《复合材料学A》教学大纲课程编号：B04030810课程名称：复合材料学A英文名称：CompositeMaterialsA课程性质：专业限选课学时/学分：48/3考核方式：考试先修课程：物理化学，材料科学基础，无机材料物理化学后继课程：材料测试与研究方法，膜技术，能源材料，生物材料等适用专业及层次：无机非金属材料工程，本科大纲执笔人：于建华大纲审核人：于薛刚一、教学目标复合材料学是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。要求学生掌握复合材料的基本概念、基本组成、复合原理、制备工艺：系统学习复合材料的各种基体材料、增强材料以及各种复合材料的性能、制备方法及应用：理解复合材料的设计理念及设计方法：能够利用所学知识，设计适合于不同工程条件下应用的复合材料。通过本课程的学习，要求学生达到以下的目标：课程目标1：通过查阅文献研究分析复合材料应用的复杂工程问题，利用复合材料的基本理论为复合材料的设计、成型和应用中实际问题的解决寻求可靠依据：课程目标2：掌握复合材料的基本知识与原理，能够根据具体产品特点合理的确定复合材料的设计目标和约束条件，从而正确选择复合材料体系及相应制备工艺。能够理解复合材料的设计理念及设计方法，结合复合材料的基本知识，提出复合材料的整体设计方案并进行优化，能够在设计环节体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素：课程目标3：能够利用恰当的现代工具对复合材料应用过程中的性能问题进行有效的预测和模拟，从而进一步指导复合材料的设计和制备工艺，并能够理解其局限性。1
1 《复合材料学 A》教学大纲 课程编号：B04030810 课程名称：复合材料学 A 英文名称：Composite Materials A 课程性质：专业限选课 学时/学分：48 /3 考核方式： 考试 先修课程：物理化学，材料科学基础，无机材料物理化学 后继课程：材料测试与研究方法，膜技术，能源材料，生物材料等 适用专业及层次：无机非金属材料工程，本科 大纲执笔人： 于建华 大纲审核人： 于薛刚 一、教学目标 复合材料学是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。要求学生掌 握复合材料的基本概念、基本组成、复合原理、制备工艺；系统学习复合材料的 各种基体材料、增强材料以及各种复合材料的性能、制备方法及应用；理解复合 材料的设计理念及设计方法；能够利用所学知识，设计适合于不同工程条件下应 用的复合材料。通过本课程的学习，要求学生达到以下的目标： 课程目标 1：通过查阅文献研究分析复合材料应用的复杂工程问题，利用复 合材料的基本理论为复合材料的设计、成型和应用中实际问题的解决寻求可靠依 据； 课程目标 2：掌握复合材料的基本知识与原理，能够根据具体产品特点合理 的确定复合材料的设计目标和约束条件，从而正确选择复合材料体系及相应制备 工艺。能够理解复合材料的设计理念及设计方法，结合复合材料的基本知识，提 出复合材料的整体设计方案并进行优化，能够在设计环节体现创新意识，考虑社 会、健康、安全、法律、文化及环境等因素； 课程目标 3：能够利用恰当的现代工具对复合材料应用过程中的性能问题进 行有效的预测和模拟，从而进一步指导复合材料的设计和制备工艺，并能够理解 其局限性
二、课程目标与毕业要求的对应关系指标点毕业要求课程目标2.问题分析：能够应用数2-3.通过查阅手册、文献、行学、自然科学和工程科学的基业规范和国家标准等技术资本原理，识别、表达、并通过料，对复杂工程问题的影响因课程目标1文献研究分析无机非金属材素进行分析论证，寻求可替代料领域复杂工程问题，以获得的解决方案，认识到解决方案有效结论。的多样性。3.设计/开发解决方案：能够设计针对无机非金属材料领域复杂工程问题的解决方3-3.具有分析优选工艺方案，案，设计满足特定需求的系针对无机非金属材料产品进统、单元（部件）或工艺流程，行综合设计的能力，并能够在课程目标2并能够在设计环节中体现创设计环节中体现创新意识：新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。5.使用现代工具：能够针对无机非金属材料领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰5-2.能够利用恰当的现代工当的技术、资源、现代工程工具对复杂工程问题进行有效课程目标3具和信息技术工具，包括对无的预测和模拟，并能够理解其机非金属材料领域复杂工程局限性。问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。三、教学基本内容第一章：复合材料绪论（支撑课程目标1）1. 复合材料的发展简史2.复合材料的定义、命名和分类3.复合材料的组成4.复合材料的应用5.复合材料的现状与发展方向第二章：复合材料增强体（支撑课程目标1、2）2
2 二、课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标 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 文献研究分析无机非金属材 料领域复杂工程问题，以获得 有效结论。 2-3. 通过查阅手册、文献、行 业规范和国家标准等技术资 料，对复杂工程问题的影响因 素进行分析论证，寻求可替代 的解决方案，认识到解决方案 的多样性。 课程目标 1 3. 设计/开发解决方案：能 够设计针对无机非金属材料 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（部件）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。 3-3. 具有分析优选工艺方案， 针对无机非金属材料产品进 行综合设计的能力，并能够在 设计环节中体现创新意识； 课程目标 2 5. 使用现代工具：能够针对 无机非金属材料领域复杂工 程问题，开发、选择与使用恰 当的技术、资源、现代工程工 具和信息技术工具，包括对无 机非金属材料领域复杂工程 问题的预测与模拟，并能够理 解其局限性。 5-2. 能够利用恰当的现代工 具对复杂工程问题进行有效 的预测和模拟，并能够理解其 局限性。 课程目标 3 三、教学基本内容 第一章：复合材料绪论 （支撑课程目标1） 1. 复合材料的发展简史 2. 复合材料的定义、命名和分类 3. 复合材料的组成 4. 复合材料的应用 5. 复合材料的现状与发展方向 第二章：复合材料增强体（支撑课程目标1、2）
1. 概述2.玻璃纤维3.碳纤维4.芳纶纤维5.其他纤维6.颗粒和晶须要求学生：掌握玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的结构、制备工艺和性能，以及纤维的表面处理工艺。第三章：复合材料的设计原理和复合理论（支撑课程目标1、2、3）1. 复合材料的设计2.复合效应3.复合原理4.复合材料的物理性能要求学生：掌握复合效应和力学性能的复合原理第四章：聚合物基复合材料（支撑课程目标1、2、3）1.概述2.聚合物基复合材料的基体3.聚合物基复合材料的制备工艺和方法4.聚合物基复合材料的性能和应用要求学生：掌握几种典型的聚合物基体的制备、固化方法，掌握聚合物复合材料的制备工艺。第五章：3金属基复合材料（支撑课程目标1、2、3）1.金属基复合材料MMC的种类和基本性能2.金属基复合材料MMC的制备工艺3.铝基复合材料4.镍基复合材料5.钛基复合材料6.金属基复合材料MMC的应用要求学生：掌握金属基复合材料的制备工艺第六章：陶瓷基复合材料（支撑课程目标1、2、3）1.陶瓷基复合材料的种类及基本性能en
3 1. 概述 2. 玻璃纤维 3. 碳纤维 4. 芳纶纤维 5. 其他纤维 6. 颗粒和晶须 要求学生：掌握玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的结构、制备工艺和性能， 以及纤维的表面处理工艺。 第三章：复合材料的设计原理和复合理论（支撑课程目标1、2、3） 1. 复合材料的设计 2. 复合效应 3. 复合原理 4. 复合材料的物理性能 要求学生：掌握复合效应和力学性能的复合原理 第四章：聚合物基复合材料（支撑课程目标1、2、3） 1. 概述 2. 聚合物基复合材料的基体 3. 聚合物基复合材料的制备工艺和方法 4. 聚合物基复合材料的性能和应用 要求学生：掌握几种典型的聚合物基体的制备、固化方法，掌握聚合物复 合材料的制备工艺。 第五章：金属基复合材料（支撑课程目标1、2、3） 1. 金属基复合材料 MMC 的种类和基本性能 2. 金属基复合材料 MMC 的制备工艺 3. 铝基复合材料 4. 镍基复合材料 5. 钛基复合材料 6. 金属基复合材料 MMC 的应用 要求学生：掌握金属基复合材料的制备工艺 第六章：陶瓷基复合材料（支撑课程目标1、2、3） 1. 陶瓷基复合材料的种类及基本性能
2.陶瓷基复合材料中常用的基体和增强体3.陶瓷基复合材料的制备工艺4.陶瓷基复合材料的增韧机制5.陶瓷基复合材料的应用要求学生：掌握陶瓷基复合材料的增韧机理和制备工艺第七章碳碳复合材料（C/C）（支撑课程目标1、2、3）1.碳碳复合材料概述2.碳碳复合材料的制备工艺3.碳碳复合材料的性能和应用要求学生：掌握C/C复合材料的制备工艺和性能特点四、教学重点与难点第一章：复合材料绪论（支撑课程目标1）教学重点：复合材料产生的历史背景，复合材料的分类、特点及其应用。教学难点：复合材料的分类、特点及其应用。第二章：复合材料增强体（支撑课程目标1、2）教学重点：增强体材料的选择原则，常用增强体材料的制备和性能。教学难点：增强体材料的选择原则，玻璃纤维与碳纤维的结构特点，增强体材料的表面处理方法。第三章：复合材料的设计原理和复合理论（支撑课程目标1、2、3）教学重点：复合材料的设计步骤、复合效应和复合理论。教学难点：复合材料的设计第四章：聚合物基复合材料（支撑课程目标1、2、3）教学重点：聚合物添加剂种类、作用和选择，聚合物基体材料，聚合物基复合材料的制备工艺流程。教学难点：聚合物基复合材料的制备工艺流程。第五章：金属基复合材料（支撑课程目标1、2、3）教学重点：金属基体和增强体的种类，典型MCC的特点及制备工艺。教学难点：典型MCC的特点及制备工艺。第六章：陶瓷基复合材料（支撑课程目标1、2、3）教学重点：CMC的定义与分类，陶瓷基体的种类，典型MCC的特点及制备工艺。4
4 2. 陶瓷基复合材料中常用的基体和增强体 3. 陶瓷基复合材料的制备工艺 4. 陶瓷基复合材料的增韧机制 5. 陶瓷基复合材料的应用 要求学生：掌握陶瓷基复合材料的增韧机理和制备工艺 第七章 碳碳复合材料（C/C）（支撑课程目标1、2、3） 1. 碳碳复合材料概述 2. 碳碳复合材料的制备工艺 3. 碳碳复合材料的性能和应用 要求学生：掌握 C/C 复合材料的制备工艺和性能特点 四、教学重点与难点 第一章：复合材料绪论 （支撑课程目标1） 教学重点：复合材料产生的历史背景，复合材料的分类、特点及其应用。 教学难点：复合材料的分类、特点及其应用。 第二章：复合材料增强体（支撑课程目标1、2） 教学重点：增强体材料的选择原则，常用增强体材料的制备和性能。 教学难点：增强体材料的选择原则，玻璃纤维与碳纤维的结构特点，增强体 材料的表面处理方法。 第三章：复合材料的设计原理和复合理论（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：复合材料的设计步骤、复合效应和复合理论。 教学难点：复合材料的设计 第四章：聚合物基复合材料（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：聚合物添加剂种类、作用和选择，聚合物基体材料，聚合物基复 合材料的制备工艺流程。 教学难点：聚合物基复合材料的制备工艺流程。 第五章：金属基复合材料（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：金属基体和增强体的种类，典型MCC的特点及制备工艺。 教学难点：典型MCC的特点及制备工艺。 第六章：陶瓷基复合材料（支撑课程目标1、2、3） 教学重点：CMC的定义与分类，陶瓷基体的种类，典型MCC的特点及制备工艺
教学难点：陶瓷基复合材料的界面、破坏和强韧化机理。第七章：碳碳复合材料（C/C）（支撑课程目标1、2、3）教学重点：C/C复合材料的性能、制备工艺、抗氧化处理方法。教学难点：C/C复合材料的制备工艺和抗氧化处理方法。五、教学安排（学时数48）1、教学环节安排课程目标（毕业要求具体知识与能力要求采用的教学环节指标点）查阅文献，应用所学复合材料的原理知识，为文献检索（课程论课程目标1（指标点2-3）文)、复合材料的设计、成型和应用提供依据。应用所学知识确定复杂工程问题的设计目标和课堂授课、讨论课、课程目标2（指标点3-3）作业复合材料整体设计方案。利用现代工具模拟预测自学、文献检索复合材料的性能，指导复课程目标3（指标点5-2）合材料的优化设计。2、学时安排学时分配教学内容讨论课自学课堂授课22复合材料绪论28复合材料增强体复合材料的设计原理和复合理4论8聚合物基复合材料25
5 教学难点：陶瓷基复合材料的界面、破坏和强韧化机理。 第七章： 碳碳复合材料（C/C）（支撑课程目标1、2、3） 教学重点： C/C复合材料的性能、制备工艺、抗氧化处理方法。 教学难点： C/C复合材料的制备工艺和抗氧化处理方法。 五、教学安排（学时数48） 1、教学环节安排 课程目标（毕业要求 指标点） 具体知识与能力要求 采用的教学环节 课程目标1（指标点2-3） 查阅文献，应用所学复 合材料的原理知识，为 复合材料的设计、成型 和应用提供依据。 文献检索（课程论 文）、 课程目标2（指标点3-3） 应用所学知识确定复杂 工程问题的设计目标和 复合材料整体设计方 案。 课堂授课、讨论课、 作业 课程目标3（指标点5-2） 利用现代工具模拟预测 复合材料的性能，指导复 合材料的优化设计。 自学、文献检索 2、学时安排 教学内容 学时分配 课堂授课 讨论课 自学 复合材料绪论 2 2 复合材料增强体 8 2 复合材料的设计原理和复合理 论 4 聚合物基复合材料 8 2
42金属基复合材料62陶瓷基复合材料42碳/碳复合材料84总计36六、课程考核方案1、各部分考核权重考核权重考核方式或途径平时表现10%作业20%期末考试70%总计100%2、评分标准（1）平时表现：出勤率、上课态度、上课回答问题、上课参与讨论等情况，按百分制评分，总评后折算成10分。得分完成情况上课出勤率高，无旷课现象，上课态度非常认真，熟练运用知识，正确回答问题，积极参与讨论，能正确阐明自已的观点和想90-100分法，能积极与其他同学合作、交流，共同解决问题。上课出勤率较高，上课态度较认真，能正确回答问题，能参与讨论、阐明自己的观点和想法，能去其他同学合作、交流，共同解75-89分决问题。上课出勤率一般，上课态度一般，回答问题正确率一般，参与讨60-74分论一般、不能清晰地阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、6
6 金属基复合材料 4 2 陶瓷基复合材料 6 2 碳/碳复合材料 4 2 总计 36 8 4 六、课程考核方案 1、各部分考核权重 考核方式或途径 考核权重 平时表现 10% 作业 20% 期末考试 70% 总计 100% 2、评分标准 （1）平时表现：出勤率、上课态度、上课回答问题、上课参与讨论等 情况，按百分制评分，总评后折算成10分。 完成情况 得分 上课出勤率高，无旷课现象，上课态度非常认真，熟练运用知 识，正确回答问题，积极参与讨论，能正确阐明自己的观点和想 法，能积极与其他同学合作、交流，共同解决问题。 90-100分 上课出勤率较高，上课态度较认真，能正确回答问题，能参与讨 论、阐明自己的观点和想法，能去其他同学合作、交流，共同解 决问题。 75-89分 上课出勤率一般，上课态度一般，回答问题正确率一般，参与讨 论一般、不能清晰地阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、 60-74分
交流，共同解决问题的能力态度一般。旷课率高，上课态度较差，不能正确回答问题，不积极参与讨0-59分论，不能与其他同学合作、交流，共同解决问题。（2）作业：每次作业必须在规定时间前交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以零分计，每次作业按百分制评分，总评折算成20分。得分完成情况按时交作业；能够结合作业中的相关问题，通过文献查阅等自主90-100分学习手段，完成作业，论述逻辑清楚、层次分明，语言规范。按时交作业；能够结合作业中的相关问题，基本通过文献查阅等75-89分自主学习手段，完成作业，论述逻辑清楚、层次分明，语言规范。按时交作业；能够结合作业中的相关问题，初步通过文献查阅等60-74分自主学习手段，完成作业，论述逻辑清楚、层次分明，语言规范。0-59分不能按时交作业；有抄袭现象，或者概念不清楚、论述不清楚。（3）期末考试：按照期末考试的标准答案、评分标准百分制评分（见试卷盒），总评后折算成70分。七、教学参考书：教材：《复合材料》，尹洪峰，魏剑，编著，治金工业出版社，2010年。参考书：1.《复合材料》，冯小明，张崇才编著，重庆大学出版社，2011年2.《复合材料学》，周祖福编著，武汉理工大学出版社，2007年3.《复合材料技术》，魏化震，李恒春，张玉龙著，化学工业出版社，2018年7
7 交流，共同解决问题的能力态度一般。 旷课率高，上课态度较差，不能正确回答问题，不积极参与讨 论，不能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 0-59分 （2）作业：每次作业必须在规定时间前交，迟交作业或作业不满足下 列要求，均以零分计，每次作业按百分制评分，总评折算成20分。 完成情况 得分 按时交作业；能够结合作业中的相关问题，通过文献查阅等自主 学习手段，完成作业，论述逻辑清楚、层次分明，语言规范。 90-100分 按时交作业；能够结合作业中的相关问题，基本通过文献查阅等 自主学习手段，完成作业，论述逻辑清楚、层次分明，语言规 范。 75-89分 按时交作业；能够结合作业中的相关问题，初步通过文献查阅等 自主学习手段，完成作业，论述逻辑清楚、层次分明，语言规 范。 60-74分 不能按时交作业；有抄袭现象，或者概念不清楚、论述不清楚。 0-59分 （3）期末考试：按照期末考试的标准答案、评分标准百分制评分（见 试卷盒），总评后折算成70分。 七、教学参考书： 教材：《复合材料》，尹洪峰，魏剑，编著，冶金工业出版社，2010 年。 参考书： 1.《复合材料》，冯小明，张崇才编著，重庆大学 出版社，2011 年 2.《复合材料学》，周祖福编著，武汉理工大学出版社，2007 年 3. 《复合材料技术》，魏化震，李恒春，张玉龙著，化学工业出版社，2018 年
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