理解 程问的工程实 能评价 展的影响，对聚合物基复合材 周期对人类和 料的开发和应用做出正确的 对环境、社会可持线 发展的影响。 环境造成的损害和 评价。 隐患。（教学环节权 重03) 二、课程教学内容及学时分配
二、课程教学内容及学时分配 2.问题分析：能够应 用数学、自然科学和 工程科学的基本原 理，识别、表达并通 过文献研究分析高 分子材料复杂工程 问题，以获得有效结 论。 2.4 能运用基本 原 理，通过文献研究， 分析高分子材料与 工程领域的复杂工 程问题的影响因素， 获得有效结论；（教 学环节权重 0.3） 教学目标 1：学能够基于聚合 物基复合材料组成与结构的 基础知识，复合材料结构设计 的基本原理和性能研究的基 本方法，分析聚合物基复合材 料制品性能的影响因素。 35% 理解， 分析 4.研究：能够基于科 学原理并采用科学 方法对高分子材料 制备、加工及应用中 复杂工程问题进行 研究，包括设计实 验、分析与解释数 据、并通过信息综合 得到合理有效的结 论。 4.1 能够基于科 学 原理、通过文献研究 或相关方法，调研和 分析高分子材料制 备、加工及应用中的 复杂工程问题的解 决方案；（教学环节 权重 0.1） 教学目标 2：能够基于聚合物 基复合材料的选材原则、结构 设计、成型工艺控制和性能测 试方法，对聚合物基复合材料 制品的生产和制造过程出现 的技术问题进行分析论证，能 够提出合理解决方案。 35% 理解， 分析 6.工程与社会：能够 基于工程相关背景 知识进行合理分析， 评价专业工程实践 和高分子材料复杂 工程问题解决方案 对社会、健康、安全、 法律以及文化的影 响，并理解应承担的 责任。 6.2 能客观评价专业 工程实践和高分子 材料与工程领域复 杂工程问题解决方 案对社会、健康、安 全、法律以及文化的 影响，并理解应承担 的责任。（教学环节 权重 0.2） 教学目标 3：培养学生树立正 确的聚合物基复合材料材料 设计思想和选材原则，客观评 价聚合物基复合材料制品设 计方案对社会、健康、安全、 法律以及文化的影响，并理解 应承担的责任。 15% 理解 7.环境和可持续发 展：能够理解和评 价针对高分子材料 与工程领域复杂工 程问题的工程实践 对环境、社会可持续 发展的影响。 7.2 能客观评价高分 子材料与工程领域 复杂工程问题的工 程实践对人类和环 境造成的负面影响， 能评价高分子材料 产品周期对人类和 环境造成的损害和 隐患。（教学环节权 重 0.3） 教学目标 4：培养学生理解聚 合物基复合材料的制备和生 产过程对环境、社会可持续发 展的影响，对聚合物基复合材 料的开发和应用做出正确的 评价。 15% 理解
教学进度安排 序课内学 对应单业评价 课内教学内容 考核评价内容 时数 要求能力方式 2 绪论：介绍复合材料的发 了解聚合物基复合材料制品 毕业要求 课堂 展史、概念、分类，聚合 设计方案对社会、健康、安 62,7.2 讨论 物基复合材料的应用与 全、法律以及文化的影响：了 研究进展 解聚合物基复合材料的制备 和生产过程对环境、社会可 持续发展的影响。 6 增强材料：讲授玻璃纤 能运用基本原理，分析聚合 毕业要求 作业 维、碳纤维、芳纶纤维以 物基复合材料领域的复杂工 24.41 或小 及其他纤维类增强材料 程问题的影响因素，获得有62， 组报 效结论：能够分析聚合物基 的制备、结构与性能、界 复合材料制备、加工及应用 告 面改性及应用等基础知 中的复杂工程问题的解决方 2 材料界面理论：讲授增 能运用基本原理，分析聚合 毕业要求作业 材料的表面性质与处理， 物基复合材料领域的复杂工 24,4.1 或小 聚合物基复合材料的界 程问题的影响因素，获得有 组报 效结论： 告 6 树脂基体：讲授不饱和聚 能够分析聚合物基复合材料 毕业要求作业 酯树脂、环氧树脂、酚醛 领域的复杂工程问题的影响 24,4.1,或小 因素，获得有效结论：能够分 树脂等聚合物基复合材 62 组报 析聚合物基复合材料制备 料常用树脂基体的合成 加工及应用中的复杂工程问 告 条件、固化工艺、改性及 题的解决方案：堂握聚合物 应用等基础知识。介绍高 基复合材料所涉及的社会、 臃康、安全、法律问题以及对 性能树脂结构与性能等 环境、社会可持续发展的量 基础知识。 响 6 聚合物基复合材料的成 能运用基本原理，分析聚合 毕业要求课堂 型工艺及性能：介绍手糊 2.4.4.1 物基复合材料领域的复杂工 讨论 成型、模压成型、喷射成程问题的影响因素，获得有 6.2,7.2
教学进度安排 序 号 课内学 时数 课内教学内容 考核评价内容 对应毕业 要求能力 评 价 方式 1 2 绪论：介绍复合材料的发 展史、概念、分类，聚合 物基复合材料的应用与 研究进展。 了解聚合物基复合材料制品 设计方案对社会、健康、安 全、法律以及文化的影响；了 解聚合物基复合材料的制备 和生产过程对环境、社会可 持续发展的影响。 毕业要求 6.2，7.2 课 堂 讨论 2 6 增强材料：讲授玻璃纤 维、碳纤维、芳纶纤维以 及其他纤维类增强材料 的制备、结构与性能、界 面改性及应用等基础知 识。 能运用基本原理，分析聚合 物基复合材料领域的复杂工 程问题的影响因素，获得有 效结论；能够分析聚合物基 复合材料制备、加工及应用 中的复杂工程问题的解决方 案； 毕业要求 2.4，4.1， 6.2， 作 业 或 小 组 报 告 3 2 材料界面理论：讲授增强 材料的表面性质与处理， 聚合物基复合材料的界 面。 能运用基本原理，分析聚合 物基复合材料领域的复杂工 程问题的影响因素，获得有 效结论； 毕业要求 2.4，4.1， 作 业 或 小 组 报 告 4 6 树脂基体：讲授不饱和聚 酯树脂、环氧树脂、酚醛 树脂等聚合物基复合材 料常用树脂基体的合成 条件、固化工艺、改性及 应用等基础知识。介绍高 性能树脂结构与性能等 基础知识。 能够分析聚合物基复合材料 领域的复杂工程问题的影响 因素，获得有效结论；能够分 析聚合物基复合材料制备、 加工及应用中的复杂工程问 题的解决方案；掌握聚合物 基复合材料所涉及的社会、 健康、安全、法律问题以及对 环境、社会可持续发展的影 响。 毕业要求 2.4，4.1， 6.2 作 业 或 小 组 报 告 5 6 聚合物基复合材料的成 型工艺及性能：介绍手糊 成型、模压成型、喷射成 能运用基本原理，分析聚合 物基复合材料领域的复杂工 程问题的影响因素，获得有 毕业要求 2.4，4.1， 6.2，7.2 课 堂 讨论
序 课内学 对应毕业评价 课内敕学内容 考核评价内容 时数 要求能力方式 型缠绕成型、挤出成型、 效结论： 传递模塑成型、注塑成至 能够分析聚合物基复合材料 等常用聚合物基复合材 制备、加工及应用中的复杂 料常用成型工艺的原理 工程问题的解决方案： 工艺流程和优缺点。了解 能够理解聚合物基复合材料 这些成型工艺过程所涉 的制备和生产过程对环境、 社会可持续发展的影响，对 及的社会、健康、安全、 聚合物基复合材料的开发和 法律问题以及对环境、社 应用做出正确的评价。 会可持续发展的影响。 62 随堂考试 合24 计 三、本本课程与其它课程的联系与分工 先修课程：《有机化学》、《物理化学》、《高分子化学》、《高分子物理》 后续课程：专业实验、毕业论文 四、建议教材及教学参考书 (1)推荐教材 陈字飞、马成国编著，《聚合物基复合材料》（第二版），化学工业出版社，2019 (2)参考书 [川宋焕成、赵时熙编著，《聚合物基复合材料》，国防工业出版社，1996 [☑]伍必兴、栗成金编著，《聚合物基复合材料》，北京航天航空大学出版社，2000 [3)黄丽主编，《聚合物基复合材料》，中国轻工业出版社，2001 [4王汝敏、郑水蓉、郑亚萍编著，《聚合物基复合材料及工艺》，科学出版社，2004 [)顾书英、仁杰编著，《聚合物基复合材料》，化学工业出版社，2007
序 号 课内学 时数 课内教学内容 考核评价内容 对应毕业 要求能力 评 价 方式 型缠绕成型、挤出成型、 传递模塑成型、注塑成型 等常用聚合物基复合材 料常用成型工艺的原理、 工艺流程和优缺点。了解 这些成型工艺过程所涉 及的社会、健康、安全、 法律问题以及对环境、社 会可持续发展的影响。 效结论； 能够分析聚合物基复合材料 制备、加工及应用中的复杂 工程问题的解决方案； 能够理解聚合物基复合材料 的制备和生产过程对环境、 社会可持续发展的影响，对 聚合物基复合材料的开发和 应用做出正确的评价。 6 2 随堂考试 合 计 24 三、本本课程与其它课程的联系与分工 先修课程：《有机化学》、《物理化学》、《高分子化学》、《高分子物理》 后续课程：专业实验、毕业论文 四 、建议教材及教学参考书 （1）推荐教材 陈宇飞、马成国编著，《聚合物基复合材料》（第二版），化学工业出版社，2019. （2）参考书 [1] 宋焕成、赵时熙 编著，《聚合物基复合材料》，国防工业出版社，1996. [2] 伍必兴、粟成金 编著，《聚合物基复合材料》，北京航天航空大学出版社，2000. [3] 黄丽主编，《聚合物基复合材料》，中国轻工业出版社，2001. [4] 王汝敏、郑水蓉、郑亚萍编著，《聚合物基复合材料及工艺》，科学出版社，2004. [5] 顾书英、仁杰编著，《聚合物基复合材料》，化学工业出版社，2007