《新型功能材料》教学大纲课程类别（必修/选修）：选修课程名称：新型功能材料课程英文名称：NewFunctionalMaterials其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：27/3/1.5先修课程：材料科学基础、材料成型基础后续课程支撑：企业岗位实践授课时间：1-9周/星期五/5-7节授课地点：松山湖/6E-202授课对象：2017级金属材料1班和2班开课学院：材料科学与工程任课教师姓名/职称：材料科学与工程答疑时间、地点与方式：课后现场或网络通信工具答疑课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（V）其它（）使用教材：《功能材料概论》，股景华，王雅珍，瀚刚，9787560368610，哈尔滨工业大学出版社，2017.8，第1版教学参考资料：（1）《功能材料及其应用》，张骥华，施海瑜，主编，机械工业出版社，2017.6，第2版（2）《现代功能材料》，陈玉安，王必本，廖其龙，主编，重庆大学出版社，2018.8，第3版课程简介：本课程是金属材料专业的专业选修课程，其目的是让学生了解具有特殊的声、光、磁、电、热等功能的金属、高分子、非金属材料，尤其是金属功能材料的特征、制备工艺、应用范围等知识，让学生厂解新型金属功能材料制备方法、性能特征及用途，培养创新创造思维，提升专业素养、工程实践能力等。本课程基于材料科学基础、材料成型基础、金属学等课程，通过理论课程的学习，可以显著开拓学生的视野，为后续专业课程的学习、毕业设计和将来的专业技术工作打下良好的基础
《新型功能材料》教学大纲 课程名称：新型功能材料 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：New Functional Materials 总学时/周学时/学分：27/3/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料科学基础、材料成型基础 后续课程支撑：企业岗位实践 授课时间：1-9 周/星期五/5-7 节 授课地点：松山湖/6E-202 授课对象：2017 级金属材料 1 班和 2 班 开课学院：材料科学与工程 任课教师姓名/职称：材料科学与工程 答疑时间、地点与方式：课后现场或网络通信工具答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（） 使用教材：《功能材料概论》,殷景华,王雅珍，鞠刚,9787560368610, 哈尔滨工业大学出版社,2017.8,第 1 版 教学参考资料：（1）《功能材料及其应用》，张骥华，施海瑜， 主编，机械工业出版社，2017.6,第 2 版 （2）《现代功能材料》，陈玉安，王必本，廖其龙， 主编，重庆大学出版社，2018.8, 第 3 版 课程简介：本课程是金属材料专业的专业选修课程，其目的是让学生了解具有特殊的声、光、磁、电、热等功能的金属、高分子、非金属材料，尤其是 金属功能材料的特征、制备工艺、应用范围等知识，让学生了解新型金属功能材料制备方法、性能特征及用途，培养创新创造思维，提升专业素养、工 程实践能力等。本课程基于材料科学基础、材料成型基础、金属学等课程，通过理论课程的学习，可以显著开拓学生的视野，为后续专业课程的学习、 毕业设计和将来的专业技术工作打下良好的基础
课程款学自标及对单业要求指标点的支择毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1（知识目标）：掌握带用金属功能材料的工作原理、结构及性能掌握数学知识，具有较强的数学计特征、制备工艺及应用情况：通过对金属功能材算能力：并能将其用于解决金属材C1.应用数学、基础科学以及金属材料工程专业知识的能力：料的学习，拓展对材料学科的认识和了解。料制备、加工领域的复杂工程问题。具有综合运用所学的数学，自然科学和工程科学的基本原理分析解决金属材料制备、加工领域的复杂工程问题。能够针对金属材料领域C2.设计与执行实验，以及分析与解释数据的能力目标2（能力目标）的复杂工程问题，设计满足特定需C3.从事制造业领域所需金属材料工程专业技能、技术及使用熟练掌握金属功能材料常用的制备方法及性能特求的解决方案或工艺流程。具有基软硬件工具的能力：征：获得正确进行功能材料的成分和结构设计，于金属材料工程专业基础的基本C4.制造业基础零部件材料性能的检测方法、工艺流程的设计以及合理选择高性能、高精密功能材料制备方法原理和科学方法开展专业基础实能力等能力。验，准确分析并解释实验数据，并C6.发掘、分析与解决复杂金属材料工程问题的能力：将实验结果进行关联以获得有效结论的能力。了解与金属材料工程相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规
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（知识目标）： 掌握常用金属功能材料的工作原理、结构及性能 特征、制备工艺及应用情况；通过对金属功能材 料的学习，拓展对材料学科的认识和了解。 掌握数学知识，具有较强的数学计 算能力；并能将其用于解决金属材 料制备、加工领域的复杂工程问 题。 C1. 应用数学、基础科学以及金属材料工程专业知识的能力； 目标 2（能力目标） 熟练掌握金属功能材料常用的制备方法及性能特 征；获得正确进行功能材料的成分和结构设计， 以及合理选择高性能、高精密功能材料制备方法 等能力。 具有综合运用所学的数学，自然科 学和工程科学的基本原理分析解 决金属材料制备、加工领域的复杂 工程问题。能够针对金属材料领域 的复杂工程问题，设计满足特定需 求的解决方案或工艺流程。具有基 于金属材料工程专业基础的基本 原理和科学方法开展专业基础实 验，准确分析并解释实验数据，并 将实验结果进行关联以获得有效 结论的能力。了解与金属材料工程 相关的职业和行业的生产、设计、 研究与开发的法律法规。 C2．设计与执行实验，以及分析与解释数据的能力； C3．从事制造业领域所需金属材料工程专业技能、技术及使用 软硬件工具的能力； C4．制造业基础零部件材料性能的检测方法、工艺流程的设计 能力； C6．发掘、分析与解决复杂金属材料工程问题的能力；
目标3（素质目标）能够正确和客观的评价针对复杂培养学生具有主动参与学习、崇尚科学、热爱材C7，认识科技发展现状与趋势，了解工程技术对环境、社会及工程问题的金属材料工程专业工料学科知识的学习态度和思想意识：养成理论联全球的影响，并培养持续学习的习惯与能力程实践对环境、社会可持续发展的系实际、严谨求实的态度，大胆创新创造的意识影响。和职业素质。理论教学进程衣教学模式学时教学内容（点、难点、课学生学习预期成1支撑课程周次教学主题授课教师（线上/混合式/线教学方法作业安排数果程思政融入点）目标下1.能够了解金功能材料特点、发展历史、属功能的发展课程思政作分类及应用。历史及特点。业：要求学目标3置点：功能材料的特点：讲授/小组绪论+功能材料简生每人阅读2.能够评价金目标4李康线下教学1难点：无与金属功能介属功能材料的讨论目标4材料有关文发展对社会发课程思政融入点：了解中国7献2篇以上展和环境的影功能材料的发展历史和现45状，拓展学术的视野，让学
目标 3（素质目标） 培养学生具有主动参与学习、崇尚科学、热爱材 料学科知识的学习态度和思想意识；养成理论联 系实际、严谨求实的态度，大胆创新创造的意识 和职业素质。 能够正确和客观的评价针对复杂 工程问题的金属材料工程专业工 程实践对环境、社会可持续发展的 影响。 C7．认识科技发展现状与趋势，了解工程技术对环境、社会及 全球的影响，并培养持续学习的习惯与能力 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） 学生学习预期成 果 教学模式 （线上/混合式/线 下 教学方法 作业安排 支撑课程 目标 1 绪论+功能材料简 介 李康 3 功能材料特点、发展历史、 分类及应用。 重点：功能材料的特点； 难点：无 课程思政融入点：了解中国 功能材料的发展历史和现 状，拓展学术的视野，让学 1. 能够了解金 属功能的发展 历史及特点。 2. 能够评价金 属功能材料的 发展对社会发 展和环境的影 响 线下教学 讲授/小组 讨论 课程思政作 业：要求学 生每人阅读 与金属功能 材料有关文 献 2 篇以上 目标 3 目标 4 目标 4
生清楚国内外的技术差距，培养学生的历史使命感。多孔金属材料的特征、制备方法及应用。点：多孔金属材料的特目标1征、制备方法。多孔金属有能够了解多孔难点：多孔金属材料的制备目标2金属材料的制哪些特点？方法。讲授/小组它们常用的2多孔金属李康备方法、结构目标3线下教学讨论课程思政融入点：了解多孔特征、功能及制备工艺有金属与普通金属的制备工应用情况。哪些？艺、性能等区别，让学生明白材料科学的魅力所在，能够积极思考，注重理论知识与实际应用的结合，提升创新能力。金属储氢原理、特征、分类能够了解储氢目标1合金的工作原及应用。目标2讲投储氢合金李康3线下教学理、性能特征重点：金属储氢原理、分类：及用途。难点：金属储氢原理。高分子的概念、聚合反应的能够了解高分目标1类型，高聚物的分类和命子的基本概念名，高分子材料特性。目标2高分子基础易爱华讲授4线下教学以及高分子材重点：聚合反应的类型，高料的特性。聚物的分类和命名
生清楚国内外的技术差距， 培养学生的历史使命感 。 2 多孔金属 李康 3 多孔金属材料的特征、制备 方法及应用。 重点：多孔金属材料的特 征、制备方法 。 难点 ：多孔金属材料的制备 方法 。 课程思政融入点 ：了解多孔 金属与普通金属的制备工 艺、性能等区别，让学生明 白材料科学的魅力所在，能 够积极思考，注重理论知识 与实际应用的结合，提升创 新能力 。 能够了解多孔 金属材料的制 备方法、结构 特征、功能及 应用情况。 线下教学 讲授 /小组 讨论 多孔金属有 哪些特点？ 它们常用的 制备工艺有 哪些？ 目标 1 目标 2 目标 3 3 储氢合金 李康 3 金属储氢原理、特征、分类 及应用。 重点：金属储氢原理、分类 ； 难点 ：金属储氢原理 。 能够了解储氢 合金的工作原 理、性能特征 及用途。 线下教学 讲授 目标 1 目标 2 4 高分子基础 易爱华 3 高分子的概念、聚合反应的 类型，高聚物的分类和命 名，高分子材料特性。 重点：聚合反应的类型，高 聚物的分类和命名 能够了解高分 子的基本概念 以及高分子材 料的特性。 线下教学 讲授 目标 1 目标 2
难点：高分子材料特性高分子材料助剂的分类和应用，了解高分子材料助剂在材料中的主要作用。目标1讲授/小组能够了高分子目标2高分子助剂易爱华3重点：高分子材料助剂的分线下教学材料助剂种类讨论类难点：不同类型高分子助剂的应用感光及导电高分子材料的特性、结构特点以及应用目标1功能转化材料、感能够了感光及重点：了解感光及导电高分讲授/小组导电高分子特目标26光及导电高分子材易爱华线下教学3子材料的特性以及应用讨论点和应用料难点：感光及导电高分子材料的结构特点形状记忆原理、形状记忆合金材料的种类及应用。重点：形状记忆原理：形状记忆效难点：形状记忆原理。能够了解形状应的原理是目标1记忆合金的工讲授/小组什么？常用课程思政融入点：了解形状目标27形状记忆合金李康线下教学作原理、性能的形状记忆讨论记忆合金在航空航天领域特征及用途。合计有哪的应用，让学生清楚功能材些?料在高端制造行业的实用性，开发创造性思维，培养将所学知识与国家发展建设结合的思维模式
难点 ：高分子材料特性 5 高分子助剂 易爱华 3 高分子材料助剂的分类和 应用，了解高分子材料助剂 在材料中的主要作用。 重点：高分子材料助剂的分 类 难点 ：不同类型高分子助剂 的应用 能够了高分子 材料助剂种类 线下教学 讲授 /小组 讨论 目标 1 目标 2 6 功能转化材料、感 光及导电高分子材 料 易爱华 3 感光及导电高分子材料的 特性、结构特点以及应用 重点：了解感光及导电高分 子材料的特性以及应用 难点 ：感光及导电高分子材 料的结构特点 能够了感光及 导电高分子特 点和应用 线下教学 讲授 /小组 讨论 目标 1 目标 2 7 形状记忆合金 李康 3 形状记忆原理、形状记忆合 金材料的种类及应用。 重点：形状记忆原理； 难点 ：形状记忆原理 。 课程思政融入点 ：了解形状 记忆合金在航空航天领域 的应用，让学生清楚功能材 料在高端制造行业的实用 性，开发创造性思维，培养 将所学知识与国家发展建 设结合的思维模式 。 能够了解形状 记忆合金的工 作原理、性能 特征及用途。 线下教学 讲授 /小组 讨论 形状记忆效 应的原理是 什么？常用 的形状记忆 合计有哪 些？ 目标 1 目标 2
非晶态合金的结构、制备方法、非品态合金材料的特能够了解非品目标1征、分类及应用。合金的制备工讲投目标200.非品合金李康3线下教学重点：非品态合金的结构、艺、性能特征及应用情况。制备方法及特征：难点：非晶态合金的制备方法。超导体的临界参数、低温超1.能够清楚超导材料的工作导材料、超导材料的应用，原理、参数特软磁材料、硬磁材料、磁记征及应用的潜录材料。力。李康线下教学讲投超导与磁性材料9重点：超导体的临界参数、2.能够了解磁性材料的特低温超导材料，软磁材料、征、分类及应硬磁材料、磁记录材料用场合。难点：超导体的临界参数。合计：27课程考核评价依据及成绩比例（%）序号作课程目标考核内容权重(%)出勤课程论文业
8 非晶合金 李康 3 非晶态合金的结构、制备方 法、非晶态合金材料的特 征、分类及应用。 重点：非晶态合金的结构、 制备方法及特征； 难点 ：非晶态合金的制备方 法 。 能够了解非晶 合金的制备工 艺、性能特征 及应用情况。 线下教学 讲授 目标 1 目标 2 9 超导与磁性材料 李康 3 超导体的临界参数、低温超 导材料、超导材料的应用， 软磁材料、硬磁材料、磁记 录材料。 重点：超导体的临界参数、 低温超导材料，软磁材料、 硬磁材料、磁记录材料 难点 ：超导体的临界参数 。 1. 能够清楚超 导材料的工作 原理、参数特 征及应用的潜 力。 2. 能够了解磁 性材料的特 征、分类及应 用场合。 线下教学 讲授 合计： 27 课程考核 序号 课程目标 考核内容 评价依据及成绩比例（ % ） 作 权重（ % ） 业 出勤 课程论文
目标1（知识目标）：1.常用金属功能掌握常用金属功能材料的工作原理、材料的特征、制备4050结构及性能特征、制备工艺及应用情10工艺：2.金属功能况：通过对金属功能材料的学习，拓材料的应用场合。展对材料学科的认识和了解。1.掌握常用金属功能材料的主要目标2（能力目标）制备方法及功能熟练掌握金属功能材料常用的制备缺陷的避免方法。方法及性能特征：获得正确进行功能3022.根据具体的应用04010材料的成分和结构设计，以及合理选场合，合理设计金择高性能、高精密功能材料制备方法属功能材料的成等能力。分和结构，以满足特定的使用需求。1.课程内容学习的主动性和认真目标3（素质目标）程度。培养学生具有主动参与学习、崇尚科学、热爱材料学科知识的学习态度和2.完成作业的及n100100思想意识：养成理论联系实际、严谨时性和正确性：3.设计功能材料的求实的态度，大胆创新创造的意识和职业素质。合理性，对功能材料应用潜力的评
1 目标 1（知识目标）： 掌握常用金属功能材料的工作原理、 结构及性能特征、制备工艺及应用情 况；通过对金属功能材料的学习，拓 展对材料学科的认识和了解。 1. 常用金属功能 材料的特征、制备 工艺；2. 金属功能 材料的应用场合。 10 0 40 50 2 目标 2（能力目标） 熟练掌握金属功能材料常用的制备 方法及性能特征；获得正确进行功能 材料的成分和结构设计，以及合理选 择高性能、高精密功能材料制备方法 等能力。 1. 掌 握 常用 金 属 功能材料的主要 制备方法及功能 缺陷的避免方法。 2.根据具体的应用 场合，合理设计金 属功能材料的成 分和结构，以满足 特定的使用需求。 10 0 30 40 3 目标 3（素质目标） 培养学生具有主动参与学习、崇尚科 学、热爱材料学科知识的学习态度和 思想意识；养成理论联系实际、严谨 求实的态度，大胆创新创造的意识和 职业素质。 1. 课程内容学习 的主动性和认真 程度。 2. 完成作业的及 时性和正确性； 3.设计功能材料的 合理性，对功能材 料应用潜力的评 0 10 0 10
估。合计201070100注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：名类考核评分标准表》大纲编写时间：2020.8.31系（部）审查意见：同意！P系（部）主任签名：日期：2020年9月1日
估。 合计 20 10 70 100 注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》 大纲编写时间：2020.8.31 系（部）审查意见：同意！ 系（部）主任签名： 日期： 2020 年 9 月 1 日
附录：各类考核评分标准表考勤评分标准评分标准权重（%）教学目标要求0100上课迟到、早退、目标3：准时上下课旷课超过2次培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、10实事求是的科学态度和职业道德，积极落实人才培养计划，使学生成为出色的、受社会所欢迎的工程技术人才。（支撑毕业要求指标点C7)作业评分标准评分标准权重教学目标要求(%)90-10080-8960-790-59概念清楚，概念比较概念基本概念不太目标1：清楚，作作业认真，清楚，答清楚，答题掌握常用金属功能材料答题正确。业比较认题基本正错误较多。的工作原理、结构及性能真，答题确。特征、制备工艺及应用情10比较正况；通过对金属功能材料确。的学习，拓展对材料学科的认识和了解。（支撑毕业要求指标点C1）目标2：概念清楚，概念比较概念基本概念不太作业认真，清楚，作清楚，答清楚，答题熟练掌握金属功能材10答题正确。业比较认题基本正错误较多。料常用的制备方法及性真，答题能特征；获得正确进行功
附录：各类考核评分标准表 考勤评分标准 教学目标要求 评分标准 权重（%） 0 100 目标 3： 培养学生具有主动参与、 积极进取、崇尚科学、探 究科学的学习态度和思 想意识；养成理论联系实 际、科学严谨、认真细致、 实事求是的科学态度和 职业道德，积极落实人才 培养计划，使学生成为出 色的、受社会所欢迎的工 程技术人才。 （支撑毕业要求指标点 C7） 上课迟到、早退、 旷课超过 2 次 准时上下课 10 作业评分标准 教学目标要求 评分标准 权重 90-100 80-89 60-79 0-59 （%） 目标 1： 掌握常用金属功能材料 的工作原理、结构及性能 特征、制备工艺及应用情 况；通过对金属功能材料 的学习，拓展对材料学科 的认识和了解。（支撑毕 业要求指标点 C1） 概念清楚， 作业认真， 答题正确。 概念比较 清楚，作 业比较认 真，答题 比较正 确。 概念基本 清楚，答 题基本正 确。 概念不太 清楚，答题 错误较多。 10 目标 2： 熟练掌握金属功能材 料常用的制备方法及性 能特征；获得正确进行功 概念清楚， 作业认真， 答题正确。 概念比较 清楚，作 业比较认 真，答题 概念基本 清楚，答 题基本正 概念不太 清楚，答题 错误较多。 10
能材料的成分和结构设比较正确。计，以及合理选择高性确。能、高精密功能材料制备方法等能力。（支撑毕业要求指标点C2、3、4、6）目标3：培养学生具有主动参与学习、崇尚科学、热爱材料学科知识的学习态度1和思想意识；养成理论联系实际、严谨求实的态度，大胆创新创造的意识和职业素质。（支撑毕业要求指标点C7）课程论文评分标准评分标准权重教学目标要求(%)90-10080-8960-790-59课程论文内课程论文课程论文内课程论文内目标1：容新颖，与课内容比较容基本新容不太新颖，掌握常用金属功能材新颖，与颖，与课程程所学知识与课程所学料的工作原理、结构及联系紧密。课程所学所学知识联知识联系不性能特征、制备工艺及40应用情况；通过对金属知识联系系基本紧太紧密。功能材料的学习，拓展比较紧密。对材料学科的认识和密。了解。（支撑毕业要求指标点C1)课程论文思课程论文课程论文思目标2：课程论文思路清晰，设计思路比较路基本清路不太清晰，熟练掌握金属功能材清晰，设晰，设计过过程方案合设计过程方料常用的制备方法及30理，格式正计过程方程方案基本案不太合理，性能特征；获得正确进确。案比较合合理，格式格式不正确。行功能材料的成分和理，格式基本正确。结构设计，以及合理选
能材料的成分和结构设 计，以及合理选择高性 能、高精密功能材料制备 方法等能力。（支撑毕业 要求指标点 C2、3、4、6） 比较正 确。 确。 目标 3： 培养学生具有主动参与 学习、崇尚科学、热爱材 料学科知识的学习态度 和思想意识；养成理论联 系实际、严谨求实的态 度，大胆创新创造的意识 和职业素质。（支撑毕业 要求指标点 C7） — — — — 0 课程论文评分标准 教学目标要求 评分标准 权重 90-100 80-89 60-79 0-59 （%） 目标 1： 掌握常用金属功能材 料的工作原理、结构及 性能特征、制备工艺及 应用情况；通过对金属 功能材料的学习，拓展 对材料学科的认识和 了解。（支撑毕业要求 指标点 C1） 课程论 文内 容新颖，与课 程所学 知识 联系紧密。 课程论文 内容比较 新颖，与 课程所学 知识联系 比较紧 密。 课程论文内 容基本新 颖，与课程 所学知识联 系基本紧 密。 课程论 文内 容不太新颖， 与课程 所学 知识联 系不 太紧密。 40 目标 2： 熟练掌握金属功能材 料常用的制备方法及 性能特征；获得正确进 行功能材料的成分和 结构设计，以及合理选 课程论 文思 路清晰，设计 过程方 案合 理，格 式正 确。 课程论文 思路比较 清晰，设 计过程方 案比较合 理，格式 课程论文思 路基本清 晰，设计过 程方案基本 合理，格式 基本正确。 课程论 文思 路不太清晰， 设计过 程方 案不太合理， 格式不正确。 30