《復(fù)合材料》課程教學(xué)大綱

1、復(fù)合材料教學(xué)大綱課程編號(hào)：100095203課程名稱：復(fù)合材料高等教育層次：本科課程在培養(yǎng)方案中的地位：課程性質(zhì)：選修對(duì)應(yīng)于材料科學(xué)與工程專業(yè)，屬于BZ專業(yè)課程基本模塊。開課學(xué)年及學(xué)期：非強(qiáng)制先修課程：a材料科學(xué)基礎(chǔ)A，材料力學(xué)性能與失效分析；b陶瓷材料學(xué)，材料物理性能；c材料現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)課程總學(xué)時(shí)：4.0，總學(xué)分：64（實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0）。課程教學(xué)形式：0普通課程課程教學(xué)目標(biāo)詳見第10項(xiàng)相關(guān)內(nèi)容。課程教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)效果評(píng)價(jià)（如填此項(xiàng)則上一項(xiàng)可不填）課程教學(xué)目標(biāo)（給出知識(shí)能力素養(yǎng)各方面的的具體教學(xué)結(jié)果）教學(xué)效果評(píng)價(jià)不及格及格，中良優(yōu)1.知悉和理解復(fù)合材料相關(guān)的基本概念、種類、特點(diǎn)、性能及典型應(yīng)用，

2、尤其掌握金屬基復(fù)合材料的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生掌握工程基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論知識(shí)。對(duì)復(fù)合材料相關(guān)的基本知識(shí)完全不知道，或僅有碎片化的理解。對(duì)復(fù)合材料相關(guān)的主要內(nèi)容和基本信息，金屬基復(fù)合材料的核心知識(shí)點(diǎn)能理解，但不完整。對(duì)復(fù)合材料相關(guān)的主要內(nèi)容和基本信息，金屬基復(fù)合材料的核心知識(shí)點(diǎn)能完全理解，但不系統(tǒng)，存在斷點(diǎn)。對(duì)復(fù)合材料相關(guān)的主要內(nèi)容和基本信息，金屬基復(fù)合材料的核心知識(shí)點(diǎn)能完全系統(tǒng)地理解。2.知悉和掌握復(fù)合材料界面的基本知識(shí)和改善、控制界面技術(shù)和方法，能夠根據(jù)所學(xué)知識(shí)解決決定復(fù)合材料性能的關(guān)鍵問題，即界面結(jié)合問題。1.對(duì)復(fù)合材料界面的相關(guān)知識(shí)完全不知道，或理解碎片化。2.完全沒能力解決界面控制問題，

3、或能夠運(yùn)用零碎的對(duì)界面問題的理解，分析解決界面結(jié)合問題。1.對(duì)復(fù)合材料界面的相關(guān)知識(shí)，界面控制的核心過程能理解，但不完整。2.整體上具備運(yùn)用界面控制的相關(guān)原理和技術(shù)，分析解決界面結(jié)合問題的能力，但缺乏系統(tǒng)性。1.對(duì)復(fù)合材料界面的相關(guān)知識(shí)，界面控制的核心過程能完整理解，但不系統(tǒng)，存在斷點(diǎn)。2.整體上具備運(yùn)用界面控制的相關(guān)原理和技術(shù)，分析解決界面結(jié)合問題的能力，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點(diǎn)。1.對(duì)復(fù)合材料界面的相關(guān)知識(shí)，界面控制的核心過程能完整系統(tǒng)地理解。2.具備運(yùn)用界面控制的相關(guān)原理和技術(shù)，分析解決界面結(jié)合問題的能力。3.知悉和理解復(fù)合材料的設(shè)計(jì)方法，形成復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性的強(qiáng)烈意識(shí)，

4、擁有應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理設(shè)計(jì)、優(yōu)化復(fù)合材料的能力。1.對(duì)復(fù)合材料的設(shè)計(jì)方法完全不知道，或理解碎片化。2.完全沒能力解決復(fù)合材料的設(shè)計(jì)問題，或能夠運(yùn)用零碎的設(shè)計(jì)原理和方法，分析復(fù)合材料的設(shè)計(jì)問題。1.對(duì)復(fù)合材料的設(shè)計(jì)方法和核心設(shè)計(jì)過程能理解，但不完整。2.整體上具備運(yùn)用復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原理和方法，分析解決設(shè)計(jì)問題的能力，但缺乏系統(tǒng)性。1.對(duì)復(fù)合材料的設(shè)計(jì)方法和核心設(shè)計(jì)過程能完整理解，但不系統(tǒng)，存在斷點(diǎn)。2.整體上具備運(yùn)用復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原理和方法，分析解決設(shè)計(jì)問題的能力，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點(diǎn)。1.對(duì)復(fù)合材料的設(shè)計(jì)方法和核心設(shè)計(jì)過程能完整系統(tǒng)地理解。2.具備運(yùn)用復(fù)合材

5、料的設(shè)計(jì)原理和方法，分析解決設(shè)計(jì)問題的能力。4.能夠熟練運(yùn)用所學(xué)復(fù)合材料的相關(guān)知識(shí)，擁有設(shè)計(jì)和實(shí)施工程試驗(yàn)的能力，具備開展金屬基復(fù)合材料研究的基本素養(yǎng)。完全沒能力解決復(fù)合材料的相關(guān)問題，或能夠運(yùn)用零碎的知識(shí)，分析解決復(fù)合材料的問題。整體上具備運(yùn)用復(fù)合材料的相關(guān)原理和方法，分析解決實(shí)際或科研過程中涉及復(fù)合材料的相關(guān)問題的能力，但缺乏系統(tǒng)性。整體上具備運(yùn)用復(fù)合材料的相關(guān)原理和方法，分析解決實(shí)際或科研過程中涉及復(fù)合材料的相關(guān)問題的能力，有一定的系統(tǒng)性，但系統(tǒng)性方面存在斷點(diǎn)。具備運(yùn)用復(fù)合材料的相關(guān)原理和方法，分析解決實(shí)際或科研過程中涉及復(fù)合材料的相關(guān)問題的能力。課程教學(xué)目標(biāo)與所支撐的畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系（

6、公共平臺(tái)課無需細(xì)化到畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)（見各專業(yè)培養(yǎng)方案說明書），暫無專業(yè)認(rèn)證需求的專業(yè)下表可選填）畢業(yè)要求（指標(biāo)點(diǎn)）編號(hào)畢業(yè)要求（指標(biāo)點(diǎn)）內(nèi)容課程教學(xué)目標(biāo)（給出知識(shí)能力素養(yǎng)各方面的的具體教學(xué)結(jié)果）3.1熟悉和掌握復(fù)合材料的基本知識(shí)點(diǎn)，尤其了解金屬基復(fù)合材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)。課程目標(biāo)1：知悉和理解復(fù)合材料相關(guān)的基本概念、種類、特點(diǎn)、性能及典型應(yīng)用，尤其掌握金屬基復(fù)合材料的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生掌握工程基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論知識(shí)。3.2理解和掌握復(fù)合材料界面的力學(xué)、物理、化學(xué)以及測(cè)試分析等方面的基本理論和知識(shí)，具備界面設(shè)計(jì)的知識(shí)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：知悉和掌握復(fù)合材料界面的基本知識(shí)和改善、控制界面技術(shù)和方法，能夠根

7、據(jù)所學(xué)知識(shí)解決決定復(fù)合材料性能的關(guān)鍵問題，即界面結(jié)合問題。4.3根據(jù)目標(biāo)需求，熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)、力學(xué)等綜合方法，結(jié)合材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)3：知悉和理解復(fù)合材料的設(shè)計(jì)方法，形成復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性的強(qiáng)烈意識(shí)，擁有應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理設(shè)計(jì)、優(yōu)化復(fù)合材料的能力。6.2綜合運(yùn)用相關(guān)理論和技術(shù)手段，結(jié)合工程和社會(huì)需求，有能力設(shè)計(jì)新型復(fù)合材料。課程目標(biāo)4：能夠熟練運(yùn)用所學(xué)復(fù)合材料的相關(guān)知識(shí)，擁有設(shè)計(jì)和實(shí)施工程試驗(yàn)的能力，具備開展金屬基復(fù)合材料研究的基本素養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配、與進(jìn)度安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配所支撐的課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法與策略（可結(jié)合教學(xué)形式描述）（選填

8、）第一章 緒論1.復(fù)合材料發(fā)展概況2.復(fù)合材料的定義和結(jié)構(gòu)3.復(fù)合材料的命名和分類4.復(fù)合材料的基本特點(diǎn)5.復(fù)合材料的應(yīng)用61,3講授、討論和提問第二章 基體材料1.金屬材料2.陶瓷3.聚合物41,2講授、討論和提問第三章 增強(qiáng)材料1.概述2.玻璃纖維3.碳纖維4.芳綸纖維61,2講授、討論和提問第四章 界面1.概述2.纖維與基體界面3.金屬基復(fù)合材料的界面4.陶瓷基復(fù)合材料的界面5.增強(qiáng)材料表面處理82, 4完成前四章的講授內(nèi)容后，考察學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)的能力，布置文獻(xiàn)綜述的作業(yè)，主題是金屬基復(fù)合材料的種類、特點(diǎn)及其未來發(fā)展。要求：查閱相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)資料，掌握與論文相關(guān)的基本專業(yè)知識(shí)，文獻(xiàn)

9、數(shù)量要求中文15篇以上，英文文獻(xiàn)5篇以上。格式：按照北京理工大學(xué)的學(xué)報(bào)要求執(zhí)行。第五章 聚合物基復(fù)合材料1.概述2.纖維增強(qiáng)塑料3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43講授、討論和提問第六章 傳統(tǒng)金屬基復(fù)合材料1.概述2.鋁基復(fù)合材料3.鎳基復(fù)合材料4.鈦基復(fù)合材料5.鎂基復(fù)合材料61,4講授、討論和提問第七章 非晶合金復(fù)合材料1.概述2.原位內(nèi)生晶體相增強(qiáng)3.顆粒增強(qiáng)4.絲束增強(qiáng)5.骨架增強(qiáng)61,4講授、討論和提問第八章 高熵合金復(fù)合材料1.高熵合金的特點(diǎn)和性能2.雙相結(jié)構(gòu)高熵合金3.非晶-高熵復(fù)合材料4.鎢-高熵復(fù)合材料41,4講授、討論和提問第九章 金屬材料的構(gòu)型復(fù)合化1.分級(jí)復(fù)合構(gòu)型2.疊層復(fù)合結(jié)構(gòu)3.網(wǎng)狀構(gòu)

10、型4.仿生構(gòu)型44講授、討論和提問評(píng)估學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的能力和水平，控制在6個(gè)學(xué)時(shí)以內(nèi)。61,2,3,4完成前九章的講授內(nèi)容后，考察學(xué)生綜合應(yīng)用大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的能力。要求：結(jié)合前期課堂講授的內(nèi)容，每人選至少一篇近3年發(fā)表的先進(jìn)復(fù)合材料的英文文獻(xiàn)進(jìn)行講解（PPT），凝練出關(guān)鍵科學(xué)問題，并回答老師和學(xué)生提問。每人講解4-5分鐘，回答問題2-3分鐘。第十章 陶瓷基復(fù)合材料1.概述2.氧化物陶瓷復(fù)合材料3.非氧化物陶瓷復(fù)合材料4.微晶玻璃復(fù)合材料41講授、討論和提問第十一章 新型復(fù)合材料1.碳/碳復(fù)合材料2.納米復(fù)合材料21,4講授、討論和提問第十二章 復(fù)合材料制造技術(shù)1.固態(tài)法2.液態(tài)

11、法3.新方法41,2,4講授、討論和提問考核與成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)成績(jī)、期末考試在總成績(jī)中的比例，平時(shí)成績(jī)的記錄方法。考核方式：閉卷考試成績(jī)?cè)u(píng)定：百分制，卷面成績(jī)70%，平時(shí)成績(jī)30%（其中綜述論文8分，文獻(xiàn)講解12分，日常出勤考核9分，平時(shí)課堂提問、研討可適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)，每次1分），按百分制給出最終成績(jī)。 教材，參考書:選用教材：1王榮國, 武衛(wèi)莉, 谷萬里. 復(fù)合材料概論 M. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1999.2吳人潔. 復(fù)合材料 M. 天津: 天津大學(xué)出版社，2000.參考書：1尹洪峰，任耘，羅發(fā). 復(fù)合材料及其應(yīng)用 M. 陜西: 陜西科學(xué)技術(shù)出版社,2003.2Bryan Harris著

12、. 陳詳寶，張寶艷譯. 工程復(fù)合材料 M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2004.3周曦亞. 復(fù)合材料 M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2005.4車劍飛，黃潔雯，楊娟. 復(fù)合材料及其工程應(yīng)用M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.5劉雄亞. 復(fù)合材料新進(jìn)展 M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2007.6薛云飛等，先進(jìn)金屬基復(fù)合材料修訂稿。大綱說明：本課程作為材料學(xué)的一門專業(yè)教育選修課，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握復(fù)合材料的基本知識(shí)，熟悉復(fù)合材料的種類與特點(diǎn)、基本性能及典型應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生掌握工程基礎(chǔ)知識(shí)和本專業(yè)的基本理論知識(shí)，具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷，了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。課程講解過程中，注重以制約實(shí)際工程應(yīng)用中的問題為出發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生提出解決問題的思路和辦法，讓學(xué)生體會(huì)和了解復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性，促使學(xué)生應(yīng)用