西安交通大学材料工程设计课程教学大纲一、课程基本信息材料工程设计课程名称Material engineering designMATLA00202课程编号642总学时课程学分理论：实验：_64上机：课外：学时分配（课外学时不计入总学时）口公共课程口通识课程课程类型口学科门类基础课口专业大类基础课V口集中实践口专业核心课口专业选修课□1-1□1-2□2-1□2-2□3-1V□3-2开课学期□4-1□4-2□5-1□5-2先修课程材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法等教材、参张新平，封善飞，洪祥挺主编．材料工程实验设计及考书及其数据处理：国防工业出版社.2013他资料二、课程目标及学生应达到的能力2.1 课程的基本要求材料工程设计是材料科学与工程专业本科生必修的实践性课程，目的是通过材料工程设计训练提高学生工程实践能力和综合应用所学基础知识和专业技能解决材料工程实践问题的能力。课程主题形式主要包括新材料研发、材料产品设计/开发、材料/产品应用性能改进、材料结构和性能剖析/评价、等，内容涉及配方和成分设计、加工设备、制备工艺、产品性能、质量控制等知识，并了解从事领域的技术标准、产业政策、法律法规以及主要技术经济指标等内容。通过本课程的学习，学生具有利用所学工程知识分析材料工程问题、设计/开发新材料
西安交通大学材料工程设计课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 材料工程设计 Material engineering design 课程编号 MATLA00202 课程学分 2 总学时 64 学时分配 理论: 实验: 64 上机: 课外: （课外学时不计入总学时） 课程类型 公共课程 通识课程 学科门类基础课 专业大类基础课 专业核心课 专业选修课 √集中实践 开课学期 1-1 1-2 2-1 2-2 3-1 √3-2 4-1 4-2 5-1 5-2 先修课程 材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法等 教材、参 考书及其 他资料 张新平, 封善飞, 洪祥挺 主编. 材料工程实验设计及 数据处理. 国防工业出版社. 2013 二、课程目标及学生应达到的能力 2.1 课程的基本要求 材料工程设计是材料科学与工程专业本科生必修的实践性课程，目的是通过 材料工程设计训练提高学生工程实践能力和综合应用所学基础知识和专业技能 解决材料工程实践问题的能力。课程主题形式主要包括新材料研发、材料产品设 计/开发、材料/产品应用性能改进、材料结构和性能剖析/评价、等，内容涉及 配方和成分设计、加工设备、制备工艺、产品性能、质量控制等知识，并了解从 事领域的技术标准、产业政策、法律法规以及主要技术经济指标等内容。通过本 课程的学习，学生具有利用所学工程知识分析材料工程问题、设计/开发新材料
或产品的能力，能借助现代工具开展材料相关研究工作，了解从事领域的前沿科学技术，具有明确的个人职业发展志向和强的自学能力。2.2课程的目标及学生应该达到的能力1.工程知识能够运用材料科学与工程的专业知识，结合数学、自然科学等基础知识，有效解决材料领域的复杂工程问题。支撑毕业要求指标点1-4：具备综合应用数学、自然科学、工程基础及材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法、材料性能等专业知识的能力，用于解决材料领域的复杂工程问题。2.工程问题分析针对课题中所需解决的工程问题，能应用专业知识以及查阅文献资料，从材料成分、工艺参数、组织结构和产品性能间内在联系的角度，提出不同解决方案或同一方案中采用不同手段，获得有效的分析结论。支撑毕业要求指标点2-3：通过所学专业知识结合文献研究，分析复杂工程问题中材料成分一工艺-组织一性能之间的相互关系，对比多种解决方案和路径，获得有效结论。3.设计/开发解决方案根据设计课题的目标任务，掌握材料制备、成分/结构设计、材料使用性能等环节中涉及的基本方法和技术，并了解材料自身因素、产业政策、法律法规等对材料设计目标和技术方案的重要影响。支撑毕业要求指标点3-1：掌握材料单元、部件、系统或工艺在全周期、全流程设计/开发的基本方法和技术，了解各种因素对材料设计目标和技术方案的影响。4.研究能根据课题涉及材料种类及实际使用工况等具体任务，合理选择和确定材料体系及相应表征研究方法，制订可行的技术路线和实验方案，通过实验研究完成课题任务，并能应用基础理论和专业知识合理解释实验现象。支撑毕业要求指标点4-2：能根据材料及其服役条件，合理选择材料体系
或产品的能力，能借助现代工具开展材料相关研究工作，了解从事领域的前沿科 学技术，具有明确的个人职业发展志向和强的自学能力。 2.2 课程的目标及学生应该达到的能力 1.工程知识 能够运用材料科学与工程的专业知识，结合数学、自然科学等基础知识， 有效解决材料领域的复杂工程问题。 支撑毕业要求指标点 1-4：具备综合应用数学、自然科学、工程基础及材 料科学基础、材料工程基础、材料研究方法、材料性能等专业知识的能力，用 于解决材料领域的复杂工程问题。 2.工程问题分析 针对课题中所需解决的工程问题，能应用专业知识以及查阅文献资料，从 材料成分、工艺参数、组织结构和产品性能间内在联系的角度，提出不同解决 方案或同一方案中采用不同手段，获得有效的分析结论。 支撑毕业要求指标点 2-3：通过所学专业知识结合文献研究，分析复杂工 程问题中材料成分-工艺-组织-性能之间的相互关系，对比多种解决方案和路 径，获得有效结论。 3.设计/开发解决方案 根据设计课题的目标任务，掌握材料制备、成分/结构设计、材料使用性 能等环节中涉及的基本方法和技术，并了解材料自身因素、产业政策、法律法 规等对材料设计目标和技术方案的重要影响。 支撑毕业要求指标点 3-1：掌握材料单元、部件、系统或工艺在全周期、 全流程设计/开发的基本方法和技术，了解各种因素对材料设计目标和技术方 案的影响。 4.研究 能根据课题涉及材料种类及实际使用工况等具体任务，合理选择和确定材 料体系及相应表征研究方法，制订可行的技术路线和实验方案，通过实验研究 完成课题任务，并能应用基础理论和专业知识合理解释实验现象。 支撑毕业要求指标点 4-2：能根据材料及其服役条件，合理选择材料体系
及合适的测试表征方法，合理制定研究路线，设计实验方案，构建实验系统，安全有效地开展实验。5.使用现代工具能根据材料工程设计课题研究内容，恰当选择、合理使用现代工具，得出有效结果和结论。了解所用工具的工作原理及其在研究任务中的优缺点。支撑毕业要求指标点5-3：能够选用和开发与材料体系相适应的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具解析材料领域的复杂工程问题，并能针对具体的对象和方法分析其局限性。6.沟通与交流材料工程设计以学生个人专业兴趣爱好为主、学生专业兴趣与教师科研任务结合为辅的方式进行。学生要自行联系教师确定课题，课题进行中需要通过讨论或查阅文献等方式解决遇到的问题，课题结束后需要撰写总结报告及集中答辩。上述环节能锻炼学生沟通与交流表达的能力。支撑毕业要求指标点10-2：具有全球视野，了解材料领域的发展超势和科学前沿，能够将材料领域工程实践和科学研究的结果撰写材料调研综述报告、采用专业文稿、口头报告等形式清晰表达或回应质疑。7. 终身学习通过自主学习，充分了解材料工程设计课题的背景知识和相关技术，课题结束后深入总结课题内容并认识到自我探索和学习的必要性，培养自主学习和终身学习的意识。通过调研文献资料、完善研究方案、撰写总结报告、进行PPT汇报答辩等环节，有效培养学生的自学能力，树立终身学习的意识。支撑毕业要求指标点12-2：能针对个人或职业发展的需求，具备不断学习和适应社会发展的能力。课程目标与专业毕业要求的关联关系毕业要求682345710X91112课程目标课程目标 1VV课程目标2课程目标3V课程目标4
及合适的测试表征方法，合理制定研究路线，设计实验方案，构建实验系统， 安全有效地开展实验。 5.使用现代工具 能根据材料工程设计课题研究内容，恰当选择、合理使用现代工具，得出 有效结果和结论。了解所用工具的工作原理及其在研究任务中的优缺点。 支撑毕业要求指标点 5-3：能够选用和开发与材料体系相适应的技术、资 源、现代工程工具和信息技术工具解析材料领域的复杂工程问题，并能针对具 体的对象和方法分析其局限性。 6.沟通与交流 材料工程设计以学生个人专业兴趣爱好为主、学生专业兴趣与教师科研任 务结合为辅的方式进行。学生要自行联系教师确定课题，课题进行中需要通过 讨论或查阅文献等方式解决遇到的问题，课题结束后需要撰写总结报告及集中 答辩。上述环节能锻炼学生沟通与交流表达的能力。 支撑毕业要求指标点 10-2：具有全球视野，了解材料领域的发展趋势和 科学前沿，能够将材料领域工程实践和科学研究的结果撰写材料调研综述报告、 采用专业文稿、口头报告等形式清晰表达或回应质疑。 7.终身学习 通过自主学习，充分了解材料工程设计课题的背景知识和相关技术，课题 结束后深入总结课题内容并认识到自我探索和学习的必要性，培养自主学习和 终身学习的意识。通过调研文献资料、完善研究方案、撰写总结报告、进行 PPT 汇报答辩等环节，有效培养学生的自学能力，树立终身学习的意识。 支撑毕业要求指标点 12-2：能针对个人或职业发展的需求，具备不断学 习和适应社会发展的能力。 课程目标与专业毕业要求的关联关系 毕业要求 课程目标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课程目标 1 √ 课程目标 2 √ 课程目标 3 √ 课程目标 4 √
课程目标5~课程目标6课程目标71注：1,2,3...12对应于专业认证毕业要求12条。课程目标与专业毕业要求的关联关系用H/M/L标注。三、教学内容简介序号章节名称知识点参考学时21课程目的、内容、形式，流程等材料工程设计课程说明会学生根据兴趣自拟课题和选择24师生双向选择教师课题，师生沟通材料工程设计实施、总结报3根据任务开展研究、撰写报告64告答辩24PPT汇报、考核四、教学安排详表
课程目标 5 √ 课程目标 6 √ 课程目标 7 √ 注：1,2,3.12 对应于专业认证毕业要求 12 条。课程目标与专业毕业要求的关联关 系用 H/M/L 标注。 三、教学内容简介 序号 章节名称 知识点 参考学时 1 材料工程设计课程说明会 课程目的、内容、形式，流程等 2 2 师生双向选择 学生根据兴趣自拟课题和选择 教师课题，师生沟通 4 3 材料工程设计实施、总结报 告 根据任务开展研究、撰写报告 64 4 答辩 PPT 汇报、考核 2 四、教学安排详表
教学方式（授学时章节教学内容教学要求对课程目标的支撑课、实验、上顺序分配关系（知识要求及能力要求）机、讨论授课课程目的、内容、形式、流程等介绍2熟悉课程特点及各项要求课程目标6学生根据兴趣自拟课题或选择教师课2A师生讨论确定课程、明确具体任务等题，师生沟通课程目标164课程目标23(8开展材料工程设计课题、撰写报告实验研究等执行课题内容及总结工作课程目标3周)课程目标4课程目标5课程目标624PPT汇报、考核答辩及讨论提交总结报告、PPT答辩课程目标7
章节 顺序 教学内容 学时 分配 教学方式（授 课、实验、上 机、讨论） 教学要求 （知识要求及能力要求） 对课程目标的支撑 关系 1 课程目的、内容、形式、流程等介绍 2 授课 熟悉课程特点及各项要求 课程目标 6 2 学生根据兴趣自拟课题或选择教师课 题，师生沟通 4 师生讨论 确定课程、明确具体任务等 3 开展材料工程设计课题、撰写报告 64 （8 周） 实验研究等 执行课题内容及总结工作 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 课程目标 5 4 PPT 汇报、考核 2 答辩及讨论 提交总结报告、PPT 答辩 课程目标 6 课程目标 7
五、考核方式及成绩构成5.1考核成绩构成平时：30%，（包含：出勤、研究态度等）课题完成质量：40%；集中考核：30%5. 2 课程目标的考核环节与评分标准1课程环节及课程目标对应关系学生出勤和研究工作态度等通过平时成绩体现，对应于课程目标2、6和7：课题完成质量反映学生完成材料工程设计的综合能力，对应课程目标1-5：集中考核环节以PPT汇报答辩形式进行，主要反映学生综合应用所学知识和沟通交流的能力，对应课程目标6和7。各环节的分值分配见表5-1。表5-1课程考核环节与课程目标达成计算的比例考核与评价方式平时课题完成质量考核答辩（100分）（100分）（100分）20课程目标1（1-4)2020课程目标2（2-3）20课程目标3(3-1)20课程目标4(4-2)20课程目标5（5-3)6030课程目标6（10-2）4050课程目标7（12-2）注明：表格中的百分数是各考核环节对课程目标的贡献比例。2考核环节及评分标准（1）平时成绩：由指导教师根据学生出勤率及执行课题的态度确定。表 5-2自学报告评分标准评分标准
五、考核方式及成绩构成 5.1 考核成绩构成 平时： 30 %，（包含：出勤、研究态度等） 课题完成质量： 40 %； 集中考核： 30 % 5.2 课程目标的考核环节与评分标准 1 课程环节及课程目标对应关系 学生出勤和研究工作态度等通过平时成绩体现，对应于课程目标 2、6 和 7；课题完成质量反映学生完成材料工程设计的综合能力，对应课程目标 1-5；集中考核环节以 PPT 汇报答辩形式进行，主要反映学生综合应用所学 知识和沟通交流的能力，对应课程目标 6 和 7。各环节的分值分配见表 5-1。 表 5-1 课程考核环节与课程目标达成计算的比例 考核与评价方式 平时 （100 分） 课题完成质量 （100 分） 考核答辩 （100 分） 课程目标 1（1-4） 20 课程目标 2（2-3） 20 20 课程目标 3 (3-1) 20 课程目标 4(4-2) 20 课程目标 5（5-3） 20 课程目标 6（10-2） 30 60 课程目标 7（12-2） 50 40 注明：表格中的百分数是各考核环节对课程目标的贡献比例。 2 考核环节及评分标准 （1）平时成绩：由指导教师根据学生出勤率及执行课题的态度确定。 表 5-2 自学报告评分标准 评分标准
优秀（85-100）良好（70-84）合格（60-69）不合格（<60）出勤率不低于出勤率80%-90%，出勤率不低于出勤率低于65%，90%，态度端正，态度端正，能完65%，态度基本端态度不端正，不能积极完成指导成指导教师交给正，基本能完成指能有效完成指导教师交给的任务。的任务。导教师交给的任教师交给的任务。务。（2）课题完成质量：根据课题任务书确定完成质量，给出相应成绩。表5-3课题完成质量评分标准评分标准优秀（85-100）良好（70-84）合格（60-69）不合格（<60）高质量地完成了完成了课题任务书基本完成了课题未能完成课题任课题任务书规定规定的全部工作。任务书规定的工务书的主要工作。作。的全部工作。（3）集中考核：根据总结报告和PPT汇报答辩情况确定成绩完成课题设计任务后，学生应撰写不低于3000字的总结报告，包括课题任务、背景、研究方案、结果与讨论、结论、技术经济分析，以及心得体会等。表5-4集中考核评分标准评分标准优秀（85-100）良好（70-84）合格（60-69）不合格（<60）高质量地完成总完成了总结报告，完成了总结报基本完成总结报结报告，能阐明课能阐明课题背景，告，能阐明课题告，能阐明课题题背景，能应用所能应用所学知识解背景，能应用所背景，但不能有学知识解决课题决课题中关键间学知识解决课题效利用所学知识中关键问题，取得题，取得了较好的中关键问题，取解决课题中关键研究成绩，体现出问题，未能体现了很好的研究成得了一定的研究绩，体现出很好的较好的综合能力；成绩，具有一定出综合能力；汇综合能力；汇报时汇报时表达清楚，的综合能力；汇报时表达不够清表达清楚，逻辑性回答问题正确。报时表达清楚，楚，回答问题不强，回答问题正回答问题基本正正确。确。确。大纲制定者：钱军民大纲审核者：王红洁最后修订时间：2019年11月，12日
优秀（85-100） 良好（70-84） 合格（60-69） 不合格（<60） 出 勤 率 不 低 于 90%，态度端正， 能积极完成指导 教师交给的任务。 出勤率 80%-90%， 态度端正，能完 成指导教师交给 的任务。 出 勤 率 不 低 于 65%，态度基本端 正，基本能完成指 导 教 师 交 给 的 任 务。 出勤率低于 65%， 态度不端正，不 能有效完成指导 教 师 交 给 的 任 务。 （2）课题完成质量：根据课题任务书确定完成质量，给出相应成绩。 表 5-3 课题完成质量评分标准 评分标准 优秀（85-100） 良好（70-84） 合格（60-69） 不合格（<60） 高质量地完成了 课题任务书规定 的全部工作。 完成了课题任务书 规定的全部工作。 基本完成了课题 任务书规定的工 作。 未能完成课题任 务 书 的 主 要 工 作。 （3）集中考核：根据总结报告和 PPT 汇报答辩情况确定成绩 完成课题设计任务后，学生应撰写不低于 3000 字的总结报告，包括课题任 务、背景、研究方案、结果与讨论、结论、技术经济分析，以及心得体会等。 表 5-4 集中考核评分标准 评分标准 优秀（85-100） 良好（70-84） 合格（60-69） 不合格（<60） 高质量地完成总 结报告，能阐明课 题背景，能应用所 学知识解决课题 中关键问题，取得 了很好的研究成 绩，体现出很好的 综合能力；汇报时 表达清楚，逻辑性 强，回答问题正 确。 完成了总结报告， 能阐明课题背景， 能应用所学知识解 决 课 题 中 关 键 问 题，取得了较好的 研究成绩，体现出 较好的综合能力； 汇报时表达清楚， 回答问题正确。 完 成 了 总 结 报 告，能阐明课题 背景，能应用所 学知识解决课题 中关键问题，取 得了一定的研究 成绩，具有一定 的综合能力；汇 报时表达清楚， 回答问题基本正 确。 基本完成总结报 告，能阐明课题 背景，但不能有 效利用所学知识 解决课题中关键 问题，未能体现 出综合能力；汇 报时表达不够清 楚，回答问题不 正确。 大纲制定者：_钱军民_ 大纲审核者： 王红洁 最后修订时间： 2019 年 11 月 12 日