附件1：复合材料与工程 本科专业 课程教学大纲 20210914.pdf

Jinzhong University 复合材料与工程专业 课程教学大纲（2021 版） 化学化工系 二 O 二一 年 三 月 目 录 一、专业教育平台........................................................................................................................... 1 1. 学科专业基础课程...................................................................................................................... 1 复合材料与工程专业导论课程教学大纲 ....................................................................................... 1 无机及分析化学课程教学大纲 ....................................................................................................... 5 无机及分析化学实验教学大纲 ..................................................................................................... 11 材料概论课程教学大纲................................................................................................................. 21 有机化学课程教学大纲................................................................................................................. 27 有机化学实验教学大纲................................................................................................................. 36 物理化学课程教学大纲................................................................................................................. 49 物理化学实验教学大纲................................................................................................................. 55 材料科学基础课程教学大纲 ......................................................................................................... 73 材料表面与界面课程教学大纲 ..................................................................................................... 79 电工电子学课程教学大纲............................................................................................................. 86 机械设计基础教学大纲................................................................................................................. 93 工程制图课程教学大纲............................................................................................................... 101 材料工程基础课程教学大纲 ....................................................................................................... 107 2. 专业核心课程.......................................................................................................................... 112 高分子化学课程教学大纲........................................................................................................... 112 高分子物理课程教学大纲........................................................................................................... 120 高分子化学与物理实验教学大纲 ............................................................................................... 126 无机材料课程教学大纲............................................................................................................... 135 工程力学课程教学大纲............................................................................................................... 142 复合材料学课程教学大纲........................................................................................................... 153 复合材料工艺与制备实验课程教学大纲 ................................................................................... 159 材料研究与测试方法课程教学大纲 ........................................................................................... 168 复合材料结构设计基础课程教学大纲 ....................................................................................... 175 材料科学研究综合实验教学大纲 ............................................................................................... 180 3. 专业选修课程.......................................................................................................................... 190 文献检索与论文写作指导课程教学大纲 ................................................................................... 190 专业英语课程教学大纲............................................................................................................... 196 材料性能学课程教学大纲........................................................................................................... 202 功能复合材料及其应用课程教学大纲 ....................................................................................... 208 高分子材料成型加工基础课程教学大纲 ................................................................................... 214 树脂基复合材料制造技术课程教学大纲 ................................................................................... 220 材料化学课程教学大纲............................................................................................................... 226 纳米复合材料课程教学大纲 ....................................................................................................... 232 复合材料产品设计课程教学大纲 ............................................................................................... 238 二、职业能力教育平台............................................................................................................... 243 1. 树脂基复合材料模块课程 ...................................................................................................... 243 聚合物基复合材料课程教学大纲 ............................................................................................... 243 高性能树脂基复合材料课程教学大纲 ....................................................................................... 248 耐高温聚合物及其复合材料教学大纲 ....................................................................................... 253 复合材料聚合物基体课程教学大纲 ........................................................................................... 259 2. 陶瓷基复合材料模块课程 ...................................................................................................... 270 陶瓷基复合材料课程教学大纲 ................................................................................................... 270 纤维增韧碳化硅陶瓷复合材料教学大纲 ................................................................................... 276 无机非金属复合材料及其应用课程教学大纲 ........................................................................... 282 高温结构材料课程教学大纲 ....................................................................................................... 288 现代陶瓷材料及技术课程教学大纲 ........................................................................................... 294 3. 职业能力拓展课程.................................................................................................................. 301 新能源材料课程教学大纲........................................................................................................... 301 环境材料教学大纲....................................................................................................................... 307 材料与生活教学大纲................................................................................................................... 312 新型纤维材料课程教学大纲 ....................................................................................................... 318 纳米材料课程教学大纲............................................................................................................... 323 三、专业实践............................................................................................................................... 330 金工实习教学大纲....................................................................................................................... 330 见习教学大纲............................................................................................................................... 335 专业实习教学大纲....................................................................................................................... 339 复合材料课程设计教学大纲 ....................................................................................................... 343 生产实习教学大纲....................................................................................................................... 347 毕业论文（设计）教学大纲 ....................................................................................................... 351 一、专业教育平台 1. 学科专业基础课程 复合材料与工程专业导论课程教学大纲 Introduction to composite materials and engineering 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913001B 适用专业 复合材料与工程专业导论 先修课程 无 总 学 时 8 学 分 0.5 讲 8 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 复合材料与工程专业导论课是各专业在第一学期开设的专业导论课，是学习本专业的学 生最先接触的一门专业基础课程，目的是帮助学生尽早了解专业性质与培养方案，培养专业 兴趣，掌握专业学习方法，确保课程开设质量。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1.介绍复合材料与工程专业的人才培养方案和课程体系，使学生对这个专业从知之甚少 到有初步的了解，知道大学四年要学习什么课程，培养什么样的能力。 2. 通过教学活动，使学生了解材料的发展史、现代复合材料、复合材料与工程专业发 展方向及学习方法，真实地感受到复合材料的魅力，激发学生对本专业的学习兴趣。 3. 把未来的工作和学习的课程结合起来，激发他们学好本专业的动力，为后续课程的 学习打下坚实的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学活动，使学生对这个专业从知之甚少到有初步的了解， 1 知道大学四年要学习什么课程，培养什么样的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生了解材料的发展史、现代复合材料、复合材料 与工程专业发展方向及学习方法，真实地感受到复合材料的魅力，激发学生对本专业的学习 兴趣。 （支撑毕业要求指标点 1-2、1-3） 课程目标 3：把未来的工作和学习的课程结合起来，激发他们学好本专业的动力，为后 续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：使学生了解复合材料与工程专业的人才培养方案和课程体系，培养学生的 学习兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：以复合材料的发展历程、新材料、新工艺、新设备的开发应用为切入点， 将最新的关于复合材料的新闻资讯、科研动态引入课堂，通过图片和视频介绍国内外复合材 料在国防、航天、军事等领域的实际应用，以此为切入点激发学生的爱国热情，增强其民族 自豪感，激励其为国家振兴、民族强盛而努力学习。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 复合材料与工程专业介绍 2 0 2 课程目标 1 1-2、1-3、2-2 第二讲 材料的发展史 2 0 2 课程目标 2 1-2、1-3、2-2 第三讲 现代复合材料导论 2 0 2 课程目标 2 1-2、1-3、2-2 2 0 2 课程目标 3 1-2、1-3、2-2 章序 内容 第一讲 第四讲 支撑的毕业 要求指标点 复合材料与工程专业发展 方向及学习方法 学习内容： 第一章 复合材料与工程专业介绍 复合材料与工程专业发展概况，复合材料与工程专业人才培养方案，课程体系与教学计 划。 重点：课程体系与教学计划。 难点：复合材料与工程专业人才培养方案。 第二章 材料的发展史 2 材料与人类社会的关系，材料发展的历史演进，什么是新型材料。 重点：材料发展的历史演进。 难点：新型材料。 第三章 现代复合材料导论 复合材料的发展历史及概述，复合材料的组成和原理，现代复合材料体系及发展展望。 重点：复合材料的组成和原理。 难点：复合定律。 第四章 复合材料与工程专业发展方向及学习方法 复合材料与工程本科培养目标与要求，复合材料与工程专业就业方向及就业前景，玻璃 钢压力容器部分，碳纤维增强环氧树脂—PVC 夹芯层合板试样。 重点：复合材料与工程专业就业方向及就业前景。 难点：碳纤维增强环氧树脂—PVC 夹芯层合板试样。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生了解复合材料与工程专业的人才培养方案和课程体系。 2. 采用多媒体视频，引导学生了解材料的发展史以及现代复合材料，真实地感受到复 合材料的魅力，激发学生对本专业的学习兴趣。 五、考核方式 （一）考核方式 采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括出勤情况和课堂表现； “2” 指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%、20%，其中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者， 总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂教学情况评价方法与标准 平时成绩占比 30%，包括出勤情况和课堂表现，各占 50%。 考勤全勤记为 100 分，缺勤一次减 100/n 分（n 为考勤次数，一学期不少于 3 次） 。 课堂表现根据学生课堂表现酌情给分。 2. 课堂笔记评价标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 3 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 3. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 执笔教师：李万喜 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 4 无机及分析化学课程教学大纲 Inorganic and Analytical Chemistry 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 适用专业 复合材料与工程 先修课程 总 学 时 51 学 分 3 讲 51 实 践 0 授 0913002B 一、课程性质与任务 （一）课程性质 无机及分析化学是复合材料与工程本科专业的一门必修专业基础课。它是培养复合材料 与工程专业人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也是后继化学和材料课程 的基础。 （二）课程任务 通过本课程的教学能使学生掌握物质结构的基础理论、化学动力学、化学热力学和化学 平衡理论；掌握四大平衡及其对应的滴定分析方法和实际应用，熟悉仪器分析测试的基本原 理和适用范围，并且能熟练运用基本原理，结合相关知识解决实际问题，正确理解和掌握基 本的化学分析方法，养成良好的学习习惯和严谨求实的科学作风，培养学生分析问题与解决 问题的能力，达到培养学生的综合素质与创新能力的目标，为后继课程的学习和从事专业实 践打下坚实的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的学习，使学生全面了解化学科学的发展历程，了解化学与工 农业及人类生活的关系，了解化学学科的前沿知识，了解某些现代测试分析手段。 （支撑毕 业要求指标点 1-3） 课程目标 2：掌握平衡的原理、溶液中的各种化学平衡及其在分析化学中的应用，使学 生建立准确的“量”的概念和掌握各种化学分析方法，掌握化学热力学、化学反应速率、物 5 质结构、分散体系等方面的基本理论和基本知识。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：具备运用基本理论和基本知识解释化学现象，会运用基本分析方法和测试 手段进行一般的化学分析，能够运用所学知识解决生产生活中的实际问题，能将化学知识与 专业实际相结合。 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：在讲化学的知识点时，注意引入化学史的演变发展过程及相关伟大化学家 的巨大贡献，培养学生的学习兴趣和科学热情。 思政目标 2：将讲授内容与密切相关的日常生活相联系，培养学生关注生活，热爱生活 的思想意识，并能将所学的科学知识灵活运用到生活实践中，解决生活生产中的一些实际问 题。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 课程目标 第一章 物质的聚集状态 3 0 3 1-3、2-2 1、2 第二章 化学反应的一般 原理 7 0 7 课程目标 2 2-2 第三章 定量分析基础 4 0 4 课程目标 2 2-2 第四章 酸碱平衡与酸碱 滴定 6 0 6 课程目标 2、3 2-2、3-3 第五章 沉淀溶解平衡与 沉淀滴定法 5 0 5 课程目标 2、3 2-2、3-3 第六章 氧化还原滴定与 氧化还原滴定法 7 0 7 课程目标 2、3 2-2、3-3 第七章 物质结构基础 6 0 6 课程目标 1、2 1-3、2-2 第八章 配位化合物与配 位滴定 6 0 6 课程目标 2、3 2-2、3-3 第九章 仪器分析法 7 0 7 课程目标 1、2、3 1-3、2-2、3-3 学习内容： 第一章 物质的聚集状态 分散系，气体，溶液浓度的表示方法，稀溶液的通性，胶体溶液，高分子溶液和乳状液。 6 重点：理想气体状态方程式、道尔顿分压定律，稀溶液的依数性，胶团结构，溶胶的稳 定性和聚沉。 难点：稀溶液的通性的理解，胶团结构。 第二章 化学反应的一般原理 基本概念，热化学，化学反应的方向与限度，化学平衡，化学反应速率，化学反应一般 原理的应用。 重点：四个状态函数（热力学能、熵、焓、吉布斯自由能）的理解及计算，恒容反应热、 恒压反应热的计算，反应自发性的判据。 难点：四个状态函数的物理意义，化学反应速率的理论。 第三章 定量分析基础 分析化学的任务和作用，定量分析方法的分类，定量分析的一般过程，定量分析中的误 差，分析结果的数据处理，有效数字及运算规则，滴定分析法概述。 重点：误差的产生及表示，提高结果准确度的方法，分析结果的数据处理方法。 难点：有效数字运算规则，置信区间与置信概率、可疑值的取舍。 第四章 酸碱平衡与酸碱滴定 电解质溶液，酸碱理论，溶液酸度的计算，缓冲溶液，弱酸(碱)溶液中各型体的分布， 酸碱滴定法。 重点：酸碱质子理论，弱酸、弱碱的解离平衡常数及有关离子浓度的计算，缓冲溶液的 缓冲原理与配置。 难点：缓冲溶液 pH 计算，酸碱滴定曲线。 第五章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定法 溶度积原理，沉淀溶解平衡的移动，多种沉淀之间的平衡，沉淀滴定法。 重点：溶度积与溶解度的换算，溶度积原理判断沉淀的生成与溶解，沉淀溶解平衡的有 关计算。 难点：多种沉淀之间的平衡，沉淀滴定法的原理及应用。 第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法 氧化还原反应的基本概念，氧化还原反应方程式的配平，电极电势，电极电势的应用， 元素电势图及其应用，氧化还原反应的速率及其影响因素，氧化还原滴定法，常用氧化还原 滴定方法。 重点：氧化还原反应方程式配平，利用标准电极电势判断氧化剂、还原剂的强弱及氧化 还原反应的方向，元素标准电极电势图及其应用，能斯特方程的理解及其应用。 难点：能斯特方程的应用计算。 第七章 物质结构基础 7 核外电子的运动状态，多电子原子结构，化学键理论，多原子分子的空间构型，共价型 物质的晶体，离子型晶体，多键型晶体。 重点：核外电子排布，元素周期律，离子键、共价键、金属键的特征，价键理论、价层 电子对互斥理论、杂化轨道理论的要点及其应用，范德华力和氢键对物质性质的影响。 难点：核外电子排布的一般原则，杂化轨道理论的应用。 第八章 配位化合物与配位滴定 配位化合物的组成和命名，配位化合物的化学键理论，配位化合物的类型和异构化，配 离子在溶液中的解离平衡，配位滴定法，配位滴定曲线，金属指示剂，配位滴定的应用。 重点：配合物的组成和命名，配位化合物的价键理论，配位解离平衡的计算。 难点：外轨型和内轨型配合物，配位滴定曲线和酸效应曲线。 第九章 仪器分析法 紫外－可见分光光度法，紫外－可见分光光度法，电势分析法，色谱分析法。 重点：紫外－可见分光光度法、紫外－可见分光光度法、电势分析法、色谱分析法的基 本原理，朗伯-比尔定律。 难点：朗伯-比尔定律的偏离，朗伯-比尔定律的计算。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1.注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上， 应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就。 2.因学时有限，内容较多，有一部分内容要求学生自学。采用由教师提示，学生课后自 学并提出问题，老师课后解答的方式。 3.必要时对重点章节，可在讲授基础上，引导学生查阅资料，并进行课后学习兴趣小组 讨论，写出读书报告，以培养学生综合分析问题的能力。 4.教学过程中要充分利用微视频、直观教具、录像和计算机辅助教学软件、多媒体教学 辅助设备。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 8 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 9 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 贾之慎. 无机及分析化学（第二版）. 北京：高等教育出版社. 2008 （二）主要参考书 [1] 董元彦. 无机及分析化学. 北京：科学出版社. 2010 [2] 南京大学. 无机及分析化学（第四版）. 北京：高等教育出版社. 2006 [3] 宣贵达. 无机及分析化学学习指导（第二版）. 北京：高等教育出版社. 2009 执笔教师：牛宪军 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 10 无机及分析化学实验教学大纲 Inorganic and Analytical Chemistry Experiment 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913003B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无 总 学 时 39 学 分 1 讲 0 实 验 39 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 无机及分析化学实验是复合材料科学与工程专业本科生的一门必修的、独立设课的基础 实验课。该课程与高中化学实验课程相衔接，具有重要的承上启下作用。它是培养复合材料 科学与工程专业高级应用型人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也是后继 复合材料科学与工程实验课程的重要基础。 （二）课程任务 通过本课程的教学使学生具备以下知识和能力： 1．通过学习实验室基础知识，使学生牢固能够树立安全意识，正确记录实验数据，准 确计算和表达实验结果，掌握常用仪器和测量仪器的使用方法。 2. 通过学习基本操作，使学生掌握无机化学实验的基本操作方法和技能技巧，提高实 验操作的规范性，积累实验技能水平，了解并掌握无机化学实验的一般方法。 3. 通过学习物质分离和提纯，使学生能够运用所学知识实现混合物的分离及制备符合 要求的化学物质。 4. 通过滴定分析实验，使学生获得感性认识，进一步加深对四大平衡基本原理和基础 知识理解和掌握。 5. 通过该课程的学习与训练，培养学生的观察能力、实验实践能力、分析问题解决问 题的能力，进一步为后续实验课程的学习和从事科研打下一定基础。 二、教学活动目标 11 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学使学生掌握无机及分析实验的基本知识、操作规范和实 验技能，学会正确使用基本仪器测量实验数据，正确处理数据和表达实验结果，能够根据需 求完成、设计实验方案并撰写报告。 （支撑毕业要求指标点 2-2、3-1） 课程目标 2：了解无机化学实验的发展现状和趋势，掌握本领域的先进实验理念，能够 基于科学原理并采用科学方法对相关领域的科学问题进行分析讨论，并通过信息综合得到合 理有效的结论。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：能够综合运用所学知识解决一般的化学问题，具有独立查阅参考书和文献 资料的能力， 锻炼其从事化学教学及研究的能力和团队协作精神。 （支撑毕业要求指标点 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：严格执行实验规则和操作规范，培养学生严谨细致的工作作风和实事求是 的科学态度。 思政目标 2：通过合理分工和有效组织，增强学生的团队协作意识，学会处理好人生发 展中的各种关系和矛盾，倡导吃苦耐劳、勇于奉献的优良品德，树立正确的人生观和价值观。 思政目标 3：讲授实验知识点的过程中，注意穿插引入化学发展史的进程，通过讲解前 辈化学家的治学态度和科学精神，培养学生形成辩证的唯物史观和不畏艰险、顽强探索的科 学精神。 三、实验内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 实验项目名称 学时 类型 要求 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 安全教育， 仪器的认 领、洗涤、干燥 3 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 2 氯化钠的提纯 3 综合性 必做 课程目标 1、2 2-2、3-1、3-3 3 溶液的配制 3 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 4 酸碱滴定 3 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 5 硫酸亚铁铵的制备 6 设计性 必做 课程目标 1、2、3 2-2、3-1、3-3、 3-5 6 化学反应速率和活化能 的测定 3 验证性 必做 课程目标 1、3 2-2、3-1、3-5 12 7 混合碱中碳酸钠和和碳 酸氢钠含量的测定 3 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 8 醋酸标准解离常数和解 离度的测定 6 验证性 必做 课程目标 1、3 2-2、3-1、3-5 9 水中钙、镁含量的测定 3 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 10 水溶液中的解离平衡 3 验证性 选做 课程目标 1 2-2、3-1 11 转化法制备硝酸钾 3 验证性 选做 课程目标 1 2-2、3-1 12 摩尔气体常数的测定 3 验证性 选做 课程目标 1、3 2-2、3-1、3-5 13 碱式碳酸铜的制备 3 设计性 选做 课程目标 1、2、3 2-2、3-1、3-3、 3-5 实验1. 安全教育、仪器认领和洗涤 实验目的：了解无机化学实验室规则和要求，熟悉无机化学实验安全规则，初步认识无 机化学实验常用仪器的主要用途和使用方法，掌握常用仪器的洗涤和干燥方法。 实验原理： 实验仪器：酒精灯，烧杯，试管，量筒，蒸发皿。 实验安排：教师介绍无机化学实验室规则、要求、安全守则及事故处理方法；讲解并演 示常用仪器的洗涤和干燥方法；学生 2 人一组，认领无机化学实验常用仪器，动手按照洗净 标准洗涤一件仪器。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：归纳总结实验安全规则、事故处理方法及常用仪器的洗涤和干燥方法， 写出实验的体会与心得。 实验 2. 氯化钠的提纯 实验目的：掌握化学方法提纯 NaCl 的原理，掌握溶解、沉淀、常压过滤、减压过滤、 蒸发浓缩、结晶和烘干等基本操作。 实验原理：用化学方法除去粗食盐中含有 Ca2+、Mg2+、K+和 SO42-等可溶性杂质和泥沙 等不溶性杂质。 实验仪器：蒸发皿，烧杯，研钵，减压过滤装置，水浴锅，台秤。 实验安排：教师讲解实验原理及注意事项；演示操作；学生 2 人一组称取 5 克粗盐进行 提纯实验。 13 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，概况减压过滤的基本操作要点，详细记录实 验数据及实验结果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 3. 溶液的配制 实验目的：掌握一般溶液的配制方法和基本操作，学会正确使用量筒、移液管、容量瓶 和相对密度计，进一步练习称量操作，熟练掌握电子天平的使用方法。 实验原理：固体溶解精确、粗略配制溶液，浓溶液稀释精确、粗略配制溶液。 实验仪器：量筒，移液管，容量瓶，相对密度计，台秤，电子天平。 实验安排：教师讲解溶液配制方法及要求；演示操作；学生2人一组按要求配制不同浓 度的溶液。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述移液管，容量瓶的使用方法，写出固体、液体配制不同要求的溶液 的方法，记录实验数据并计算出实验结果，完成实验思考题。 实验 4. 酸碱滴定 实验目的：掌握酸碱滴定的原理、滴定操作及正确判断滴定终点。 实验原理：酸碱中和反应。 实验仪器：移液管，酸式滴定管，碱式滴定管，锥形瓶，烧杯。 实验安排：教师讲解原理；演示操作；学生 2 人一组分别用酸式滴定过和碱式滴定管标 定粗略配制的溶液的准确浓度。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，概况滴定操作要点及实验步骤，列表记录并处理实验数 据，分析数据，完成实验习题。 实验 5. 硫酸亚铁铵的制备 实验目的：理解和掌握复盐的性质，根据有关原理及数据设计制备复盐硫酸亚铁铵，进 一步掌握水浴加热、溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作，了解目视比色法检验产品中杂质 含量的方法。 实验原理：复盐与组分盐的性质差异，目视比色法检验纯度。 实验仪器：水浴锅，蒸发皿，减压过滤装置，烘箱，比色管。 14 实验安排：教师讲解实验原理及注意事项；学生 2 人一组用铁屑制备硫酸亚铁；进一步 制备硫酸亚铁铵；目视比色法检验检验产品纯度。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，记录实验数据及比色分析结果，计算产率， 写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 6. 化学反应速率和活化能的测定 实验目的：了解浓度、温度和催化剂对反应速度的影响，测定过二硫酸铵与碘化钾反应 的反应速度，计算反应级数，反应速度常数和反应的活化能。 实验原理：反应速率方程；阿伦尼乌斯公式。 实验仪器：烧杯，大试管，量筒，秒表，温度计，恒温水浴锅。 实验安排：教师讲解原理及注意事项；讲授数据处理方法；学生 2 人一组测定不同浓度、 不同温度及加入催化剂的反应速率。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，完整记录实验数据，准确计算反应级数、反应速度常数 和反应的活化能，写出实验的体会与讨论；完成实验思考题。 实验 7. 混合碱中碳酸钠和和碳酸氢钠含量的测定 实验目的：进一步巩固滴定操作，掌握双指示剂法测定混合碱的原理和方法。 实验原理：混合碱是 Na2CO3 与 NaOH 或 NaHCO3 与 Na2CO3 的混合物。欲测定同一试 样中各组分的含量，可用 HCl 标准溶液滴定，根据滴定过程中 pH 值的变化情况，选用两种 不同的指示剂分别指示第一、第二化学计量点的到达。 实验仪器：移液管，酸式滴定管，分析天平，锥形瓶。 实验安排：教师讲解原理；演示操作；学生 2 人一组滴定分析。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，概况基本操作，记录并处理实验数据，分析误差原因， 完成实验习题。 实验 8. 醋酸标准解离常数和离度的测定 实验目的：了解强碱滴定弱酸指示剂的选择原则，进一步掌握滴定原理、滴定操作及 正确判断滴定终点，练习使用 pH 计。 15 实验原理：酸碱解离平衡。 实验仪器：量筒，移液管，容量瓶，碱式滴定管，台秤，电子天平，pH 计。 实验安排：教师讲解原理；演示 pH 使用步骤；学生 2 人一组 配制醋酸；用已知准确 浓度的氢氧化钠标定醋酸的浓度；配制不同浓度醋酸溶液；测定各浓度溶液的 pH 值。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，完整记录实验数据，准确计算出不同浓度醋酸的解离度 和解离常数，分析误差原因，完成实验思考题。 实验 9. 水中钙、镁含量的测定 实验目的：了解测定水的硬度的意义和我国常用的硬度表示方法，掌握 EDTA 法测定 水硬度的原理和方法，掌握铬黑 T 和钙指示剂的性质、应用及终点时颜色的变化。 实验原理：配位滴定法。 实验仪器：酸式滴定管，移液管，锥形瓶。 实验安排：教师讲解原理；演示操作；学生 2 人一组进行水中钙、镁含量的测定，平行 测 3 次并记录数据。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，概况操作要点，记录并处理实验数据，分析误差原因， 完成实验习题。 实验 10. 水溶液中的解离平衡 实验目的：掌握缓冲溶液的配制并试验其性质，了解同离子效应和盐类水解以及抑制水 解的方法，试验沉底的生成、溶解及转化的条件。 实验原理：缓冲溶液计算公式，溶度积原理。 实验仪器：酸式滴定管，移液管，锥形瓶。 实验安排：教师讲解原理；学生 2 人一组进行实验并记录实验现象和数据。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，概况操作要点，记录并解释实验现象，完成实验习题。 实验 11. 转化法制备硝酸钾 实验目的：学习用转换法制备硝酸钾；掌握重结晶法提纯物质的原理；进一步巩固溶解、 蒸发、过滤、间接热浴和重结晶等操作。 16 实验原理：利用温度对物质溶解度影响的不同，用复分解法制备盐类 实验仪器：大试管，酒精灯，量筒，热滤漏斗，减压过滤装置，烘箱。 实验安排：教师讲解原理及注意事项，演示操作，学生 2 人一组制备硝酸钾粗产品，重 结晶提纯产品，检验产品纯度。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，概况实验步骤，详细记录实验数据及实验结果，写出实 验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 12. 摩尔气体常数的测定 实验目的：学会摩尔气体常数的基本测定方法，掌握理想气体状态方程和道尔顿分压定 律的应用。 实验原理：理想气体状态方程，分压定律 实验仪器：量气管，平衡管，电子分析天平，量筒，试管，气压计。 实验安排：教师讲解原理；演示操作；学生 2 人一组准确质量的锌片与盐酸反应制备氢 气；测量的氢气体积，记录数据。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，概况操作要点，记录并处理实验数据，分析误差原因， 完成实验习题。 实验 13. 碱式碳酸铜的制备 实验目的：了解反应条件的选择方法，学会确定制备反应合适的条件，初步培养独立设 计实验的能力。 实验原理：不同条件对化学反应的影响 实验仪器：试管，烧杯，恒温水浴锅，烘箱，减压过滤装置。 实验安排：提前安排学生查阅文献；讨论不同条件对反应的影响；学生 2 人一组根据生 成物颜色、状态探究浓度配比、温度对产物的影响；确定最佳条件下制备碱式碳酸铜。 实验场所：无机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理，列表记录实验现象，确定最佳实验条件，计算产品产率， 写出实验的体会与疑问，完成实验习题。 四、达成教学活动目标的途径和措施 17 1. 采用课前预习、查阅文献资料、小组讨论、设计方案等方式，激发学生的学习兴趣 和参与度，逐步形成无机化学实验的基本思想和基本思维方法。 2. 强化实验过程的全面指导，培养学生的实践能力，落实教学目标；合理利用富媒体 教学，增加学生的感性认识，提高教学效率。 3. 注重课后总结反思，自行解决实际问题，提升学生的实践能力、创新意识和科学素 养。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、预习 报告（30%）和实验报告（40%） ； “2”指卷面成绩与实验操作，分别占比 30%和 40%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 预习报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写整齐，内容完整，能够 指导实验顺利进行，参考性强； B：80~89 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，能够指导实验进行，参考性较强； C：70~79 分，按时完成预习报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，照抄教材 内容，参考性不强； D：60~69 分，催交，或格式不规范，字体不统一，书写不太整齐；照抄教材内容，无 参考性； E：0 分，催交未果。 3. 实验报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写整齐，绘图精美，实验 结果分析深入合理，思考题回答准确、完整； B：80~89 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 18 整，绘图规范，实验结果分析合理，思考题回答较准确、完整； C：70~79 分，按时完成实验报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，绘图较规 范，实验结果分析较合理，思考题回答完整； D：60~69 分，催交，格式欠规范，字体欠统一，书写不太整齐，绘图欠规范，实验结 果分析不深入或无分析，思考题回答不完整； ； E：0 分，催交未果。 4. 实验操作评价方法与标准 A：90~100 分，实验前预习扎实，精心准备实验器材，整个实验过程认真操作，时间安 排合理，操作无误，实验数据准确或产率高； B：80~89 分，实验前预习扎实，实验器材准备妥当，整个实验过程认真操作，时间安 排较合理，操作无误，实验数据较准确或产率较高； C：70~79 分，实验前预习欠佳，实验器材准备欠妥当、 ，整个实验过程操作较认真，时 间安排欠合理，操作有失误，实验数据欠准确或产率不高； D：60~69 分，实验前没预习，实验器材准备欠妥，整个实验操作过程较认真，无时间 安排，实验数据不准确或产率非常低； E：0 分，实验前没预习，实验器材无准备，不进行实验操作。 学期末，每个学生所有预习报告、实验操作、实验报告的平均值，即是该同学最后评价 的预习报告、实验操作、实验报告的评价成绩。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 南京师范大学编. 无机及分析化学实验（第五版）. 北京：高等教育出版社，2015 （二）主要参考书 [1] 北京师范大学，东北师范大学，华中师范大学，南京师范大学编. 无机化学实验（第 四版）. 北京：高等教育出版社，2014 [2] 魏琴，盛永丽. 无机及分析化学实验（第二版）. 北京：科学出版社，2018 [3] 张四方主编. 大学化学实验. 北京：中国石化出版社，2011 年 19 执笔教师：牛宪军 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 20 材料概论课程教学大纲 Introduction to materials 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913004B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无机及分析化学 总 学 时 34 学 分 2 讲 34 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《材料概论》是我院复合材料与工程专业学生接触的第一门专业基础课，行课时间安排 在第二学期。本课程融合了材料学各个专业方向的基础知识、实际应用及最新进展，能够拓 宽学生的知识面、强化专业基础知识，培养复合型人才，并未学生学习后续的专业课打下基 础，从而实现课程之间的有机衔接及合理过渡，同时，为我院学生选择专业方向课起到一定 的指导作用。 （二）课程任务 通过本课程的学习，使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握材料科学与工程的基本内涵、研究对象和主要作用，了解材料与人类的生存息 息相关。 2. 理解材料中非常重要的四大基础材料，掌握与四大基础材料相关的基础知识，并会 对各类材料进行比较，确定选择材料的原则。 3. 了解新材料的类型及其应用，牢固树立材料与新技术革命，材料与可持续发展战略， 材料与社会发展和国民经济建设密切相关的观念，明确专业学习的目的与意义。 4. 增强对材料的认识，把节约和环境保护意识直根心中。 5. 加深对新时代中国特色社会主义建设的理解，培养学生成长为全面发展的社会主义 事业的合格建设者和可靠接班人的自觉性和主动性。 6. 培养学生发现问题、解决问题的能力，提高学生团队合作能力，增强集体主义精神， 增强社会责任感。 21 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：了解工程材料的分类及选择和相关发展现状及趋势，掌握材料有关的基本 概念及知识。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 2：掌握材料科学与工程的基本概念；理解材料的合成和加工方法，材料的性 质及使用性能，材料设计及结构材料的失效；了解材料成分及结构的检测方法。 （支撑毕业 要求指标点 1-3） 课程目标 3：掌握金属、陶瓷、玻璃、水泥、有机高分子材料、复合材料的组成、结构、 加工方式与性能特点，并熟悉其相互之间的影响关系，以后可以将其应用于实践中，指导生 产和科学实验。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 4：掌握新材料的分类及应用，了解新材料的发展趋势。 （支撑毕业要求指标 点 3-3） 课程目标 5：可以综合对各种材料进行对比，从而选择合适的材料。 （支撑毕业要求指 标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：从材料历史发展的角度培养学生热爱党、热爱祖国、热爱学校、热爱自己 的专业的思想和行为，树立正确的人生目标。 思政目标 2：使学生从材料发展的角度认识到中国共产党在领导中国发展建设伟大事业 方法的成就，认识到作为“材料人”的历史责任和担当。 思政目标 3：从材料对国家发展、国家安全的重要性的角度，培养学生的担当精神，把 个人前途与国家和社会的需要结合起来。教育学生树立远大理想和政治抱负，培养正确的人 生观、价值观、世界观。 思政目标 4：从材料的生产过程对环境的影响，材料的发展与环境关系角度，培养学生 的环境保护意识的担当精神。教育学生树立“绿水青山就是金山银山”的理念。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 绪论 讲授 讨论 2 22 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 2 课程目标 1 2-2 第二章 材料科学与工程纲要 5 5 课程目标 2 1-3 第三章 金属材料 5 5 课程目标 3 1-3 第四章 无机非金属材料 5 5 课程目标 3 1-3 第五章 高分子材料 5 5 课程目标 3 1-3 第六章 复合材料 5 5 课程目标 3 1-3 第七章 新材料 4 4 课程目标 4 3-3 第八章 材料的选择 3 3 课程目标 5 2-2 学习内容： 第一章 绪论 材料的定义和作用，材料发展历程与发展趋势，材料的分类，材料科学与工程及其发展， 先进材料。 重点：材料发展的历史，材料对人类社会和科技发展的影响；材料的分类，金属材料、 无机非金属材料、高分子材料和复合材料的主要特征。 难点：先进材料。 第二章 材料科学与工程纲要 材料的成分和组织结构，材料成分与组织结构的检测，材料的合成与加工，材料的性质 与使用性能，材料设计，结构材料的失效。 重点：材料的组成、合成与性质。 难点：材料“四要素”的内涵和相互关联，以及材料科学与材料工程的内涵和相互关系。 第三章 金属材料 金属材料的分类，碳钢及铁碳合金相图，钢的热处理方法。合金钢和铸铁的分类及性能。 有色金属的制备及应用。 重点：金属材料的种类和性能，钢的热处理方法。 难点：合金元素在钢中的作用。 第四章 无机非金属材料 陶瓷材料、玻璃材料、水泥等无机非金属材料的结构、生产过程、性能及应用。 重点：无机非金属材料的主要类型、性能、加工制备过程和应用。 难点：无机非金属材料加工制备过程。 第五章 高分子材料 23 有关高分子材料的一些基本概念，高分子材料的合成反应，高分子化合物的命名和分类， 高分子化合物的结构，高分子材料的应用，高分子化合物的合成与制备，高分子材料的成型 加工方法。 重点：高分子化合物的合成、命名、结构与性能的基本知识。 难点：高分子材料的成型加工方法。 第六章 复合材料 复合材料复合原理，复合材料的分类，复合材料的界面，复合材料的应用，复合材料的 生产制备。 重点：复合材料的分类，复合材料性能及应用。 难点：复合材料复合原理。 第七章 新材料 材料的电学性质，各种新型电性材料及其应用。材料的磁性质，各种新型磁性材料及其 应用。材料的光学性质，各种新型光学材料及其应用。纳米材料的概念及性质，各种新型材 料。 重点：认识各种新型材料具有的特殊功能。 难点：理解各种新型材料具有特殊功能的机理。 第八章 材料的选择 材料的力学性能。金属、陶瓷、高分子材料及复合材料力学性能的差异。材料的物理性 能。金属、陶瓷、高分子材料及复合材料物理性能的差异。材料的选择因素。 重点：各种材料性能的对比。 难点：造成材料性能不同的原因。 四、达成教学活动目标的途径和措施 该课程以课堂讲授为主，教学宜采用启发式和讨论式相结合，理论与实践相结合。为了 加强生动和形象化教学，可适当使用多媒体课件，增加活泼性、趣味性和知识量，以调动学 生的学习积极性和加强对事物的认知能力。 1．将“传授知识、发展能力、提高素质”的教学理念贯穿于教学的全过程，在教学中 注重培养学生的创新意识和创新能力，注重培养学生的自学能力和科学思维方法。 2．在教学内容选取上贯彻“重基础，强应用，为专业服务”的宗旨，精心组织课堂教 学。 3．在教学方法与手段上采用启发式教学，以讲授与实践相结合、以传统教学与多媒体 教学相结合，充分利用网络优势展开师生间教与学的相互交流，加深学生对课堂讲授知识的 理解和掌握，努力提高课堂教学质量。 24 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 25 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 许并社.《材料概论》. 北京：机械工业出版社. 2012 （二）主要参考书目 [1] 周达飞.《材料概论》. 北京：化学工业出版社. 2001 [2] 冯端，师昌绪，刘治国.《材料科学导论》 ．北京：化学工业出版社. 2002 [3] 顾家琳，杨志刚，邓海金，曾照强． 《材料科学与工程概论》 ．北京：清华大学出版 社. 2005 [4] 李俊寿主编． 《新材料概论》 ．北京：国防工业出版社. 2004 执笔教师：郭芳 审核人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 26 有机化学课程教学大纲 Organic chemistry 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913005B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无机及分析化学 总 学 时 51 学 分 3 讲 51 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《有机化学》是研究各类有机化合物的结构、性质、相互转化及其规律的一门学科。本 课程的主要任务是通过学习，学生能够系统地掌握有机化学的基本知识、基本理论、基本方 法及基本实验技能，有机化学学习中受到科学思维的良好训练，提高分析和解决问题的能力， 为进一步的学习打下坚实基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，促进学生理解和掌握有机化学的基本概念、基本知识、基本定律、 基本理论与基本方法。 2. 建立假设和模型上升到理论、分析和解决具体问题的能力。 3. 培养学生理论思维能力、逻辑推理能力。 4. 增进学生用有机化学所学的知识初步分析简单有机物的结构与性质间的关系，能选 择运用简单有机物的合成路线和方法。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学活动，使学生理解和掌握饱和烃、不饱和烃类、环烃、 旋光异构、卤代烃、光谱法在有机化学中的应用、醇、酚、醚、醛、酮、醌、羧酸及其衍生 物、取代酸、含氮有机化合物、含硫和含磷有机化合物、碳水化合物、氨基酸、多肽和蛋白 27 质、类脂化合物、杂环化合物等有机化学知识。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生增强分析和解决有机化学问题的能力。特别是 使学生进一步具备根据具体条件应用已学知识解决实际问题的职业能力。（支撑毕业要求指 标点 3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解有机化学的研究内容和发展方向，培养学生的学习 兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 绪论 第二章 饱和烃 第三章 不饱和烃 第四章 环烃 第五章 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 2 2 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 3 3 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 6 6 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 6 6 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 旋光异构 2 2 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第六章 卤代烃 4 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第七章 光谱法在有机化学中的应 0 0 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 28 用 第八章 醇、酚、醚 6 6 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第九章 醛、酮、醌 6 6 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第十章 羧酸及其衍生物 5 5 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第十一章 取代酸* 0 0 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第十二章 含氮有机化合物 4 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第十三章 含硫和含磷有机化合物* 0 0 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第十四章 糖类 2 2 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第十五章 氨基酸、多肽和蛋白质 2 2 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第十六章 类脂化合物* 0 0 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第十七章 杂环化合物 3 3 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 学习内容： 第一章 绪论 有机化学研究对象与任务，化学键与分子结构，共价键的键参数，有机化合物的一般特 点，有机反应的基本类型，研究有机化学的方法，有机化合物的分类。 重点：有机化合物的结构概念（构造、构型、构象） 、共价键知识、有机化合物的类型、 研究有机化学的方法。 难点：有机化合物的构造、构型、构象；分子间的力。 第二章 饱和烃 烷烃的同系列和同分异构，烷烃的命名，烷烃的结构，烷烃的构象，烷烃的性质，卤化 反应。 重点：sp3 杂化；烷烃的结构及其同分异构现象；烷烃的命名；烷烃构象；烷烃的化学 性质。 难点：sp3 杂化和 σ 键；同分异构现象；构象；自由基取代反应机理。 29 第三章 不饱和烃 单烯烃的同分异构和命名，乙烯的结构，烯烃的物理性质，烯烃的化学性质，炔烃的同 分异构和命名，乙炔的结构，炔烃的物理性质，炔烃的化学性质。 重点：烯烃的分子结构，SP2 杂化、π键、SP 杂化；顺反异构体的结构特征及 Z/E 标 记法。炔烃的结构和化学性质。 难点：烯烃亲电加成反应及反应机理，Markovnikov 规则，自由基加成，烯烃的 α-卤化， 烯烃的氧化、还原反应、聚合反应。 第四章 环烃 环烷烃的分类和命名，环烷烃的性质，环烷烃的结构，环已烷及其衍生物的构象，芳香 烃的命名和分类，单环芳香烃，芳香烃的性质，稠环芳香烃。 重点：环烷烃的结构与稳定性。芳香烃的命名，苯的结构及苯环的稳定性，芳香烃的化 学性质，苯环上的亲电取代反应及反应机理，芳香卤代物，芳香性与休克规则。 难点：细胞筛选技术及其关键环节。 第五章 旋光异构 物质的偏振光和旋光性，分子的对称性、手性和旋光性，构型的表示方法，含有多于一 个手性碳原子的立体异构，取代丙二烯类和取代联苯类的旋光异构，立体专一性反应和立体 选择性反应，外消旋体的拆开。 重点：手性分子判断、表示方式（Fischer 投影式） 、R/S 标记法、消旋体。 难点：手性与对称性、手性分子判断；R/S 标记法、立体专一性反应和立体选择性反应。 第六章 卤代烃 卤代烃的分类和命名，卤代烃的性质，重要的卤代烃。 重点：亲核取代反应机理，亲核取代反应类型的判断，亲核取代反应的影响因素。 难点：亲核取代反应的历程（SN1、SN2）及影响因素。 第七章 波谱在有机化学中的应用 电磁波谱的一般概念，紫外光谱和可见吸收光谱，红外光谱，核磁共振谱，质谱。 重点：有机分子的基团红外特征频率，核磁共振氢谱的化学位移、积分高度、偶合常数 及分裂规则，紫外光谱的吸收波长和化学结构的关系，质谱中有机物的碎裂方式。 难点：基团红外特征频率，核磁共振氢谱的化学位移、积分高度、偶合常数及分裂规则， 30 紫外光谱的吸收波长和化学结构的关系，质谱中有机物的碎裂方式。 第八章 醇 酚 醚 醇的分类和命名，醇的物理性质和化学性质，酚的分类和命名，酚的性质，醚的分类和 命名和同分异构(官能团异构)，醚的物理性质和化学性质。 重点：醇和酚的结构和反应性；醇、酚的共性与个性，醚和环氧化合物的结构、命名与 化学性质的异同 难点：醚和环氧化合物的结构、命名与化学性质的异同，醚的酸、碱催化断裂，环氧乙 烷与格氏试剂的反应及应用。 第九章 醛 酮 醌 醛、酮的分类和命名，醛、酮的物理性质和化学性质，重要的醛、酮、甲醛、乙醛、丙 酮。 重点：醛、酮的结构与反应活性，醛、酮的亲核加成反应、反应机理，α,β-不饱和醛酮 的加成反应，烯醇化及烯醇的稳定性，a-卤化与卤仿反应，羟醛缩合及其机理。 难点：亲核加成反应机理；有机物分子中官能团的相互转化。 第十章 羧酸及其衍生物 羧酸的分类和命名，羧酸的物理性质和化学性质，羧酸衍生物一甲酸(还原性)、乙酸、 草酸、邻苯二甲酸和对苯二甲酸、a-萘乙酸，羧酸衍生物一酰卤、酸酐、酯和酰胺等的命名 和性质，尿素，醇酸的物理性质和化学性质。 重点：亲核取代反应机理，亲核取代反应类型的判断，亲核取代反应的影响因素。羧酸 的结构及命名，羧酸的酸性及影响酸性强度的因素（诱导效应、共轭效应和场效应） ；羧酸 的亲核加成－消除反应机理、从羧酸制各种羧酸衍生物；羰基的还原；羧酸衍生物的结构及 其反应性，羧酸衍生物的相互转变，羧酸衍生物的水解、醇解、氨解及加成－消除反应机制、 反应的特点及反应活性，羧酸衍生物的化学性质。 难点：羧酸的亲核加成－消除反应机理、羧酸的酸性及影响酸性强度的因素（诱导效应、 共轭效应和场效应） 。羧酸衍生物的加成－消除反应机制、羧酸衍生物的相互转变。 第十一章 取代酸 羟基酸，羰基酸 第十二章 含氮有机化合物 31 硝基化合物，芳香族硝基化合物的制法，硝基化合物的化学性质，胺的分类和命名，胺 的物理性质和化学性质，重要的胺：己二胺、胆碱、苯胺。 重点：胺的制备，胺的反应，季铵碱的消除及 Hofmann 规则，芳香硝基化合物、芳香 胺的制备，芳香硝基化合物不同还原条件下的还原产物，芳香胺的氧化反应，亲电取代反应， 重氮化反应，芳香重氮盐的置换、还原、偶联反应及其在有机合成中的应用。 难点：季铵碱的消除及 Hofmann 规则，芳香硝基化合物不同还原条件下的还原产物， 芳香胺的重氮化反应，偶联反应在有机合成中的应用。 第十三章 含硫和含磷有机化合物 含硫有机化合物，含磷有机物。 重点：含磷有机化合物和含硫有机化合物在结构和性质，含磷有机化合物和含硫有机化 合物的命名。 难点：含磷有机化合物和含硫有机化合物在结构和性质。 第十四章 碳水化合物 单糖的构型，环形结构，物理性质，化学性质，重要的单糖及其衍生物，糖苷的概念及 其性质，双糖-还原性双糖和非还原性双糖的结构和性质。 重点：单糖的结构及变旋现象，糖苷的形成，还原糖与非还原糖。 难点：单糖的结构及变旋现象，糖苷的形成，还原糖与非还原糖。 第十五章 氨基酸、多肽和蛋白质 氨基酸的构型，物理和化学性质，多肽，蛋白质。 重点：α-氨基酸的结构、两性、等电点、主要化学性质及制法。 难点：α-氨基酸的结构、两性、等电点、主要化学性质及制法。 第十六章 脂类 油脂的性质，肥皂及合成表面活性剂，了解蜡、磷脂、萜类、甾体化合物，萜类和甾族 化合物的生物合成。 重点：典型萜类化合物的特性及重要用途。 难点：典型萜类化合物的特性及重要用途。 第十七章 杂环化合物 杂环化合物分类和命名，几种重要环系的结构与性质，与生物有关的杂环及其衍生物， 32 生物碱。 重点：杂环的结构特点，芳香性及环上缺π电子或多π电子的情况。杂环的命名应该以 音译名称为主。要求学生记住重要杂环的名称与结构式。 难点：杂环的结构特点，芳香性及环上缺π电子或多π电子的情况。杂环化合物的分子 结构与性质。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握有机化学的基本概念和主要内容。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3.采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的思 维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 4.结合科学研究和工程应用，进行有机化学的应用分析，从而具备相关知识和方法的实 际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 33 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 汪小兰主编.《有机化学》第五版. 北京：高等教育出版，2018 年 （二）主要参考书目 [1] 邢其毅主编.《基础有机化学》第四版.北京：高等教育出版社. 2016 [2] 徐寿昌主编.《有机化学》第二版.北京：高等教育出版社. 2014 34 [3] 胡宏纹主编. 《有机化学》 （第四版）. 北京：高等教育出版社. 2018 执笔教师：张亮亮 审核人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 35 有机化学实验教学大纲 Organic Chemistry Experiment 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913006B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无机及分析化学实验、有机化 学 总 学 时 34 学 分 1 讲 0 实 验 34 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 有机化学实验是复合材料科学与工程专业本科生的一门必修的、独立设课的基础实验课。 该课程与高中化学实验课程相衔接，具有重要的承上启下作用。它是培养复合材料科学与工 程专业高级应用型人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也是后继复合材料 科学与工程实验课程的重要基础。 （二）课程任务 通过本课程的教学使学生具备以下知识和能力： 1．通过学习实验室基础知识，使学生牢固能够树立安全意识，正确记录实验数据，准 确计算和表达实验结果，掌握常用仪器和测量仪器的使用方法。 2. 通过学习基本操作，使学生掌握有机化学实验的基本操作方法和技能技巧，提高实 验操作的规范性，积累实验技能水平，了解并掌握无机化学实验的一般方法。 3. 通过该课程的学习与训练，培养学生的观察能力、实验实践能力、分析问题解决问 题的能力，进一步为后续实验课程的学习和从事科研打下一定基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学使学生掌握有机化学实验的基本知识、操作规范和实验 技能，学会正确使用基本仪器测量实验数据，正确处理数据和表达实验结果，能够根据需求 完成、设计实验方案并撰写报告。 （支撑毕业要求指标点 2-2、3-1） 36 课程目标 2：了解有机化学实验的注意事项，掌握本领域的先进实验理念，能够基于科 学原理并采用科学方法对相关领域的科学问题进行分析讨论，并通过信息综合得到合理有效 的结论。（支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：能够综合运用所学知识解决一般的化学问题，具有独立查阅参考书和文献 资料的能力， 锻炼其从事化学教学及研究的能力和团队协作精神。 （支撑毕业要求指标点 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：严格执行实验规则和操作规范，培养学生严谨细致的工作作风和实事求是 的科学态度。 思政目标 2：通过合理分工和有效组织，增强学生的团队协作意识，学会处理好人生发 展中的各种关系和矛盾，倡导吃苦耐劳、勇于奉献的优良品德，树立正确的人生观和价值观。 思政目标 3：讲授实验知识点的过程中，注意穿插引入化学发展史的进程，通过讲解前 辈化学家的治学态度和科学精神，培养学生形成辩证的唯物史观和不畏艰险、顽强探索的科 学精神。 三、实验内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 实验项目名称 学时 类型 要求 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 安全教育 仪器认领及 洗涤 2 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 2 熔点的测定 2 验证性 必做 课程目标 1、2 2-2、3-1、3-3 3 微量法测定沸点 2 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 4 常压蒸馏 2 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 5 简单分馏 2 验证性 必做 课程目标 1、2、3 2-2、3-1、3-3、 3-5 6 萃取 2 验证性 必做 课程目标 1、3 2-2、3-1、3-5 7 菠菜中的色素提取与分 离 4 综合性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 8 茶叶中咖啡因的提取 4 验证性 必做 课程目标 1、3 2-2、3-1、3-5 9 重结晶 2 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 10 乙酸乙酯的制备 4 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 37 11 液体化合物的干燥 2 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 12 正丁醚的制备 4 验证性 必做 课程目标 1 2-2、3-1 13 旋光度的测定 2 验证性 选做 课程目标 1、3 2-2、3-1、3-5 实验1. 安全教育、仪器认领和洗涤 实验目的：了解有机化学实验室规则和要求，熟悉有机化学实验安全规则，初步认识有 机化学实验常用仪器的主要用途和使用方法，掌握常用仪器的洗涤和干燥方法。 实验原理： 实验仪器：圆底烧瓶、三口瓶、蒸馏头、冷凝管（直形、球形、空气） 、接液管（尾接 管）、以及锥形瓶。 实验安排：教师介绍有机化学实验室规则、要求、安全守则及事故处理方法；讲解并演 示常用仪器的洗涤和干燥方法；学生 2 人一组，认领有机化学实验常用仪器，动手按照洗净 标准洗涤一件仪器。 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：归纳总结实验安全规则、事故处理方法及常用仪器的洗涤和干燥方法， 写出实验的体会与心得。 实验 2. 熔点的测定 实验目的：了解熔点测定的原理、意义；掌握熔点测定的操作方法。 实验原理： 熔点是固体有机化合物（有机物晶体）固液两态在大气压力下达成平衡的温度，纯净的 固体有机物一般都有固定的熔点，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔（熔程） 温度不超过 0.5~1℃，加热纯有机化合物，当温度接近其熔点范围时，升温速度随时间变化 约为恒定值，此时加热时间对温度作图。 化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上升，达到熔点，开始有少量液体出现， 而后固液相平衡，继续加热，温度不再变化，此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相， 两相仍然平衡，最后的固体熔化后，继续加热则温度线性上升。因此接近熔点时，加热速度 一定要慢，每分钟温度升高不超过 2℃，只有这样，才能使整个熔化过程尽可能接近于两相 平衡条件，测定的熔点也越精确。 38 熔程（熔点范围） ：固体物质从开始熔化到完全熔化的温度范围。 初熔温度：固体刚开始熔化的温度（或观察到有少量液体出现时的温度） 。 全熔温度：固体刚好全部熔化时的温度。实验仪器：蒸发皿，烧杯，研钵，减压过滤装 置，水浴锅，台秤。 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 3. 沸点的测定 实验目的：了解沸点测定的基本原理和意义，掌握微量法测定沸点的操作 实验原理： 液体中能量较高的分子有脱离液面进入气相的倾向，这是产生气态分子的原因。蒸气 压是用来衡量这一倾向程度的量，它是液体的自有属性，外界条件（温度、压力）一定，就 有确定的数值。蒸气压越大表示液体内分子的逃逸倾向越大，即越容易挥发。当分子由液体 逸出的速率与分子由蒸气中回到液体中的速率相等，液面上的蒸气达到饱和，称为饱和蒸气， 此时对液面所施加的压力称为饱和蒸气压。 实验证明，液体的蒸气压只与温度有关（压力有影响，但影响甚微，可忽略不计） ，即 液体在一定温度下具有一定的蒸气压。将液体加热，它的蒸气压就随着温度的升高而增大。 当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力（通常是大气压力）相等时，液体就开 始沸腾。这时的温度称为液体的沸点。压力不同，沸点不同，通常沸点指 1 个大气压下的温 度。 实验仪器：小试管、毛细管、温度计、b 形管、酒精灯、橡皮圈 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 4. 常压蒸馏 实验目的：掌握蒸馏的原理和操作，熟悉蒸馏装置的安装及要求，了解常压蒸馏的应用。 实验原理： 蒸馏是将液体加热到沸腾状态，使其变成蒸汽，又将蒸汽冷凝为液体的过程。蒸馏是分 39 离和提纯液态有机化合物最常用的重要方法之一。 应用这一方法，不仅可以把挥发性物质与不挥发性物质分离， （例如蒸馏水，瓶底留下 盐类，蒸出水） 还可分离沸点差大于 30℃的液体混合物。 （苯和甲苯，控制加热温度，蒸出苯，在接收 瓶，圆底烧瓶里留甲苯，实现分离） 实验仪器：圆底烧瓶、蒸馏头、直形冷凝管（球形）、接收瓶、温度计套管、温度计、 加热套、橡胶管、铁架台、冷凝管夹、双凹夹、沸石实验安排：教师讲解原理；演示操作； 学生 2 人一组分别用酸式滴定过和碱式滴定管标定粗略配制的溶液的准确浓度。 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 5. 简单分馏 实验目的：.了解分馏的原理和意义，分馏柱的种类和选用的方法，学习实验室里常用 分馏的操作方法。 实验原理：是应用分馏柱将几种沸点相近的混合物进行分离的方法。 它在化学工业和实验室中分离液态的有机化合物的常用方法之一。普通的蒸馏技术要 求其组分的沸点至少要相差 30℃，才能用蒸馏法分离。但对沸点相近的混合物，用蒸馏法 不可能将它们分开。若要获得良好的分离效果，就非得采用分馏不可。现在最精密的分馏设 备已能将沸点相差仅 1-2℃的混合物分开， 利用蒸馏或分馏来分离混合物的原理基本是一样， 实际上，分馏就是多次蒸馏。 实验仪器：加热套、圆底烧瓶、蒸馏头、分馏柱、冷凝管、温度计、量筒、锥形瓶 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 6. 萃取 实验目的：掌握萃取的基本操作技术，学会使用分液漏斗，了解液-液、液-固萃取的原 理（液固萃取操作在茶叶中咖啡因的提取中讲述） 40 实验原理：萃取和洗涤在原理上是一样的，只是目的不同。从混合物中抽取的物质，如 果是我们需要的，这种操作叫做萃取或提取；如果是我们不要的，这种操作叫做洗涤。（熬 中药、泡茶、洗衣服 区分萃取、洗涤） 1.萃取: （1）利用同一物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达到提取、 分离有机化合物的一种操作。 假如一物质 X 在两液相 A(萃取剂)和 B（原溶液）中的浓度分别为 cA 和 cB，则在一定 温度条件下，cA∕cB=K，K 是一常数，成为“分配系数”。 （2）一次萃取、多次（2-3）萃取：萃取一般采用“少量多次”原则。 2.萃取剂的选择 依据相似相溶原理，萃取剂要对溶质有较大的溶解度 化学稳定性好，不与溶质发生反应，不溶或微溶 与被萃取液有一定密度差 低沸点、低毒性、低黏度（一般来讲，难溶于水的物质用石油醚萃取，较易溶于水的物 质用乙醚、苯，易溶于水的物质用乙酸乙酯效果较好） 实验仪器：烧杯，大试管，量筒，分液漏斗。 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 7. 菠菜中的色素提取、分离及鉴定 实验目的：进一步巩固滴定操作，掌握双指示剂法测定混合碱的原理和方法。 实验原理： 1. 通过绿色植物色素的提取和分离，了解天然物质分离提纯方法及原理； 2. 通过薄层色谱分析，掌握有机物薄层色谱分析的原理和操作方法； 3. 初步掌握铺板（湿法装柱）及计算 Rf 值。 实验仪器：台秤、布氏漏斗、研钵、分液漏斗、显微载玻片、毛细管 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 41 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 8. 茶叶中咖啡因的提取 实验目的： 1.学习从茶叶中提取咖啡因的原理和方法 2.学习索氏提取器连续抽提的方法，学会连续萃取的操作方法，了解固体的萃取原理。 3.理解升华的原理，掌握升华操作 实验原理： 本实验从茶叶中提取咖啡因是用适当的溶剂（95%乙醇），在索氏提取器中连续抽提， 然后浓缩、焙炒而得粗制咖啡因，最后通过升华提纯得到纯咖啡因产品。 用 95％乙醇在脂肪萃取器中提取茶叶中的咖啡因，将不溶于乙醇中纤维素和蛋白质等 分离。需用少量溶剂就能将化合物从固体物质中萃取出来。所得萃取液中除了咖啡因外，还 含有叶绿素、丹宁及其水解物等。 索氏提取原理：索氏(Soxhlet)提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理,使固体物质每次都被 纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。萃取前, 应先将固体 物质研细, 以增加溶剂浸溶面积。然后将研细的固体物质装人滤纸筒内, 再置于抽提筒, 烧 瓶内盛溶剂, 并与抽提筒相连, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。溶剂受热沸腾, 其蒸气沿 抽提筒侧管上升至冷凝管, 冷凝为液体, 滴入滤纸筒中, 并浸泡筒中样品。当液面超过虹吸 管最高处时, 即虹吸流回烧瓶, 从而萃取出溶于溶剂的部分物质。如此多次重复,把要提取的 物质富集于烧瓶内。提取液经浓缩除去溶剂后, 即得产物, 必要时可用其他方法进一步纯化。 实验仪器：加热套、球形索氏提取器（套）、蒸馏仪器（套）、烧杯、蒸发皿、漏斗、 滤纸 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 9. 重结晶 实验目的： 1.学习重结晶原理和方法，初步学会用重结晶方法提纯固体有机化合物。 2.学习溶剂的选择及用量的确定，了解重结晶常用的溶剂及混合溶剂。 42 3. 掌握热过滤和抽滤操作 实验原理： 根据溶解度的不同，把待提纯的固体产物在较高温度下，溶于合适的溶剂中，趁热过滤 以除去不溶杂质和有色杂质（可用活性炭煮沸脱色） ；冷却后，晶体析出，而可溶性杂质依 然留在溶液里，使固体物质得到提纯。 重结晶的原理是利用固体混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同，使它们相互分离， 达到提纯精制的目的（把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和，冷却时由于溶解度降低， 有机物又重新析出晶体。——利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物质从 过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中，从而达到提纯的目的） 。 实验仪器：烧杯、玻璃棒、吸滤瓶、布氏漏斗、滤纸、加热器 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验 结果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 10. 乙酸乙酯的制备 实验目的： 1.熟悉和掌握酯化反应的基本原理和制备方法，掌握可逆反应提高产率的措施； 2.掌握蒸馏、分液、干燥等操作。 实验原理： 在少量酸（H2SO4 或 HCl）催化下，羧酸和醇反应生成酯，这个反应叫做酯化反应 (Esterification)。该反应通过加成-消去过程。质子活化的羰基被亲核的醇进攻发生加成，在 酸作用下脱水成酯。 该反应为可逆反应，为了完成反应一般采用大量过量的反应试剂（根据反应物的价格， 过量酸或过量醇） 。有时可以加入与水恒沸的物质不断从反应体系中带出水移动平衡（即减 小产物的浓度） 。在实验室中也可以采用分水器来完成。 酯化反应的可能历程为： 43 O R C OH OH H R C OH R C OH OH OH H OH R C OH R C OH2 OR' OR' R'OH OH -H R C OH H OR' OH R C OR' -H2O OR' -H O R C OR' 实验仪器：恒压漏斗、三口圆底烧瓶、温度计、刺形分馏柱、蒸馏头、直形冷凝管、接 引管和锥形瓶。实验安排：教师讲解原理；学生 2 人一组进行实验并记录实验现象和数据。 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实 验数据及实验结果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 11. 液体化合物的干燥 实验目的：学习液体化合物的干燥操作。 实验原理： 干燥方法可分为物理方法与化学方法两种。 （1）物理方法有吸附、共沸蒸馏、分馏、冷冻干燥、加热和真空干燥等。近年来，还 常用离子交换树脂和分子筛等方法来进行干燥。离子交换树脂（不溶于水、酸、碱和有机溶 剂的高分子聚合物，内有空隙，可吸附水分。超过 150℃，被吸收的水分子被放出） ；分子 筛（多空硅酸盐晶体，内含大小均一孔道和孔穴，超过 350℃，释放出吸收物质） （2）化学方法按去水作用的方式又可分为两类：一类与水能可逆地结合生成水合物， 如氯化钙、硫酸钠等；一类与水会发生剧烈的化学反应，如金属钠、五氧化二磷等 实验仪器：大试管，酒精灯，量筒，热滤漏斗，减压过滤装置，烘箱。 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实 验数据及实验结果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 12. 正丁醚的制备 实验目的： 1.掌握醇分子间脱水制备醚的反应原理和实验方法。 44 2.学习共沸脱水的原理和分水器的实验操作。 实验原理： 主反应 2C4H9OH 副反应 CH3CH2CH2CH2OH C4H9-O-C4H9 + H2O （135℃） C2H5CH=CH2 + H2O 实验仪器：100ml 三口圆底烧瓶（二口瓶） ，球形冷凝管，分水器，温度计，125ml 分 液漏斗，50ml 蒸馏瓶 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实 验数据及实验结果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 13. 旋光度的测定 实验目的：掌握比旋光度的概念及表示方法，熟悉旋光仪的原理及使用方法 实验原理： 1. 有机化合物的结构中含有手性碳原子(是指和四个不同的原子或基团连接的碳原子)， 具有旋光现象。 旋光度：平面偏振光通过含有某些光学活性的化合物液体或溶液时，能引起旋光现象， 使偏振光的平面向左或向右旋转，旋转的度数，称为旋光度（用 α 表示）。使偏振光向右旋 转者（顺时针方向）为右旋，以“＋”符号表示；使偏振光向左旋转者(反时针方向)为左旋， 以“－”符号表示。 利用测定药物的旋光度进行定性、杂质检查和定量的分析方法，称为旋光度测定法。 药典系用钠光谱的 D 线(589.3nm)测定旋光度,除另有规定外，测定管长度为 1dm（如使 用其他管长，应进行换算） ，测定温度为 20℃。 2.旋光仪的原理 旋光仪的基本部件：单色光源、起偏镜、测定管、检偏镜、检测器等五个部分。 原理：在起偏镜与检偏镜之间未放入旋光物质，如起偏镜与检偏镜允许通过的偏振光方 45 向相同，则在检偏镜后面观察的视野是明亮的；如在起偏镜与检偏镜之间放入旋光物质，则 由于物质 旋光作用，使原来由起偏镜出来的偏振光方向旋转了一个角度 α，结果在检偏镜后 面观察时，视野就变得暗一些。若把检偏镜旋转某个角度，使恢复原来的亮度，这时检偏镜 旋转的解度及方向即是被测供试品的旋光度。 实验仪器：旋光仪 实验场所：有机化学实验室。 实验报告要求：实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实 验数据及实验结果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 采用课前预习、查阅文献资料、小组讨论、设计方案等方式，激发学生的学习兴趣和 参与度，逐步形成有机化学实验的基本思想和基本思维方法。 2. 强化实验过程的全面指导，培养学生的实践能力，落实教学目标；合理利用富媒体教 学，增加学生的感性认识，提高教学效率。 3. 注重课后总结反思，自行解决实际问题，提升学生的实践能力、创新意识和科学素养。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、预习 报告（30%）和实验报告（40%） ； “2”指卷面成绩与实验操作，分别占比 30%和 40%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 预习报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写整齐，内容完整，能够 指导实验顺利进行，参考性强； B：80~89 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，能够指导实验进行，参考性较强； C：70~79 分，按时完成预习报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，照抄教材 46 内容，参考性不强； D：60~69 分，催交，或格式不规范，字体不统一，书写不太整齐；照抄教材内容，无 参考性； E：0 分，催交未果。 3. 实验报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写整齐，绘图精美，实验 结果分析深入合理，思考题回答准确、完整； B：80~89 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，绘图规范，实验结果分析合理，思考题回答较准确、完整； C：70~79 分，按时完成实验报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，绘图较规 范，实验结果分析较合理，思考题回答完整； D：60~69 分，催交，格式欠规范，字体欠统一，书写不太整齐，绘图欠规范，实验结 果分析不深入或无分析，思考题回答不完整； ； E：0 分，催交未果。 4. 实验操作评价方法与标准 A：90~100 分，实验前预习扎实，精心准备实验器材，整个实验过程认真操作，时间安 排合理，操作无误，实验数据准确或产率高； B：80~89 分，实验前预习扎实，实验器材准备妥当，整个实验过程认真操作，时间安 排较合理，操作无误，实验数据较准确或产率较高； C：70~79 分，实验前预习欠佳，实验器材准备欠妥当、 ，整个实验过程操作较认真，时 间安排欠合理，操作有失误，实验数据欠准确或产率不高； D：60~69 分，实验前没预习，实验器材准备欠妥，整个实验操作过程较认真，无时间 安排，实验数据不准确或产率非常低； E：0 分，实验前没预习，实验器材无准备，不进行实验操作。 学期末，每个学生所有预习报告、实验操作、实验报告的平均值，即是该同学最后评价 的预习报告、实验操作、实验报告的评价成绩。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 47 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 高占先，于丽梅编. 有机化学实验（第五版）. 北京：高等教育出版社，2016 （二）主要参考书 黄涛编. 有机化学实验（第二版）. 北京：高等教育出版社，2015 执笔教师：刘艳云 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 48 物理化学课程教学大纲 Physical chemistry 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913007B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无机及分析化学 总 学 时 51 学 分 3 讲 51 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 物理化学主要研究物质变化及与化学变化相关的物理变化中所遵循的规律和基本原理， 是化工类、材料类、化学类各本科专业的一门必修基础理论课。课程教学将从自身的特点出 发，要求学习者注重知识与方法的应用、重要公式的推导以及课后思考题和习题的演练，促 使学习者加深对本课程内容的理解和掌握程度。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，促进学生理解和掌握物理化学的基本概念、基本知识、基本定律、 基本理论、基本计算与基本方法。 2. 建立假设和模型上升到理论、分析和解决具体问题的能力。 3. 培养学生理论思维能力、逻辑推理能力。 4. 增进学生用物理化学的观点和方法来看待化学问题的能力、从事物理化学研究与创 新的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学活动，使学生理解热力学基本原理、多组分系统热力学、 化学平衡、相平衡、电化学、化学动力学和胶体化学的基本概念与基本原理，掌握其相关计 算和应用。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 49 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生增强分析和解决化学问题的能力。特别是使学 生进一步具备根据具体条件应用理论解决实际问题的职业能力。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解物理化学的研究内容和发展方向，培养学生的学习 兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 章序 内容 第一章 热力学基本原理 12 12 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第二章 多组分系统热力学 6 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第三章 化学平衡 6 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第四章 相平衡 6 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第五章 电化学 8 8 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第八章 化学动力学 10 10 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第九章 胶体化学 3 3 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 讲授 实践 学习内容： 50 小计 第一章 热力学基本原理 热力学基本概念，热力学第一定律，体积功的计算、可逆过程，焓与热容，热力学第一 定律在单纯物理变化过程中的应用，热力学第一定律对化学反应的应用-热化学，热力学第 二定律的文字表述，卡诺循环和卡诺定理，熵函数，熵变的计算，过程方向的判据，热力学 函数的关系式。 重点：状态函数、可逆过程、焓、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓五个基本概念，熵 函数、吉布斯函数和亥姆霍兹函数及其判据。 难点：对状态函数、焓和热力学可逆过程的理解，热力学第一定律对不可逆相变过程 的应用，对熵函数、吉布斯函数和亥姆霍兹函数及其判据的理解。 第二章 多组分系统热力学 偏摩尔量，化学势，气体物质的化学势，理想液态混合物和理想稀溶液的化学势，稀溶 液的依数性，实际溶液中各组分的化学势。 重点：拉乌尔定律和亨利定律的相关计算，理想溶液的通性和稀溶液的依数性。 难点：对偏摩尔量和化学势的理解，活度及活度系数的应用。 第三章 化学平衡 化学反应的方向和限度，平衡常数，温度对标准平衡常数的影响，其他因素对理想气体 化学平衡的影响，同时反应平衡组成的计算。 重点：标准平衡常数和实验平衡常数的定义与区别，等温方程、标准平衡常数及有关 的计算方法，各种因素对平衡的影响。 难点：标准平衡常数和实验平衡常数的关系，标准平衡常数的计算方法。 第四章 相平衡 相律，单组分系统的相平衡，两组分系统的气-液平衡相图，两组分系统的固-液平衡相 图。 重点：相律的数学表达式，单组分系统相图的分析方法，两组分系统完全互溶双液系 相图的分析方法。 难点：相律的应用，两组分系统的固-液平衡相图的分析方法。 第五章 电化学 电解质溶液，可逆电池和可逆电池热力学，电极电势和电池电动势，原电池设计与电池 电动势测定的应用，电解和极化。 51 重点：电导率、摩尔电导率、迁移数等概念，电导的测定及其应用，对电解质溶液电导、 电导率、摩尔电导率等概念及其计算公式的理解和应用，电池电动势的计算及应用。 难点：对电解质溶液电导、电导率、摩尔电导率等概念及其计算公式的理解和应用，有 关电动势的计算及其应用。 第八章 化学动力学 化学反应的反应速率及速率方程，速率方程的积分形式，速率方程的确定，温度对反应 速率的影响和活化能，典型复合反应，复合反应速率的近似处理法，链反应，基元反应速率 理论，几种特殊反应的动力学。 重点：简单级数反应的速率方程及其动力学特点，化学反应速率方程的确定方法，典型 复杂反应的动力学特点及复合反应速率方程的近似处理方法，光化学反应的动力学特征以及 催化反应的特点。 难点：化学反应速率方程的确定方法，复合反应速率方程的近似处理方法。 第九章 胶体化学 胶体的基本概念，溶胶的制备与净化，溶胶的光学性质，溶胶的动力学性质溶胶的电学 性质，溶胶的稳定与聚沉。 重点：胶体的动力性质、光学性质和电学性质等通性，胶体的稳定性和聚沉作用。 难点：胶粒的双电层理论，溶胶的聚沉。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握物理化学的基本概念和主要内容。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3.采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的思 维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 4.结合科学研究和工程应用，进行物理化学的应用分析，从而具备相关知识和方法的实 际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 52 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 53 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 邵谦，陈伟，杨静主编. 物理化学简明教程（第二版）. 北京：化学工业出版社. 2015 （二）主要参考书目 [1] 天津大学物理化学教研室编. 物理化学（第六版）. 北京：高等教育出版社. 2017 [2] 黄永清，邵谦主编. 物理化学学习指导. 北京：化学工业出版社. 2015 执笔教师：李万喜 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 54 物理化学实验教学大纲 Physical Chemistry Experiments 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913008B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无机及分析化学、有机化学、 物理化学 总 学 时 51 学 分 1.5 讲 0 实 验 51 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 物理化学实验是一门为复合材料与工程专业独立开设的必修基础实验课，是专业实践的一个 重要组成部分。它综合运用了物理学和化学领域中一些重要的实验技术、手段及数学运算工 具来研究物质的性质和化学反应规律。它是将物理化学理论的具体化、实践化，是对整个化 学理论体系的实践检验。物理化学实验方法不仅对应化专业学生后续课程的学习和实践十分 重要，而且在实际生产、生活中也有着广泛的应用。 （二）课程任务 通过物理化学实验的实践，加深和巩固学生对物理化学理论知识的理解，提高对物理化学知 识灵活运用的能力；使学生掌握物理化学实验的基本实验技术和方法和常用的实验仪器的使 用方法，并使学生初步具备利用物理化学的实验技能和方法选择实验仪器进行设计实验的能 力，实现由学习知识技能到科学研究的初步转化；使学生具备努力探索、求真、求实和勤俭 节约的科学精神和优良品质。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：能够应用物理化学实验的基本技术和方法（温度测量、热化学测量，压力测量、 电学测量、光学测量、磁学测量） ，以及一些常用实验仪器（如差热分析仪、电位差计、旋 光仪、分光光度计、磁天平、电容仪等）的使用方法，根据所学原理使学生具备设计实验、 55 正确选择和使用仪器的能力。（支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 2：通过实验方案的设计，实验条件的选择，实验方法的对比，相关信息的查询， 实验现象的解释，实验数据的处理，实验结果的分析、归纳和总结等实验工作的训练，提高 学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力和团队协作精神。 （支撑毕业要求指标点 3-1、3-3、3-5） 课程目标 3：通过实验报告的撰写，加深学生对实验原理和实验设计思想的理解，实现认识 的新飞跃，提升学生的写作能力，为撰写毕业论文或科研论文打下基础。（支撑毕业要求指 标点 3-1、3-3、3-4） 课程目标 4：通过实验工作的综合训练，使学生初步具备科学研究能力、实事求是的科学态 度、严肃认真一丝不苟的科学作风；使学生的物化理论课的概念公式和理论得到进一步巩固 和加深，同时也运用理论课来指导本实验课程的学习。 （支撑毕业要求指标点 3-1、3-3、3-4） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解当前物理化学实验的实验方法和仪器的发展状况，培养 学生的责任感和使命感。教学过程中严格要求学生，培养学生的吃苦耐劳精神以及严谨求实 的工作作风。 思政目标 2：在实验操作过程中，通过实验成败的分析，培养学生用联系的、全面的、发展 的观点看问题，正确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的各种矛盾，培养健 康向上的人生态度。 思政目标 3：在分组实验教学时，通过合理分工和有效组织，使学生具有团结协作，互相帮 助学习，共同进步的团队合作精神。 思政目标 4：在实验教学中，要求学生严格执行实验室的操作规范，培养良好的设备安全操 作习惯，以及一丝不苟的工作作风。 三、实验内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 实验项目名称 学时 类型 要求 支撑 课程目标 支撑的毕业要 求指标点 1 纯液体饱和蒸汽压的测 量 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4、 2-2、3-1、3-3 2 萘的燃烧热的测定 3 验证性 选做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 56 3 溶解热的测定 3 综合性 必做 课程目标 1、2、3、4 2-2、3-1、3-3、 3-5 4 中和热的测定 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 5 双液系气—液平衡相图 的绘制 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 6 二组分金属相图的绘制 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 7 凝固点降低法测定摩尔 质量 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 8 差热分析 3 综合性 必做 课程目标 1、2、3、4 2-2、3-1、3-3 9 原电池电动势的测定及 其应用 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 10 电势-pH 曲线的测定 3 验证性 选做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 11 离子迁移数的测定 3 综合性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 12 弱电解质解离常数的测 定 3 设计 必做 课程目标 1、2、3、4 2-2、3-1、3-3、 3-4 13 碳钢在碱性介质中极化 曲线的绘制 3 设计 选做 课程目标 1、2、3、4 2-2,3-1，3-3 14 化学振荡反应 3 验证性 必做 课程目标 1、2、3、4 2-2、3-1、3-3 15 旋光法测定蔗糖转化反 应的速率常数 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 16 分光光度法测定蔗糖酶 的米氏常数 3 综合性 选做 课程目标 1、2、3、4 2-2、3-1、3-3 17 电导法测定乙酸乙脂皂 化反应的速率常数测定 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 18 电渗法测定 ζ 电势 3 验证性 选做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 19 胶体的制备和电泳 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 20 液体黏度的测定 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 21 最大泡压法测定溶液的 表面张力 3 验证性 必做 课程目标 1、2、3、4 2-2、3-1、3-3 22 电导法测定水溶性表面 活性剂的临界胶束浓度 3 设计 选做 课程目标 1、2、3、4 2-2,3-1，3-3 23 水溶性高聚物相对分子 量的测定 3 设计 选做 课程目标 1、2、3、4 2-2、3-1、3-3 57 24 溶液法测定及分子的偶 极矩 3 验证性 选做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 25 络合物磁化率的测定 3 验证性 必做 课程目标 2、3、4 2-2、3-1、3-3 实验 1. 液体饱和蒸汽压的测量 实验目的：掌握静态法、用等压计测量不同温度下纯液体的饱和蒸气压的操作技术；掌握用 图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点。 实验原理：克劳修斯-克拉贝龙方程。 实验仪器：DP-AF-2 型饱和蒸气压实验装置；真空装置。 实验安排：教师介绍 DP-AF-2 型饱和蒸气压实验仪和真空系统装置的构造，进行操作演示， 指出实验操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成液体饱 和蒸汽压的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述纯液体饱和蒸气压的测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器； 描述实验过程（或步骤）；记录测试饱和蒸气压的实验条件，将实验原始数据以表格列出， 表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规 范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论 题。 实验 2.萘的燃烧热的测定 实验目的：了解恒压燃烧热和恒容燃烧热的差别及相互关系；掌握热量计中主要部件的原理 和作用；掌握氧弹热量计的实验技术；学会应用图解法校正温度的改变值；掌握用 origin 软 件绘制雷诺温度校正图的方法。 实验原理：体系放热=环境吸热；Qp=Qv+△nRT。 实验仪器：SHR-15B 型燃烧热测定装置，氧气钢瓶，压片机，计算机。 实验安排：教师介绍 SHR-15B 型燃烧热测定装置实验仪、钢瓶减压阀装置的构造和数据采 集软件组成模块功能，进行操作演示，指出实验操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤； 学生以 4-5 人一组，合作完成萘的燃烧热的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述萘的燃烧热的测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述实 58 验过程（或步骤） ；记录测试萘的燃烧热测定的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表 格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规范 美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 3. 溶解热的测定 实验目的： 通过用电热补偿法测定硝酸钾在不同浓度水溶液中的积分溶解热方法； 掌握 origin 软件作图求出硝酸钾在水中的微分冲淡热，积分冲淡热和微分溶解热的方法。 实验原理：体系吸热=电热补偿热。 实验仪器：SWC-RJ 型溶解热测定实验装置，电子天平，计算机。 实验安排：教师介绍 SWC-RJ 型溶解热测定实验装置的构造和数据采集软件组成模块功能， 进行操作演示，指出实验操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组， 合作完成硝酸钾溶解热的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述硝酸钾溶解热的测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述 实验过程（或步骤） ；记录测试溶解热的测定的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表 格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果，在用 origin 软 件处理数据时，需要查阅相关计算机书籍，编写代码） ；作图要规范美观；对实验现象或实 验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 4. 中和热的测定 实验目的：通过测定酸与碱的反应，计算出中和热、醋酸的摩尔解离热。掌握 SWC-ZH 仪 器使用方法。熟悉用 origin 软件绘制温度校正图的方法。 实验原理：体系放热=环境吸热；盖斯定律 实验仪器：SWC-2H 中和热测定实验装置，计算机。 实验安排：教师介绍 SWC-2H 中和热测定实验仪构造和数据采集软件组成模块功能，进行 操作演示，指出实验操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作 完成中和热的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述酸和碱溶液反应热测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描 述实验过程（或步骤） ；记录测试酸和碱溶液溶液反应热测定的实验条件，将实验原始数据 59 以表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ， 作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的 思考讨论题。 实验 5. 双液系气—液平衡相图的绘制 实验目的：了解相图和相律的基本概念；绘制在定压下双液系气-液平衡相图，并找出恒沸 混合物的组成及恒沸点的温度；了解折光仪的测量原理，并掌握用折光率确定二元液体组成 的方法。 实验原理：体系放热=环境吸热；相律。 实验仪器：WLS-2 数字恒流电源，FDY 双液系沸点测定仪，折光仪，数字式测温仪。 实验安排：教师介绍 FDY 双液系沸点测定仪装置和折光仪的构造，进行操作演示，指出实 验操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成双液系相图绘 制的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述环己烷-乙醇双液系的气-液平衡相图绘制的目的和原理；写出实验所用 的试剂和仪器；描述实验过程（或步骤） ；记录相图绘制的实验条件，将实验原始数据以表 格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ， 作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的 思考讨论题。 实验 6. 二组分金属相图的绘制 实验目的：了解热分析法测量技术；掌握热分析法测绘金属相图的基本原理和方法，了解如 何确定低共熔点及相应的组成；学会用 Origin 软件绘制 Cd-Bi 二组分金属相图。 实验原理：热分析原理；相律。 实验仪器：KWL-08 可控升降温电炉；SWKY 数字控温仪。 实验安排： 教师介绍 KWL-08 可控升降温电炉和 SWKY 数字控温仪的构造，进行操作演示， 指出实验操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成镉-铋 二组分相图的绘制工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述二组分金属相图绘制的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述 60 实验过程（或步骤） ；记录测试镉-铋相图绘制的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表 格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规范 美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 7. 凝固点降低法测定摩尔质量测定 实验目的：掌握一种常用的摩尔质量测定方法；通过实验掌握溶液凝固点的测量技术，加深 对稀溶液依数性的理解。 实验原理：吸热=放热；稀溶液的依数性。 实验仪器：SWC-LGe 凝固点测定装置；SWC-LGe 制冷系统，计算机。 实验安排：教师介绍 WC-LGe 凝固点测定装置；SWC-LGe 制冷系统的构造，进行操作演示， 指出实验操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成凝固点 降低法测定蔗糖摩尔质量的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述凝固点降低法测定蔗糖摩尔质量的目的和原理；写出实验所用的试剂和 仪器；描述实验过程（或步骤） ；记录实验分子量测定的实验条件，将实验原始数据以表格 列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作 图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思 考讨论题。 实验 8. 差热分析 实验目的：了解差热分析仪的构造，学会操作技术，掌握差热分析的基本原理及测量方法； 绘制五水硫酸铜差热图谱，掌握利用 Origin 软件对差热曲线的处理方法，并对实验结果进 行分析。 实验原理：通过样品和参比物的温差随时间的变化绘制出差热图谱，获得物质结构的组成、 以及转化温度、热量等物理化学信息。 实验仪器：ZCR-1 型差热分析仪，计算机。 实验安排：教师介绍 ZCR-1 型差热分析仪的构造，进行操作演示，指出实验操作中的注意 事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成绘制五水硫酸铜差热图谱的工 作。 实验场所：物理化学实验室。 61 实验报告要求：简述绘制五水硫酸铜差热分析的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器； 描述实验过程（或步骤）；记录绘制五水硫酸铜差热图谱的实验条件，将实验原始数据以表 格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果，在 用 origin 软件处理数据时，需要查阅相关计算机书籍，编写代码） ，作图要规范美观；对实 验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 9. 原电池电动势的测定的测定 实验目的：掌握制备盐桥的方法；掌握电位差计测量原电池电动势的原理与使用方法；测定 Cu－Zn 电池的电动势并计算 Cu、Zn 电极的电极电势。。 实验原理：对消法测电动势。 实验仪器：SDC-II 数字电位差综合测试仪。 实验安排：教师介绍 SDC-II 数字电位差综合测试仪的构造，进行操作演示，指出实验操作 中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成 Cu－Zn 原电池电动 势的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述对消法测定电动势的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述实 验过程（或步骤） ；记录测试的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表格设计要合理； 写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规范美观；对实验现 象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 10. 电势-pH 曲线的测定测定 实验目的：了解电势-pH 曲线的意义及应用，掌握电极电势、电池电动势和 pH 的测量原理 和方法；测定 Fe3+/Fe2+-EDTA 体系的电势-pH 图。学会用 Origin 软件处理本实验数据的方法 实验原理：能斯特方程。 实验仪器：PH-3V 酸度电势测定装置。SYS 超级恒温水浴仪。 实验安排：教师介绍 PH-3V 酸度电势测定装置的构造，进行操作演示，指出实验操作中的 注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成电势-pH 曲线测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述电势-pH 曲线绘制的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述实 验过程（或步骤） ；记录电势-pH 曲线绘制的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表格 62 设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果），作图要规范美 观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 11. 离子迁移数的测定 实验目的：掌握希托夫法测定电解质溶液离子迁移数的基本原理和操作方法；掌握沉淀体系 中滴定离子浓度的方法。 实验原理：法拉第电解定律；氧化还原滴定原理 实验仪器：LQY-离子迁移数测定装置。 实验安排：教师介绍 LQY-离子迁移数测定装置的构造，进行操作演示，指出实验操作中的 注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成铜离子迁移数的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述铜离子迁移数测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述实 验过程（或步骤） ；记录测定铜离子迁移数的的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表 格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规范 美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 12. 弱电解质解离常数的测定 实验目的：了解溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念；掌握测量电解质溶液的摩尔电导 率，并计算弱电解质溶液的电离常数。 实验原理：稀溶液中离子独立运动原理；电离平衡。 实验仪器：SLDL-1A 数字式弱电解质解离常数测定；SYS 超级恒温水浴仪。 实验安排：学生在预习的基础上，提出实验方案，教师审核合理性和可行性；学生以 4-5 人 一组，合作完成醋酸电离常数的测量工作；实验做完后，组织学生对实验结果、内容、方法 及相关内容进行现场讨论。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述醋酸弱电解质电离常数测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器； 描述实验过程（或步骤） ；记录醋酸弱电解质电离常数测定的实验条件，将实验原始数据以 表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ， 作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的 思考讨论题。 63 实验 13. 碳钢在碱性介质中极化曲线的绘制 实验目的：掌握恒电位法测定极化曲线的方法； 测定碳钢（圆形钢筋）在碱性溶液中的恒 电位阳极极化曲线及其极化电位；了解影响钢筋腐蚀的各种因素。 实验原理： 电极极化原理；金属阳极保护防腐原理 实验仪器：HDY-1 恒电位仪。 实验安排：学生在预习的基础上，提出实验方案，教师审核合理性和可行性；学生以 4-5 人 一组，合作完成碳钢在碱性介质中极化曲线的绘制测量工作。实验做完后，组织学生对实验 结果、内容、方法及相关内容进行现场讨论。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述碳钢在碱性介质中极化曲线的绘制的目的和原理；写出实验所用的试剂 和仪器；描述实验过程（或步骤） ；记录碳钢在碱性介质中极化曲线的绘制的实验条件，将 实验原始数据以表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作 图和实验结果） ，作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得 体会；简述实验的思考讨论题。 实验 14. 化学振荡反应测定 实验目的：了解 B-Z 化学振荡反应的机理。根据振荡反应的电势-时间曲线测定诱导时间和 振荡周期；通过测定电位-时间曲线求化学震荡反应的表观活化能。初步理解自然界中普遍 存在的非平衡非线性现象。 实验原理：非平衡态原理；自催化原理。 实验仪器：ZD-BZ 振动实验装置，超级恒温水浴仪，计算机。 实验安排：教师介绍 ZD-BZ 振动实验装置的构造，进行操作演示，指出实验操作中的注意 事项和实验的成败的关键步骤； 学生以 4-5 人一组， 合作完成 B-Z 化学振荡反应的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述 B-Z 化学振荡反应测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器； 描述实验过程（或步骤） ；记录 B-Z 化学振荡反应测定的实验条件，将实验原始数据以表格 列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作 图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思 考讨论题。 64 实验 15. 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数测定 实验目的：测定蔗糖水解的反应速率常数和半衰期；了解该反应的反应物浓度与旋光度的关 系；了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的操作方法。 实验原理：二级反应动力学方程；物质旋光性原理。 实验仪器：WZZ-2A 型旋光仪；超级恒温水浴仪。 实验安排：教师介绍 WZZ-2A 型旋光仪的构造，进行操作演示，指出实验操作中的注意事 项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成蔗糖水解的反应速率常数测量工 作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述蔗糖水解的反应速率常数测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪 器；描述实验过程（或步骤）；记录蔗糖水解的反应速率常数测定的实验条件，将实验原始 数据以表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验 结果） ，作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简 述实验的思考讨论题。 实验 16. 分光光度法测定蔗糖酶的米氏常数测定 实验目的：用分光光度法测定蔗糖酶的米氏常数 KM 和最大反应速率 Vmax； 掌握 722 型分 光光度计的使用方法；了解底物浓度与酶反应速率的关系。。 实验原理：酶促反应原理；朗伯-比尔吸收定律。 实验仪器：722 型分光光度计；高速离心机。 实验安排：教师介绍 722 型分光光度计的构造，进行操作演示，指出实验操作中的注意事项 和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成米氏常数的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述分光光度法测定蔗糖酶米氏常数的目的和原理；写出实验所用的试剂和 仪器；描述实验过程（或步骤） ；记录分光光度法测定蔗糖酶的米氏常数测定的实验条件， 将实验原始数据以表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、 作图和实验结果） ，作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心 得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 17. 电导法测定乙酸乙脂皂化反应的速率常数测定 65 实验目的：了解二级反应的特点，用电导法测定乙酸乙脂皂化反应的速率常数；掌握反应活 化能的测定方法。 实验原理：二级反应速率方程；阿类尼乌斯原理。 实验仪器：ZHFY-1 乙酸乙酯皂化反应测定装置；超级恒温水浴仪。 实验安排：教师介绍 ZHFY-1 乙酸乙酯皂化反应测定装置的构造，进行操作演示，指出实验 操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成乙酸乙酯皂化反 应速率常数测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述乙酸乙酯皂化反应速率常数的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器； 描述实验过程（或步骤）；记录测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的实验条件，将实验原始数 据以表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结 果），作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述 实验的思考讨论题。 实验 18. 电渗法测定ζ电势测定 实验目的：掌握电渗法测定 ζ 电势的原理和技术； 理解电渗是胶体中液相和固相在外电场 作用下相对移动而产生的电性现象。 实验原理：电动现象；相界面上的双电层理论 实验仪器：DSJ 电渗实验装置。 实验安排：教师介绍 DSJ 电渗实验装置的构造，进行操作演示，指出实验操作中的注意事 项和实验的成败的关键步骤； 学生以 4-5 人一组， 合作完成电渗法测定 zeta 电势的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述电渗法测定 zeta 电势的测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪 器；描述实验过程（或步骤） ；记录电渗法测定 zeta 电势的实验条件，将实验原始数据以表 格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ， 作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的 思考讨论题。 实验 19. 胶体的制备和电泳 实验目的：掌握电泳法测定 ζ 电势的原理和技术；理解电泳是胶体中液相和固相在外电场作 66 用下相对移动而产生的电性现象。掌握溶胶的制备及纯化方法—渗析法。 实验原理：渗析原理；电动现象；界面处双电层理论 实验仪器：DYJ 电泳实验装置；电导率仪。 实验安排：教师介绍胶体的制备和电泳测定装置的构造，进行操作演示，指出实验操作中的 注意事项和实验的成败的关键步骤； 学生以 4-5 人一组，合作完成胶体的制备和电泳测定 zeta 电势的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述胶体的制备和电泳测定 zeta 电势的测定的目的和原理；写出实验所用 的试剂和仪器；描述实验过程（或步骤）；记录胶体的制备和电泳测定 zeta 电势的实验条件， 将实验原始数据以表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、 作图和实验结果） ，作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心 得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 20. 液体黏度的测定 实验目的：了解乌氏黏度计的结构；掌握乌氏黏度计测定黏度的原理和方法。 实验原理：泊塞勒公式 实验仪器：伍氏粘度计；超级恒温水浴仪。 实验安排：教师介绍伍氏粘度计；超级恒温水浴仪的构造，进行操作演示，指出实验操作中 的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成乙醇溶液粘度的测量工 作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述乙醇溶液粘度的测量的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述 实验过程（或步骤） ；记录乙醇溶液粘度的测量的实验条件，将实验原始数据以表格列出， 表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规 范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论 题。 实验 21. 最大泡压法测定溶液的表面张力测定 实验目的：了解表面张力的性质、表面自由能的意义以及表面张力和吸附的关系；测定不同 浓度乙醇水溶液的表面张力；计算表面吸附量和乙醇分子的横截面积。加深理解表面张力及 67 其与吸附量的关系；掌握用最大气泡法测定表面张力的原理和技术。通过 Origin 软件绘制 吸附曲线的，培养学生运用图解微分法解决实际问题的能力。 。 实验原理：界面层热力学原理；吉布斯吸附等温式；郞缪尔吸附等温式。 实验仪器：DP-AW-1 表面张力测定仪；超级恒温水浴仪。 实验安排：教师介绍 DP-AW-1 表面张力测定仪的构造，进行操作演示，指出实验操作中的 注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成液体表面张力的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述液体表面张力的测量的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述 实验过程（或步骤） ；记录测试液体表面张力的测量的实验条件，将实验原始数据以表格列 出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图 要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考 讨论题。 实验 22. 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 实验目的：了解表面活性剂的特性及胶束形成原理；掌握电导率的使用方法；测量十二烷基 硫酸钠的临界胶束浓度。 实验原理：表面活性剂原理。 实验仪器：电导率仪；超级恒温水浴仪。 实验安排：学生在预习的基础上，提出实验方案，教师审核合理性和可行性，学生以 4-5 人 一组，合作完成表面活性剂 CMC 的测量工作；实验做完后，组织学生对实验结果、内容、 方法及相关内容进行现场讨论。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度目的和原理；写出实验所 用的试剂和仪器；描述实验过程（或步骤） ；记录电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束 浓度的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程 （包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨 论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 23. 水溶性高聚物相对分子量的测定 实验目的：掌握用测定高聚物溶液的粘度来计算高聚物相对分子质量的方法；掌握粘度计测 68 定高聚物的原理和方法。 实验原理：Poiseuille 公式；Mark-Houwink 公式。 实验仪器：伍氏粘度计；超级恒温水浴仪。 实验安排：学生在预习的基础上，提出实验方案，教师审核合理性和可行性；学生以 4-5 人 一组，合作完成测定高聚物溶液的粘度来计算高聚物相对分子质量的工作。实验做完后，组 织学生对实验结果、内容、方法及相关内容进行现场讨论 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述高聚物溶液的粘度来计算高聚物相对分子质量的目的和原理；写出实验 所用的试剂和仪器；描述实验过程（或步骤） ；记录高聚物溶液的粘度来计算高聚物相对分 子质量的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过 程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析 讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 实验 24. 溶液法测定分子的偶极矩 实验目的：了解偶极矩与分子电性质的关系；掌握溶液法测定偶极矩的实验技术；掌握溶液 电容、介电常数的实验技术。 实验原理：分子极化理论；电介质理论。 实验仪器：PGM-2 型数字电容测试仪；折光仪；吹风机。 实验安排：教师介绍 PGM-2 型数字电容测试仪、折光仪的构造，进行操作演示，指出实验 操作中的注意事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成溶液法测定分子 的偶极矩工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述溶液法测定分子的偶极矩的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器； 描述实验过程（或步骤）；记录溶液法测定分子的偶极矩的实验条件，将实验原始数据以表 格列出，表格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ， 作图要规范美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的 思考讨论题。 实验 25. 络合物磁化率的测定 实验目的：测定物质的摩尔磁化率，进而计算物质的磁矩，分子的单电子数目，预测配合物 69 的空间结构；掌握古埃法测定物质磁化率的实验原理和技术。 实验原理：配合物理论；磁介质理论。 实验仪器：CTP-ⅠA 古埃磁天平。 实验安排：教师介绍 CTP-ⅠA 古埃磁天平的构造，进行操作演示，指出实验操作中的注意 事项和实验的成败的关键步骤；学生以 4-5 人一组，合作完成物质磁化率的测量工作。 实验场所：物理化学实验室。 实验报告要求：简述物质磁化率的测定的目的和原理；写出实验所用的试剂和仪器；描述实 验过程（或步骤） ；记录测试乙酸乙酯磁化率的实验条件，将实验原始数据以表格列出，表 格设计要合理；写出实验数据的处理过程（包括计算过程、作图和实验结果） ，作图要规范 美观；对实验现象或实验结果进行分析讨论；写出实验的心得体会；简述实验的思考讨论题。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 采用课前预习，在线上学习平台上配有实验可视化的影音资料、书籍、讲稿、和相关文 献供学生参考学习，将“实验”转化为“试验” ，吸引学生的兴趣，培养学生的主动参与意 识；课后督促学生认真、独立地、高质量地完成实验报告的撰写工作。 2.采用讨论式教学，加强师生互动，给学生更多的发言权，鼓励学生大胆发表意见。部分实 验做完后，组织学生对实验结果、内容、方法及相关内容进行现场讨论，教师适当提出问题， 引导学生主动思考，以培养学生对实验数据的处理和对结果讨论分析的能力，提高学生的分 析问题、解决问题的能力，同时对实验背景知识及相关领域内的发展做进一步的了解。 3.实验课堂教学，注重实验过程，通过实验过程教学使学生巩固知识、锻炼动手能力、学习 操作技能、培养协作能力和严禁细致的工作作风。 4.在实验指导上采用集中讲解和个别指导相结合，师生面对面地探讨；在实验手段上采用多 种类型实验并举，以验证性、综合性和设计性实验为重点，促进学生综合素质的提高和注重 学生创新能力的培养。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%）、预习报告 （30%）和实验报告（40%）；“2”指卷面成绩与实验操作，分别占比 30%和 40%，其中卷 面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 70 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 预习报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写整齐，内容完整，能够指导 实验顺利进行，参考性强； B：80~89 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完整， 能够指导实验进行，参考性较强； C：70~79 分，按时完成预习报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，照抄教材内容， 参考性不强； D：60~69 分，催交，或格式不规范，字体不统一，书写不太整齐；照抄教材内容，无参考 性； E：0 分，催交未果。 3. 实验报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写整齐，绘图精美，实验结果 分析深入合理，思考题回答准确、完整； B：80~89 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完整， 绘图规范，实验结果分析合理，思考题回答较准确、完整； C：70~79 分，按时完成实验报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，绘图较规范， 实验结果分析较合理，思考题回答完整； D：60~69 分，催交，格式欠规范，字体欠统一，书写不太整齐，绘图欠规范，实验结果分 析不深入或无分析，思考题回答不完整； ； E：0 分，催交未果。 4. 实验操作评价方法与标准 A：90~100 分，实验前预习扎实，精心准备实验器材，整个实验过程认真操作，时间安排合 理，操作无误，实验数据准确或产率高； B：80~89 分，实验前预习扎实，实验器材准备妥当，整个实验过程认真操作，时间安排较 合理，操作无误，实验数据较准确或产率较高； C：70~79 分，实验前预习欠佳，实验器材准备欠妥当、 ，整个实验过程操作较认真，时间安 排欠合理，操作有失误，实验数据欠准确或产率不高； 71 D：60~69 分，实验前没预习，实验器材准备欠妥，整个实验操作过程较认真，无时间安排， 实验数据不准确或产率非常低； E：0 分，实验前没预习，实验器材无准备，不进行实验操作。 学期末，每个学生所有预习报告、实验操作、实验报告的平均值，即是该同学最后评价的预 习报告、实验操作、实验报告的评价成绩。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 复旦大学.物理化学实验(第三版).北京：高等教育出版社.2004 年 6 月 （二）主要参考书 [1]傅献彩. 物理化学（第五版）. 北京：高教出版社. 2005 年 7 月 [2]徐光宪. 物质结构. 北京：科学出版社. 2010 年 10 月 [3]孙文东. 物理化学实验（第三版）. 北京：高教出版社. 2014 年 6 月 [4]叶卫平. Origin9.1 科技绘图及数据分析. 北京：机械工业出版社. 2018 年 3 月 执笔教师：张保柱 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 72 材料科学基础课程教学大纲 Fundamentals of Material Science 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913009B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 物理化学 总 学 时 34 讲 34 授 学 分 实践 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 材料科学基础是化学化工学院复合材料与工程专业的一门学科专业基础课程，是为培养 复合材料与工程专业应用型人才服务的，也是该专业的主要技术基础课。通过讲课、课程讨 论等各个教学环节，将金属学、陶瓷学和高分子物理的基础理论融合为一体，以研究材料共 性规律，即研究材料的组成、组织结构、 制备工艺和性能之间的相互关系，指导材料的设 计和应用，并未学习后续专业课程、从事材料科学研究和工程技术工作打下坚实的理论基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 了解材料科学的重要地位与作用，工程材料的分类，材料科学基础的学习方法。 2. 理解原子的电子结构和元素周期表，掌握金属键、离子键、共价键、分子间和氢键 几种典型结合键的特点。 3. 掌握三大固体材料的结构特点、性能提点，建立材料结构与性能之间的关系，掌握 晶体学的基础知识，重点是掌握晶向指数与晶面指数的编订方法，三种典型的金属晶体结构， 会求三种晶体结构的致密度和位尾数。 4. 掌握晶体缺陷的类型、各类缺陷的结构特征、性质及其对材料性能的影响。重点掌 握位错的概念、柏氏矢量及其性质，位错的运动与交割，位错反应，掌握位错的应力场，了 解为错的能量、晶体的界面和界面能，吸附与润湿等概念与现象。 5. 掌握扩散的概念、重点掌握扩散第一定律，扩散第二定律及其应用、扩散机制。 73 6. 掌握固体材料变形的基本方式、弹性变形的机制、塑性变形的机理，塑性变形对组 织与性能的影响、金属及合金强化的位错解释。掌握形变金属及合金在退火过程中的变化、 即回复、再结晶、晶粒长大过程及其机制、金属的热变形。 7. 掌握结晶过程的基本过程、结晶的热力学、形核及长大规律、凝固理论的应用。了 解非均匀形核的规律，了解熔化熵对晶体生长的影响。了解固溶体合金的凝固规律。了解材 料的非晶态概念。 8. 掌握相图的基本知识，二元相图的基本类型，二元相图的分析与使用方法，熟练应 用铁碳相图，掌握三元相图类型、定量法规、分析方法、等温截面、液态投影图等。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：了解材料科学与工程的基础知识和前沿知识（支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：掌握包括材料组织结构、性能、表征、加工要素的材料研究系统知识 （支 撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：培养发现、分析和解决问题的能力 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解材料科学的研究内容和发展方向，培养学生的学习 兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 第一章 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 4 0 4 课程目标 1 内容 原子结构与键 合 74 支撑的毕业 要求指标点 1-3 第二章 固体结构 4 0 4 课程目标 1 1-3 第三章 晶体缺陷 5 0 5 课程目标 2 2-2 6 0 6 课程目标 2 2-2 4 0 4 课程目标 1 1-3 5 0 5 课程目标 3 3-3 6 0 6 课程目标 3 3-3 材料的形变与 第是章 再结晶 固体中原子分 第五章 子的运动 单元系相图及 第六章 其凝固 二元系相图及 第七章 其凝固 学习内容： 第一章 原子结构与键合 了解原子结构和键合类型。掌握物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表。熟 悉一次键、二次键的定义、特点。掌握材料中的结合键的类型对材料性能的影响，键能曲线 及其应用。 重点：物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表，材料中的结合键的类型对材 料性能的影响，键能曲线及其应用。 难点：结合键的类型、本质，各结合键对材料性能的影响，键能曲线及其应用。 第二章 固体结构 掌握三大固体材料的结构特点、性能提点，建立材料结构与性能之间的关系。 掌握晶 体学的基础知识，重点是掌握晶向指数与晶面指数的编订方法，三种典型的金属晶体结构， 会求三种晶体结构的致密度和位尾数。 重点：晶系与空间点阵；经典金属材料的晶体结构；合金相结构。 难点：晶体结构中间隙类型与半径；合金相结构；离子晶体与共价晶体的结构。 第三章 晶体缺陷 75 掌握晶体缺陷的类型、各类缺陷的结构特征、性质及其对材料性能的影响。掌握位错的 概念、柏氏矢量及其性质，位错的运动与交割，位错反应，掌握位错的应力场。了解位错的 能量、晶体的界面和界面能，吸附与润湿等概念与现象。 重点：线缺陷的结构特征及其对性能的影响。 难点：位错的弹性性质；实际晶体中的位错；错的增值机制。 第四章 固体中原子及分子的运动 掌握扩散的概念。掌握扩散第一定律，扩散第二定律及其应用、扩散机制。 重点：扩散的热力学解释；扩散第二定律的应用。 难点：非稳态扩散方程的解。 第五章 材料的形变和再结晶 掌握固体材料变形的基本方式、弹性变形的机制、塑性变形的机理，塑性变形对组织与 性能的影响、金属及合金强化的位错解释。掌握形变金属及合金在退火过程中的变化、即回 复、再结晶、晶粒长大过程及其机制、金属的热变形。 重点：塑性变形的机理；塑性变形对组织和性能的影响；变形对组织和性能的影响，形 变金属及合金在退火过程中的变化；回复、再结晶、晶粒长大过程及其机制。 难点：塑性变形的机理非稳；金属及合金强化的位错解释；再结晶、晶粒长大过程及其 机制。 第六章 材料的形变和再结晶 掌握结晶过程的基本过程、结晶的热力学天剑、形核及长大规律、凝固理论的应用。了 解非均匀形核的规律，了解熔化熵对晶体生长的影响。了解固溶体合金的凝固规律。了解材 料的非晶态概念。 重点：结晶的基本过程、热力学条件、凝固理论的应用。 难点：非均匀成核的规律。 第七章 二元系相图及合金的凝固 掌握相图的基本知识。二元相图的基本类型。二元相图的分析与使用方法。熟练应用铁 碳相图。 重点：二元相图的分析和使用；铁碳相图和铁碳合金。 难点：组织与相的区别；杠杆定律应用。 五、达成教学活动目标的途径和措施 76 1. 把握主线，引导学生掌握材料科学的基础理论和基本概念。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用案例式教学，结合工程实际，具备相关知识和方法的实际应用能力。 六、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 77 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 七、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 胡赓祥.《材料科学基础》第三版. 上海：上海交通大学出版社. 2017。 （二）主要参考书 [1] 刘东亮.《材料科学基础》. 上海：华东理工大学出版社. 2016。 [2] 靳正国.《材料科学基础》. 天津：天津大学出版社. 2015。 执笔教师：宋宁静 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 78 材料表面与界面课程教学大纲 Material surface and interface 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913010B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无机及分析化学、有机化 学、物理化学、材料概论 总 学 时 34 学 分 2 讲 34 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《材料表面与界面》是我院复合材料与工程专业的一门学科基础课，行课时间安排在 第三学期。本课程是一门从基础学科学习向实际专业研究工作过渡的重要课程，能够拓宽 学生的知识面、强化专业基础知识，培养复合型人才。并未学生学习后续的专业课打下基 础，从而实现课程之间的有机衔接及合理过渡。 （二）课程任务 通过本课程的学习，使学生具备以下知识和能力： 1. 理解材料表面的四大定理，掌握与四大定理相关的基础知识，并会对各类材料改性 方法进行比较。 2. 掌握材料表界面改性的原理、方法及应用，牢固树立材料与新技术革命，材料与可 持续发展战略，材料与社会发展和国民经济建设密切相关的观念，明确专业学习的目的与意 义。 3. 增强对材料的认识，把节约和环境保护意识直根心中。 4. 加深对新时代中国特色社会主义建设的理解，培养学生成长为全面发展的社会主义 事业的合格建设者和可靠接班人的自觉性和主动性。 5. 培养学生发现问题、解决问题的能力，提高学生团队合作能力，增强集体主义精神， 增强社会责任感。 二、教学活动目标 79 （一）课程目标 课程目标 1：表、界面科学研究的发展过程及其研究的重要性，理解表界面的定义，表 面张力和表面自由能以及表面吸附与扩散。（支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 2：学习材料表界面的基础知识，掌握液体、固体及固液的表界面，并掌握表 面化学的四大定理。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 3：掌握表面活性剂的基本概念，理解高分子材料的表面张力的测试方法，对 聚合物表面改性的方法。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 4：掌握金属材料表面的概念以及金属材料的表面反应，掌握金属材料表面的 腐蚀原因及金属防腐的方法，对金属材料表面改性的方法。（支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 5：掌握陶瓷表界面结构，陶瓷表界面的特征与行为，表界面对陶瓷性能的影 响和新材料的开发。掌握玻璃表界面的结构，化学组成与化学反应，玻璃表界面的性能及其 改进，玻璃表界面的表征。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 6：掌握复合材料的概念，理解玻璃纤维增强塑料界面、先进复合材料界面以 及复合材料界面理论。 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：从材料发展的角度培养学生热爱党、热爱祖国、热爱学校、热爱自己的专 业的思想和行为，树立正确的人生目标。 思政目标 2：使学生从材料的角度认识到中国共产党在领导中国发展建设伟大事业方法 的成就，认识到作为“材料人”的历史责任和担当。 思政目标 3：从材料表界面对国家发展、国家安全的重要性的角度，培养学生的担当精 神，把个人前途与国家和社会的需要结合起来。教育学生树立远大理想和政治抱负，培养正 确的人生观、价值观、世界观。 思政目标 4：从材料的腐蚀对环境的影响，材料的发展与环境关系角度，培养学生的环 境保护意识的担当精神。教育学生树立“绿水青山就是金山银山”的理念。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 绪论 讲授 讨论 小计 支撑 课程目标 2 0 2 课程目标 1 80 支撑的毕业 要求指标点 3-3 第二章 液体界面 6 0 6 课程目标 2 1-3 第三章 固体表面 2 0 2 课程目标 2 1-3 第四章 固-液界面 3 0 3 课程目标 2 1-3 第五章 表面活性剂 3 0 3 课程目标 3 2-2 第六章 高分子材料的表面张力 3 0 3 课程目标 3 2-2 第七章 聚合物的表面改性 4 0 4 课程目标 3 2-2 第八章 金属材料的表面 4 0 4 课程目标 4 2-2 第九章 无机非金属材料的表界面 3 0 3 课程目标 5 2-2 第十章 复合材料的界面 4 0 4 课程目标 6 3-3 学习内容： 第一章 绪论 表、界面科学研究的发展过程及其研究的重要性，表界面的定义，表面张力和表面自由 能以及表面吸附与扩散。 重点：表界面的定义，表面张力和表面自由能以及表面吸附与扩散。 难点：表面吸附与扩散。 第二章 液体界面 液体表面张力和表面自由能及其液体表面张力的测定方法，Laplace 方程、Kevin 方程 和吉布斯等温吸附式的物理意义以及应用。 重点：表面物理化学的几个基本关系式。 难点：Laplace 方程、Kevin 方程和吉布斯等温吸附式的物理意义。 第三章 固体表面 固体的表面特性及固体表面自由能，固-气界面吸附，固体表面的自由能计算。 重点：固体的表面特性及固体表面自由能。 难点：固-气界面吸附。 第四章 固-液界面 81 Young 方程的含义以及黏附功和内聚能，掌握接触角的测定方法及其滞后现象，同时掌 握润湿过程的类型。 重点：Young 方程的含义，黏附功和内聚能，接触角的测定方法及其滞后现象，润湿过 程的类型。 难点：接触角的滞后现象，润湿过程。 第五章 表面活性剂 表面活性剂的概念、分子结构特点及其分类，理解表面活性剂的物理化学性能。 重点：表面活性剂的概念、分子结构特点以及表面活性剂的物理化学性能。 难点：表面活性剂的物理化学性能。 第六章 高分子材料表面张力 高分子材料表面张力与温度、表面形态、相对分子质量、分子结构、内聚能密度的关系。 理解无规共聚、嵌断与接枝共聚、共混对表面张力的影响。 重点：高分子材料表面张力与温度、表面形态、相对分子质量、分子结构、内聚能密度 的关系。 难点：表面张力与内聚能密度的关系。 第七章 聚合物表面改性 聚合物表面改性的各种方法：电晕放电处理、火焰处理和热处理、化学处理、臭氧氧化、 低温等离子体处理、表面接枝 重点：聚合物表面改性的方法。 难点：低温等离子体处理和表面接枝。 第八章 金属材料的表面 清洁表面和真实表面；超点阵；吸附、扩散与脱附；表面吸附态结构和表面反应；氢、 氮、氧、一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物在金属表面的吸附。掌握腐蚀与钝化；腐蚀的种 类；防止腐蚀的方法；激光束表面改性；离子注入改性；表面镀膜改性；化学热处理。 重点：腐蚀与钝化；防止腐蚀的方法。 难点：表面吸附态结构和表面反应。 第九章 无机非金属材料的表界面 陶瓷表界面结构；陶瓷表界面的特征与行为；表界面对陶瓷性能的影响和新材料的开发。 82 掌握玻璃表界面的结构；化学组成与化学反应；玻璃表界面的性能及其改进；玻璃表界面的 表征。 重点：陶瓷和玻璃表界面的结构，特征与行为。 难点：玻璃表界面的表征。 第十章 复合材料的界面 玻璃纤维增强塑料界面、先进复合材料界面以及复合材料界面理论。 重点：玻璃纤维增强塑料界面、先进复合材料界面。 难点：复合材料界面理论。 四、达成教学活动目标的途径和措施 该课程以课堂讲授为主，教学宜采用启发式和讨论式相结合，理论与实践相结合。为了 加强生动和形象化教学，可适当使用多媒体课件，增加活泼性、趣味性和知识量，以调动学 生的学习积极性和加强对事物的认知能力。 1．将“传授知识、发展能力、提高素质”的教学理念贯穿于教学的全过程，在教学中 注重培养学生的创新意识和创新能力，注重培养学生的自学能力和科学思维方法。 2．在教学内容选取上贯彻“重基础，强应用，为专业服务”的宗旨，精心组织课堂教 学。 3．在教学方法与手段上采用启发式教学，以讲授与实践相结合、以传统教学与多媒体 教学相结合，充分利用网络优势展开师生间教与学的相互交流，加深学生对课堂讲授知识的 理解和掌握，努力提高课堂教学质量。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 83 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 84 （一）推荐教材 胡福增，陈国荣，杜永娟，编著. 《材料表界面》第二版. 北京：化学工业出版社.2008 （二）主要参考书目 [1] 张开. 《高分子界面科学》第一版. 北京：中国石化出版社. 1997 [2] 姜兆华，孙德智，邵光杰. 《应用表面化学与技术》第二版. 哈尔滨：哈尔滨工业 大学出版社. 2002 [3] 颜肖葱主编. 《界面化学》. 北京：化学工业出版社.2005 执笔教师：郭芳 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 85 电工电子学课程教学大纲 Electrical and electronic engineering 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913011B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 高等数学、大学物理 总 学 时 34 学 分 2 讲 34 实 验 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 随着科学技术的不断发展，工业生产所需综合技能不断提高，作为复合材料与工程专业 的学生，从将来从事材料设计与生产工作的需求出发，除必须具备材料学的知识外，同时还 必须掌握有关工业技术方面的知识。电工电子学是基础性工业技术之一，它不但渗透在各种 工业过程和设备中，而且是科学实践研究的重要组成部分。《电工电子学》是材料类学生必 修的专业基础课。在整个教学计划中，该课程占有很重要的地位，它所介绍的内容是工程技 术人员必须掌握，不可缺少的专业基础知识。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1．通过学习电工电子学基本理论，使学生能够运用电工电子学的原理，分析电工电子 系统的基本组成；通过学习电工电子学的计算，掌握模拟电路的计算方法，掌握电子元件的 选择和计算，为分析和设计基本电路、电动设备打下基础。 2．通过学习具有代表性的半导体电子元件的基本结构及工作原理，使学生具有对基本 半导体电路和元件具有故障分析和排除的能力。 3．通过学习电工电子学计算，使学生能够正确运用各种交直流电路计算方法，并能够 设计出符合特殊应用场合的电路系统，能够正确使用和维护电工电子设备。 二、教学活动目标 （一）课程目标 86 通过本课程的理论教学训练，使学生具备下列能力： 课程目标 1：通过学习电工电子学理论，会运电工电子学的原理，分析电路的基本组成； 通过学习电工电子学的计算方法，能够进行简单电工电子电路的电流、电压和功率等参数的 计算。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：通过学习主要半导体电子元件的结构、工作原理和应用特点，能够对此类 元件进行功能分析和参数计算，进而为由此类元件构成的电路的分析、应用打下基础，拓宽 知识背景。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 3：能对一般的工业设备的电工电子系统进行阅读、分析，具备能够按说明书 进行调试和基本维修的初步能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：能够根据材料加工等专业要求，对所需的电工电子设备进行初步的计算和 设计，提出合理方案，据此选用合适元件或设备。 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合基础知识点，拓展前沿相关技术，使学生了解世界先进技术，培养学 生的责任感和使命感。教学过程中，对学生的笔记和作业进行严格要求，培养学生严谨求实、 一丝不苟的“工匠”精神和踏实的工作作风。 思政目标 2：通过习题解决的训练，培养学生以联系、全面、发展的视角看待问题。着 意指出事物间的相似性，启发学生正确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的 各种矛盾，培养学生健康向上的人生态度。 思政目标 3：在课堂随堂问题的讨论解决中，鼓励学生以团组的方式进行，培养学生团 队合作精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 内容 支撑的毕业 要求指标点 第一章 直流电路 4 0 4 课程目标 1 1-3 第二章 单相正弦 交流电路 4 0 4 课程目标 1 1-3 第三章 三相交流电路 4 0 4 课程目标 2 1-3 第四章 磁路及变压器 4 0 4 课程目标 2 1-3 87 第五章 三相异步电动机 及其控制 3 0 3 课程目标 2 1-4 2-2 第六章 安全用电 1 0 1 课程目标 3 1-4 2-2 第七章 晶体二极管和整 流电路 4 0 4 课程目标 3 1-4 3-3 第八章 晶体三极管和放 大电路 6 0 6 课程目标 3，4 1-4 3-3 第九章 数字电路基础 2 0 2 课程目标 4 1-4 3-3 第十章 基本数字部件 2 0 2 课程目标 5 1-4 3-3 学习内容： 第一章 直流电路 电路的基本概念；欧姆定律；基尔霍夫定律；电路中电位的概念及计算；电阻串并联接 的等效变换；支路电流法；叠加原理；戴维宁定理。了解电路的基本概念、电路的作用、组 成和工作状态。掌握欧姆定律、基尔霍夫定律（KCL、KVL） ；掌握电路中电位的概念及计 算；掌握线性电阻电路的基本分析方法，包括支路电流法、叠加原理、戴维宁定理。 教学重点：基尔霍夫定律（KCL、KVL） ；线性电阻电路的基本分析方法。 教学难点：戴维宁定理的应用。 第二章 单相正弦交流电路 单相正弦交流电路中的电压、电流及功率的关系与分析和计算。理解正弦量及正弦电路 的基本概念。掌握应用相量法和相量图分析计算单相正弦交流电路。 教学重点：相量法分析计算正弦交流电路。 教学难点：相量图分析正弦交流电路。 第三章 三相交流电路 三相电源的概念；电源和负载星形、三角形联接的三相电路；三相功率。了解中性线的 作用。理解负载的星形联接和三角形联接。掌握对称三相电路的电流电压及功率的计算。 教学重点：对称三相电路的电流电压及功率的计算。 教学难点：对称三相电路的电流电压及功率的计算。 第四章 磁路及变压器 88 磁路的基本物理量及磁性材料；磁路及其基本定律；铁心线圈中的电磁关系。了解磁路 的的基本物理量及磁性材料。理解铁心线圈中的电磁关系。掌握磁路及其基本定律。 教学重点：磁路及其基本定律。 教学难点：磁化曲线的应用。 第五章 三相异步电动机及其控制 异步电动机类型和基本结构框架；异步电动机中磁场运动与交流电之间的关系；异步电 动机的起动、工作、停止阶段的控制。了解异步电动机类型和基本框架结构。理解转子线圈 与定子运动磁场之间的关系。掌握异步电动机工作和启停特性。 教学重点：异步电动机中磁场运动与定子运动之间的异步关系。 教学难点：异步电动机中定子磁场运动与交流电之间的关系。 第六章 安全用电 工业、生活供电基本回路的组成、工作原理、特点；触电各种途径及安全用电方案。 重点：工业、生活供电回路的工作原理、特点及应用。 难点：各种触电途径及避免方式。 第七章 晶体二极管和整流电路 半导体及 PN 结的基本结构；PN 结构成的二极管的结构、制作方法、种类；二极管的 电学特性；二极管特征电学性质在整流电路中的应用；整流电路的整流、滤波原理和典型元 件应用。 重点：二极管的电学特性。 难点：二极管特征电学性质在整流电路中的应用。 第八章 晶体三极管和放大电路 半导体及双 PN 结的基本结构；双 PN 结构成的三极管的结构、制作方法、种类；三极 管的电学特性；三极管特征电学性质在功率放大电路中的应用；功率放大电路的关键参数的 确定。 重点：三极管的结构和电学特性。 难点：三极管特征电学性质在功率放大电路中的应用及功率放大电路关键参数的确定。 第九章 数字电路基础 与门、或门、非门、与非门等几种常用的门电路的电路结构和逻辑功能；逻辑代数及逻 89 辑函数的表示方法与简化；几种基本触发器——RS，D，JK 触发器的逻辑功能。 重点：各种门电路的逻辑功能及对应的逻辑符号。 难点：逻辑函数的表示与简化。 第十章 基本数字部件 数制之间的转换，特别是二进制与十进制之间的转换；了解常见的逻辑组合电路——编 码器、译码器、数字显示器等；掌握时序逻辑电路的分析方法，学习常用计数器的结构及工 作原理、寄存器的结构及工作原理。 重点：二进制与十进制之间的转换。 难点：时序逻辑电路的分析方法。 三、达成教学活动目标的途径和措施 1. 本课程是一门理论性和实践性较强的课程，所以在授课时应借助多媒体教学，利用 动画模拟演示液电子元件和电路的结构与工作原理，模拟元件和电路的工作过程，增加学生 的感性认识，提高教学效率。 2. 采用案例式教学，结合实际问题，进行电子元件、电工设备、电路系统的原理和应 用分析，使学生具备相关的实际应用能力。 四、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 90 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 五、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 庞艳荣．电工电子学．北京：中国质检出版社．2015 （二）主要参考书 史仪凯．电工电子技术．北京：科学出版社．2014 91 执笔教师：张政委 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 92 机械设计基础教学大纲 Basics of Mechanical Design 课程类别： 专业基础课程 课程编号： 0913012B 适用专业： 复合材料与工程 先修课程： 高等数学、工程制图 总 学 时： 34 讲 34 授： 学 分： 实验： 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 随着科学技术的不断发展，机械化生产规模日益扩大，除机械制造部门外，在动力、采 矿、冶金、石油、化工、轻纺、食品等许多生产部门工作的工程技术人员，都会经常接触各 种类型的通用机械和专用机械。他们必须具备一定的机械基础知识。机械设计基础是复合材 料与工程专业中研究机械共性问题和培养学生设计能力的一门学科专业基础课程。通过本课 程的学习，使学生了解和掌握机构学和机械的基本理论、基本知识及基本技能，并初步具有 确定机械运动方案、分析和设计机构的能力。它在培养复合型技术人才的全局中，具有增强 学生对机械技术工作的适应性，培养其开发创新能力的作用。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 了解和掌握机构学和机械原理的基本理论、基本知识及基本技能，并初步具有确定 机械运动方案、分析和设计机构的能力； 2. 了解机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，并进行设计技能的基本训练； 3. 在理论与实际的结合上，对当代大学生面临和关心的实际问题予以科学的有说服力 的回答，以帮助大学生牢固树立的社会主义核心价值体系； 4. 通过以团队形式完成实践任务的方式提高沟通合作和共同协调解决问题的能力； 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过本课程的理论教学，使学生具备下列能力： 93 课程目标 1：能够运用数学、力学、机械设计基础知识表达反应工程问题，建立机构的 数学模型，并正确求解。 （支撑毕业要求指标点 1-3、1-4） 课程目标 2：能运用机械工程的工程思维方法，判断机械零件选用对技术指标的影响， 提出优化的解决方案。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：能够针对机构应用环境的特性，确定机械零件选型和结构条件，进行机械 的设计。（支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解世界先进技术，培养学生的责任感和使命感。帮助 大学生牢固树立的社会主义核心价值体系，培养学生的“工匠”精神以及严谨求实的工作作 风。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题，正确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的各种矛盾，培 养健康向上的人生态度。 思政目标 3：在分组讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生团队合作精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 支撑 支撑的毕业要求 课程目标 指标点 内容 讲授 实验 小计 课程目标 1 第0章 绪论 1 1 1-3、1-4、2-2 课程目标 2 机械设计 第1章 课程目标 2 1 1 概述 2-2、3-3 课程目标 3 润滑与密 第2章 1 1 2 2 课程目标 1 1-3、1-4 封 平面机构 课程目标 1 第3章 的结构分 1-3、1-4、3-3 课程目标 3 析 94 平面连杆 第4章 2 2 课程目标 1 1-3、1-4 2 2 课程目标 1 1-3、1-4 1 1 课程目标 1 1-3、1-4 2 2 课程目标 1 1-3、1-4 机构 第5章 凸轮机构 间歇运动 第6章 机构 螺纹连接 第7章 与螺旋机 构 第8章 轴毂连接 1 1 课程目标 1 1-3、1-4 第9章 带传动 2 2 课程目标 1 1-3、1-4 第 10 章 链传动 2 2 课程目标 1 1-3、1-4 第 11 章 齿轮传动 4 4 课程目标 1 1-3、1-4 第 12 章 蜗杆传动 2 2 课程目标 1 1-3、1-4 第 13 章 轮系 2 2 课程目标 1 1-3、1-4 第 16 章 轴 4 4 课程目标 1 1-3、1-4 第 17 章 滚动轴承 3 3 课程目标 1 1-3、1-4 第 19 联轴器和 1 1 课程目标 1 1-3、1-4 章 离合器 学习内容： 第 0 章 绪论 了解机器的组成及特征；理解本课程的内容、性质与任务；掌握本课程学习方法及要求。 重点：机器、机构的概念。 难点：机器、机构的区别与联系。 第 1 章 机械设计概述 了解机械设计的基本要求；机械设计的内容与步骤；机械零件的失效形式及设计计算准 则；标准化、系列化及通用化概念。 重点：机械零件的主要失效形式和设计计算准则。 95 难点：机械零件的主要失效形式和设计计算准则。 第 2 章 润滑与密封概述 了解摩擦与磨损的关系；了解机械设备中常用的润滑方法、润滑剂及润滑和密封装置。 重点：摩擦与磨损的关系、润滑方法及密封装置。 难点：润滑方法及密封装置。 第 3 章 平面机构的结构分析 了解机构运动简图；了解机构组成原理；掌握平面机构的自由度计算。 重点：平面机构的自由度的计算。 难点：平面机构自由度计算注意的几种情况。 第 4 章 平面连杆机构 了解铰链四杆机构的基本型式、演化和应用；理解平面四杆机构的基本特性；理解曲柄 存在条件、传动角、死点和极点位置、行程速比系数等的概念；掌握平面四杆机构设计的一 般方法。 重点：连杆机构的基本特性。 难点：连杆机构的设计。 第 5 章 凸轮机构和间歇运动机构 了解凸轮机构的类型和应用，常用的从动件运动规律；掌握盘形凸轮轮廓的设计方法； 凸轮机构基本尺寸的确定；常用间歇运动机构的工作原理。 重点：盘形凸轮轮廓的设计方法；凸轮机构基本尺寸的确定。 难点：反转法的原理；凸轮的设计。 第 6 章间歇运动机构 了解槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构的工作原理、运动特点 及应用。 重点：间歇运动机构的工作原理、运动特点及应用。 难点：间歇运动机构的工作原理、运动特点及应用。 第 7 章 螺纹连接 96 了解螺纹的主要参数、类型、特点、应用；螺纹连接的基本知识；掌握螺纹联接的预紧 和防松。掌握螺栓组联接的受力分析；掌握单个螺栓的强度计算。了解提高螺栓联接强度的 措施；了解螺旋传动。 重点：螺栓组联接的受力分析。 难点：单个螺栓的强度计算。 第 8 章 轴毂连接 了解键连接、花键连接、销连接、过盈连接类型、特点和应用；掌握各种键连接的工作 原理；掌握平键连接的尺寸选择和强度计算。 重点：平键连接的尺寸选择和强度计算。 难点：平键连接的尺寸选择和强度计算。 第 9 章 带传动 掌握带传动的主要类型、工作原理、特点和应用范围；V 带的标准及带轮。掌握带传动 的受力分析，应力分析，弹性滑动和打滑的概念。理解 V 带传动的设计计算。了解带传动 的张紧和防护装置。 掌握链传动的类型、工作原理、特点及其应用；掌握链传动的运动的不均匀性和动载荷； 了解链传动的布置、张紧和润滑。 重点：V 带传动的工作情况分析；滚子链的工作情况分析。 难点：带传动的受应力分析；弹性滑动和打滑；链传动的运动动载荷。 第 10 章 链传动 掌握链传动的类型、工作原理、特点及其应用；掌握链传动的运动的不均匀性和动载荷； 了解链传动的布置、张紧和润滑。 重点：滚子链的工作情况分析。 难点：链传动的运动动载荷。 第 11 章 齿轮传动 了解齿轮传动的类型和应用，掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律；深入了解渐开线 直齿圆柱齿轮的啮合特性(定传动比、正确啮合条件、连续传动条件等)；掌握标准直齿圆柱 齿轮的基本参数与几何尺寸关系；掌握渐开线齿轮展成加工原理、根切现象、最少齿数，了 解变位和变位齿轮传动的概念 97 了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合特点并能计算斜齿圆柱齿轮的几何尺寸。 掌握齿轮传动的失效形式及计算准则。了解齿轮常用材料及其热处理；齿轮常用的精度 等级；掌握直齿圆柱齿轮传动的强度计算：受力分析和计算载荷；齿面接触强度计算；齿根 弯曲强度计算；许用应力、参数选择和设计步骤 掌握斜齿圆柱齿轮受力分析及强度计算；了解直齿锥齿轮传动的受力分析及强度计算； 了解蜗杆传动类型、特点和应用。掌握普通圆柱蜗杆的主要参数。 了解齿轮结构，齿轮传动的润滑及效率。 重点：平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律；渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性；标准直齿 圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸关系；齿轮传动的失效形式与设计计算准则。 难点：变位齿轮；齿轮传动的失效形式与设计计算准则；直齿、斜齿圆柱齿轮、直齿圆 锥齿轮传动的受力分析；直齿、斜齿轮传动的强度计算及参数选择。 第 12 章 蜗杆传动 了解轮系的分类和应用；掌握定轴、周转、混合轮系传动比计算；了解行星轮系的选 型 及设计的基本知识、应用。 重点：定轴、周转、混合轮系传动比计算。 难点：定轴、周转、混合轮系传动比计算。 第 13 章 轮系 了解轮系的分类和应用；掌握定轴、周转、混合轮系传动比计算；了解行星轮系的选 型 及设计的基本知识、应用。 重点：定轴、周转、混合轮系传动比计算。 难点：混合轮系传动比计算。 第 16 章 轴 了解花键和销连接等；掌握轴的分类和设计要求；轴的常用材料；轴的强度计算与结构 设计；了解轴的刚度计算及振动稳定性的概念。 掌握键连接。 重点：轴的结构设计；键连接设计。 难点：轴的强度校核设计计算。 第 17 章 滚动轴承 了解各类滚动轴承的结构特点、滚动轴承代号的含义。掌握常用滚动轴承的类型；滚动 98 轴承承载能力校核计算方法。能正确进行滚动轴承部件的组合设计。 了解滑动轴承的类型、特点及其应用。 重点：滚动轴承的类型、尺寸的选择；掌握滚动轴承的基本额定寿命计算；组合结构设 计。 难点：角接触球轴承和圆锥滚子轴承派生轴向力和轴向载荷的计算。 第 19 章 联轴器和离合器 了解常用联轴器、离合器和制动器的主要类型、结构、工作原理、特点及选择与计算方 法。理解联轴器连接的两轴位置补偿的原理。掌握联轴器和离合器在功能上的异同。 重点：常用联轴器、离合器和制动器的主要类型、结构、工作原理、特点及选择与计算 方法。掌握联轴器连接的两轴位置补偿的原理。 难点：联轴器连接的两轴位置补偿的原理。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，理论讲授，引导学生掌握机械设计基础的相关概念、基本原理与设计方 法的实际意义，利用机构和机械零件的实际案例，帮助学生理解和掌握机构设计、零件选择 的基本原理、计算方法，具备机械设计计算和分析的能力。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用案例式教学，结合工程实际，进行机械的机构、机械零件的设计和分析计算， 从而具备相关知识和方法的实际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 本课程成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，包括考勤（30 分） 、课堂表现 （30 分） 、平时作业（30 分）、其它（10 分） ，占比 30%； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分 别占比 50%、20%，其中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂教学情况评价方法与标准 课堂考勤记录占 30%，随堂测验成绩和提问成绩占 70%，按照百分制给分； 99 考勤全勤记为 100 分，缺勤一次减 100/n 分（n 为考勤次数，一学期不少于 3 次） ； 随堂测验成绩按照测验评分标准进行评分，课堂提问根据学生答题情况给出成绩，按照 次数求均分。 2. 作业评价方法与标准 评价依据以下几个方面： ①不交作业，成绩为 0 分，百分制计分； ②完整性：20 分，作业内容基本完整，没有故意的少题、漏题； ③认真程度：20 分，格式规范，代码层次清晰，字体统一，不是随意拼凑； ④正确性：40 分，根据答题情况给出分数； ⑤重复率：20 分，允许不同的作业有一定程度的相似，但不能全部相同。如果有部分 完全相同，酌情扣分。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后评价的作业环节评价成绩。 3. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 七、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 陈立德.机械设计基础 第 3 版.北京：高等教育出版社.2017.12 （二）主要参考书 [1] 胡家秀.机械设计基础 第 3 版.北京：机械工业出版社.2017.1 [2] 柴鹏飞.机械设计基础 第 3 版.北京：机械工业出版社.2017.2 执笔教师：解占新 审核人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 100 工程制图课程教学大纲 Engineering Cartography 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913013B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 计算机应用基础 总 学 时 51 学 分 3 讲 37 实 践 14 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是一门研究绘制和阅读工程图样的基本原理和基本方法的课程，理论严谨，实践 性强，与工程实践有密切联系，对培养学生掌握科学思维方法，增强工程和创新意识有重要 作用，是工科类专业必修的一门专业基础课。本课程以培养学生分析和解决问题的能力、创 新能力为主线，以使学生具备设计表达的基本科学素质和提高学生的综合素质为目的。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学和实践教学使学生具备以下知识和能力： 1. 熟悉有关的国家制图标准，正确使用绘图仪器和工具，掌握熟练的绘图技巧。 2. 掌握投影法的基本理论及应用，能正确分析、作出几何体表面的交线，并应用于绘 制组合体的视图中。 3. 掌握组合体的视图画法、读图方法及尺寸注法，具备初步处理工程图的能力；能够 绘制和看懂较简单的零件图和装配图，具有初步的计算机绘图能力。 4. 培养空间想象和形体表达能力，培养工程意识和贯彻、执行国家标准的意识。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：具备图解空间几何问题的初步能力，掌握常用的绘图仪器的使用方法以及 丰富的投影和空间想象能力，熟练绘制标准件、常用件，掌握之间的区别与共同点。 （支撑 毕业要求指标点 1-3） 101 课程目标 2：通过投影法的基本理论及应用的学习，具有零件图、装配图的识读绘制及 方案选择的能力。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 3：培养学生的空间思维能力，初步掌握手工绘制二维工程图样的能力，为将 来从事各类与工程设计相关工作应具备的创新能力打下较强的基础。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 4：初步树立起工程意识和贯彻、执行国家标准的意识。 （支撑毕业要求指标 点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：讲解工程图样时，培养学生树立新时代的设计思想，爱岗敬业的工匠精神， 认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风。 思政目标 2：在授课过程中，适时灌输知识产权保护法律法规，使学生认识到严格遵守 相关法律的重要性，培养尊重知识产权的诚信精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 讲授 实践 小计 第一章 制图的基本知识 3 1 4 第二章 基本体和切割体 8 4 12 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 课程目标 1、4 1-3、2-2 课程目标 1-3、1-4 1、2 课程目标 第三章 组合体画法 5 3 8 1-3、3-3 1、3 课程目标 第四章 组合体读图 4 0 4 1-3、1-4 1、2 第五章 机件形状表达方 法 5 3 8 课程目标 2、3 1-4、3-3 第六章 标准件和常用件 6 1 7 课程目标 1、3、4 1-3、2-2、3-3 第七章 零件图和装配图 4 2 6 课程目标 2、4 1-4、2-2 第八章 AutoCAD 绘图基 础 2 0 2 课程目标 1 1-3 学习内容： 102 第一章 制图的基本知识 国家标准技术制图的有关规定，特别是尺寸注法，简单的几何作图以及圆弧连接，平面 图形的分析和尺寸注法。 重点：尺寸标注，简单几何作图。 难点：简单几何作图，尤其是圆弧连接。 第二章 基本体和切割体 投影法、正投影的基本原理和投影特点以及投影图的形成和特性；点、线、面的投影规 律与特点；特殊位置平面立体、曲面立体的投影作图方法及在其表面取点线的方法，特殊位 置平面与立体相交的截交线性质及求画截交线的方法，两回转体(轴线正交)表面相贯形状及 求画方法。 重点：正投影原理和方法，曲面立体表面取点取线，截交线、相贯线。 难点：相贯线的形状及求画。 第三章 组合体画法 组合体视图的画法，截割体视图的画法，相贯体的画法，组合体的尺寸标注，徒手绘制 组合体草图。 重点：组合体的形体分析；画组合体视图。 难点：画组合体视图。 第四章 组合体读图 读图时应注意的问题，读组合体视图的方法，读图实例分析，读图与构型设计，构型设 计与徒手绘图。 重点：组合体读图的基本方法。 难点：组合体读图的基本方法。 第五章 机件形状表达方法 基本视图、剖视图、断面图、局部放大图的基本概念和画法，表达方法的综合应用，第 三角投影简介。 重点：各种图样表示法的定义、适用场合、画法特点和标注规则。 难点：断面图和局部放大图的画法。 第六章 标准件和常用件 103 标准件和常用件的概念，螺纹及螺纹紧固件连接图画法，圆柱齿轮的规定画法，键、销、 滚动轴承、弹簧的规定画法及标注，键、销连接图画法。 重点：螺纹紧固件的分类及画法，齿轮的画法。 难点：螺栓、螺柱和螺钉的画法。 第七章 零件图和装配图 零件图、装配图的作用和关系，零件图的内容，零件的表达分析，零件图上的尺寸标注， 表面结构要求在图样中的注法，极限与配合、形状和位置公差的标注，零件上常见的工艺结 构，读零件图，装配图的内容及其表达方法，装配图上的尺寸标注，装配图中的零、部件序 号和明细栏，装配结构简介。 重点：零件的视图选择，尺寸标注，绘制和阅读零件图，装配图的表达方法，绘制和阅 读装配图。 难点：提高用视图表达零件的能力。 第八章 AutoCAD 绘图基础 AutoCAD 绘制工程图的基本设置（包括图层、线形、线宽、颜色、字体、标注样式设 置），基本绘图命令和修改命令，综合应用绘图命令和修改命令绘制几何图形、三视图，并 标注尺寸。 重点：AutoCAD 绘制工程图的基本设置，基本绘图命令和修改命令。 难点：综合应用绘图命令和修改命令绘制几何图形、三视图，并标注尺寸。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 本课程是一门理论性和实践性较强的课程，所以在授课时应借助多媒体教学，利用 动画模拟展示零部件的结构，增加学生的感性认识，提高教学效率。 2. 本课程采用理论教学和实践教学交叉进行的教学方式，授课方式为多媒体教学，精 心设计课堂教学环节，如讲授、巩固练习、讨论等多种课堂活动。实践课以学生动手画图、 识图为主，在掌握基本理论基础上增加制图、识图的能力，注意教与学之间的信息沟通与反 馈。 五、考核方式 （一）考核方式 104 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 105 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 万勇，夏俊芳，吴保群. 工程制图基础（第三版）. 北京：高等教育出版社. 2016 （二）主要参考书 [1] 左宗义，冯开平. 工程制图. 广州：华南理工大学出版社. 2008 [2] 杨裕根. 现代工程图学（第 3 版）. 北京：北京邮电大学出版社. 2010 [3] 杨惠英. 机械制图（第 2 版）. 北京：清华大学出版社. 2010 执笔教师：牛宪军 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 106 材料工程基础课程教学大纲 Fundamentals of Materials Engineering 课程类别 学科专业基础课程 课程编号 0913014B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 高等数学、大学物理、物 理化学、材料科学基础 总 学 时 34 学 分 2 讲 34 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 材料工程基础是复合材料与工程专业的一门学科专业基础课程，是运用物理、物理化学 的基本原理来研究和分析材料生产过程主要涉及到的工程理论和机械设备。 （二）课程任务 通过本课程的学习，要使学生获得工程流体力学、传热与传质基础等方面的基本概念、 基本理论和基本运算技能；掌握材料生产过程中相关的工程理论基本知识，具备一定的工程 研究能力。在传授知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生具有思维能力、自学能力、 独立分析问题和解决问题的能力，还要特别注意培养学生工程研究能力和综合运用所学知识 去分析和解决问题的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本门课程学习，使学生熟悉常见的材料生产过程中的物理过程—单元 操作过程，了解典型设备的构造、性能和操作原理。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：熟悉主要单元操作过程及设备的基本计算方法；掌握基本计算公式的物理 意义、应用方法和适用范围；具有查阅和使用常用工程计算图表、手册和资料的能力。 （支 撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：具有选择适宜操作条件、强化过程途径和提高设备强度的能力；具有运用 107 工程技术观点分析和解决单元操作问题的能力。 （支撑毕业要求指标 2-2、3-3） 课程目标 4：通过对单元操作基本原理、过程计算和典型设备的学习，培养学生能够从 过程的基本原理出发，观察、分析、综合、归纳众多影响因素，从中找出解决问题的主要矛 盾，运用所学知识解决工程问题的科学思维和创新思维能力。 （支撑毕业要求指标 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：将讲授内容与密切相关的日常生活相联系，培养学生关注生活，热爱生活 的思想意识，并能将所学的科学知识灵活运用到生活实践中，解决生活生产中的一些实际问 题。 思政目标 2：立足材料工程基础的基本知识和原理，紧跟科技前沿，将材料生产与设备 开发的最新发展和研究动态介绍给学生，丰富教学内容，激发学生的求知欲和和科研素养。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 第一章 流体力学基础 6 0 6 课程目标 1、2 1-3、2-2 第二章 两相运动现象 4 0 4 课程目标 1 1-3 第三章 传热学基础 6 0 6 课程目标 2、3 2-2、3-3 第四章 质量传递基础 6 0 6 课程目标 2、3 2-2、3-3 第五章 物料干燥 6 0 6 课程目标 1、2 1-3、2-2 第六章 燃料及其燃烧 6 0 6 课程目标 3、4 2-2、3-3 学习内容： 第一章 流体力学基础 流体力学概述，流体的性质，流体运动的微分方程，流体静力学，理想流体流动，不可 压缩粘性流体的流动，流体流动的伯努利方程式，气体动力学基础，离心式风机。 重点：流体静力学。 难点：流体流动的伯努利方程式。 108 第二章 两相运动现象 绪论，两相与多相流的专用术语和基本特性参数，粒子-流体的相互作用，连续相方程， 流体-固体两相流的数值模拟。 重点：粒子-流体的相互作用。 难点：流体-固体两相流的数值模拟。 第三章 传热学基础 概述，传导传热，对流换热，辐射换热，传热过程与换热器。 重点：对流换热。 难点：物体之间的辐射传热。 第四章 质量传递基础 传质基本概念，分子扩散传质，对流传质，传质与化学反应。 重点：对流传质中的浓度边界层与对流传质系数。 难点：对流传质准数方程。 第五章 物料干燥 概述，干燥静力学，干燥速率和干燥过程，干燥技术。 重点：干燥技术。 难点：干燥速率和干燥过程。 第六章 燃料及其燃烧 燃料的种类及其组成，燃料的性质，燃烧计算，燃料的燃烧理论及过程，洁净燃烧技术。 重点：材料生产中的燃烧新技术。 难点：燃烧理论及工程。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 改变以例题、示范、讲解为主的教学方式，引导学生投入到探索与交流的学习活动 中，调动学生的学习积极性。 2. 在教学方法与手段上采用启发式教学，以讲授与实践相结合、以传统教学与多媒体 教学相结合，充分利用网络优势展开师生间教与学的相互交流，加深学生对课堂讲授知识的 理解和掌握，努力提高课堂教学质量。 3. 将“传授知识、发展能力、提高素质”的教学理念贯穿于教学的全过程，在教学中 109 注重培养学生的创新意识和创新能力，注重培养学生的自学能力和科学思维方法。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 110 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 徐德龙，谢峻林. 材料工程基础. 武汉：武汉理工大学出版社. 2008 （二）主要参考书 [1] 谢希文，过梅丽. 材料工程基础. 北京：北京航空航天大学出版社. 2011 [2] 文进. 材料工程基础. 北京：化学工业出版社. 2016 执笔教师：白杨 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 111 2. 专业核心课程 高分子化学课程教学大纲 Polymer chemistry 课程类别 专业核心课程 课程编号 0913015B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 有机化学、物理化学 总 学 时 51 学 分 3 讲 51 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《高分子化学》是复合材料与工程专业的一门专业核心课程。高分子化学主要研究研究 高分子化合物的合成（聚合）和化学反应。包括机理、选择原料、确定路线、寻找催化剂、 制订合成工艺等。课程教学将从自身的特点出发，要求学习者注重知识与方法的应用、重要 公式的推导以及课后思考题和习题的演练，促使学习者加深对本课程内容的理解和掌握程度。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，使学生理解和掌握高分子化学的基本概念、基本知识、基本公式、 与基本方法。 2. 掌握各类高分子的合成方法，结构与性质的关系，在生产生活中的应用。 3. 培养学生理论思维能力、逻辑推理能力。 4. 了解高分子化学的最新研究进展，初步培养工程意识。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：从知识系统性和有利于学生接受、理解的角度出发，将课程内容分为绪论、 112 缩聚和逐步聚合、自由基聚合、自由基共聚合、聚合方法、离子聚合、配位聚合、开环聚合 和聚合物的化学反应共九章。第五版中补充更新的内容作为学生课后阅读的范围，增强学生 对高分子前沿领域知识的了解， 提高学生学习高分子化学的兴趣。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生增强分析和解决化学问题的能力。特别是使学 生进一步具备根据具体条件应用理论解决实际问题的职业能力。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：学习高分子化学中高分子的合成原理、解决合成高分问题的一般科学方法， 训练和提高学生的科学思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕 业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：结合教材知识点使学生了解高分子化学的基础知识和和高分子化学的发展 方向，培养学生的学习兴趣和对化学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在学习机理过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生学会运用全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讲授合成原理过程中，通过各在材料合成中的作用，培养学生的团队合 作精神和沟通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和勇于承担责任的态度。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 绪论 3 0 3 课程目标 1、 1-3、2-2、3-5 2、3、4 第二章 缩聚和逐步聚合 8 0 8 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第三章 自由基聚合 8 0 8 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 第四章 自由基共聚合 6 0 6 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 第五章 聚合方法 6 0 6 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 3、4 113 第六章 离子聚合 6 0 6 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 3、4 第七章 配位聚合 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第八章 开环聚合 4 0 4 课程目标 1、 2、4 1-3、3-4 第八章 聚合物的化学反应 6 0 6 课程目标 1、 2、3、4 1-3、3-3 学习内容： 第一章 绪论 掌握高分子化合物的基本概念、聚合反应的分类方法；掌握书写聚合物结构式的一般方 法，掌握聚合物平均分子量、分子量分布的几种表示方法；熟悉高分子的特点；线型、支链 和体型大分子以及高分子的微观结构、聚合物的分类及几种命名方法；了解高分子化学研究 的主要问题，了解聚合物分子量、分子量分布对聚合物性能的影响，聚合物的物理状态和主 要性能、高分子材料和机械强度、高分子化学简史以及高分子科学及其工业发展历史和前景。 重点：高分子的基本概念，分子量及其分布。 难点：聚合物分子量及其分布，聚合物的分类和命名。 第二章 缩聚和逐步聚合 掌握逐步聚合反应类型、反应的特点，缩聚反应单体与反应类型的关系、缩聚反应的副 反应；掌握反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚、官能团等活性、凝胶现象、凝胶点 等 基本概念；熟悉重要线型逐步聚合物的聚合反应方程，无规预聚物和结构预聚物，体型缩聚 中的凝胶点的预测；利用 Carothers 方程计算体型缩聚产物的平均聚合度及凝胶点；线型缩 聚反应的机理与动力学，线型缩聚中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法；熟悉反应性官 能团等摩尔配比的线型缩聚产物的平均聚合度、反应程度及平衡常数的关系，缩聚反应动力 学；线型缩聚物分子量的控制与计算；体型缩聚单体的官能团与官能度、平均官能度的计算、 体型缩聚的特点； 了解逐步聚合反应的实施方法，了解几种 重要线型缩聚产物的合成方法、 典型产品及其用途。 重点：线型缩聚反应的机理，线型缩聚动力学，线型缩聚物的聚合度，线型缩聚物的分 子量分布，凝胶点的测定方法，缩聚和逐步聚合的实施方法。 难点：线型缩聚反应的机理，线型缩聚反应动力学。 114 第三章 自由基聚合 掌握自由基聚合中单体结构特征以及单体结构与连锁聚合机理的关系，掌握自由基聚合 机理、动力学及特征，掌握引发效率、笼蔽效应、诱导分解、凝胶效应、动力学链长、自由 基寿命、链转移常数、阻聚、缓聚、自阻聚、诱导期、聚合上限温度、自动加速现象等基本 概念； 熟悉自动加速现象产生的原因及其对聚合反应的影响，熟悉链转移反应及其对聚合 的影响和在聚合物分子量控制等方面的应用。熟悉常用单体、引发方式、引发体系、分子量 调节剂、阻聚剂、缓聚剂及主要聚合物品种。了解光、热、辐射等其他引发作用；了解阻聚、 缓聚对聚合的影响及其应用，了解聚合度分布的计算公式、计算方法、影响因素及主要调控 方法、了解聚合热力学。 重点：聚合热力学和聚合-解聚平衡，聚合热与自由能之间的关系，聚合上限温度和平 衡单体浓度，自由基聚合机理，聚合速率，聚合速率动力学链长和聚合度 链转移反应和聚 合度。 难点：聚合热与自由能之间的关系，聚合上限温度和平衡单体浓度，自由基聚合机理， 聚合速率动力学链长和聚合度，链转移反应和聚合度。 第四章 自由基共聚合 掌握共聚合反应、共聚物的概念以及分类、 研究共聚合反应的意义；了解共聚物组成 与单体组成的关系、 竞聚率的概念并能运用其进行单体、自由基活性的分析；了解二元共 聚组成曲线，转化率与共聚物组成的关系，二元共聚物组成的相关计算 自由基及单体的活 性与取代基的关系 及对反应速率的影响，共聚物组成的控制方法；了解 Q-e 概念，了解组 成均一性 的影响因素、控制方法以及运用共聚物组成方程、序列分布函数及平均序列长度 计算公式进行相关计算；多元共聚，共聚合速率以及共聚物组成序列分布，了解主要的共聚 物品种。 重点：二元共聚物的组成，二元共聚物微结构和链段序列分布，多元共聚，竞聚率。 难点：共聚组成曲线；共聚组成与转化率的关系。 第五章 聚合方法 掌握本体、溶液、悬浮、乳液等各种聚合实施方法的特点；熟悉一些典型聚合物的聚合 方法；了解经典 悬浮聚合、 乳液聚合的机理及其动力学特征以及一些重要的典型聚合物的 聚合方法。 115 重点： 三元环醚的阴离子开环聚合，环醚的阳离子开环聚合，羰基化合物和三氧六环 的阳离子开环聚合，己内酰胺的阴离子开环聚合。 难点： 杂环开环聚合热力学和动力学特征。 第六章 离子聚合 掌握阴、阳离子聚合的单体与引发剂及其相互间的匹配关系；熟悉几种典型的阴离子聚 合反应体系、阳离子聚合反应体系的组成与聚合条件，离子聚合 活性种的主要形式 以及影 响因素；熟悉阴离子聚合的机理、特点以及引发剂与单体间的匹配关系，熟悉一些主要的阴、 阳离子聚合单体及聚合物品种，如丁基橡胶、SBS 等。了解离子共聚合。了解异构化聚合、 开环聚合等基本概念，活性聚合及活性聚合物，活性种形式、反应机理及其特点，溶剂、温 度及反离子对反应速率和分子量的定性影响； 阳离子聚合的机理及特点 及其特征 溶剂、 温度及反离子对反应速率及分子量的影响，了解异构化聚合，开环聚合 特点。 了解一些重 要的开环聚合的机理，熟悉一些主要的开环聚合单体及聚合物品种，如聚己内酰胺等。 重点：阴离子聚合，阳离子聚合。 难点：离子共聚。 第七章 配位聚合 掌握配位聚合的概念及特点，掌握聚合物的异构现象、立构规整性及其对聚合物性能的 影响， Ziegler-Natta 引发催化体系的基本组成；熟悉一些主要配位聚合单体及聚合物品种， 如聚丙烯、低压聚乙烯等。了解茂金属催化剂，二烯烃配位聚合的主要催化剂，了解丙烯配 位阴离子聚合机理及定向的原因，二烯烃及极性单体的配位阴离子聚合。 重点：Zegler-Natta 引发剂。 难点：聚合物的立体异构现象，丙烯的配位聚合。 第八章 开环聚合 掌握杂环开环聚合热力学和动力学特征，三元环醚的阴离子开环聚合、环醚的阳离子开 环聚合；熟悉羰基化合物和三氧六环的阳离子开环聚合以及己内酰胺的阴离子开环聚合； 了 解聚硅氧烷、聚磷氮烯和聚氮化硫的聚合方法。 重点：胶体的动力性质、光学性质和电学性质等通性，胶体的稳定性和聚沉作用。 难点：胶粒的双电层理论，溶胶的聚沉。 第九章 开环聚合 116 掌握聚合物化学反应的特点，高聚物的降解、老化及防老化原理；熟悉聚合物化学反应 的活性及其影响因素，聚合物相似转变、接枝、扩链，交联等基本概念及反应原理；聚合度 变大的化学转变进行聚合物改性及新品种开发的基本原理、方法及重要实例；了解功能高分 子，基团转移聚合，重要聚合物的热降解方式。 重点：聚合物化学反应的特征，接枝共聚，嵌段共聚，交联。 难点：聚合物化学反应的特征，降解与老化 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握高分子化学的基本概念、基本知识与基本合成方法。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的 思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 4. 结合科学研究和工程应用，进行高分子化学的应用分析，从而具备相关知识和方法 的实际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 117 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 潘祖仁.《高分子化学》第五版. 北京：化学工业出版社. 2011 （二）主要参考书目 [1] 焦书科.《高分子化学习题及解答》 （第 2 版）.北京：人民卫生出版社.2004 118 [2] 韩哲文.《高分子化学》 （第 1 版）.上海：华东理工大学出版社.2001 [3] 王久芬.《高分子化学》 （第 1 版）.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2004 执笔教师：陈秀玲 审核人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 119 高分子物理课程教学大纲 Polymer physics 课程类别 专业核心课程 课程编号 0913016B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 有机化学、大学物理 总 学 时 51 学 分 3 讲 51 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《高分子物理》是复合材料与工程专业的专业主干课程之一。该课程较为系统地介绍了 高分子物理的基本理论和研究方法，包括高分子的链结构与凝聚态结构，高分子溶液的性质、 力学性质与电学性质等，从分子运动的观点出发，阐述高分子的性质与结构间的关系。通过 教学使学生掌握高分子物理的基本知识，高分子材料各层次的结构、性能和分子运动规律， 能够运用基本观点和原理解释相关问题、解决生产实际问题的能力。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握高分子的链结构和凝聚态结构特点。 2. 掌握高分子的溶液性质和聚合物的分子量、分子量分布的测定方法。 3. 掌握聚合物的分子运动、玻璃态转变、结晶-熔融转变特点。 4. 了解高分子的力学性能和流变性能。 5. 能用高分子物理的基本理论、观点和方法分析、研究、计算或估算一般难度的高分 子物理问题。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：能够独立地阅读高分子物理教材和参考书，并能理解其主要内容，写出条 理清晰的笔记、小结或心得。（支撑毕业要求指标点 2-2） 120 课程目标 2：掌握高分子微观结构与宏观性能之间的内在联系和规律，了解各种理想模 型及其与实际状态的差异，并能深入了解最常用的高聚物的结构与性能特征。 （支撑毕业要 求指标点 1-4） 课程目标 3：能根据需要和实际条件，用高分子物理的基本理论、观点和方法分析、研 究、计算或估算一般难度的高分子物理问题。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解高分子物理的研究内容和发展方向，培养学生的学 习兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 高分子链的结构 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第二章 高分子的凝聚态结构 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第三章 高分子溶液 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第四章 聚合物的分子量和分子量 分布 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第五章 聚合物的分子运动和转变 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第六章 橡胶弹性 3 0 3 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第七章 聚合物的黏弹性 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第八章 聚合物的屈服与断裂 5 0 5 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 121 第九章 聚合物的流变性 5 0 5 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第十章 聚合物的电学性能、热性 能和光学性能 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 学习内容： 第一章 高分子的链结构 高分子的组成与构造，高分子链的柔顺性，末端距统计处理方法和计算。 重点：高分子链的柔顺性与结构的关系，末端距的计算。 难点：构型与构象区别，链段的概念。 第二章 高分子的凝聚态结构 晶态聚合物结构，非晶态聚合物结构，高分子液晶，聚合物的取向结构，多组分聚合物。 重点：内聚能密度，高聚物的单晶、球晶的形成条件和特征，液晶态结构类型与性能， 取向态的各向异性，高分子合金相容性。 难点：结晶结构模型，高分子合金相容性。 第三章 高分子溶液 聚合物的溶解，柔性链高分子溶液的热力学性质，高分子溶液的相平衡，共混聚合物相 容性的热力学，聚电解质溶液，聚合物的浓溶液。 重点：溶剂选择的的原则，Huggins 参数的物理意义，θ 溶液的概念。 难点：θ 溶液与理想溶液的差异。 第四章 聚合物的分子量和分子量分布 聚合物分子量的统计意义，聚合物分子量的测定方法，聚合物分子量分布的测定方法。 重点：聚合物各种分子量的定义，分子量的测定的原理及方法，聚合物分布的表征与 测定。 难点：Mark-Houwink 方程，GPC 方法测定聚合物分布的原理。 第五章 聚合物的分子运动和转变 聚合物分子运动的特点，黏弹行为的五个区域，玻璃-橡胶转变行为，结晶行为和结晶 动力学，熔融热力学。 重点：聚合物分子运动的特点，聚合物的温度-形变曲线，玻璃化转变温度的测定及影 响因素，结晶熔点的测定及影响因素，Avrami 方程的意义。 难点：玻璃化转变的概念和松弛特性。 122 第六章 橡胶弹性 形变类型及描述力学行为的基本物理量，橡胶弹性的热力学方程，橡胶弹性的统计理论， 橡胶弹性的唯象理论，橡胶弹性的影响因素，热塑性弹性体。 重点：橡胶弹性的热力学分析，橡胶状态方程的推导。 难点：橡胶弹性的熵弹性本质，橡胶状态方程的运用。 第七章 聚合物的黏弹性 聚合物的力学松弛现象，黏弹性的数学描述，时温等效和叠加，研究黏弹行为的实验方 法。 重点：静态粘弹性现象和动态粘弹性现象，时温等效原理，波尔兹曼叠加原理。 难点：时温等效原理的理解和运用。 第八章 聚合物的屈服与断裂 聚合物的塑性和屈服，聚合物的断裂与强度。 重点：高分子应力一应变曲线类型，聚合物的屈服现象，Griffith 断裂理论，聚合物增 强和增韧的途径和机理。 难点：强迫高弹形变的机理，Griffith 断裂理论的应用。 第九章 聚合物的流变性 牛顿流体和非牛顿流体，聚合物熔体的切黏度，多组分聚合物材料的流变行为，聚合物 熔体的弹性效应，拉伸黏度。 重点：高分子的流变特性，影响高分子熔体切粘度的因素，聚合物熔体的弹性表现。 难点：利用缠结理论对聚合物熔体流变特性的解释。 第十章 聚合物的电学性能、热性能和光学性能 聚合物的介电性能，聚合物的导电性能，聚合物的热性能，聚合物的光学性能。 重点：极化，介电常数，介电损耗，体积电阻，表面电阻，粘合强度，气体渗透系数 的基本概念和物理意义。 难点：导电机理，击穿机理，介电松驰谱，静电起因和粘合机理。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握高分子的结构和性能，利用高分子的实际应用案例，帮助 学生理解和掌握高分子的结构和性能。 123 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3.结合科学研究和工程应用，进行高分子的结构和性能的分析，从而具备相关知识和方 法的实际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 124 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 华幼卿，金日光.高分子物理（第四版）. 北京：化学工业出版社. 2013 （二）主要参考书目 [1] 金日光，华幼卿.高分子物理（第三版）.北京：化学工业出版社.2009 [2] 何曼君，张红东，陈维孝，董西侠.高分子物理（第三版）. 上海：复旦大学出版社. 2007 执笔教师：李万喜 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 125 高分子化学与物理实验教学大纲 Polymer chemistry and physics experiment 课程类别 专业核心课程 课程编号 0913017B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无 总 学 时 48 学 分 1.5 讲 0 实 验 48 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 高分子化学与物理实验是复合材料与工程专业开设的一门专业核心课程。目的在于通过 高分子合成实验、高分子物理实验等实验内容，使学生系统掌握高分子实验的基本原理、实 验知识和技能，为以后学习和从事高分子材料及相关学科的工作打下基础。 （二）课程任务 通过本课程的教学使学生具备以下知识和能力： 1．通过学习实验室基础知识，使学生牢固能够树立安全意识，正确记录实验数据，准 确计算和表达实验结果，掌握常用仪器和测量仪器的使用方法。 2. 通过高分子化学实验，验证聚合原理，巩固和加深对高分子化学的基本理论的理解； 使学生通过实验掌握有关聚合物合成的实验方法和技能、培养正确处理实验数据的能力，运 用所学理论解决实际问题的能力。 3. 通过高分子物理实验，掌握聚合物的熔点、球晶结构和熔体流动速度的测试方法。 4. 通过该课程的学习与训练，培养学生的观察能力、实验实践能力、分析问题解决问 题的能力，进一步为后续课程的学习和从事科研打下一定基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学使学生掌握高分子化学与物理实验的基本知识、操作规 范和实验技能，学会正确使用基本仪器测量实验数据，正确处理数据和表达实验结果，能够 126 根据需求完成、设计实验方案并撰写报告。（支撑毕业要求指标点 1-4、2-2、3-1） 课程目标 2：通过不同的高分子化学与物理实验，掌握本领域的先进实验理念，能够基 于科学原理并采用科学方法对高分子相关领域的科学问题进行分析讨论，并通过信息综合得 到合理有效的结论。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：通过分组实验，锻炼学生从事高分子教学及研究的能力和团队协作精神。 （支撑毕业要求指标点 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：严格执行实验规则和操作规范，培养学生严谨细致的工作作风和实事求是 的科学态度。 思政目标 2：通过合理分工和有效组织，增强学生的团队协作意识，学会处理好人生发 展中的各种关系和矛盾，倡导吃苦耐劳、勇于奉献的优良品德，树立正确的人生观和价值观。 思政目标 3：结合知识点使学生了解高分子的合成及结构分析，培养学生的学习兴趣和 科学热情，增强学生的责任感和使命感。 三、实验内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 实验项目名称 学时 类型 要求 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 酚醛树脂的合成 6 验证 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 2 苯乙烯的乳液聚合 6 验证 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 3 丙烯酰胺的水溶液聚合 6 验证 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 4 苯乙烯的悬浮聚合 6 验证 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 5 甲基丙烯酸甲酯的本体 聚合 6 验证 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 6 聚乙烯醇缩甲醛的制备 3 验证 必做 课程目标 1、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 7 聚乙烯醇缩甲醛胶水的 制备及黏度的测定 3 综合 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 8 黏度法测定聚合物相对 分子质量 3 综合 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 9 塑料熔体流动速度的测 定 3 综合 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 127 10 偏光显微镜测高聚物的 球晶结构 3 综合 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 3 验证 必做 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-1、 3-3、3-5 显微熔点测定仪测聚合 11 物熔点 学习内容： 实验 1. 酚醛树脂的合成 实验目的：了解缩聚反应的特点及反应条件对产物性能的影响，掌握酚醛树脂的合成原 理和方法。 实验原理：由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚，经中和、水洗制成酚醛树脂。 实验仪器：恒温水浴锅、三口烧瓶、冷凝管、搅拌器、温度计。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组进行酚醛树脂合成实验。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象并计算产率，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 2. 苯乙烯的乳液聚合 实验目的：通过苯乙烯的乳液聚合，了解乳液和固体聚合物的制备方法，了解乳液聚合 特点及操作方法，了解乳液聚合的原理及各组分的作用。 实验原理：用最典型的乳液聚合配方：不溶于水的单体，溶于水的乳化剂和引发剂，且 生成的聚合物可溶于单体中，乳液聚合合成苯乙烯。 实验仪器：三口烧瓶、布氏漏斗、抽滤瓶、电动搅拌器、烧杯。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组进行苯乙烯的乳液聚合实验。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象并计算产率，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 3. 丙烯酰胺的水溶液聚合 实验目的：了解溶液聚合的基本原理，掌握丙烯酰胺水溶液聚合的原理和方法。 实验原理：采用丙烯酰胺在过硫酸铵的引发下合成聚丙烯酰胺。 128 实验仪器：恒温水浴锅、三口烧瓶、量筒、电动搅拌器、烧杯。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组进行丙烯酰胺的水溶液聚合实验。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象并计算产率，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 4. 苯乙烯的悬浮聚合 实验目的：了解苯乙烯自由基聚合的基本原理以及悬浮聚合的原理，学习悬浮聚合的操 作方法，了解配方中各组分的作用，通过对聚合物颗粒均匀性和大小的控制，了解分散剂、 升温速率、搅拌形式及搅拌速度对悬浮聚合的重要性。 实验原理：苯乙烯在水和分散剂的作用下分散成液滴状，在油溶性引发剂过氧化二苯甲 酰存在于液滴中引发进行自由基聚合。 实验仪器：恒温水浴锅、三口烧瓶、布氏漏斗、回流冷凝管、抽滤瓶、电动搅拌器、温 度计、锥形瓶、表面皿。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组进行苯乙烯的悬浮聚合实验。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象并计算产率，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 5. 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 实验目的：通过实验了解本体聚合的基本原理和特点，并着重了解聚合温度对产品质量 的影响，掌握有机玻璃制造的操作技术。 实验原理：甲基丙烯酸甲酯在过氧化苯甲酰引发剂存在下本体聚合得到聚甲基丙烯酸甲 酯。 实验仪器：恒温水浴锅、烧杯、圆底烧瓶、试管。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组进行甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验。 实验场所：高分子化学实验室。 129 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象并计算产率，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 6. 聚乙烯醇缩甲醛的制备 实验目的：通过实验进一步了解高分子化学反应的原理，了解通过高分子反应改性原高 聚物化学性能及其在工业上的应用。 实验原理：用高分子试剂聚乙烯醇与小分子甲醛缩醛化反应，在强酸催化下，非均相缩 醛化反应制备聚乙烯醇缩甲醛。 实验仪器：恒温水浴锅、玻璃棒、表面皿、烧杯、量筒。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组进行聚乙烯醇缩甲醛的制备实验。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象并计算产率，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 7. 聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备及黏度的测定 实验目的：通过实验进一步了解聚乙烯醇缩甲醛化学反应的原理，制备聚乙烯醇缩甲醛 胶水，学习用旋转粘度计测试聚合物的黏度。 实验原理：用高分子试剂聚乙烯醇与小分子甲醛缩醛化反应，在盐酸催化下，制备聚乙 烯醇缩甲醛胶水，并用旋转粘度计测试胶水的黏度。 实验仪器：恒温水浴锅、玻璃棒、烧杯、量筒、三口烧瓶、电动搅拌器、回流冷凝管、 数字旋转粘度计。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组进行聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备实验并完成黏度的测定。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 8. 黏度法测定聚合物相对分子质量 实验目的：加深理解黏均相对分子质量的物理意义，掌握黏度法测定聚合物分子量的原 理和方法，掌握乌氏黏度计使用方法及测定结果的数据处理。 130 实验原理：利用黏度法由乌氏黏度计测定聚乙烯醇的相对分子质量。 实验仪器：乌氏黏度计、恒温水槽、秒表、洗耳球、烧杯、容量瓶。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组进行黏度法测定聚乙烯醇相对分子质量实验。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 9. 塑料熔体流动速度的测定 实验目的：了解热塑性塑料熔体流动速度与加工性能之间的关系，熟悉熔体流动速度测 定仪的结构和工作原理，掌握熔体流动速度的测定方法。 实验原理：用熔体流动速度测定仪测试聚乙烯和聚丙烯的流动速度。 实验仪器：熔体流动速度测定仪。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组 进行聚乙烯和聚丙烯塑料熔体流动速度的测定实验。 实验场所：高分子物理实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 10. 偏光显微镜测高聚物的球晶结构 实验目的：了解偏光显微镜的结构及使用方法，了解球晶黑十字消光图案的形成原理， 观察聚合物的结晶形态，理解影响聚合物球晶大小的因素。 实验原理：用偏光显微镜测全同聚乙烯和聚丙烯的球晶结晶形态。 实验仪器：偏光显微镜、显微熔点测定仪、镊子、载玻片、盖玻片。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组 用偏光显微镜观测聚乙烯和聚丙烯的球晶结构。 实验场所：高分子物理化学实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 11. 显微熔点测定仪测聚合物熔点 131 实验目的：了解聚合物熔点测定的意义，熟悉显微熔点测定仪的结构和使用方法。 实验原理：用显微熔点测定仪测定全同聚乙烯和全同聚丙烯的熔点。 实验仪器：显微熔点测定仪、剪刀、镊子、载玻片、盖玻片、脱脂棉。 实验安排：教师讲解实验原理、实验仪器、实验步骤及注意事项等内容；学生 2 人一组 用显微熔点仪进行聚乙烯和聚丙烯粉末熔点的测定实验。 实验场所：高分子物理实验室。 实验报告要求：简述实验目的、实验原理、实验仪器及试剂、实验步骤及注意事项等内 容，详细记录实验现象，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 采用课前预习、查阅文献资料、小组讨论等方式，激发学生的学习兴趣和参与度， 逐步形成高分子化学与物理实验实验的基本思想和基本思维方法。 2. 强化实验过程的全面指导，培养学生的实践能力，落实教学目标，增加学生的感性 认识，提高教学效率。 3. 注重课后总结反思，自行解决实际问题，提升学生的实践能力、创新意识和科学素 养。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、预习 报告（30%）和实验报告（40%） ； “2”指卷面成绩与实验操作，分别占比 30%和 40%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 预习报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写整齐，内容完整，能够 指导实验顺利进行，参考性强； B：80~89 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，能够指导实验进行，参考性较强； 132 C：70~79 分，按时完成预习报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，照抄教材 内容，参考性不强； D：60~69 分，催交，或格式不规范，字体不统一，书写不太整齐；照抄教材内容，无 参考性； E：0 分，催交未果。 3. 实验报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写整齐，绘图精美，实验 结果分析深入合理，思考题回答准确、完整； B：80~89 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，绘图规范，实验结果分析合理，思考题回答较准确、完整； C：70~79 分，按时完成实验报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，绘图较规 范，实验结果分析较合理，思考题回答完整； D：60~69 分，催交，格式欠规范，字体欠统一，书写不太整齐，绘图欠规范，实验结 果分析不深入或无分析，思考题回答不完整； ； E：0 分，催交未果。 4. 实验操作评价方法与标准 A：90~100 分，实验前预习扎实，精心准备实验器材，整个实验过程认真操作，时间安 排合理，操作无误，实验数据准确或产率高； B：80~89 分，实验前预习扎实，实验器材准备妥当，整个实验过程认真操作，时间安 排较合理，操作无误，实验数据较准确或产率较高； C：70~79 分，实验前预习欠佳，实验器材准备欠妥当、 ，整个实验过程操作较认真，时 间安排欠合理，操作有失误，实验数据欠准确或产率不高； D：60~69 分，实验前没预习，实验器材准备欠妥，整个实验操作过程较认真，无时间 安排，实验数据不准确或产率非常低； E：0 分，实验前没预习，实验器材无准备，不进行实验操作。 学期末，每个学生所有预习报告、实验操作、实验报告的平均值，即是该同学最后评价 的预习报告、实验操作、实验报告的评价成绩。 5. 期末考核评价标准 133 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 周智敏，米远祝.《高分子化学与物理实验》. 北京：化学工业出版社. 2011 （二）主要参考书 [1] 梁晖.《高分子化学实验》.北京：化学工业出版社. 2004 [2] 冯开才.《高分子物理实验》.北京：化学工业出版社. 2004 执笔教师：李万喜 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 134 无机材料课程教学大纲 Inorganic Materials 课程类别 专业核心课程 课程编号 适用专业 复合材料与工程 先修课程 0913018B 无机及分析化学、物理化 学、材料科学基础 总 学 时 51 讲 51 授 学 分 实践/实验/上机 3 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是复合材料与工程专业的专业核心课程，必修课。是在学生具备了必要的无机及 分析化学、大学物理、及物理化学等基础知识之后，开设的专业基础理论课程，是承上启下 的课程，是材料专业学生学习复合材料学、材料测试研究方法等后续的专业课程的重要基础， 对材料专业学生掌握必备专业知识及今后专业发展具有重要作用。 （二）课程任务 通过本课程的教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过学习这门课程，使学生掌握材料的化学组成－结构－性能之间的相互关系，获得无 机材料化学的基础知识。 2. 了解无机材料化学的基本思想和研究方法，建立材料化学的思维方式，培养学生科学的 思维方式、严谨的科学态度。 3. 培养一定的创新能力，能够联系无机材料基础知识，解决工程技术中涉及到的具体问题， 具备一定的研究新型的无机材料和改进传统无机材料的结构、制备工艺、性能的能力，为毕 业后在材料化学相关领域的工作打下坚实的基础。 二、学习目标 （一）课程目标 通过本课程的理论教学，使学生具备下列能力： 135 课程目标 1：了解材料的化学组成－结构－性能之间的相互关系及其规律性；了解理想 晶体和实际晶体的结构，能够应用晶体结构模型分析无机材料的结构与组成和性能的关系； 掌握熔体与非晶态固体以及材料表面和界面等与材料性能相关的知识。（支撑毕业要求指标 点 1-4） 课程目标 2：掌握材料的静态热力学平衡（相平衡）过程，能利用专业相图分析解决生 产中的实际问题，能协助进行配方设计，提高专业素质。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：掌握材料的扩散、相变、固相反应以及烧结等动力学过程，具备一定的研 究新型的无机材料和改进传统无机材料的结构、制备工艺、性能的能力。（支撑毕业要求指 标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：将课程知识点与国家战略、科学前沿、国际无机材料发展趋势等相结合， 以学生为中心，融入爱国主义教育，培养学生的唯物史观，爱国主义情操，使学生了解世界 前沿技术和发展趋势，培养学生的责任感和使命感。 思政目标 2：将优秀化学家和材料学家的名人轶事穿插在知识点中，开拓学生视野，培 养学生的“工匠”精神以及严谨求实艰苦奋斗的工作作风和科学品质，学习我国科学家追求卓 越、勇攀高峰的敬业品质。 思政目标 3：在分组讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生团队合作精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 支撑 支撑的毕业要求 内容 讲授 实践 小计 课程目标 指标点 第一章 无机材料 概论 2 0 2 课程目标 1 1-4 第二章 晶体结构 6 0 6 课程目标 1 1-4 第三章 晶体结构 缺陷 8 0 8 课程目标 1 1-4 第四章 非晶体结 构与性质 5 0 5 课程目标 1 1-4 第五章 固体表面 与界面 6 0 6 课程目标 1 1-4 第六章 相平衡与 相图 8 0 8 课程目标 2 2-2 136 第七章 固体中的 扩散 4 0 4 课程目标 3 3-3 第八章 固相反应 4 0 4 课程目标 3 3-3 第九章 相变过程 4 0 4 课程目标 3 3-3 第十章 烧结过程 4 0 4 课程目标 3 3-3 学习内容： 第一章 无机材料绪论 无机材料的分类、特点、地位和作用；无机材料的选用原则；无机材料组成、结构、性 能、工艺及其与环境的关系。 重点：无机材料组成、结构、性能、工艺及其与环境的关系。 难点：无机材料组成、结构、性能、工艺及其与环境的关系。 第二章 晶体结构 结晶化学基本原理，紧密堆积原理，利用密堆积原理分析实际晶体结构；离子半径、配 位数、电负性等概念；离子极化对晶体结构和性能的影响；各种典型无机化合物结构的类型。 重点：紧密堆积原理，应用密堆积原理分析实际晶体结构。 难点：应用密堆积原理分析实际晶体结构，硅酸盐晶体结构。 第三章 晶体结构缺陷 各种晶体结构缺陷的类型、形成规律及影响因素，缺陷反应式的写法和缺陷浓度的计算； 固溶体和非化学计量化合物的概念；影响置换型固溶体的主要因素。 重点：晶体结构缺陷的类型及形成规律，缺陷反应式的写法，各种缺陷浓度计算，固溶 体。 难点：缺陷反应式的写法和缺陷浓度计算。 第四章 第四章非晶体结构与性质 硅酸盐熔体和玻璃体的结构和特性，玻璃态物质的形成方法；硅酸盐熔体性质的影响因 素和玻璃形成规律。 重点：熔体的结构和性质，玻璃通性及玻璃的形成。 难点：玻璃形成的动力学条件和结晶化学条件。 第五章 固体表面与界面 137 固体的表面力场、晶体的表面结构，弯曲表面效应，界面行为，多晶体的组织，粘土的 离子吸附与交换；润湿与粘附的概念与特点，表面粗糙度对润湿的影响；粘土—水系统胶体 化学理论及基本性质。 重点：表面粗糙度对润湿的影响，粘土的离子吸附与交换，粘土胶体的电动性质，粘土 —水系统的胶体性质。 难点：表面粗糙度对润湿的影响，粘土胶体的电动性质，粘土—水系统的胶体性质，瘠 性料的悬浮与塑化。 第六章 相平衡与相图 相图的基本知识，水型物质与硫型物质，单元系统相图，交互三元系统相图；可逆与不 可逆多晶转变的单元相图，二元系统相图的特点，二元相图的分析；三元系统相图的特点、 杠杆规则、连线规则、切线规则、重心规则、三角形规则等，三元相图的分析。。 重点：可逆与不可逆多晶转变的单元相图，三元系统相图的特点，三元相图的分析。 难点：三元相图的分析。 第七章 固体中的扩散 扩散的基本特点，影响固体材料中扩散的因素；扩散系数的一般热力学关系，扩散动力 学范围的动力学方程；扩散动力学方程，扩散过程的推动力，微观机构与扩散系数。 重点：扩散过程的推动力，扩散系数，扩散系数的一般热力学关系，扩散动力学范围的 动力学方程。 难点：扩散动力学方程，扩散系数。 第八章 固相反应 固相反应的动力学方程，影响固相反应的因素，固相反应热力学；掌握：固相反应及其 动力学特征。 重点：固相反应及其动力学特征。 难点：固相反应及其动力学特征。 第九章 相变过程 相变过程的不平衡态与亚稳区，液相的不混溶现象；相变的分类方法和特点，马氏体相 变的特征，相变过程的推动力，晶核形成条件，影响析晶能力的因素，液-固相变过程动力 学。 138 重点：相变的分类方法和特点，马氏体相变的特征，相变过程的推动力，晶核形成条件。 难点：相变过程的推动力，晶核形成条件，液相的不混溶现象。 第十章 烧结过程 热压烧结，影响烧结的因素，烧结方法的发展；固态烧结中的蒸发-凝聚传质和扩散传 质，液相烧结中的流动传质和溶解-沉淀传质，液相烧结的特点，各种传质过程特点与相应 的公式；烧结的概念与模型，烧结的定义，烧结过程的推动力，晶粒生长与二次再结晶。 重点：烧结的概念与模型，烧结过程的推动力，固态烧结中的蒸发-凝聚传质和扩散传 质，液相烧结中的流动传质和溶解-沉淀传质，晶粒生长与二次再结晶。 难点：固态烧结和液相烧结，晶粒生长与二次再结晶。 四、达成学习目标的途径和措施 1. 传统教学与多媒体教学相结合，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的 同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。 2. 组织研讨课、习题课或辅导课。突出教学内容的“精讲”和“启发式”，培养学生分 析问题和解决问题的能力，并能锻炼学生表达能力。 3. 将相关原理与应用实际相结合，重点讲述每章节的相关应用实践，并借鉴其他实际 应用例子，逐步培养学生自主思考和应用分析解决问题的能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 139 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 七、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材： 宋晓岚，黄学辉.《无机材料科学基础》. 北京：化学工业出版社. 2010 140 （二）主要参考书： [1] 潘金生，仝健民，田民波. 《材料科学基础》. 北京：清华大学出版社. 2011 [2] 赵品，谢辅洲，孙文山.《材料科学基础》. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社. 2016 [3] 白志民，邓雁希.《硅酸盐物理化学》. 北京：化学工业出版社. 2018 执笔教师：安 静 审 核人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 141 工程力学课程教学大纲 Engineering Mechanics 课程类别 专业核心课程 课程编号 0913019B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 高等数学、大学物理 总 学 时 68 讲 60 授 学 分 实验 4 8 一、课程性质与任务 （一）课程性质 工程力学课程是复合材料与工程专业的一门专业核心课程。本课程是一门理论性、系统 性较强的专业基础课、必修课，是后续其他各门力学课程和相关专业课程的基础，同时在许 多工程技术领域中有着广泛的直接应用，是实现高校培养目标的必经环节。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学和实践教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过学习基本概念、基本理论和基本方法，使学生认识物体机械运动的基本规律， 启发引导学生观察研究生活和工程中的实际力学问题，在分析和研究一些工程实际问题中掌 握力学模型建立、简化受力形式、约束形式。 2. 通过学习物体平衡态的力学分析和计算、运动态的运动分析和计算，使学生掌握材 料力学部分分析构件强度、刚度、稳定性、设计、计算的能力。 3. 通过指导学生理解工程力学的研究方法助力学生深入掌握课程本身和解决工程实际 问题，培养学生研究性思维和终身学习兴趣，完成以高层次的学习与培养、教学、研究和社 会服务的任务。 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力： 课程目标 1：系统地掌握本专业领域的技术理论基础和专业知识，了解本专业学科前沿 142 发展现状与趋势。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：在培养理论分析和实践相结合能力的同时，以课程为载体，注重培养学生 的研究型思维，提高学生综合分析和处理问题的能力,为工科专业后续课程机械原理、机械 零件等技术基础课和专业课打基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2、3-3） 课程目标 3：通过实验教学培养学生的实验操作和技能动手能力，并在合作中培养人际 交往、沟通、语言表达和团队合作意识。 （支撑毕业要求指标点 3-1、3-5） （二）思政目标 思政目标 1：本课程是学生毕业设计及参与工程实践活动不可少的基础知识，以“制造 业强国战略”，引导学生树立远大理想和爱国主义情怀，树立正确的世界观、人生观、价值 观，勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命，全面提高学生思想政治素质。 思政目标 2：结合知识点让学生多了解世界先进技术，培养学生的责任感和使命感。 思政目标 3：教学过程中严格要求学生，培养学生的“工匠”精神以及严谨求实、一丝 不苟的工作作风。 思政目标 4：鼓励学生寻找问题，发现问题，养成良好的自学能力和信息获取能力。 思政目标 5：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题，正确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的各种矛盾，培 养健康向上的人生态度。 思政目标 6：在实验教学中，通过合理分工和有效组织，培养良好的交流、沟通与人合 作的团队精神；鼓励追求真理，实事求是，用于探究与实践的科学精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 内容 讲授 实验 绪论 1 1 课程目标 1 1-4 第一章 静力学基 础 3 3 课程目标 1 1-4 第二章 平面汇交 力系与平 面力偶 理论 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 143 学时分配 章序 内容 讲授 实验 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 第三章 平面任意 力系 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第四章 摩擦 2 2 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第五章 空间力系 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第六章 点的运动 描述 1 1 课程目标 1 1-4 第七章 刚体的 基本运动 1 1 课程目标 1 1-4 第八章 点的合成 运动 4 4 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第九章 刚体的 平面运动 4 4 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第十章 动力学 基本方程 1 1 课程目标 1 1-4 第十一章 动量定理 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第十二章 动量矩 定理 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第十三章 动能定理 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第十四章 材料学的 基本概念 1 1 课程目标 1 1-4 第十五章 轴向拉伸 和压缩 4 10 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1、3-3、 2、3 3-5 第十六章 剪切与 挤压 1 1 课程目标 1 第十七章 扭转 3 5 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1、3-3、 2、3 3-5 第十八章 弯曲内力 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第十九章 弯曲应力 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第二十章 弯曲变形 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第二十一 章 应力状态 和强度 理论 3 3 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 6 2 144 1-4 学时分配 章序 内容 讲授 实验 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 第二十二 章 组合变形 2 2 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 第二十三 章 压杆稳定 2 2 课程目标 1、 2 1-4、2-2、3-3 学习内容： 绪论 工程力学的研究内容、研究对象、研究方法；工程力学与工程实际的关系。 第一章 静力学基础 静力学基本概念；静力学公理及推论；约束和约束力；物体的受力分析和受力图。 重点：构件的受力分析。 难点：构件的受力分析。 第二章 平面汇交力系与平面力偶理论 平面汇交力系合成与平衡的几何法、解析法；力矩与力偶的概念及其性质；平面力偶系 的合成与平衡。 重点：平面汇交力系合成与平衡的解析法；力矩与力偶的概念、性质及合成与平衡。 难点：力矩与力偶的合成与平衡解析法。 第三章 平面任意力系 力线平移定理；平面任意力系向已知点的简化与力系的主矢和主矩；简化结果分析与合 力矩定理；平面任意力系的平衡条件与平衡方程；平面平行力系的平衡方程；静定和静不定 问题与物体系统的平衡。 重点：力线平移定理和合力矩定理；力系的主矢和主矩平衡方程。 难点：力系的主矩平衡方程。 第四章 摩擦 滑动摩擦概念；考虑滑动摩擦时的平衡问题；滚动摩擦概念。 重点：静摩擦、动摩擦和滚动摩擦的概念；考虑滑动摩擦时的平衡问题。 难点：考虑滑动摩擦时的平衡问题。 第五章 空间力系 145 力在空间坐标轴上的投影；力对点的矩和力对轴的矩与合力矩定理；空间汇交力系的合 成与平衡；空间任意力系的平衡方程与空间约束。 重点：力对轴之矩、合力矩定理于合力矩定理；空间任意力系的平衡方程与空间约束。 难点：空间任意力系的平衡方程与空间约束。 第六章 点的运动学 点运动的矢径法；点运动的直角坐标法；点运动的自然法。 重点：点的运动的矢量法、直角坐标法和弧坐标法，求点的运动轨迹；求解点的速度和 加速度问题。 难点：点的运动的矢量法、直角坐标法和弧坐标法，求点的运动轨迹；求解点的速度和 加速度问题。 第七章 刚体的基本运动 刚体的平动、刚体的定轴转动刚体内各点的速度和加速度。 重点：求解刚体定轴转动的速度和加速度问题。 难点：求解刚体定轴转动的速度和加速度问题。 第八章 点的合成运动 点的合成运动概念；点的速度合成定理；牵连运动为平动时点的加速度合成定理。 重点：点的速度合成定理；牵连运动为平动时点的加速度合成定理。 难点：点的速度合成定理；牵连运动为平动时点的加速度合成定理。 第九章 刚体的平面运动 刚体平面运动的概念；平面运动分解为平动和转动；平面图形内各点的速度及其求解方 法。 重点：用基点法、瞬心法和速度投影定理求解速度。 难点：用基点法、瞬心法和速度投影定理求解速度。 第十章 动力学基本方程 动力学基本定律；质点运动的微分方程；质点动力学的两类基本问题的转换和求解。 重点：用质点动力学解决力与质点运动问题。 难点：用质点动力学解决力与质点运动问题。 第十一章 动量定理 146 质点的、质点系的、质心运动定理，及求解。 重点：用质心运动定理、质点、质点系的动量定理解决问题。 难点：用质心运动定理、质点、质点系的动量定理解决问题。 第十二章 动量矩定理 质点、质点系的动量矩定理；刚体定轴转动微分方程的求解；刚体对轴的转动惯量求解。 重点：刚体定轴转动微分方程求解；用质点和质点系的动量矩定理解决问题。 难点：用质点和质点系的动量矩定理解决问题。 第十三章 动能定理 功与功率、动能的概念；质点的动能定理；质点系的动能定理。 重点：用质点和质点系的动能定理解决问题。 难点：用质点和质点系的动能定理解决问题。 第十四章 材料力学的基本概念 材料力学的任务；变形固体的基本假设；构件分类及杆件变形的基本形式。 重点：构件分类及杆件变形的基本形式。 第十五章 轴向拉伸和压缩 轴向拉伸或压缩时的内力、应力、变形、力学性能、强度计算、应变能；圣维南原理和 应力集中的运用。 重点：杆件的轴向拉伸压缩的变形、强度、刚度计算。 难点：杆件的轴向拉伸压缩的变形、强度、刚度计算。 第十六章 剪切和挤压 剪切的实用计算；挤压的实用计算。 重点：剪切和挤压的实用计算。 难点：剪切和挤压的实用计算。 第十七章 扭转 扭转的概述和工程实际中的扭转问题；杆件扭转时的内力；切应力互等定理与剪切胡克 定律；圆轴扭转时的应力和变形、强度和刚度计算；矩形截面杆的扭转的概念。 重点：圆轴扭转时的应力、变形以及强度、刚度计算。 难点：圆轴扭转时的应力、变形以及强度、刚度计算。 147 第十八章 弯曲内力 弯曲的相关概念；静定梁的分类；剪力与弯矩；剪力图和弯矩图载荷集度、剪力和弯矩 间的微分关系；绘制梁弯曲时的剪力图与弯矩图。 重点：绘制梁弯曲时的剪力图与弯矩图。 难点：绘制梁弯曲时的剪力图与弯矩图。 第十九章 弯曲应力 弯曲正应力概念；弯曲正应力、弯曲切应力的强度条件及计算；提高弯曲强度的措施。 重点：弯曲正应力和切应力的计算；提高弯曲强度的一些措施。 难点：弯曲正应力和切应力的计算；提高弯曲强度的一些措施。 第二十章 弯曲变形 梁弯曲的基本方程表示形式；用积分法求弯曲变形；用叠加法求弯曲变形；梁的刚度条 件及提高措施。 重点：叠加法计算梁的位移、梁的刚度计算。 难点：叠加法计算梁的位移、梁的刚度计算。 第二十一章 应力状态与强度理论 应力状态的概念；二向应力状态分析——解析法、图解法；三向应力状态的分析；广义 的胡克定律；强度理论及其应用。 重点：平面平面应力状态分析——解析法、图解法。 难点：平面平面应力状态分析——解析法、图解法。 第二十二章 组合变形 组合变形的概念；拉伸（压缩）与弯曲的组合、扭转与弯曲的组合的计算和校核。 重点：扭转与弯曲的组合的计算和校核。 难点：扭转与弯曲的组合的计算和校核。 第二十三章 压杆稳定 压杆稳定的概念；细长压杆临界压力的欧拉公式；临界压力与欧拉公式的应用范围；压 杆的稳定性计算；提高压杆稳定性的措施。 重点：临界应力、欧拉公式的适用范围；三类压杆、临界应力总图的运用；压杆的稳定 性校核；提高压杆稳定的措施。 148 难点：压杆的稳定性校核。 四、本课程开设的实验项目 序号 实验项目名称 学时 类型 要求 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 金属材料拉伸实验 4 验证性 必做 课程目标 3 3-1、3-5 2 金属材料压缩实验 2 验证性 必做 课程目标 3 3-1、3-5 3 金属材料扭转实验 2 验证性 必做 课程目标 3 3-1、3-5 实验 1. 金属材料拉伸实验 实验目的：测定低碳钢和铸铁材料在常温、静载条件下的屈服强度、抗拉强度、伸长率 和断面收缩率；掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法；如何正确拉伸实验的测量；观 察在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图。 实验原理：低碳钢和铸铁的拉伸特性。 实验仪器：游标卡尺、万能试验机。 实验安排：教师讲解实验原理，实验步骤和操作方法，演示实验过程；学生以 4 人一组， 分次进行独立实验。 实验场所：力学与机械性能实验室。 实验报告要求：简述实验原理，操作步骤，实验结果，相关实验的思考题和实验感想。 实验 2. 金属材料压缩实验 实验目的：测定在压缩时低碳钢的屈服极限，铸铁的强度极限；观察它们的破坏现象， 并比较这两种材料受压时的特性。 实验原理：低碳钢和铸铁的压缩特性。 实验仪器：游标卡尺、万能试验机。 实验安排：教师讲解实验原理，实验步骤和操作方法，演示实验过程；学生以 4 人一组， 分次进行独立实验。 实验场所：力学与机械性能实验室。 实验报告要求：简述实验原理，操作步骤，实验结果，相关实验的思考题和实验感想。 实验 3. 金属材料扭转实验 实验目的：测定低碳钢的剪切屈服点、剪切强度，铸铁的剪切强度，观察扭矩-转角曲 149 线；观察低碳钢和铸铁试样扭转破坏断口形貌；测定低碳钢的剪切弹性模量；验证圆截面杆 扭转变形的胡克定律，依据低碳钢的弹性模量,大概计算出低碳钢材料的泊松比。 实验原理：低碳钢和铸铁的扭转特性。 实验仪器：游标卡尺、万能试验机。 实验安排：教师讲解实验原理，实验步骤和操作方法，演示实验过程；学生以 4 人一组， 分次进行独立实验。 实验场所：力学与机械性能实验室。 实验报告要求：简述实验原理，操作步骤，实验结果，相关实验的思考题和实验感想。 五、达成教学活动目标的途径和措施 1. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 2. 采用案例式教学，结合工程实际，进行力学和运动分析、校核和设计，提升理论结 合实际的应用能力。 3. 本课程有 8 个学时的实验，具体实验内容见“四、本课程开设的实验项目”。 六、考核方式 （一）考核方式 采用期末闭卷形式进行考核，属考试课。 课程成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、 课堂表现（30%） 、平时作业（30%） 、课堂笔记（10%） 、实验（10%） ； “1”指期末考试成 绩，占比 70%。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假不扣分，迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，能提出新意主动与老师探讨，回答问题完全正确； 80~89 分：上课认真听讲，回答问题正确率较高； 70~79 分：上课能够认真听讲，回答问题正确率较高； 150 60~69 分：上课时有走神，回答问题正确率低； 0~59 分：不认真听讲，回答问题正确率极低。 上述确定的分值依据及对应分值也需根据学生具体发生的情况做适度灵活调整。 3. 平时作业评价方法与标准 90~100 分：按时完成作业，内容完整，过程合理，结果正确； 80~89 分：按时完成作业，内容基本完整，少数结果有误； 70~79 分：按时完成作业，过程模糊，部分结果有误； 60~69 分：催交，过程模糊，大部分结果有误； 0 分：催交未果。 上述确定的分值依据及对应分值也需根据学生具体发生的情况做适度灵活调整。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，条理清晰，重点、难点问题有标记，总结性强； 80~89 分：笔记少于 10%的内容，条理清晰，总结性较强； 70~79 分：笔记少于 20%的内容； 60~69 分：笔记少于 30%的内容； 0~59 分：笔记少于 50%的内容。 上述确定的分值依据及对应分值也需根据学生具体发生的情况做适度灵活调整。 5. 实验评价方法与标准 90~100 分：按要求认真预习，能独自胜任实验操作，实验报告规范，实验结果、结论、 实验问答正确，实验心得合理、深刻； 80~89 分：按要求认真预习，能独自胜任实验操作，实验报告规范，实验结果、结论、 实验问答正确，实验心得不合理； 70~79 分：按要求认真预习，能独自胜任实验操作，实验报告规范，实验结果、结论、 实验问答部分有误，实验心得不合理； 60~69 分：预习效果不佳，能在老师指导下完成实验操作，实验报告不规范，实验结果、 结论、实验问答部分有误，实验心得不合理； 0~59 分：预习效果不佳，能在老师指导下完成实验操作，实验报告不规范，实验结果、 151 结论、实验问答错误较多，实验心得不合理。 上述确定的分值依据及对应分值也需根据学生具体发生的情况做适度灵活调整。 学期末，每个学生所有实验成绩的平均值，即是该同学最后的实验评价成绩。 6. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 七、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 王永岩.工程力学.北京:科学出版社.2010.01 （二）主要参考书 [1]黄丽华.工程力学.北京:高等教育出版社.2019.03 [2]王亚双.工程力学.北京:机械工业出版社.2018.07 [3]梅群,侯中华.工程力学.北京:机械工业出版社.2018.05 [4]廖明成,王钦亭.工程力学(第二版).北京:中国电力出版社.2015.08 [5]郭光林,侯玉梅,张慧玲.工程力学.北京:机械工业出版社.2014.09 [6]顾成军,姜益军,廖东斌.工程力学.北京:科学出版社.2012.05 [7]王永岩.工程力学.北京:科学出版社.2010.01 [8]王斌耀,顾惠琳.工程力学练习册.北京:机械工业出版社.2007.10 执笔教师： 闫志琴 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 152 复合材料学课程教学大纲 Composite materials science 课程类别 专业核心课程 课程编号 0913020B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料概论 总 学 时 51 学 分 3 讲 51 实 践 0 授 一、课程的性质与任务 （一）课程性质 复合材料学能使学生掌握对物质世界的辩证唯物主义观点，使学生了解复合材料学科在 国家现代化建设中的作用。课程教学将从自身的特点出发，要求学习者注重知识与方法的应 用、重要公式的推导以及课后思考题和习题的演练，促使学习者加深对本课程内容的理解和 掌握程度。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，使学生了解复合材料学科在国家现代化建设中的作用。 2. 了解复合材料学科的分支及特点，以及本课程与相关学科的衔接与联系。 3. 培养学生理论思维能力、逻辑推理能力。 4. 增进学生用物理化学的观点和方法来看待化学问题的能力、从事物理化学研究与创 新的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过该课程的学习，学生能掌握材料复合的基本原理，熟悉复合材料结构、 性能的复合规律（支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生增强分析和解决化学问题的能力。特别是使学 生进一步具备根据具体条件应用理论解决实际问题的职业能力。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 153 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解材料学的研究内容和发展方向，培养学生的学习兴 趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 绪论 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第二章 增强体 10 0 10 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第三章 复合理论 10 0 10 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第四章 复合材料的界面 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第五章 复合材料的新发展 8 0 8 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第六章 结构复合材料 10 0 10 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第七章 功能复合材料 5 0 5 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 学习内容： 第一章 绪论 复合材料的定义，复合材料的特点，复合材料的分类，复合材料的命名，三大类材料的 154 优缺点，复合材料应用的基本情况，复合材料中材料设计和结构设计的基本特点。 重点：复合材料的定义，复合材料的特点，复合材料的分类，复合材料的命名，三大类 材料的优缺点，复合材料应用的基本情况 难点：三大类材料的优缺点，复合材料应用的基本情况，复合材料中材料设计和结构设 计的基本特点。 第二章 增强体 增强体的种类，特点，性能及应用；玻璃纤维及其制品的分类、制备、性能与应用；碳 纤维的分类、制备、性能与应用；陶瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用；填料（高 岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳酸钙、化石粉等）的性能与应用。 重点：常用各类基体材料的种类、特点，性能及应用；玻璃纤维及其制品的分类、制备、 性能与应用；碳纤维的分类、制备、性能与应用。 难点：常用基体材料结构性能及其选用的原则；碳纤维的分类、制备、性能与应用；陶 瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用；填料（高岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳 酸钙、化石粉等）的性能与应用。 第三章 复合理论 复合材料的复合效应，复合材料的线性效应与非线性效应，复合材料增强机理与增韧机 理，晶须增强，纤维增强，纤维增韧，复合材料设计的基本步骤，影响材料性能的因素分析， 材料的选择和设计原则，混合法则（加和原理） ，相乘原理强韧化机理，界面设计 重点：复合材料的复合效应，复合材料的线性效应与非线性效应，复合材料增强机理与 增韧机理，晶须增强，纤维增强，纤维增韧 难点：复合材料增强机理与增韧机理，晶须增强，纤维增强，纤维增韧，复合材料设计 的基本步骤，影响材料性能的因素分析，材料的选择和设计原则，混合法则（加和原理） ， 相乘原理强韧化机理，界面设计 第四章 复合材料界面 复合材料界面的基本概念，常见复合材料的界面，增强体的表面处理，复合材料的界面 表征方法，界面的优化设计，复合材料界面的形成过程，树脂基复合材料的界面结构及界面 理论，非树脂基复合材料的基体及界面结构，树脂基复合材料界面的破坏机理，复合材料界 面优化设计，界面分析技术。 155 重点：复合材料界面的基本概念，常见复合材料的界面，增强体的表面处理，复合材 料的界面表征方法，界面的优化设计，复合材料界面的形成过程，树脂基复合材料的界面结 构及界面理论，非树脂基复合材料的基体及界面结构。 难点： 树脂基复合材料的界面结构及界面理论，非树脂基复合材料的基体及界面结构， 树脂基复合材料界面的破坏机理，复合材料界面优化设计，界面分析技术。 第五章 复合材料的新发展 航空用先进树脂基复合材料的发展，先进复合材料在飞机上的应用、材料技术的进展、 低成本复合制造技术的进展，热塑性片材与热塑性树脂基复合材料，由片材制造成品的成型 工艺、GMT 片材在汽车工业中的应用，熔体自发浸渗制备金属基复合材料，熔体自发浸渗 制备金属基复合材料的原理及方法及研究现状，陶瓷基层状复合材料，陶瓷制品的仿生结构 构思、材料体系和制备技术、陶瓷基层状复合材料的结构性能及其强韧化机制、陶瓷基层状 复合材料的发展方向。 重点：航空用先进树脂基复合材料的发展，先进复合材料在飞机上的应用、材料技术的 进展、低成本复合制造技术的进展，热塑性片材与热塑性树脂基复合材料，由片材制造成品 的成型工艺、GMT 片材在汽车工业中的应用。 难点：熔体自发浸渗制备金属基复合材料，熔体自发浸渗制备金属基复合材料的原理及 方法及研究现状，陶瓷基层状复合材料，陶瓷制品的仿生结构构思、材料体系和制备技术、 陶瓷基层状复合材料的结构性能及其强韧化机制、陶瓷基层状复合材料的发展方向。 第六章 结构复合材料 玻璃纤维增强聚合物复合材料，碳纤维及其复合材料，有机纤维及其复合材料，金属基 复合材料，陶瓷基复合材料，混杂复合材料。 重点：玻璃纤维增强聚合物复合材料，碳纤维及其复合材料，有机纤维及其复合材料， 金属基复合材料。 难点：碳纤维及其复合材料，有机纤维及其复合材料，金属基复合材料，陶瓷基复合材 料，混杂复合材料。 第七章 功能复合材料 压电复合材料，导电复合材料，磁性复合材料，吸波复合材料，摩阻复合材料，生物功 能复合材料，功能梯度复合材料，耐放射线复合材料，复合材料的其它功能特性。 156 重点：压电复合材料，导电复合材料，磁性复合材料，吸波复合材料，摩阻复合材料， 生物功能复合材料，功能梯度复合材料。 难点：吸波复合材料，摩阻复合材料，生物功能复合材料，功能梯度复合材料，耐放射 线复合材料，复合材料的其它功能特性。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握材料学的基本概念和主要内容。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3.采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的思 维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 157 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材： 朱和国. 《复合材料原理》第 1 版. 北京：国防工业出版社.2013 （二）主要参考书： [1]张以河. 复合材料学. 北京：化学工业出版社.2011 [2]周曦亚. 《复合材料》第 1 版. 北京：化学工业出版社.2005 执笔教师：刘艳云 审 定 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 158 复合材料工艺与制备实验课程教学大纲 Composite material technology and preparation experiments 课程类别 复合材料工艺与制备实验课程 课程编号 0913021B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 复合材料聚合物基体 总 学 时 36 学 分 1 讲 36 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《复合材料工艺与制备实验》是复合材料与工程专业的专业核心课程。通过该课程的学 习，学生能掌握复合材料原材料的性能，掌握复合材料的成型工艺原理和方法，锻炼动手能 力和综合分析问题的能力。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，促进学生初步了解复合材料的研究思路，掌握复合材料的基本制备 和性能测试实验，学会复合材料的一些重要物理、化学性能的测定方法。 2. 了解复合材料工艺与制备实验的完整过程——现象的观察和记录、条件的判断和选 择、数据的测量和处理、结果的分析和归纳等 3. 培养学生的分析测试能力、实物应用能力。 4. 加深学生对复合材料基本理论的理解，增强应用复合材料工艺与制备实验技能解决 实际问题的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学活动，使学生掌握不饱和聚酯树脂酸值测定，环氧树脂 环氧值的测定，酚醛树脂凝胶时间、挥发分、树脂含量和固体含量测定，热塑性树脂的挤出 成型工艺实验，复合材料的挤出成型工艺实验，热塑性树脂的模压成型工艺实验，复合材料 159 的模压成型工艺实验，热塑性树脂的注射成型，不饱和聚酯树脂的手糊成型工艺实验，环氧 树脂的手糊成型工艺实验。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 。 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生增强掌握通过树脂基体材料使用不同的工艺制 备多种复合材料。特别是使学生进一步具备根据基体材料的不同性能参数和增强材料的种类 制备性能优异的复合材料并测试其性能参数。 （支撑毕业要求指标点 3-1、3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。（支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 3-4、3-5） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解复合材料的制备原料和合成方法，培养学生的学习 兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在学习过程中，通过对具体复合材料的分析和实际应用，让学生了解我国 复合材料的发展历程以及目前的科研水平，培养学生的爱国主义情况。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 序号 实验项目名称 学时 类型 要求 1 不饱和聚酯树脂酸值测定 3 验证 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 2 环氧树脂环氧值的测定 3 验证 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 3 验证 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 3 验证 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 3 综合 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 酚醛树脂凝胶时间、挥发 3 分、树脂含量和固体含量 测定 热塑性树脂的挤出成型工 4 5 艺实验 复合材料的挤出成型工艺 160 实验 热塑性树脂的模压成型工 6 艺实验 3 验证 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 3 验证 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 3 验证 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 6 综合 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 6 综合 性 必做 课程目标 1、 1-4、2-2、3-1 2、3、4 3-3、3-4、3-5 复合材料的模压成型工艺 7 8 实验 热塑性树脂的注射成型 不饱和聚酯树脂的手糊成 9 型工艺实验 环氧树脂的手糊成型工艺 10 实验 学习内容： 实验 1 不饱和聚酯树脂酸值测定 实验目的：掌握不饱和聚酯树脂酸值的定义，理解其作为不饱和聚酸树脂的一个重要参 数，在制备复合材料时有重要的工艺意义。 实验原理：会运用下列公式计算不饱和聚酯树脂酸值： 56.1  (V − V0 ) N m 酸值＝ 式中：m－树脂试样的质量，g； V－试样所耗 KOH 毫升数； V0－空白试样所耗 KOH 毫升数； N－KOH 标准溶液的浓度，mol/L； 56.1－KOH 的分子质量 实验仪器：电子天平、滴定管、密闭烧瓶、吸量管等。 实验安排：教师介绍不饱和聚酯树脂酸值的测定原理，进行操作演示，采集数据并计算 结果，学生以 2 人一组，对事先准备好的不饱和聚酯树脂进行滴定分析。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述不饱和聚酯树脂酸值的测定原理；记录滴定数据，将实验数据及结 果以表格列出；写出酸值结果；写出实验的体会与疑问。 实验 2 环氧树脂环氧值的测定 161 实验目的：环氧值 E 定义为 100g 环氧树脂中环氧基团物质的量。在丙酮溶剂中，使过 量盐酸与环氧基作用生成氯醇，将过量盐酸用碱滴定法定量。由空白试样与试样所耗氢氧化 钠的差值计算试样的环氧值。 实验原理：会运用下列公式计算环氧值： 100/环氧值=10000W/f(B-S) 式中：W: 环氧树脂试样的质量，g； B: 空白试样所需 0.1ml/L 氢氧化钠标准溶液的体积，ml； S: 试样滴定所需 0.1ml/L 氢氧化钠标准溶液的体积，ml； f :0.1ml/L 氢氧化钠标准溶液。 实验仪器：电子天平、滴定管、密闭烧瓶、吸量管等。 实验安排：教师介绍环氧树脂环氧值的测定原理，进行操作演示，采集数据并计算结果， 学生以 2 人一组，对事先准备好的环氧树脂进行滴定分析。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述环氧树脂的环氧值的测定原理；记录滴定数据，将实验数据及结果 以表格列出；写出环氧值结果；写出实验的体会与疑问。 实验 3 酚醛树脂凝胶时间、挥发分、树脂含量和固体含量测定 实验目的：掌握对酚醛树脂几个重要技术参数的测定方法；理解酚醛树脂由 B 阶向 C 阶段过度时放出小分子的理论。 实验原理：酚醛树脂由于苯酚上羟甲基（—CH2OH）的作用，它的固化与环氧树脂和 不饱和聚酯树脂不同，在加热固化过程中两个—CH2OH 作用将会脱下一个 H2O 和甲醛 （CH2O） ，甲醛又会马上与树脂中苯环上的活性点反应生成一个新的—CH2OH。这个过程 的快慢和放出水分子的本质，将需要用试验证实。 实验仪器：分析天平、可调电炉、聚速板、秒表、称量瓶或坩埚等。 实验安排：教师介绍酚醛树脂凝胶时间、挥发分、树脂含量和固体含量的测定原理并进 行操作演示学生以 2 人一组，对事先准备好的酚醛树脂进行滴定分析，采集数据并计算结果。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述酚醛树脂凝胶时间、挥发分、树脂含量和固体含量的测定原理；记 录数据并将实验数据及结果以表格列出；写出实验的体会与疑问。 162 实验 4 热塑性树脂的挤出成型工艺实验 实验目的：了解挤出成型的原理，理解挤出工艺参数对塑料制品性能的影响；了解挤出 机的基本结构及各部分的作用，掌握挤出成型基本操作；学会分析和处理挤出成型过程中出 现的问题。 实验原理：挤出成型是最重要的高分子材料成型方法之一，在塑料工业中占有重要的地 位，挤出成型塑料制品产量占所有塑料制品总产量的一半以上。利用挤出成型方法，配合特 定的成型附件，如口模等，可以生产管材、棒材、板材、异型材、丝、薄膜、线缆包覆物等 多种塑料制品。也可用于塑料的混合、着色、掺合等。 实验仪器：SJ-25 型单螺杆塑料挤出成型机。 实验安排：教师介绍基层成型机的构造，进行操作演示，将基体材料加入到挤出成型机， 进行挤出成型演示；学生以 4-5 人一组，对事先准备好的基体材料进行挤出成型。 实验场所：复合材料工艺实验室。 实验报告要求：简述树脂基体材料的挤出成型过程；记录挤出成型的制备条件，将实验 数据及结果以表格列出；写出测试结果；写出实验的体会与疑问。 实验 5 复合材料的挤出成型工艺实验 实验目的：了解挤出成型的原理，理解挤出工艺参数对塑料制品性能的影响；了解挤出 机的基本结构及各部分的作用，掌握挤出成型基本操作；学会分析和处理挤出成型过程中出 现的问题；掌握树脂基复合材料的挤出成型过程的工艺，例如、配料比例。 实验原理：挤出成型是最重要的高分子材料成型方法之一，在塑料工业中占有重要的地 位，挤出成型塑料制品产量占所有塑料制品总产量的一半以上。利用挤出成型方法，配合特 定的成型附件，如口模等，可以生产管材、棒材、板材、异型材、丝、薄膜、线缆包覆物等 多种塑料制品。也可用于塑料的混合、着色、掺合等。 实验仪器：SJ-25 型单螺杆塑料挤出成型机。 实验安排：教师介绍挤出成型机的构造，进行操作演示，将基体材料加入到挤出成型机， 进行挤出成型演示；学生以 4-5 人一组，对事先准备好的基体材料进行挤出成型。 实验场所：复合材料工艺实验室。 实验报告要求：简述树脂基体材料的挤出成型过程；记录挤出成型的制备条件，将实验 数据及结果以表格列出；写出测试结果；写出实验的体会与疑问。 163 实验 6 热塑性树脂的模压成型工艺实验 实验目的：掌握模压工艺的基本过程与技术要点；学会使用油压机，并操作实践；通过 对热塑性树脂的进一步了解，学会拟定模压工艺条件的方法。 实验原理： “在封闭的模腔内，借助压力，一般尚需加热以成型一种塑料制品的方法。 ” 它概括了“模压”二字并附加“加热”条件这样一种成型方法。因此，本实验训练的重点也 是在模、压、热三个条件上。掌握模压工艺的基本过程与技术要点；学会使用油压机，并操 作实践；通过对热塑性树脂的的进一步了解，学会拟定模压工艺条件的方法。 实验仪器：XLB-D400x400x2/0.50MN 橡胶硫化机。 实验安排：教师介绍模压成型机的构造，进行操作演示，将基体材料加入到模压成型机， 进行模压成型演示；学生以 4-5 人一组，对事先准备好的基体材料进行模压成型。 实验场所：复合材料工艺实验室。 实验报告要求：简述树脂基体材料的模压成型过程；记录模压成型的制备条件，将实验 数据及结果以表格列出；写出测试结果；写出实验的体会与疑问。 实验 7 复合材料的模压成型工艺实验 实验目的：熟练掌握模压工艺的基本过程与技术要点，熟练使用油压机，通过对基体树 脂和增强材料的进一步了解，学会拟定复合材料的模压工艺条件。 实验原理： “在封闭的模腔内，借助压力，一般尚需加热以成型一种塑料制品的方法。 ” 它概括了“模压”二字并附加“加热”条件这样一种成型方法。因此，本实验训练的重点也 是在模、压、热三个条件上。掌握模压工艺的基本过程与技术要点；学会使用油压机，并操 作实践；通过对热塑性树脂的的进一步了解，学会拟定模压工艺条件的方法。 实验仪器：XLB-D400x400x2/0.50MN 橡胶硫化机。 实验安排：教师介绍模压成型机的构造，进行操作演示，将基体材料加入到模压成型机， 进行模压成型演示；学生以 4-5 人一组，对事先准备好的基体材料进行模压成型。 实验场所：复合材料工艺实验室。 实验报告要求：简述树脂基体材料的模压成型过程；记录模压成型的制备条件，将实验 数据及结果以表格列出；写出测试结果；写出实验的体会与疑问。 实验 8 热塑性树脂的注射成型 实验目的：了解实验设备的基本结构，动作原理和使用方法；熟悉制备试样的操作要点； 164 掌握工艺因素，实验设备与注射成型制品的关系。 实验原理：热塑性塑料的注射成型其原理是物料在注射机料筒内，受到机械剪切力，摩 擦热及外部加热的作用。塑化熔融为流动状态，然后以较高的压力和较快的速度，流经喷嘴 注射到温度较低的闭合模具内，经过一定时间冷却之后开启模具，取得制品。本实验是按热 塑性塑料试样注射制备方法的基本要求制备塑料试样的，然后测定塑料的性能。 实验仪器：TY-200-C 立式射出成型机。 实验安排：教师介绍注射成型机的构造，进行操作演示，将基体材料加入到模压成型机， 进行模压成型演示；学生以 4-5 人一组，对事先准备好的基体材料进行注射成型。 实验场所：复合材料工艺实验室。 实验报告要求：简述树脂基体材料的注射成型过程；记录注射成型的制备条件，将实验 数据及结果以表格列出；写出测试结果；写出实验的体会与疑问。 实验 9 不饱和聚酯树脂的手糊成型工艺实验 实验目的：掌握手糊成型工艺的技术要点、操作程序和技巧。 实验原理：掌握不饱和聚酯树脂的配方、凝胶和固化等概念和实际意义；学会合理制备 模型，剪裁玻璃布、毡和铺设玻璃布、毡。 实验仪器：DHG-9070A 电热鼓风干燥箱。 实验安排：教师介绍手糊成型的工艺流程，进行操作演示，将不饱和聚酯树脂进行配料， 进行模具制作的演示；学生以 2 人一组，进行手糊成型实验。 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述不饱和聚酯树脂基体材料的配料；记录手糊成型的制备条件，将实 验数据及结果以表格列出；写出测试结果；写出实验的体会与疑问。 实验 10 环氧树脂的手糊成型工艺实验 实验目的：掌握手糊成型工艺的技术要点、操作程序和技巧。 实验原理：掌握环氧树脂的配方、凝胶和固化等概念和实际意义；学会合理制备模型， 剪裁玻璃布、毡和铺设玻璃布、毡。 实验仪器：DHG-9070A 电热鼓风干燥箱。 实验安排：教师介绍手糊成型的工艺流程，进行操作演示，将环氧树脂进行配料，进行 模具制作的演示；学生以 2 人一组，进行手糊成型实验。 165 实验场所：高分子化学实验室。 实验报告要求：简述环氧树脂基体材料的配料；记录手糊成型的制备条件，将实验数据 及结果以表格列出；写出测试结果；写出实验的体会与疑问。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、预习 报告（30%）和实验报告（40%） ； “2”指卷面成绩与实验操作，分别占比 30%和 40%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 预习报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写整齐，内容完整，能够 指导实验顺利进行，参考性强； B：80~89 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，能够指导实验进行，参考性较强； C：70~79 分，按时完成预习报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，照抄教材 内容，参考性不强； D：60~69 分，催交，或格式不规范，字体不统一，书写不太整齐；照抄教材内容，无 参考性； E：0 分，催交未果。 3. 实验报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写整齐，绘图精美，实验 结果分析深入合理，思考题回答准确、完整； B：80~89 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，绘图规范，实验结果分析合理，思考题回答较准确、完整； C：70~79 分，按时完成实验报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，绘图较规 范，实验结果分析较合理，思考题回答完整； 166 D：60~69 分，催交，格式欠规范，字体欠统一，书写不太整齐，绘图欠规范，实验结 果分析不深入或无分析，思考题回答不完整； ； E：0 分，催交未果。 4. 实验操作评价方法与标准 A：90~100 分，实验前预习扎实，精心准备实验器材，整个实验过程认真操作，时间安 排合理，操作无误，实验数据准确或产率高； B：80~89 分，实验前预习扎实，实验器材准备妥当，整个实验过程认真操作，时间安 排较合理，操作无误，实验数据较准确或产率较高； C：70~79 分，实验前预习欠佳，实验器材准备欠妥当、 ，整个实验过程操作较认真，时 间安排欠合理，操作有失误，实验数据欠准确或产率不高； D：60~69 分，实验前没预习，实验器材准备欠妥，整个实验操作过程较认真，无时间 安排，实验数据不准确或产率非常低； E：0 分，实验前没预习，实验器材无准备，不进行实验操作。 学期末，每个学生所有预习报告、实验操作、实验报告的平均值，即是该同学最后评价 的预习报告、实验操作、实验报告的评价成绩。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 欧阳国恩． 《复合材料实验指导书》．武汉理工大学出版社．2011 （二）主要参考书目 [1] 欧阳国恩． 《复合材料试验技术》 ．武汉理工大学出版社．1993 [2] 刘雄亚．《复合材料工艺及设备》 ．武汉理工大学出版社．1994 执笔教师：张亮亮 审核人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 167 材料研究与测试方法课程教学大纲 Materials research and testing methods 课程类别 专业核心课程 课程编号 0913022B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料科学基础、大学物理 总 学 时 34 讲 34 授 学 分 实践 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是复合材料与工程专业的专业核心课程，在学高等数学、大学物理、材料科学基 础等课程的基础上，学习有关材料组成、结构、形貌状态等测试的基本理论和技术。课程内 容包括 X 射线衍射分析、电子显微分析、热分析、振动光谱分析和光电子能谱分析等内容。 课程的任务是通过本课程的学习，使学生掌握材料组成、晶体结构、显微结构、材料微观形 貌的分析测试方法与技术，及升、降温过程材料发生的物理化学变化的分析测试技术，以培 养学生使用分析测试方法为材料科学研究服务的能力，为学生今后从事材料科学与工程领域 打下基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1.使学生熟悉电子衍射的物理基础、透射电子显微镜的结构与原理、衍射成像、运动学 衬度理论、高分辨透射电子显微技术、扫描电镜、扫描透射电镜、电子背散射衍射等基础知 识； 2.了解 AES、XPS、XRF、STM、AFM、 LEED 等常用表面分析技术和 TG、DTA、DSC 等常用热分析技术的原理、特点及其应用，为将来材料研究工作打下基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：掌握材料现代分析测试技术的基本原理和特点（支撑毕业要求指标点 1-3） 168 课程目标 2： 掌握材料现代分析测试技术的应用范围（支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：培养发现、分析和解决问题的能力 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解前沿的材料研究与测试的先进的方法，培养学生的 学习兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 第一章 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 3 0 3 课程目标 1 1-3 3 0 3 课程目标 1 1-3 2 0 2 课程目标 2 2-2 4 0 4 课程目标 2 2-2 3 0 3 课程目标 1 1-3 4 0 4 课程目标 3 3-3 2 0 2 课程目标 3 3-3 内容 晶体学基础 支撑的毕业 要求指标点 X 射线的物理 第二章 基础 X 射线的衍射 第三章 原理 X 射线的多晶 第是章 衍射分析及其 应用 电子显微分析 第五章 的基础 透射电子显微 第六章 镜 薄晶体的高分 第七章 辨像 169 扫描电子显微 第八章 4 0 4 课程目标 1 1-3 镜及电子探针 第九章 表面分析技术 3 0 3 课程目标 3 3-3 第十章 热分析技术 2 0 2 课程目标 3 3-3 2 0 2 课程目标 3 3-3 2 0 2 课程目标 3 3-3 电子背散射衍 第十一章 射 第十二章 光谱分析 学习内容： 第一章 晶体学基础 了掌握晶体及其基本性质，了解晶体的对称性，理解晶体的投影和倒易点阵。 重点：晶体学基础。 难点：倒易点阵。 第二章 固体结构 理解 X 射线与物质的相互作用机制、X 射线的产生机制；了解 X 射线谱的实验规律、 X 射线的产生装置、X 射线防护知识；掌握 X 射线的本质、X 射线谱产生的实质。 重点：X 射线谱产生的机理。 难点：X 射线的吸收，相干散射和非相干散射。 第三章 X 射线的衍射原理 掌握理解布拉格方程、衍射的概念。掌握衍射的概念、布拉格方程以及衍射方法；掌握 结构因子、多晶体的衍射强度和积分强度计算。理解布拉格方程求算晶面间距。理解 X 射 线衍射强度的含义。 重点：布拉格方程。 难点：X 射线衍射强度与结构因子的关系。 第四章 X 射线的多晶衍射分析及其应用 掌握 X 射线衍射方法；理解粉末照相法和 X 射线衍射仪的原理和结构;掌握初步操作设 备仪器的能力。掌握多晶体的物相分析原理；掌握 PDF 卡片的内容及含义；掌握物相定性 分析方法；了解物相定量分析方法；注意实际分析时的难点及注意事项；了解三类应力的实 170 质；掌握 X 射线应力测定的基本原理；并根据基本原理了解试验方法。 重点：X 射线衍射仪的点阵常数的精确测定，物相定量分析方法，X 射线应力测定原理。 难点：X 射线应力测定实验精度的保证及测试原理的适用条件。 第五章 电子显微分析的基础 理解高能电子与样品物质交互作用产生的电子信息。了解高能电子与样品物质交互作用 产生的电子信息的应用范围。掌握原子核对电子的弹性散射和非弹性散射及核外电子对入射 电子的非弹性散射基本概念。 重点：电子与固体物质的作用。 难点：电子衍射。 第六章 透射电子显微镜 了解透射电镜的结构及应用；掌握透射电镜成像原理；掌握透射电镜的复型技术和方法； 简单了解电子衍射方法；能够进行薄膜样品制备；熟悉透射电镜分析方法。 重点：透射电镜成像原理，透射电镜的结构。 难点：透射电镜衍射花样的标定。 第七章 薄晶体的高分辨像 理解晶体薄膜衍衬成像原理；掌握晶体薄膜衍衬成像分析原理和方法；能够进行薄膜样 品制备。 重点：高分辨电子显微像的形成原理。 难点：高分辨像的分析。 第八章 扫描电子显微镜及电子探针 了解扫描电镜的结构及应用；掌握扫描电镜成像原理；熟练掌握扫描电镜的主要性能； 样品制备方法；熟悉扫描电镜分析方法；可举例说明扫描电镜在材料研究中的应用；掌握扫 描电镜断口分析；熟悉波谱仪和能谱仪工作原理及应用条件；掌握电子探针分析方法及微区 成分分析技术。 重点：扫描电镜成像原理，扫描电镜在材料研究中的应用，扫描电镜的结构。 难点：扫描电镜能谱线分析。 第九章 表面分析技术 171 了解表面成分分析方法的原理和仪器结构；熟悉俄歇电子能谱分析,原子探针显微分析 技术。理解掌握光电子能谱分析的基本原理；掌握光电子能谱实验技术；了解光电子能谱仪。 重点：俄歇电子能谱在材料研究中的应用。 难点：纳米级表面成分定量分析。 第十章 热分析技术 理解差热分析仪器构造及分析过程；了解差热分析主要应用；掌握差热分析基本原理； 应用差热分析结构分析物质的稳定性；理解差热扫描量热分析仪器构造及分析过程；了解分 析仪器构造及分析过程应用领域；掌握差示扫描量热法基本原理； 应用差示扫描量热法分 析物质的热性能。 重点：热分析方法原理 难点：热分析测量的影响因素。 第十一章 电子背散射衍射 了解 EBSD 的分析原理和应用。 重点：EBSD 衍射谱标定与晶体取向确定。 难点：EBSD 的分析原理 第十二章 光谱分析 理解红外和拉曼吸收光谱特征，了解红外吸收光谱以及拉曼吸收光谱与物质结构特征的 关系；掌握红外吸收光谱分析和拉曼吸收光谱分析的基本原理。了解电感耦合等离子体原子 发射光谱。 重点：红外吸收光谱以及拉曼吸收光谱与物质结构特征的关系。 难点：电感耦合等离子体原子发射光谱。 五、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握材料现代分析测试技术的原理、特点及应用。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用案例式教学，结合工程实际，具备相关知识和方法的实际应用能力。 六、考核方式 （一）考核方式 172 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 173 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 七、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 朱和国，尤泽升，刘吉梓.《材料科学研究与测试方法》第 3 版.南京：东南大学出版社.2016 （二）主要参考书 [1] 常铁军，刘喜军.《材料近代分析测试方法》. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2018 [2] 陈厚，郭磊，李桂英.《高分子材料分析测试与研究方法(第二版)》.北京：化学工业 出版社.2018 执笔教师：宋宁静 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 174 复合材料结构设计基础课程教学大纲 Fundamentals Structure Design of Composite materials 课程类别 专业核心课程 课程编号 0913023B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料科学基础、复合材料学 总 学 时 34 讲 34 授 学 实践 分 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是复合材料专业本科生学习的专业核心课程。主要从讲述复合材料强度，刚度分 析方法出发，讲解到如何进行复合材料结构设计。是一门既有较强的理论性，又有较高实用 价值的课程。 （二）课程任务 本课程包括复合材料单层刚度、复合材料经典层合理论、层合板刚度和强度的计算方法、 复合材料结构分析、复合材料连接等内容。该课程从学生已经掌握的材料力学基础知识出发， 通过本课程的学习，开拓复合材料力学的概念，比较传统材料结构的分析与设计，开拓复合 材料结构的分析与设计，使学生掌握复合材料在力学性能和结构设计方面的特点。 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过本课程的理论教学，使学生具备下列能力： 课程目标 1：从简单结构件的角度来分析复合材料的力学性能，把层压板材料作为分析 问题的起点。采用细观力学方法，宏观力学方法和实验方法求出层压板材料的力学性能。 （支 撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：了解复材连接方式，掌握胶接连接接头的内力与应力分析计算方法、了解 胶接连接设计时应考虑因素。了解机械连接的主要形式、掌握机械连接接头应力分析的步骤。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 175 课程目标 3：结构设计流程为主线，对结构设计要求、设计原则和设计方法进行全面、 系统和完整的阐述，达到了解复合材料结构设计的目的。 （支撑毕业要求指标点 3-4） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解世界先进技术，培养学生的责任感和使命感。教学 过程中严格要求学生，培养学生的“工匠”精神以及严谨求实的工作作风。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题，正确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的各种矛盾，培 养健康向上的人生态度。 思政目标 3：在分组讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生团队合作精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 内容 支撑的毕业 要求指标点 第一章 绪论 2 0 2 课程目标 1 1-3 第二章 单层的刚 度与强度 8 0 8 课程目标 1 1-3 第三章 层合板的 刚度与强 度 8 0 8 课程目标 1 1-3 第四章 复合材 料结构分 析 8 0 6 课程目标 2 2-2 第五章 复合材 料链接 4 0 4 课程目标 3 2-2 第六章 复合材 料结构 4 0 6 课程目标 4 2-2 3-4 学习内容： 第一章 绪论 学习了解什么是复合材料特别是什么是纤维增强树脂基复合材料，了解复合材料的发展 历史及现状。了解复合材料的结构设计的特点。 重点：复合材料的结构设计特点。 第二章 单层的刚度与强度 掌握平面应力状态下单轴的正轴应力-应变关系等。掌握单层的偏轴应力-应变关系;掌握 176 单层弹性模量、柔量及工程弹性常数的计算。掌握单层的弹性指标和单层的失效准则。 重点：单层的偏轴应力-应变关系;掌握单层弹性模量、柔量及工程弹性常数的计算。单 层的弹性指标和单层的失效准则。 难点：单层的弹性指标和单层的失效准则。 第三章 层合板的刚度与强度 掌握层合板的表示法、掌握对称层合板面内内力与面内应力的关系。掌握几种典型对称 层合板的面内刚度系数的计算。了解对称层合板弯曲矩与曲率的关系、掌握对称层合板弯曲 工程弹性常数及弯曲刚度系数的计算。了解一般层合板的面内力与面内应变的关系、了解一 般层合板工程弹性。 重点：对称层合板弯曲矩与曲率的关系、对称层合板弯曲工程弹性常数及弯曲刚度系数 的计算。 难点：称层合板弯曲工程弹性常数及弯曲刚度系数的计算。 第四章 复合材料结构分析 了解在复材构件进行结构分析时所采用的弹性力学的基本方法。了解复材层合梁、薄壁 梁等构件的分析方法及设计计算的基本公式。 重点：弹性力学问题的一般解法、层合梁的分析。 难点：层合梁的分析。 第五章 复合材料连接 了解复材连接方式、掌握胶接连接接头的内力与应力分析计算方法、了解胶接连接设计 时应考虑因素。了解机械连接的主要形式、掌握机械连接接头应力分析的步骤。 重点：机械连接接头的分析。 难点：机械连接接头的分析。 第六章 复合材料结构设计 了解复合材料结构设计过程、了解材料设计包括的几个方面、了解结构设计的一般原则、 掌握典型结构件的设计。 重点：结构设计的一般原则、典型结构件的设计。 难点：结构设计的一般原则。 四、达成教学活动目标的途径和措施 177 1. 通过对复合材料结构设计的特点介绍，建立起复合材料设计和结构设计的同一性的 认知； 2. 通过理论推导，掌握复合材料结构设计三个层次，掌握单层板、多层板的强度和刚 度校核方法。 3. 通过具体案例分析，掌握复合材料结构设计的方法。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+1”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（20%） 、课堂 表现（30%） 、平时作业（30%）和课堂笔记（20%） ； “1”指期末考试成绩，占比 70%；其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有平时作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 178 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 七、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 李顺林，王兴业.复合材料结构设计基础.武汉：武汉理工大学出版社.2008 （二）主要参考书 [1]刘雄亚，晏石林.复合材料制品设计及应用.北京：化学工业出版社. 2003 [2]李顺林.复合材料力学引论.上海：上海交通大学出版社出版.1986 执笔教师：温凯 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 179 材料科学研究综合实验教学大纲 Comprehensive experiment of Materials Science Research 课程类别 专业核心课程 课程编号 0913024B 先修课程 材料研究与测试方法、材 料科学基础、复合材料工 艺与制备实验 适用专业 复合材料与工程 总 学 时 36 学 分 1 讲 0 实 验 36 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 材料是当代社会文明和国民经济的三大支柱之一，是人类社会进步和科学技术发展的物 质基础和技术先导。尤其是新材料的研究、开发与应用反映一个国家的科学技术与工业水平， 关系到国家的综合国力与安全。作为复合材料工程专业的学习，从将来从事材料研究工作的 需求出发，学生必须具备一定的材料科学研究基础。 《材料科学研究综合实验》是复合材料 工程专业必修的专业核心课程，是系统专业学习过程中必不可少的环节。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学和实践教学使学生具备以下知识和能力： 1．规范地掌握材料科学实验的基本操作与基本技能，多种测试仪器的基本使用方法。 具有解决实际材料科学问题的实验思维能力和动手能力。 2．具有仔细观察进而分析判断实验现象的能力，能正确真实的记录实验现象与结果； 处理实验结果时具有逻辑性并能够做出正确的结论；在分析实验结果的基础上，能正确地运 用科学的语言进行表达，能够独立撰写实验报告。 3．能根据实验需要，通过查阅手册、工具书及其他信息源获得有用资料。 二、教学活动目标 （一）课程目标 180 通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力： 课程目标 1：通过一般知识的学习，掌握材料性能测试实验的一般知识，具备处理实验 室一般事故的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 2：通过对不同材料的冲击韧性、抗弯实验、弹性模量、强度、拉伸实验等一 系列性能的测试，进一步巩固和加深有关材料力学性能的基本概念、基本原理。通过系列实 验相结合的训练，更全面地对比材料的力学性能。 （支撑毕业要求指标点 1-4、3-1、3-5） 课程目标 3：通过对材料导热系数、热膨胀系数、温度形变曲线的测定，进一步巩固和 加深有关材料物理性能中热性能的基本概念、基本原理。培养规范化操作技能、准确观察现 象、合理处理数据的能力。 （支撑毕业要求指标点 1-4、3-1、3-5） 课程目标 4：能合理设计一系列石英砂增强环氧树脂复合材料和玻璃纤维增强环氧树脂 复丝材料，通过变量控制来调控材料的力学性能。通过变量控制来研究变量对材料接触角的 影响。 （支撑毕业要求指标点 3-1、3-4、3-5） 课程目标 5：通过对 XRD、热重实验的学习，了解材料的物相结构和热处理过程对材 料性能的影响。 （支撑毕业要求指标点 1-4、3-1、3-5） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解世界先进技术，培养学生的责任感和使命感。教学 过程中严格要求学生，培养学生的“工匠”精神以及严谨求实的工作作风。 思政目标 2：严格执行实验规则和操作规范，培养学生严谨细致的工作作风和实事求是 的科学态度。 思政目标 3：通过合理分工和有效组织，增强学生的团队协作意识，学会处理好人生发 展中的各种关系和矛盾，倡导吃苦耐劳、勇于奉献的优良品德，树立正确的人生观和价值观。 思政目标 4：讲授实验知识点的过程中，注意穿插引入化学发展史的进程，通过讲解前 辈化学家的治学态度和科学精神，培养学生形成辩证的唯物史观和不畏艰险、顽强探索的科 学精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 实验项目名称 学时 类型 要求 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 石英砂增强环氧树脂复 合材料的制备 3 综合 必做 课程目标 4 3-1、3-4、3-5 181 2 导热系数测试 3 验证 必做 课程目标 3 1-4、3-1、3-5 3 热重分析 3 验证 必做 课程目标 5 1-4、3-1、3-5 4 X-射线衍射分析 3 验证 必做 课程目标 5 1-4、3-1、3-5 5 丝束（复丝）表观强度 和表观模量测定 3 综合 必做 课程目标 4 3-1、3-4、3-5 6 接触角测定 3 综合 必做 课程目标 4 3-1、3-4、3-5 7 热膨胀系数测定 3 验证 必做 课程目标 3 1-4、3-1、3-5 8 复合材料拉伸试验 3 验证 必做 课程目标 2 1-4、3-1、3-5 9 冲击韧性试验 3 验证 必做 课程目标 2 1-4、3-1、3-5 10 聚合物的形变-温度曲 线测定 3 验证 必做 课程目标 3 1-4、3-1、3-5 11 抗弯试验 3 验证 必做 课程目标 2 1-4、3-1、3-5 12 材料外观及性能检测 3 综合 必做 课程目标 1 2-2 实验 1. 石英砂增强环氧树脂复合材料的制备 实验目的：掌握石英砂增强环氧树脂基复合材料的制备方法；了解各原料的作用 ；了 解原料配比可能对材料性能的影响。 实验原理：复合材料组成。 实验安排：教师介绍复合材料的组成以及各组成的作用；引导学生对实验进行控制变量 设计；学生以 2 人一组，按实验设计方案进行材料的合成。 实验场所：清隽苑 1-421。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 2. 导热系数测试 实验目的：掌握稳态法测定材料导热系数的方法，了解材料导热系数与温度的关系。 实验原理：导热系数公式。 实验仪器：导热系数测试仪。 实验安排：教师介绍导热系数的定义及测试原理、介绍导热系数测试仪的构造，进行操 作演示；学生以 5 人一组，对事先准备好的样品进行试验。 实验场所：清隽苑 1-140。 182 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 3. 热重分析 实验目的：了解热重分析法的基本原理和差热分析仪的基本构造；掌握热重分析仪的使 用方法；测定硫酸铜晶体试样的差热谱图,并根据所得到的差热谱图，分析样品在加热过程 中发生的化学变化。 实验仪器：热重分析仪。 实验安排：教师介绍热重分析的原理、热重分析仪的构造；进行操作演示，采集并描绘 一张热重图，对热重图进行分析；学生以 5 人一组，对事先准备好的衍射结果进行物相检索 分析。 实验场所：清隽苑 1-203。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 4. X-射线衍射分析 实验目的：了解 X 射线衍射仪的结构与使用；练习机器检索对多晶物质进行物相分析。 实验原理：布拉格方程；PDF 卡片。 实验仪器：X 射线衍射仪。 实验安排：教师介绍 X 射线衍射仪的构造，进行操作演示，采集并描绘一张衍射图， 进行物相自动检索演示；学生以 2 人一组，对事先准备好的衍射结果进行物相检索分析。 实验场所：清隽苑 1-208。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 5. 丝束（复丝）表观强度和表观模量测定 实验目的：掌握丝束表观强度测定法；掌握丝束表观模量测定法。 实验原理：丝束（复丝）和单丝不一样，它是一个多元体，如果直接加载拉伸，则纤维 断裂参差不齐，所以国际规定将丝浸上树脂，让其粘结为一个整体。然而这个整体由纤维和 树脂掺杂组成，不是一个均匀体，于是就将此种情况下测试的丝束强度和模量用“表观”二字 限定；抗拉强度；弹性模量。 183 实验仪器：万能试验机。 实验安排：教师介绍电子拉力试验机的构造，进行操作演示；学生以 2 人一组，对事先 准备好的样品进行试验。 实验场所：清隽苑 1-140。 实验报告要求：写出实验原理；具体操作步骤；改变变量测得一系列数据将，结果以表 格列出，对其进行对比分析，得出变量如何影响强度和弹性模量；写出实验的体会与疑问， 完成实验思考题。 实验 6. 接触角测定 实验目的：了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用；掌握用静滴接触 角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。 实验原理：Young 方程。 实验仪器：接触角/界面张力测量仪，微量注射器。 实验安排：教师介绍接触角的定义以及测试原理。接触角/界面张力测量仪的构造，进 行操作演示，采集一张图，得到材料的接触角；学生以 5 人一组，对事先准备好的材料进行 测试。 实验场所：清隽苑 1-423。 实验报告要求：写出实验原理；具体操作步骤；改变变量测得一系列数据将，结果以表 格列出，对其进行对比分析，得出变量如何影响接触角；写出实验的体会与疑问，完成实验 思考题。 实验 7. 热膨胀系数测定 实验目的：掌握示差法测定材料热膨胀系数的原理和方法；了解材料的膨胀曲线对生产 的指导意义。 实验原理：线膨胀系数。 实验仪器：热膨胀仪 实验安排：教师介绍膨胀系数的定义以及测试原理；介绍热膨胀仪的构造，进行操作演 示；学生以 5 人一组，对事先准备好的样品进行试验。 实验场所：清隽苑 1-140。 实验报告要求：写出实验原理；具体操作步骤；改变变量测得一系列数据将，结果以表 184 格列出，对其进行对比分析，得出变量如何影响线膨胀系数；写出实验的体会与疑问，完成 实验思考题。 实验 8. 复合材料拉伸试验 实验目的：掌握拉伸强度和弹性模量的测定方法；计算断裂(或最大载荷)伸长率。 实验原理：断后伸长率；断面收缩率。 实验仪器：电子拉力试验机。 实验安排：教师介绍材料拉升测试的原理与方法，介绍拉伸实验结果数据处理及分析方 法；介绍电子拉力试验机的构造，进行操作演示；学生以 5 人一组，对事先准备好的样品进 行试验。 实验场所：清隽苑 1-140。 实验报告要求：写出实验原理；具体操作步骤；改变变量测得一系列数据将，结果以表 格列出，对其进行对比分析，得出变量如何影响线膨胀系数；写出实验的体会与疑问，完成 实验思考题。 实验 9. 冲击韧性试验 实验目的：掌握材料冲击强度的意义及测试方法。通过测定冲击韧性，比较不同材料的 冲击性能和破坏断口的形貌。 实验原理：冲击吸收功；冲击韧性。 实验仪器：数显悬臂梁冲击试验机。 实验安排：实验安排：教师介绍材料冲击强度的意义、测试原理及测试方法；进行操作 演示，得到数据；学生以 2 人一组，对事先准备好的材料进行实验。 实验场所：清隽苑 1-140。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 10. 聚合物的形变-温度曲线测定 实验目的：掌握测定聚合物温度－形变曲线的方法；了解 XWJ-500B 热机分析仪的工作 原理及结构；测量聚甲基丙烯酸甲酯的转变温度。 实验原理：聚合物试样上施加恒定荷载，在一定范围内改变温度，试样形变会随温度的 变化儿变化，以形变或相对形变对温度作图，所得的曲线为温度—形变曲线。 185 实验仪器：热机分析仪。 实验安排：实验安排：教师介绍材料形变与温度之间的关系，介绍材料结构对形变温度 曲线的影响，讲述形变-温度曲线的测试方法及原理；进行操作演示，得到数据；学生以 5 人一组，对事先准备好的材料进行实验。 实验场所：清隽苑 1-423。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 11. 抗弯试验 实验目的：掌握抗弯强度的意义。练习用三点抗弯的方法测试石英砂增强环氧树脂复合 材料和玻璃纤维增强聚乙烯复合材料的抗弯强度。 实验原理：三点弯曲试验是检验金属弯曲力学性能的实验方法，多用于检测相关金属材 料产品的规格。将样品放在有一定距离的两个支撑点上，在两个支撑点中点上方向标本施加 向下的载荷，标本的 3 个接触点形成相等的两个力矩时即发生三点弯曲，样品将于中点处发 生断裂。 实验仪器：三点弯曲试验机。 实验安排：教师介绍材料抗弯强度的意义，讲述材料抗弯强队的测试方法及原理；进行 操作演示，得到数据；学生以 2 人一组，对事先准备好的材料进行实验。 实验场所：清隽苑 1-140。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 实验 12. 材料外观及性能检测 实验目的：认识材料外观及性能检测的必要性；熟悉和掌握材料外观和性能的检测和分 析方法。操作材料硬度及光泽度的测试。 实验原理：巴氏硬度法；光泽度对比。 实验仪器：巴氏硬度计、光泽度计。 实验安排：教师介绍材料外观及性能测试的必要性、材料的检测方法；教师介绍巴氏硬 度计及光泽度计的原理，进行操作演示，得到数据；学生以 2 人一组，对事先准备好的材料 进行实验。 186 实验场所：清隽苑 1-411。 实验报告要求：简述实验原理及实验方法，详细介绍实验步骤，记录实验数据及实验结 果，写出实验的体会与讨论，完成实验思考题。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 采用课前预习、查阅文献资料、小组讨论、设计方案等方式，激发学生的学习兴趣 和参与度，逐步形成有机化学实验的基本思想和基本思维方法。 2. 强化实验过程的全面指导，培养学生的实践能力，落实教学目标；合理利用富媒体 教学，增加学生的感性认识，提高教学效率。 3. 注重课后总结反思，自行解决实际问题，提升学生的实践能力、创新意识和科学素 养。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、预习 报告（30%）和实验报告（40%） ； “2”指卷面成绩与实验操作，分别占比 30%和 40%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 预习报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写整齐，内容完整，能够 指导实验顺利进行，参考性强； B：80~89 分，按时完成预习报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，能够指导实验进行，参考性较强； C：70~79 分，按时完成预习报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，照抄教材 内容，参考性不强； D：60~69 分，催交，或格式不规范，字体不统一，书写不太整齐；照抄教材内容，无 参考性； E：0 分，催交未果。 187 3. 实验报告评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写整齐，绘图精美，实验 结果分析深入合理，思考题回答准确、完整； B：80~89 分，按时完成实验报告，格式规范，字体统一，书写较为整齐，内容基本完 整，绘图规范，实验结果分析合理，思考题回答较准确、完整； C：70~79 分，按时完成实验报告，格式欠规范，字体统一，书写不太整齐，绘图较规 范，实验结果分析较合理，思考题回答完整； D：60~69 分，催交，格式欠规范，字体欠统一，书写不太整齐，绘图欠规范，实验结 果分析不深入或无分析，思考题回答不完整； ； E：0 分，催交未果。 4. 实验操作评价方法与标准 A：90~100 分，实验前预习扎实，精心准备实验器材，整个实验过程认真操作，时间安 排合理，操作无误，实验数据准确或产率高； B：80~89 分，实验前预习扎实，实验器材准备妥当，整个实验过程认真操作，时间安 排较合理，操作无误，实验数据较准确或产率较高； C：70~79 分，实验前预习欠佳，实验器材准备欠妥当、 ，整个实验过程操作较认真，时 间安排欠合理，操作有失误，实验数据欠准确或产率不高； D：60~69 分，实验前没预习，实验器材准备欠妥，整个实验操作过程较认真，无时间 安排，实验数据不准确或产率非常低； E：0 分，实验前没预习，实验器材无准备，不进行实验操作。 学期末，每个学生所有预习报告、实验操作、实验报告的平均值，即是该同学最后评价 的预习报告、实验操作、实验报告的评价成绩。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 王兆波，王宝祥，郭志岩. 实用材料科学与工程实验教程. 北京：化学工业出版社. 2019 188 （二）主要参考书 欧阳国恩. 复合材料实验指导书. 武汉：武汉理工大学出版社. 2011 执笔教师：郭芳 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 189 3. 专业选修课程 文献检索与论文写作指导课程教学大纲 Literature Information Retrieval ＆ Paper Writing 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913025B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 复合材料学 总 学 时 32 讲 20 授 学 分 上机 2 12 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《文献检索与论文写作指导》是本科各专业的一门专业素质拓展课程，培养学生运用网 络学术资源的检索技巧，并从文献资源中获取有用信息，同时，掌握学术论文的写作流程、 规范、写作技巧以及论文投稿，为适应学业需求和将来从事科研工作奠定基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学和上机教学使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握常用中、英文网络数据库的各种检索方法，能够快速、全面、准确的查询网络 信息资源； 2. 能按照检索要求独立地完成数字图书、数字期刊论文、标准、专利、报告等多种类 型的信息资源的查询任务； 3. 学会学术论文的写作和投稿，掌握一门科研必备的基本功，为后续毕业论文的写作 打下坚实的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的学习，使学生了解各自专业及相关专业文献的概况，掌握信 190 息检索的基本原理与方法，能够从海量的文献信息源中，快、准、全地获取有用的信息。 （支 撑毕业要求指标点 1-4、2-2） 课程目标 2：通过各种传统和网络文献资源的介绍，结合实践操作，教会学生使用现代 信息技术和方法高效学习，培养独立自主学习和终身学习能力。 （支撑毕业要求指标点 3-1、 3-3） 课程目标 3：掌握论文框架构思、论文撰写规范、论文投稿过程和方法，提高学生论文 的写作能力，基本能够独立完成本学科学术论文的写作和投稿。 （支撑毕业要求指标点 3-2、 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解国外文献，培养学生的责任感和使命感。教学过程 中严格要求学生，培养学生的诚实守信精神以及严谨求实的工作作风。 思政目标 2：在文献检索过程中，培养学生用联系的、全面的、发展的观点看问题，正 确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的各种矛盾，培养健康向上的人生态度。 思政目标 3：在实际教学过程中，通过合理分工和有效组织，培养学生团队合作精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 讲授 上机 小计 支撑 课程目标 文献信息检索基础 2 0 2 课程目标 1 1-4 和 2-2 文献信息检索工具基础 1 0 1 课程目标 2 3-1 和 3-3 第三章 网络信息资源的检索与 文献线索的应用 1 0 1 课程目标 3 3-2 和 3-5 第四章 EV 平台与 EI 的检索 2 2 4 课程目标 1 1-4 和 2-2 第五章 引文索引及其检索 2 2 4 课程目标 1 1-4 和 2-2 第六章 中文文献检索平台及其 数据库的检索 2 2 4 课程目标 1 1-4 和 2-2 第七章 中文电子图书数据库的 检索 2 2 4 课程目标 2 3-1 和 3-3 第八章 经典外文检索平台及其 数据库的检索 2 2 4 课程目标 2 3-1 和 3-3 第九章 特种文献的检索 2 0 2 课程目标 2 3-1 和 3-3 章序 第一章 第二章 内容 191 支撑的毕业 要求指标点 第十章 文献的合理使用 2 0 2 课程目标 3 3-2 和 3-5 第十一章 学术规范与论文写作 2 2 4 课程目标 3 3-2 和 3-5 学习内容： 第 1 章 文献信息检索基础 文献信息基本知识。文献信息检索。计算机检索基础 重点：文献信息检索的方法和步骤。 难点：选择检索词的原则，计算机统一检索与其他检索表述。 第 2 章 文献信息检索工具基础 文献信息检索工具概要。中文综合性检索工具。境外文献综合性检索工具 重点：中文图书检索工具，中文期刊检索与评价工具。 难点：境外图书、境外报刊、境外特种文献的检索。 第 3 章 网络信息资源的检索与文献线索的应用 网络信息资源的检索。学术搜索引擎。互联网时代的世界图书馆与信息服务。基于文献 检索的科技查新。文献原文的获取。 重点：网络信息检索工具，主要学术搜索引擎的运用。 难点：文献查新的性质与应用。 第 4 章 EV 平台与 EI 的检索 El 与 EV 平台简介。EI 系列文献概要。EI 的网络检索。 重点：掌握 EI 数据库的检索方法。 难点：EI 数据库及其核心与外围文献的识别。 第 5 章 引文索引及其检索 引文索引概述。SCI 与 SSCI 简介。引文索引网络数据库的检索 重点：Web of Knowledge 平台与 Web of Science 数据库、中国科学引文数据库、科学引 文数据库、以及中国引文数据库的使用。 难点：SCI 与 SSCI 的编排结构与检索方法。 第 6 章 中文文献检索平台及其数据库的检索 CNKI 平台及中国期刊全文数据库的检索。万方数据知识服务平台及其检索。维普期刊 资源整合服务平台及其期刊文献的检索。读秀学术搜索。 192 重点：掌握 CNKI、万方、维普数据知识服务平台的检索方法。 难点：CNKI 平台、数字出版物超市的架构与资源， KNS 系统中（中国期刊全文数据 库）的检索。 第 7 章 中文电子图书数据库的检索 超星电子图书。书生之家电子图书。方正 Apabi 电子图书。CADAL 数字图书馆。 重点：超星数据库简介、检索方法、以及超星数字图书的阅读和下载。 难点：电子图书数据库的简介、检索与使用方法。 第 8 章 经典外文检索平台及其数据库的检索 EBSCOhost 平台及其数据库的检索。SpringerLink 平台及其数据库的检索。SciVerse 平 台及其 ScienceDirect 数据库的检索。Scitation 平台及其电子全文期刊的检索。 重点：SpringerLink、ScienceDirect 的检索语言与检索技巧。 难点：Scitation 平台的检索方法、检索结果的处理与个性化服务。 第 9 章 特种文献的检索 科技报告。专利文献的检索。标准文献的检索。会议文献及其检索。学位论文及其检 索。 重点：科技报告、标准文献、会议论文、以及学位论文的检索方法。 难点：知识产权和专利的基本理论、基本知识，获得专利信息检索能力。 第 10 章 文献的合理使用 合理使用概述和判定标准。合理使用的法律规定。电子文献的合理使用 重点：合理使用的法律规定，图书馆对电子文献合理使用的一般规定。 难点：合理使用的判定标准。 第 11 章 学术规范与论文写作 学术规范。学术论文的撰写。学术论文的投稿。 重点：学术论文的结构及撰写要求（论文标题、作者署名、作者单位与个人信息、摘要 及图文摘要、关键词、英文标题、作者、单位、摘要、关键词、分类号、前言、正文部分、 结论、致谢、参考文献、附录）。 难点：摘要、引言、结论的撰写。 四、达成教学活动目标的途径和措施 193 1. 对课程涉及的理论观点、知识体系、基本原理、操作方法等等理论性较强的内容进 行课堂讲授，结合板书、PPT、音视频资料等媒介，获得较为完整的理论知识。 2. 课堂上进行讨论，参与者分为若干小组，每组 4 到 6 人，围绕中心话题进行小组讨 论。讨论环节中，每组选取代表发言，小组的所有参与者需要对本组的讨论结果进行总结。 3. 本课程有 10 个学时的上机，采用启发式教学，培养学生的实际操作能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 194 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 王细荣，郭培铭，张佳.《文献信息检索与论文写作》（第七版）.上海：上海交通大学 出版社. 2020 （二）主要参考书 [1] 王荣民.化学化工信息及网络资源的检索与利用（第 4 版）.北京：化学工业出版 社.2016 [2] 余向春.化学文献及查阅方法（第三版）.北京：科学出版社.2003 执笔教师：李利红 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 195 专业英语课程教学大纲 Specialized English 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913026B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 大学英语 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是普通高等院校复合材料与工程专业的一门实用性较强的专业选修课程。它的任 务是在培养学生了解有关材料科学知识的基础上，重点掌握英语阅读、翻译和书写能力以及 训练听说能力，从而使学生能自如得体地运用语言、熟悉并掌握当代材料科学理论和研究现 状，提高作为复合材料与工程研究者的基本素质，为学生毕业后从事材料类研究工作打下基 础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学，使学生具备以下知识和能力： 1. 阅读能力要求：通过学习专业英语，使学生能读懂相关专业的英语书刊和文献，了 解书籍和文献的核心内容，进一步提高阅读英语科技资料的能力,并能以英语为工具获取复 合材料与工程专业所需要的信息； 2. 英汉互译能力要求：能够翻译一般性材料类文献和书籍内容； 3. 写作能力要求：能够运用所学语言知识，写出基本符合格式规范的一般性文章、论 文摘要和电子邮件等； 4. 听力能力要求：能基本听懂正常语速的一般科研交流活动中的讲座、报告、会议等； 5. 口语能力要求：能够用英语介绍所学专业基本情况，进行简单的工作报告等； 二、教学活动目标 （一）课程目标 196 通过本课程的理论教学和实践训练，使学生具备下列能力： 课程目标 1：能够掌握材料工程英语的语法特点和常用表达方式，熟悉专业英语的表达 和语言习惯。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：掌握一定数量的常用专业词汇、短语及句式，能够阅读和翻译一般难度的 专业英语文献和书籍。 （支撑毕业要求指标点 3-2） 课程目标 3：能够运用所学语言知识，写出基本符合格式规范的一般性文章、论文摘要 和电子邮件等。 （支撑毕业要求指标点 3-2、3-3） 课程目标 4：进一步锻炼学生的听力和口语能力，能基本听懂正常语速的一般科研交流 活动中的讲座、报告、会议等；能够用英语介绍所学专业基本情况，进行简单的工作报告等。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 5：能够通过专业英语的学习，加深对金属材料（包括合金） 、陶瓷材料、聚 合物材料、复合材料、纳米材料和生物医学材料的化学组成、性质、种类、制造技术和用途 等基础知识的理解。 （支撑毕业要求指标点 1-4） （二）思政目标 思政目标 1：借助英语语言，了解我国材料的开发和应用对人类文明发展史的贡献，树 立学生的文化自信，使学生体会中华民族的历史厚重感和自豪感。 思政目标 2：通过专业英语的学习，教授学生英语知识、训练语言应用技能、拓宽其国 际视野，引导学生辨识中外文化的精髓，弘扬其爱国主义精神。 。 思政目标 3：教学过程中，增设小组 ppt 展示课，以学生为主体分成若干小组，分工合 作完成某一专业主题介绍，培养学生团队合作精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 第一章 Introduction to Materials Science and Engineering 6 0 6 课程目标 1、2、3、5 1-4、3-2、3-3 第二章 Metallic Materials and Alloys 4 0 4 课程目标 1、2、3、5 1-4、3-2、3-3 第三章 Ceramics 4 0 4 课程目标 1、2、3、5 1-4、3-2、3-3 第四章 Polymer 4 0 4 课程目标 1、2、3、5 1-4、3-2、3-3 第五章 Composites 4 0 4 课程目标 1、2、3、5 1-4、3-2、3-3 197 第六章 Nanostructured Materials 6 0 6 课程目标 1、2、3、5 1-4、3-2、3-3 第七章 Biomaterials 4 0 4 课程目标 1、2、3、5 1-4、3-2、3-3 学习内容： 1．第一章 Introduction to Materials Science and Engineering Materials Science and Engineering, Classification of Materials and Modern Materials Needs, Atomic Structure of Materials, Physical and Chemical Properties of Materials, Mechanical Properties of Materials. 重点：全文翻译及一些专业词汇。 难点：长句的翻译。 2．第二章 Metallic Materials and Alloys Introduction to Metals and Alloys, Superalloy, Important Characters of Metallic Materials Malleability, Ductility & Corrosion. 重点：全文翻译及一些专业词汇。 难点：金属材料的韧性、延展性和腐蚀性。 3．第三章 Ceramics Introduction to Ceramic Materials, Relationship between Microstructure, Processing. and Applications, Bioceramics (Part I ). 重点：微孔结构、加工和应用之间的关系。 难点：微孔结构、加工和应用之间的关系。 4．第四章 Polymer Introduction to Polymers, Soft Materials: Polymers and Plastics, Polymers for Food Packaging and Health Systems. 重点：全文翻译；软质材料:聚合物和塑料；用于食品包装和卫生系统的聚合物。 难点：用于食品包装和卫生系统的聚合物。 5．第五章 Composites Introduction to Composites, Properties of Composite Materials, Polymer Nanotechnology: Nanocomposites. 重点：全文翻译及一些专业词汇。 难点：聚合物纳米技术：纳米复合材料。 6．第六章 Nanostructured Materials Nanotechnology and Nanostructured Materials, Creation of Nanomaterials, Applications of Nanostructured Materials. 198 重点：纳米技术和纳米结构材料；纳米材料的产生；纳米材料的应用。 难点：纳米技术和纳米结构材料；长句的翻译。 7．第七章 Biomaterials Biomaterial: An Introduction, Applications of Biocomposites, Biocompatible Dental Materials. 重点：生物材料专业词汇。 难点：生物材料的介绍及应用。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握材料工程专业英语的语法特点和常用表达方式，利用英语 形式的学习，帮助学生加深对金属材料（包括合金） 、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料、 纳米材料和生物医学材料的化学组成、性质、种类、制造技术和用途等基础知识的理解。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用互动式教学，结合智能软件，进行课外作业选题练习，从而锻炼学生相关知识 和方法的实际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 199 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 匡少平，王世颖，顾元香. 材料科学与工程专业英语（第三版）. 北京：化学工业出版 社. 2015 （二）主要参考书 [1] 范积伟.材料专业英语.北京：机械工业出版社.2017 200 [2] 张军.材料专业英语译写教程.北京：机械工业出版社.2001 [3] 郝凌云.复合材料与工程专业英语.北京：化学工业出版社.2014 执笔教师： 卫晓琴 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 201 材料性能学课程教学大纲 Properties of Materials 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913027B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料概论、无机材料 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 材料性能学是普通高等院校复合材料与工程专业的一门专业选修课，是为培养复合材料 与工程专业应用型人才服务的。它是培养复合材料与工程专业人才的整体知识结构及能力结 构的重要组成部分，是进一步进行该方向研究和从事相关实践的基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学，使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握材料的力学性能和物理性能的基本概念、物理本质、变化规律及相应性能指标 的工程意义。 2. 掌握材料的弹性变形，材料的塑性变形，材料的断裂与断裂韧性，材料的扭转、弯 曲、压缩性能，材料的硬度，材料的冲击韧性及低温脆性，材料的疲劳性能，材料的磨损性 能，材料的高温力学性能。 3. 掌握材料在环境介质作用下的腐蚀，材料的强韧化，材料的热学性能，材料的磁学 性能，材料的电学性能和材料的光学性能。 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过本课程的理论教学和实践训练，使学生具备下列能力： 课程目标 1：掌握材料的力学性能和物理性能的基本概念、物理本质、变化规律及相应 性能指标的工程意义，拓展学生专业知识。 （支撑毕业要求指标点 1-4、2-2） 202 课程目标 2：掌握材料的弹性变形，材料的塑性变形，材料的断裂与断裂韧性，材料的 扭转、弯曲、压缩性能，材料的硬度，材料的冲击韧性及低温脆性，材料的疲劳性能，材料 的磨损性能，材料的高温力学性能，培养学生专业素质。 （支撑毕业要求指标点 1-4、2-2） 课程目标 3：掌握材料在环境介质作用下的腐蚀，材料的强韧化，材料的热学性能，材 料的磁学性能，材料的电学性能和材料的光学性能，能应用专业知识分析解决实际问题。 （支 撑毕业要求指标点 1-4、3-3） （二）思政目标 思政目标 1：在学习不同材料性能的同时，介绍我国高性能材料的发展历程，培养学生 的民族自豪感。 思政目标 2：通过材料性能优缺点的介绍以及使用材料的合理选择，培养学生用联系的、 全面的、发展的观点看问题，正确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的各种 矛盾，培养健康向上的人生态度。 思政目标 3：采用分组讨论教学，通过合理分工和有效组织，培养学生团队合作精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 内容 支撑的毕业 要求指标点 第一章 材料单向静拉伸的力 学性能 3 0 3 课程目标 1、2 1-4、2-2 第二章 材料在其他静载下的 力学性能 3 0 3 课程目标 1、2 1-4、2-2 第三章 材料的冲击韧性及低 温脆性 2 0 2 课程目标 2 1-4、2-2 第四章 材料的断裂韧性 3 0 3 课程目标 2 1-4、2-2 第五章 材料的疲劳性能 3 0 3 课程目标 2 1-4、2-2 第六章 材料的摩损性能 2 0 2 课程目标 2 1-4、2-2 第七章 材料的高温力学性能 3 0 3 课程目标 1、2 1-4、2-2 第八章 材料的热学性能 3 0 3 课程目标 3 1-4、3-3 第九章 材料的磁学性能 3 0 3 课程目标 3 1-4、3-3 第十章 材料的电学性能 3 0 3 课程目标 3 1-4、3-3 203 第十一章 材料的光学性能 2 0 2 课程目标 3 1-4、3-3 第十二章 材料的压电性能与铁 电性能 2 0 2 课程目标 3 1-4、3-3 学习内容： 第一章 材料单向静拉伸的力学性能 力——伸长曲线和应力——应变曲线，弹性形变及其性能指标，非理想弹性与内耗，塑 性变形及其性能指标，断裂。 重点：力——伸长曲线和应力——应变曲线，材料的弹性变形以及性能指标。 难点：塑性变形的实质以及指标测方法。 第二章 材料在其他静载下的力学性能 应力状态软性系数，扭转、弯曲与压缩的力学性能，缺口试样静载力学性能，硬度。 重点：应力状态软性系数，扭转、弯曲与压缩的力学性能指标。 难点：缺口试样静载力学性质。 第三章 材料的冲击韧性及低温脆性 冲击弯曲试验与冲击韧性，低温脆性。 重点：冲击韧性及其工程意义，低温脆性的物理性质。 难点：系列冲击实验与低温脆性。 第四章 材料的断裂韧性 线弹性条件下的断裂韧性，弹塑性条件下的断裂韧性，影响材料断裂韧度的因素，断裂 韧度在工程中的应用。 重点：低应力脆性，影响断裂韧度的因素。 难点：塑性区修正的意义、方法和条件。 第五章 材料的疲劳性能 疲劳破坏的一般规律，疲劳破坏的机理，疲劳抗力指标，影响材料几机件疲劳强度的因 素，热疲劳。 重点：疲劳破坏的一般规律；疲劳疲劳破坏的机理。 难点：影响疲劳强度的因素。 第六章 材料的摩损性能 204 磨损的基本概念及类型，磨损过程，耐磨性及其测量方法，提高材料耐磨性的途径。 重点：磨损的概念，耐磨性的测量方法。 难点：提高材料耐磨性的途径。 第七章 材料的高温力学性能 高温蠕变性能，其他高温力学性能。 重点：蠕变的一般规律，影响蠕变性能的主要因素。 难点：高温疲劳性能。 第八章 材料的热学性能 热学性能的物理基础，热容，热膨胀，热传导。 重点：热学性能的物理基础，热学性能的物理本质。 难点：测量方法及其应用。 第九章 材料的磁学性能 基本磁学性能，抗磁性与顺磁性，铁磁性与反磁性。 重点：磁学性能，磁性的分类。 难点：铁磁性的基本特点及如何判定。 第十章 材料的电学性能 导电性能，热电性能，半导体导电性的敏感效应，介质极化与介电性能，电介质的介质 损耗，绝缘材料的抗电强度。 重点：材料的导电性能，影响介电常数的因素。 难点：抗电强度的测量与应用。 第十一章 材料的光学性能 线性光学性能，非线性光学性能。 重点：线性光学性能的应用及其影响因素，非线性光学性能的应用。 难点：非线性光学极化系数的测量。 第十二章 材料的压电性能与铁电性能 压电性能，热释电与铁电性能，铁电材料的电光效应及其应用，影响材料压电性及铁电 性的因素，压电与铁电性能的测量，绝缘材料的抗电强度。 重点：压电效用的基本原理，PLZT 陶瓷的各种电光性能及应用。 205 难点：铁电和热释放点参数的测量。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握材料工程专业英语的语法特点和常用表达方式，利用英语 形式的学习，帮助学生加深对金属材料（包括合金） 、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料、 纳米材料和生物医学材料的化学组成、性质、种类、制造技术和用途等基础知识的理解。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用互动式教学，结合智能软件，进行课外作业选题练习，从而锻炼学生相关知识 和方法的实际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； 206 C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 付华，张光磊. 材料性能学（第 2 版）.北京：北京大学出版社. 2017 （二）主要参考书 [1] 张帆，郭益平，周伟敏. 材料性能学（第 2 版）. 上海：上海交通大学出版社. 2014 [2] 王从曾.材料性能学. 北京：北京工业出版社. 2001 执笔教师： 卫晓琴 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 207 功能复合材料及其应用课程教学大纲 Functional composite materials and applications 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913028B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料科学基础、复合材料学 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是普通高等院校复合材料与工程专业的一门实用性较强的专业选修课程，是为培 养复合材料与工程专业应用型人才服务的。它是培养复合材料与工程专业人才的整体知识结 构及能力结构的重要组成部分，是进一步进行该方向研究和从事相关实践的基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学，使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握功能复合材料、聚合物基摩阻功能复合材料、光功能复合材料、生体功能复合 材料、多功能复合材料、梯度功能复合材料、机敏复合材料与智能复合材料结构等功能复合 材料的基本原理、功能特性； 2. 理解功能复合材料、聚合物基摩阻功能复合材料、光功能复合材料、生体功能复合 材料、多功能复合材料、梯度功能复合材料、机敏复合材料与智能复合材料结构等功能复合 材料的组分材料和制备技术； 3. 了解功能复合材料、聚合物基摩阻功能复合材料、光功能复合材料、生体功能复合 材料、多功能复合材料、梯度功能复合材料、机敏复合材料与智能复合材料结构等功能复合 材料的相关应用等方面的知识。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过学习功能复合材料的基本原理、功能特性，使学生了解并掌握不同复 208 合材料的功能特点，积累一定的专业知识。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：通过学习功能复合材料的组分材料和制备技术，使学生了解并掌握不同复 合材料的组分及其制备方法，拓展其专业知识，培养专业素质。 （支撑毕业要求指标点 1-4， 2-2） 课程目标 3：通过学习功能复合材料的相关应用知识，为实际问题的解决提供方法指导， 提高学生应用专业知识分析解决问题的能力。 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：通过介绍先进功能材料，使学生了解材料发展的世界水平及我国先进材料 的国际地位，培养学生的民族自豪感、责任感和使命感。 思政目标 2：在教学过程中，采取分组讨论形式，培养学生的团队合作精神。 思政目标 3：教学过程中严格要求学生，培养学生严谨求实的工作作风。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 第一章 绪论 2 0 2 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第二章 聚合物基导电功能复合 材料 4 0 4 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第三章 压电功能复合材料 4 0 4 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第四章 磁性复合材料 4 0 4 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第五章 电磁波吸收功能复合材 料 4 0 4 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第六章 聚合物基减磨功能复合 材料 2 0 2 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第七章 聚合物基摩阻功能复合 材料 4 0 4 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第八章 阻尼功能复合材料 2 0 2 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第九章 其他功能复合材料 6 0 6 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 学习内容： 第一章 绪论 209 功能复合材料概述，功能复合材料的设计，功能复合材料的应用与发展 重点：功能复合材料的设计；功能复合材料的应用与发展。 难点：功能复合材料的设计。 第二章 聚合物基导电功能复合材料 概述，聚合物基导电功能复合材料的组成，聚合物基导电功能复合材料的导电机理，聚 合物基导电功能复合材料的制备技术，影响聚合物基导电功能复合材料导电性能的因素，几 种典型的聚合物基导电功能复合材料，聚合物基导电功能复合材料的应用。 重点：聚合物基导电功能复合材料的导电机理，影响聚合物基导电功能复合材料导电性 能的因素。 难点：聚合物基导电功能复合材料的制备技术。 第三章 压电功能复合材料 概述，压电功能复合材料的性能及制备方法，压电功能复合材料的研究进展，压电功能 复合材料的应用。 重点：压电功能复合材料的性能及制备方法，压电功能复合材料的研究进展。 难点：压电功能复合材料的制备方法。 第四章 磁性复合材料 磁性复合材料简介，聚合物基磁性复合材料的组成，聚合物基磁性复合材料的制备工艺， 磁流变体简介，磁性复合材料的性能及应用，磁性复合材料的老化机理及其防护。 重点：聚合物基磁性复合材料的组成，聚合物基磁性复合材料的制备工艺。 难点：聚合物基磁性复合材料的制备工艺。 第五章 电磁波吸收功能复合材料 概述，吸波功能复合材料的吸波机理，吸波动能复合材料的分类及组成，吸波功能复合 材料的性能与制备技术，结构吸波功能复合材料在飞机上的应用。 重点：吸波功能复合材料的吸波机理，吸波功能复合材料的性能与制备技术。 难点：吸波功能复合材料的制备技术。 第六章 聚合物基减磨功能复合材料 聚合物基减磨功能复合材料的类别及特点，聚合物基减磨功能复合材料的摩擦磨损分析， 几种典型聚合物基减磨功能复合材料 210 重点：聚合物基减磨功能复合材料的类别及特点。 难点：聚合物基减磨功能复合材料的摩擦磨损分析。 第七章 聚合物基摩阻功能复合材料 概述，聚合物基摩阻复合材料的摩擦与磨损分析，聚合物基摩阻复合材料的性能及影响 因素，树脂基摩阻复合材料的组成，典型树脂基摩阻复合材料产品生产工艺。 重点：聚合物基摩阻复合材料的摩擦与磨损分析，聚合物基摩阻复合材料的性能及影响 因素。 难点：典型树脂基摩阻复合材料产品生产工艺。 第八章 阻尼功能复合材料 概述，复合材料的阻尼性能。 重点：复合材料的阻尼性能。 难点：复合材料的阻尼性能。 第九章 其他功能复合材料 装甲防护功能复合材料，耐化学腐蚀功能复合材料，光功能复合材料，生体功能复合材 料，多功能复合材料，机敏复合材料与智能复合材料结构，仿生功能复合材料，纳米复合材 料，梯度功能复合材料，其他功能复合材料。 重点：耐化学腐蚀功能复合材料，纳米复合材料。 难点：梯度功能复合材料。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握功能复合材料及其应用，帮助学生加深对电磁波吸收功能 复合材料、聚合物基摩阻功能复合材料、光功能复合材料、生体功能复合材料、多功能复合 材料、梯度功能复合材料、机敏复合材料与智能复合材料结构等功能复合材料的基本原理、 功能特性、组分材料和制备技术等基础知识的理解。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用互动式教学，结合智能软件，进行课外作业选题练习，从而锻炼学生相关知识 和方法的实际应用能力。 五、考核方式 211 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 212 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材. 曾黎明.功能复合材料及其应用.北京：化学工业出版社.2007 （二）主要参考书 [1] 张骥华，施海瑜.功能材料及其应用(第 2 版) .北京：机械工业出版社.2017 [2] 尹洪峰.功能复合材料.北京：冶金工业出版社.2013 执笔教师： 卫晓琴 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 213 高分子材料成型加工基础课程教学大纲 Fundamentals of polymer materials processing 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913029B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 高等数学、材料科学基础、 高分子化学、高分子物理 总 学 时 34 学 分 2 讲 34 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 高分子材料成型加工基础课程是复合材料与工程专业的一门重要课程，它是在学过高等 数学、材料科学基础、高分子化学、高分子物理等课程的基础上，所选修的一门专业课程， 是将高分子化学，高分子物理等专业知识应用于橡胶及塑料成型加工的桥梁，本课程主要讲 授高分子材料及其配方、加工方法、工艺过程、加工工艺原理以及高分子材料的加工性质（包 括加工过程中的行为） 。 （二）课程任务 本课程以使学生了解高分子聚合物加工的方法以及具体过程为目的，通过课堂教学，学 生 ppt 报告和讨论等环节加深学生对橡胶及塑料加工理论及成型工艺的认识，不仅加深学生 对聚合物的结构与性能的关系的理解，增强理论与实际结合的能力，培养学生独立分析问题、 解决问题的能力，而且为学生毕业从事高分子材料加工与制备打下基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过课程的讲授让学生对高分子材料及工程历史、现状和未来发展有较为 清楚的了解，深入理解各种加工方法原理和技术，认识每一个环节在材料结构演变和性能确 定中的作用。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：运用及分析能力的训练和深化：在知识点的学习及相应的计算、分析、工 214 艺学习的过程中，同学们应该学会运用基本的高分子材料的制备及表征手段，尽最大可能掌 握加工技巧，熟悉操作理论，以达到理论和实践的有机结合。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：培养学生用工程的观点和方法分析、研究高分子加工工艺中的科研和生产 问题，提高学生分析和解决实际生产问题的能力，扩大学生知识面，加深学生对本专业的认 识。（支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：以高分子材料的发展历程、新材料、新工艺、新设备的开发应用为切入点， 将最新的关于材料类的新闻资讯、科研动态引入课堂，如在锻压工艺中，通过视频介绍国内 外锻压设备及我国大型锻压设备在国防、航天、军事等领域的实际应用，以此为切入点激发 学生的爱国热情，增强其民族自豪感，激励其为国家振兴、民族强盛而努力学习。 思政目标 2：以高分子材料成型加工的行业现状和存在问题为切入点，分析国内外技术 差距，激发学生学习动力，培养学生树立社会责任感。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 第一章 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 3 0 3 课程目标 1 3 课程目标 内容 绪论 3 第二章 高分子材料学 0 支撑的毕业 要求指标点 1-4 1-4、2-2 1、2 4 第三章 添加剂 4 课程目标 0 1-4、2-2 1、2 第四章 高分子材料制品 设计和配方设计 0 0 0 （自学） 课程目标 2、3 2-2、3-3 第五章 聚合物流变学基 础 4 0 4 课程目标 1、2 1-4、2-2 第六章 高分子材料混合 与制备 4 0 4 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第七章 压制成型 4 0 4 课程目标 1、2 1-4、2-2 第八章 挤出成型 3 0 3 课程目标 1、2 1-4、2-2 215 第九章 注射成型 3 0 3 课程目标 1、2 1-4、2-2 第十章 压延成型 2 0 2 课程目标 1、2 1-4、2-2 第十一章 二次成型 2 0 2 课程目标 1、2 1-4、2-2 学习内容： 第一章 绪论 高分子材料及成型加工，高分子材料工程特征，高分子材料制造及成型加工程序，高分 子材料的发展历史与未来。 重点：高分子材料制造及成型加工程序。 难点：工艺性添加剂和功能性添加剂的作用及选用原则。 第二章 高分子材料学 高分子化合物，影响高分子材料性能的化学因素，影响高分子材料性能的物理因素，聚 合物改性对高分子材料性能的影响，高分子材料的环境问题。 重点：化学因素、物理因素、制造方法及组成对高分子材料性能的影响。 难点：化学因素、物理因素、制造方法及组成对高分子材料性能的影响。 第三章 添加剂 稳定剂，增塑剂，润滑剂，交联剂及相关添加剂，填充剂。 重点：各种添加剂的作用机理、分类和选用的注意事项。 难点：各种添加剂的作用机理。 第四章 高分子材料制品设计和配方设计 高分子材料制品设计的一般原则和程序，高分子材料配方设计，高分子材料的配方设计 方法，高分子材料配方实例，高分子材料性能的估算方法。 重点：高分子材料的配方设计方法。 难点：高分子材料的配方设计方法。 第五章 聚合物流变学基础 （自学） 第六章 高分子材料混合与制备 混合与分散，混合设备，橡胶的塑炼与混炼，塑料的混合与塑化，聚合物溶液、分散体 和胶乳的配制，聚合物共混。 重点：橡胶塑炼与混炼的目的、机理和工艺，塑料混合与塑化的目的、机理和工艺。 难点：混合的机理。 第七章 压制成型 216 热固性塑料的模压成型，橡胶制品的模型硫化，复合材料压制成型，传递模塑。 重点：模压成型的工艺过程、特点。 难点：模压成型的工艺过程、特点。 第八章 挤出成型 单螺杆挤出机基本结构及作用，挤出成型原理，挤出成型工艺， 双螺杆挤出，热固性 塑料挤出，反应性挤出，橡胶的压出，合成纤维的螺杆挤出熔融纺丝，合成纤维的高速纺丝。 重点：挤出成型工艺特点和过程，热固性塑料挤出和反应性挤出的特点和工艺控制要点。 难点：挤出成型原理和挤出机生产效率的理论计算方法。 第九章 注射成型 注射机的结构和作用，注射过程原理，注射成型工艺及工艺条件，橡胶注射成型，热固 性塑料注射成型，反应注射成型，气体辅助注射成型。 重点：注射成型工艺及工艺条件。 难点：注射过程原理。 第十章 压延成型 压延设备，压延成型原理，压延成型工艺，影响压延制品质量的因素，橡胶的压延。 重点：压延成型原理；压延成型工艺及制品质量的影响因素。 难点：压延成型原理。 第十一章 二次成型 二次成型原理，中空吹塑成型，拉幅薄膜成型，热成型，合成纤维的拉伸，合成纤维网 络丝和空气变形丝的加工。 重点：二次成型的原理和成型条件的影响。 难点：二次成型的原理和成型条件的影响。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 授课时借助多媒体教学，利用视频、图片展示材料加工成型设备和工艺流程，增加 学生的感性认识，提高教学效率。 2. 课堂上多组织学生进行课堂讨论、辩论，发挥学生在学习中的主观能动性，使教与 学有机地结合起来。 五、考核方式 （一）考核方式 217 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 218 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 何颂超. 高分子材料成型加工（第 3 版）. 北京：中国轻工业出版社. 2013 （二）主要参考书 [1] 杨小燕. 高分子材料成型加工技术. 北京：化学工业出版社. 2010 [2] 王贵恒. 高分子材料成型加工原理. 北京：化学工业出版社. 2011 执笔教师：牛宪军 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 219 树脂基复合材料制造技术课程教学大纲 Manufacturing technology of resin matrix composites 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913030B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 复合材料学、聚合物基复 合材料 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 树脂基复合材料制造技术是化学化工学院复合材料与工程专业的一门专业方向课，是为 培养复合材料与工程专业应用型人才服务的。它是培养复合材料与工程专业人才的整体知识 结构及能力结构的重要组成部分，是进一步进行该方向研究和从事相关实践的基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过本课程的教学，使学生在掌握预浸料的制备技术的基础上，熟悉喷射成型工艺、 连续制板成型工艺、纤维缠绕成型工艺、拉挤成型工艺、手糊成型工艺、液体模塑成型工艺、 热压成型工艺、注射、挤出、压注成型工艺等树脂基复合材料成型工艺。 2. 学会根据各类树脂基复合材料的特点，正确地设计和选取复合材料的基体和增强体 以及合适的成型工艺。 3. 分析和解决树脂基复合材料成型过程中的各种问题，初步具备综合运用所学知识设 计树脂基复合材料成型工艺的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过树脂基复合材料制造技术课程的学习，使学生熟悉各类树脂基复合材 料的制备方法、性能特点和应用。（支撑毕业要求指标点 1-4） 220 课程目标 2：使学生学会根据各类树脂基复合材料的特点，正确地设计和选取复合材料 的基体和增强体以及合适的成型工艺。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：初步掌握树脂基复合材料设计的基本原理和综合运用所学知识设计树脂基 复合材料成型工艺的能力。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 4：了解先进复合材料成型工艺以及现代新型树脂基复合材料的最新成果，拓 宽学生的思路和视野。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：以树脂基复合材料的发展历程、新材料、新工艺、新设备的开发应用为切 入点，将最新的关于树脂基复合材料的新闻资讯、科研动态引入课堂，通过图片和视频介绍 国内外树脂基复合材料在国防、航天、军事等领域的实际应用，以此为切入点激发学生的爱 国热情，增强其民族自豪感，激励其为国家振兴、民族强盛而努力学习。 思政目标 2：以树脂基复合材料成型加工的行业现状和存在问题为切入点，分析国内外 技术差距，激发学生学习动力，培养学生树立社会责任感。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 预浸料制备 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第二章 喷射成型工艺 3 0 3 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第三章 连续制板成型工艺 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第四章 纤维缠绕成型工艺 3 0 3 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第五章 拉挤成型工艺 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第六章 手糊成型工艺 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第七章 液体模塑成型工艺 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第八章 热压成型工艺 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 221 注射、挤出、压注成型工 第九章 艺 第十章 安全生产与环保 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 4 2-2 学习内容： 第一章 预浸料制备 短切纤维预浸料制备，连续纤维预浸料（无纬布）制备，纤维制品预浸料制备。 重点：预浸法，层铺法，悬浮浸渍法。 难点：连续纤维预浸料制备。 第二章 喷射成型工艺 原材料，喷射成型工艺，喷射成型制品质量检测和控制，喷射成型常见的缺陷、产生原 因及解决措施，实用举例。 重点：喷射成型工艺。 难点：喷射成型常见的缺陷、产生原因及解决措施。 第三章 连续制板成型工艺 原材料，连续制板成型工艺过程及设备。 重点：增强材料和基体树脂等连续制板成型工艺原材料；表面防护材料和防老剂。 难点：连续制板成型工艺过程及设备。 第四章 纤维缠绕成型工艺 原材料，缠绕机，缠绕成型工艺，实用举例，缠绕制品的缺陷产生原因及解决措施。 重点：缠绕机，缠绕成型工艺。 难点：缠绕制品的缺陷产生原因及解决措施。 第五章 拉挤成型工艺 原材料，拉挤成型工艺过程及设备，实用举例，拉挤成型制品质量控制及质量问题解决 措施，拉挤成型工艺的发展。 重点：拉挤成型工艺，应用举例。 难点：拉挤成型工艺过程及设备。 第六章 手糊成型工艺 原材料，成型工艺，制品缺陷、产生原因及解决措施。 222 重点：手糊成型工艺的原材料准备和成型过程。 难点：手糊成型工艺流程。 第七章 液体模塑成型工艺 原材料，辅助材料，主要设备，成型工艺。 重点：液体模塑成型工艺。 难点：树脂传递成型工艺和真空导入模塑成型。 第八章 热压成型工艺 模压成型工艺，冲压成型工艺，层压板成型工艺，层压管成型工艺，层压棒成型工艺， 热压罐成型工艺，袋压成型工艺，焊接层压法。 重点：模压成型工艺；层压板成型工艺。 难点：模压制品设计和压制工艺。 第九章 注射、挤出、压注成型工艺 注射成型，挤出成型，压注成型。 重点：注射成型，挤出成型。 难点：纤维增强热塑性塑料注射成型。 第十章 安全生产与环保 废弃物再生和回收，有机物气体污染物的治理方法，增强塑料中原材料的毒性及工作场 所空气中容许浓度。 重点：废弃物再生和回收，增强塑料中原材料的毒性及工作场所空气中容许浓度。 难点：热固性树脂基复合材料的回收。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握树脂基复合材料制造技术的主要内容。 2. 授课时借助多媒体教学，利用视频、图片展示树脂基复合材料成型设备和工艺流程， 增加学生的感性认识，提高教学效率。 3. 课堂上多组织学生进行课堂讨论，发挥学生在学习中的主观能动性，使教与学有机 地结合起来。 五、考核方式 223 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 224 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 汪泽霖.《树脂基复合材料成型工艺读本》.北京：化学工业出版社.2017 （二）主要参考书目 [1] 潘利剑.《先进复合材料成型工艺图解》.北京：化学工业出版社.2016 [2] 陈祥宝，包建文，娄葵阳.《树脂基复合材料制造技术》.北京：化学工业出版社.2000 执笔教师：李万喜 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 225 材料化学课程教学大纲 Materials Chemistry 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913031B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料科学基础 总 学 时 32 讲 32 授 学 分 实践 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 材料化学是复合材料与工程专业的一门专业选修课，目的是通过讲述材料中与化学相关 的各要素，包括材料的合成与加工，化学结构与性能，材料的化学及物理性质和材料的应用 性能,通过对不同材料(金属与非金属材料，有机与高分子材料，光电功能材料)的介绍，使学 生了解材料的化学组成,结构与性能的关系；了解各种常用材料的化学制备方法，以及一般 材料制造工艺过程及其用途和使用方法；使学生获得材料化学的基础知识，为毕业后可适应 材料研究与开发，选择和应用工作打下坚实的基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握用化学方法分析，认识各类材料如无机和金属材料，有机与高分子材料以及复 合材料等； 2. 掌握用化学方法制备，改性上述材料及其化学反应机理；培养学生正确的科学观， 提高学生运用化学知识解决材料科学中的化学相关问题的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的学习，是学生能从材料的结构、性能、制备等基本要素出发， 认识和理解材料科学与工程中的相关化学问题，从而能把以往所学习的化学知识结合到材料 的研发与开发、选择和使用。（支撑毕业要求指标点 1-3） 226 课程目标 2：通过本课程的学习，要求学生掌握材料的结构和转变规律与材料的各种物 理、化学性能之间的关系，并运用这些规律改进材料性能、研制新型材料（支撑毕业要求指 标点 2-2） 课程目标 3：通过本课程的学习，培养学生从基本理论出发进行材料设计、运用化学新 概念进行材料制备及改性创新的能力（支撑毕业要求指标点 1-3） （二）思政目标 思政目标 1：培养学生把以往所学习的化学知识结合到材料的研发与开发、选择和使用 的能力，培养学生的学习兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 第一章 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 2 0 2 课程目标 2 2-2 6 0 6 课程目标 1 1-3 6 0 6 课程目标 2 2-2 4 0 4 课程目标 2 2-2 6 0 6 课程目标 3 3-3 内容 绪论 支撑的毕业 要求指标点 材料化学的理 第二章 论基础 材料结构的表 第三章 征 第是章 材料的制备 材料的结构和 第五章 性能的关系 第六章 金属材料 2 0 2 课程目标 3 3-3 第七章 高分子材料 2 0 2 课程目标 3 3-3 第八章 复合材料 2 0 2 课程目标 1 1-2 第九章 纳米材料 2 0 2 课程目标 1 1-2 学习内容： 227 第一章 绪论 了解材料的分类、材料的发展过程以及材料和化学的联系和区别；了解材料组成、结构、 性能、工艺及其在各个领域中的应用和发展；了解材料化学的主要内容。 重点：材料的分类、特点；材料组成、结构、性能、工艺及其在各个领域中的应用和 发展。 难点：材料组成、结构、性能、工艺及其在各个领域中的应用和发展。 第二章 材料化学的理论基础 了解晶体和非晶体的区别；了解点缺陷对晶体性能的影响。了解非晶态结构的几何特征 和聚合物的结构特征。 理解晶体中的化学键及晶体结构；理解晶体学的一些基本概念，如晶格、晶胞、晶胞参 数、弥勒指数等。掌握晶体的微观结构、能带理论，晶体的点缺陷。 重点：材料的微观结构和晶体的能带理论；材料缺陷的类型以及点缺陷的表示方法和 缺陷方程式的书写。 难点：晶体材料的微观结构和缺陷方程式的书写。 第三章 材料结构的表征 理解和掌握材料结构表征的不同方法。 掌握热重分析和差热分析和差示扫描量热分析，以及掌握利用显微技术、X 射线衍射技 术、波谱技术表征材料。 重点：材料结构表征的不同方法。 难点：不同结构和性能材料所采用的表征方法。 第四章 材料的制备方法 掌握金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料和纳米材料的制备方法。 重点：不同材料的制备方法。 难点：不同材料的制备方法。 第五章 材料的结构与性能的关系 了解材料性能的分类。理解和掌握材料的结构与性能的关系。 重点：理解材料的化学性能、电性能、热性能、光学性能、力学性能和磁性。 难点：如何把材料的性能和结构联系起来。 228 第六章 金属材料 了解金属材料的类型及其应用；了解金属材料的性质；了解金属材料的结构、性能及其 应用。 重点：理解材料的结构。 难点：如何把材料的性能和结构联系起来。 第七章 高分子材料 了解高分子材料的概念、命名及其分类。理解高分子材料的结构和性能之间的关系。 重点：理解高分子材料的结构。 难点：如何把高分子材料的性能和结构联系起来。 第八章 复合材料 了解复合材料的概念；了解复合材料的基体；了解复合材料的增强相；了解复合材料的 主要性能和应用。 重点：理解复合材料的基体和增强相。。 难点：理解复合材料的基体和增强相。 第九章 纳米材料 了解纳米材料的种类和应用。掌握纳米复合材料的特性和纳米材料的制备方法。 重点：纳米复合材料的特性和纳米材料的制备。 难点：纳米材料的特性。 五、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握材料科学的基础理论和基本概念。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用案例式教学，结合工程实际，具备相关知识和方法的实际应用能力。 六、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 229 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 230 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 七、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 赵志凤，毕建聪，宿辉著.《材料化学》. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社. 2012。 （二）主要参考书 [1] 李奇, 陈光巨.《材料化学》. 北京：高等教育出版社. 2010 [2] 曾兆华，杨建文.《材料化学》. 北京：化学工业出版社. 2013 [3] 席慧智.《材料化学导论》. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社. 2011 执笔教师：宋宁静 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 231 纳米复合材料课程教学大纲 Nanocomposite 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913032B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 纳米复合材料 总 学 时 32 讲 32 授 学 分 实践 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《纳米复合材料》是复合材料与工程专业的专业选修课程。 《高分子纳米复合材料》共 分十章，分为绪论、纳米材料、无机纳米材料的制备及应用、常用无机纳米材料、纳米材料 的分散、填充型高分子纳米复合材料、溶胶-凝胶高分子纳米复合材料、层状高分子纳米复 合材料、高分子纳米复合材料的成型及表征、高分子纳米复合材料的应用。以高分子材料为 主体，兼顾无机纳米材料的制备、性质，能够反映纳米材料、高分子纳米复合材料方面的新 技术、新方法、新材料。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 认识聚合物基纳米复合材料。 2. 掌握聚合物基无机纳米复合材料的制备方法、基本原理、基本性质。 3. 了解聚合物基纳米复合材料的发展状况及在相关领域的应用。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的学习，是学生能从材料的结构、性能、制备等基本要素出发， 认识和理解材料科学与工程中的相关化学问题，从而能把以往所学习的化学知识结合到材料 的研发与开发、选择和使用。（支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：通过本课程的学习，要求学生掌握材料的结构和转变规律与材料的各种物 理、化学性能之间的关系，并运用这些规律改进材料性能、研制新型材料（支撑毕业要求指 232 标点 2-2） 课程目标 3：了解聚合物基纳米复合材料的发展状况及在相关领域的应用。（支撑毕业 要求指标点 1-3） （二）思政目标 思政目标 1：培养学生把以往所学习的化学知识结合到材料的研发与开发、选择和使用 的能力，培养学生的学习兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 内容 支撑的毕业 要求指标点 第一章 绪论 2 0 2 课程目标 2 2-2 第二章 纳米材料 6 0 6 课程目标 1 1-3 4 0 4 课程目标 2 2-2 4 0 4 课程目标 2 2-2 4 0 4 课程目标 3 3-3 2 0 2 课程目标 3 3-3 2 0 2 课程目标 3 3-3 无机纳米材料 第三章 的制备及应用 常用无机纳米 第四章 材料 纳米材料的分 第五章 散 填充型高分子 第六章 纳米复合材料 溶胶-凝胶高分 第七章 子纳米复合材 料 233 层状高分子纳 第八章 2 0 2 课程目标 1 1-3 2 0 2 课程目标 1 1-3 4 0 4 课程目标 2 2-2 米复合材料 高分子纳米复 第九章 合材料的成型 及表征 高分子纳米复 第十章 合材料的应用 学习内容： 第一章 绪论 掌握纳米、纳米复合材料与高分子纳米复合材料的定义，了解纳米领域的进展、主要 国家纳米规划及现状；了解纳米学科发展，掌握高分子纳米复合材料的命名与制备、高分子 纳米复合材料的结构与性能，了解纳米材料对生态系统的影响 重点：掌握纳米、纳米复合材料与高分子纳米复合材料的定义，掌握高分子纳米复合 材料的命名与制备、高分子纳米复合材料的结构与性能。 难点：掌握高分子纳米复合材料的命名与制备、高分子纳米复合材料的结构与性能 第二章 纳米材料 熟悉纳米材料的新特性，掌握纳米材料的分类和基本基本性质，了解纳米材料的特殊性 质。 重点：掌握纳米材料的分类和基本基本性质。 难点：掌握纳米材料基本基本性质。 第三章 无机纳米材料的制备及应用 掌握无机纳米材料的制备方法，了解无机纳米材料的应用。 重点：无机纳米材料的制备方法。 难点：无机纳米材料的制备方法 第四章 常用无机纳米材料 了解常用的纳米材料，纳米 SiO2、纳米 CaCO3、富勒烯、碳纳米管、石墨烯及氧化石 墨烯、石墨炔。熟悉各种材料的制备方法及性能，研究现状及其应用。 重点：不同材料的制备方法及性能。 234 难点：不同材料的制备方法及性能。 第五章 纳米材料的分散 掌握各种纳米材料分散方法的原理及适用范围。 重点：掌握各种纳米材料分散方法的原理及适用范围。 难点：掌握各种纳米材料分散方法的原理。 第六章 填充型高分子纳米复合材料 了解填充型高分子纳米复合材料的设计，掌握纳米材料的表面改性的目的和方法，掌握 填充型高分子纳米复合材料的制备方法，熟悉纳米材料对复合材料性能的影响。 重点：掌握纳米材料的表面改性的目的和方法，掌握填充型高分子纳米复合材料的制备 方法。 难点：掌握纳米材料的表面改性的目的和方法。 第七章 溶胶-凝胶高分子纳米复合材料 了解溶胶-凝胶体系，熟悉纳米材料的前驱体和纳米 SiO2 的溶胶-凝胶制备过程，掌握溶 胶-凝胶高分子纳米复合材料的制备方法以及纳米材料对复合材料性能的影响。 重点：溶胶-凝胶高分子纳米复合材料的制备方法以及纳米材料对复合材料性能的影响。 难点：溶胶-凝胶高分子纳米复合材料的制备方法。 第八章 层状高分子纳米复合材料 熟悉层状高分子纳米复合材料的设计，掌握层状硅酸盐的表面改性和层状高分子纳米复 合材料的制备方法，熟悉层状高分子纳米复合材料的性能。 重点：层状硅酸盐的表面改性和层状高分子纳米复合材料的制备方法。 难点：层状高分子纳米复合材料的制备方法。 第九章 层状高分子纳米复合材料的制备方法 掌握传统的成型方式，掌握静电纺丝成型原理和应用，熟悉 3D 打印原理和应用，掌握 高分子纳米复合材料的表征。 重点：掌握传统的成型方式，掌握静电纺丝成型原理和应用，掌握高分子纳米复合材 料的表征。 难点：静电纺丝成型原理和应用，掌握高分子纳米复合材料的表征。 第十章 高分子纳米复合材料的应用 235 了解高分子纳米复合材料的应用 重点：高分子材料在光催化、电化学、生物医药领域的应用。 难点：高分子材料在光催化、电化学、生物医药领域的应用。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，培养学生把以往所学习的材料知识结合到复合材料的研发和使用的能力。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用案例式教学，结合工程实际，具备相关知识和方法的实际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； 236 D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 李仲伟，黄梅英，王富忠 著.《高分子纳米复合材料》. 北京: 化学工业出版社. 2020 （二）主要参考书 [1] 李奇, 陈光巨.《材料化学》. 北京：高等教育出版社. 2010 [2] 曾兆华，杨建文.《材料化学》. 北京：化学工业出版社. 2013 [3] 席慧智.《材料化学导论》. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社. 2011 执笔教师：宋宁静 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 237 复合材料产品设计课程教学大纲 Composite Material Product Design 课程类别 专业选修课程 课程编号 0913033B 适用专业 复合材料与工程 先修课程 复合材料学 总 学 时 32 讲 32 授 学 分 实践 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 复合材料产品设计是复合材料与工程专业的专业选修课程。该课程介绍复合材料的特 点和应用，材料及其工艺性，成形工艺技术，复合材料的试验和质量控制，复合材料结构的 生产性设计等方面的知识，能够拓展学生应用专业知识的范围，提高分析和解决问题的能力。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，使学生对复合材料的特点和应用深入的掌握。 2. 掌握材料及其工艺性，成形工艺技术，复合材料的试验和质量控制，复合材料结构 的生产性设计等方面的知识， 3. 拓展应用专业知识，培养分析和解决问题的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过本课程的理论教学，使学生具备下列能力： 课程目标 1：能够以复合材料结构件的制造性为中心，系统地学习复合材料的特点和应 用。（支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：能够运用材料及其工艺性，成形工艺技术，复合材料的试验和质量控制， 复合材料结构的生产性设计等方面的知识，对复合材料进行工艺和性能方面的设计。 （支撑 毕业要求指标点 2-2） 238 课程目标 3：能够运用设计选材、工艺选择、可修理性设计、提高结构工艺性的设计措 施等方面的一些基本原则 ，为从事复合材料产品设计的研究和开发工作奠定必要的理论基 础。 （支撑毕业要求指标点 3-3、3-4） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解复合材料产品设计的过程，特别是我国在历史上对 复合材料产品设计所做的贡献，激发学生的爱国情怀，树立民族自豪感。 思政目标 2：结合知识点让学生了解复合材料产品设计的先进领域，了解复合材料产品 设计在人类历史进程中的作用，培养学生的责任感和使命感。 思政目标 3：在教学过程中对学生要严格要求，培养学生严肃的科学精神、严谨的科学 态度以及事实求实的工作作风。 思政目标 4：培养学生理论联系实际的能力，能用科学的方法理解并解决学习及生活中 遇到的各种问题。正确对待人生发展中的顺境与逆境，处理好人生发展中的各种矛盾，培养 健康向上的人生态度。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 4 课程目标 1、2 1-4、2-2、3-3、 3-4 0 8 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、3-3、 3-4 7 0 7 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、3-3、 3-4 6 0 6 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、3-3、 3-4 7 0 7 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、3-3、 3-4 章序 内容 讲 授 实 践 小 计 第一章 概述 4 0 第二章 原材料 8 第三章 制造技术 复合材料试验与质量 第四章 控制 复合材料结构的生产 第五章 性设计 学习内容： 第一章 概述 复合材料的定义和分类，复合材料的特点，复合材料的应用，复合材料在航空航天领域 的发展趋势。 239 重点：复合材料的应用。 难点：树脂基复合材料的性能特点。 第二章 原材料 增强材料，基体材料，预浸料，芯材和胶黏剂，常用复合材料基本性能。 重点：各种基体材料和增强材料的特点。 难点： 纤维增强铝合金层合板。 第三章 制造技术 手糊成形，模压成形，热压罐成形，液态成形。 重点：手糊成形的原材料和工艺过程。 难点：热压罐成形。 第四章 复合材料试验与质量控制 复合材料试验与质量控制。 重点：复合材料生产过程质量控制。 难点：成品检验。 第五章 复合材料结构的生产性设计 复合材料结构的生产性设计 重点：复合材料的生产性设计。 难点：复合材料结构特点。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握复合材料的特点和应用，材料及其工艺性，成形工艺技术， 复合材料的试验和质量控制，复合材料结构的生产性设计等方面的知识。 2. 采用多媒体教学手段，对教学内容进行形象的讲解，并配合丰富的实际例子，活跃 课堂气氛，保证教学进度。 3. 对于制造技术和复合材料结构的生产性设计部分，采取串讲的方式，突出重点和难 点。并结合实验课程，使学生对部分建立一个完整的体系。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 240 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 241 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 郭金树.《复合材料件可制造性技术》. 北京：航空工业出版社. 2009 （二）主要参考书 [1] 黄志雄，张联盟. 《复合材料产品设计》. 武汉：武汉理工大学出版社. 2002 [2] 肖力光，赵洪凯. 《复合材料》. 北京：化学工业出版社. 2016 执笔教师： 张保柱 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 242 二、职业能力教育平台 1. 树脂基复合材料模块课程 聚合物基复合材料课程教学大纲 Polymer matrix composites 课程类别 树脂基复合材料模块课程 课程编号 0913001C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料概论，无机及分析化学 总 学 时 32 学 分 2 讲 2 实 践 0 授 一、课程的性质与任务 （一）课程性质 本课程是复合材料与工程专业本科生的一门专业限选课。通过本课程的学习，旨在让学 生获得复合材料的有关基本理论和基本知识，为拓宽学科方向和今后从事相关研究奠定必要 的基础. （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，使学生了解复合材料学科在国家现代化建设中的作用。 2. 了解复合材料学科的分支及特点，以及本课程与相关学科的衔接与联系。 3. 培养学生理论思维能力、逻辑推理能力。 4. 增进学生用物理化学的观点和方法来看待化学问题的能力、从事物理化学研究与创 新的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：熟悉聚合物基复合材料的常用基体材料和常用增强材料结构与性能 （支撑毕业要求指标点 1-4） 243 课程目标 2：拓宽和丰富学生在材料科学和材料工程领域的专业知识，为今后从事材料 及相关领域工作提供理论和技术指导。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解材料学的研究内容和发展方向，培养学生的学习兴 趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 课程目标 3：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 章序 内容 第一章 概论 2 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第二章 不饱和聚酯树脂 8 8 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第三章 热塑性树脂基体 8 8 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第四章 聚合物基复合材料成型 6 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 8 8 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 讲授 实践 小计 聚合物基复合材料的力学 第五章 性能 学习内容： 第一章 概论 复合材料的发展史，复合材料的定义及分类，聚合物基复合材料的特性，聚合物基复 合材料的结构设计 聚合物基复合材料的应用及发展，聚合物基复合材料的主要性能。 重点：聚合物基复合材料的特性，聚合物基复合材料的结构设计 聚合物基复合材料的 244 应用及发展 难点：聚合物基复合材料的结构设计。 第二章 不饱和聚酯树脂 不饱和聚酯树脂的概念、特性及发展概况，不饱和聚酯树脂的合成方法，不饱和聚酯树 脂的应用，不饱和聚酯树脂的的固化 重点：不饱和聚酯树脂的的固化。 难点：不饱和聚酯树脂的合成原理及方法。 第三章 热塑性树脂基体 聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，ABS，聚酰胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯， 饱和聚酯，聚甲醛，聚苯醚，氯化聚醚，聚砜，聚苯硫醚，氟塑料。 重点：各种热塑性树脂基体的制备方法。 难点：各种热塑性树脂基体的性能 第四章 聚合物基复合材料成型 聚合物基复合材料成型分类，聚合物基复合材料成型的工艺过程，手糊成型，模压成型， 层压成型，缠绕成型，拉挤成型，离心法成型，树脂传递模塑成型，夹层结构成型，喷射成 型，热塑性复合材料及其成型，热塑性片状模塑料及其制品冲压成型 重点：聚合物基复合材料成型方法分类。 难点：聚合物基复合材料成型的工艺过程。 第五章 聚合物基复合材料的力学性能 复合材料力学性能、物理性能，复合材料力学性能测试、物理性能测试的方法，耐燃烧 性，热稳定性，吸水性，耐化学腐蚀性，老化 重点：复合材料力学性能、物理性能。 难点：复合材料力学性能测试手段、物理性能测试手段。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握材料学的基本概念和主要内容。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的 245 思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 246 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目： （一）推荐教材 顾书英，任杰.《聚合物基复合材料》第二版.北京：化学工业出版社. 2010 （二）主要参考书目 [1] 王汝敏.《聚合物基复合材料及工艺》.北京：科学出版社. 2004 [2] 陈宇飞.《聚合物基复合材料》.北京：化学工业出版社. 2010 执笔教师：刘艳云 审 定 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 247 高性能树脂基复合材料课程教学大纲 High performance resin matrix composites 课程类别 树脂基复合材料模块课程 课程编号 0913002C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料概论、材料科学基础 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是普通高等院校复合材料与工程专业的一门实用性较强的专业选修课程，属于树 脂基复合材料模块课程。它的任务是在学生了解材料科学的基础知识上，重点掌握高性能树 脂基复合材料的结构与性能、合成方法和固化性能，为后续专业课程的学习及从事材料类研 究工作奠定基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学，使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握高性能复合材料基体的结构与性能； 2. 掌握高性能复合材料基体合成方法和固化性能； 3. 了解复合材料学科的分支及特点，以及本课程与相关学科的衔接与联系。 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过本课程的理论教学，使学生具备下列能力： 课程目标 1：能够掌握高性能复合材料基体的结构与性能，拓展复合材料与工程专业知 识。（支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：掌握高性能复合材料基体合成方法和固化性能，熟悉材料结构和性能之间 的关系，培养专业素质。 （支撑毕业要求指标点 1-4、2-2） 课程目标 3：了解复合材料学科的分支及特点，以及本课程与相关学科的衔接与联系， 能够运用所学基础专业知识分析解决实际问题。（支撑毕业要求指标点 3-3） 248 （二）思政目标 思政目标 1：通过介绍我国树脂材料的发展历程，使学生体会肩负民族发展的责任感和 使命感。 思政目标 2：介绍树脂基复合材料的知识，使学生了解复合材料在国家现代化建设中的 作用，培养学生的爱国情怀和工匠精神。 思政目标 3：介绍高性能树脂材料的应用，培养学生使用辩证唯物主义观点看待和分析 事物，正确对待生活中的美好与不足，培养健康向上的人生态度。 思政目标 4：教学过程中严格要求学生，培养学生严谨求实的工作作风。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 内容 支撑的毕业 要求指标点 第一章 绪论 6 0 6 课程目标 3 3-3 第二章 高性能增强材料 4 0 4 课程目标 1 1-4 第三章 高性能树脂基体 4 0 4 课程目标 1 1-4 第四章 复合材料界面 4 0 4 课程目标 1 1-4 第五章 热固性树脂基复合材 料成型工艺 4 0 4 课程目标 2 1-4、2-2 第六章 热塑性树脂基复合材 料成型工艺 6 0 6 课程目标 2 1-4、2-2 学习内容： 1．第一章 绪论 高性能树脂基复合材料的定义，高性能树脂基复合材料的特点和应用，高性能树脂基复 合材料的发展趋势。 重点：复合材料界面的研究。 难点：高性能树脂基复合材料的特点和应用。 2．第二章 高性能增强材料 高性能玻璃纤维，玻璃纤维的结构及组成，玻璃纤维的物理和化学性能，高性能复合材 料用玻璃纤维制品种类，高性能玻璃纤维。 重点：玻璃纤维的结构及组成。 249 难点：高性能复合材料用玻璃纤维制品种类。 3．第三章 高性能树脂基体 酚醛树脂的合成原理，酚醛树脂的合成方法，高性能环氧树脂的合成和性能，高性能环 氧树脂的固化，缩聚型聚酰亚胺树脂，加聚型聚酰亚胺。 重点：酚醛树脂的合成方法。 难点：缩聚型聚酰亚胺树脂。 4．第四章 复合材料界面 复合材料界面理论，酸碱作用理论，增强纤维的表面处理，增强纤维表面化学组分、功 能团及化学反应的分析表征。 重点：增强纤维的表面处理。 难点：增强纤维表面化学组分、功能团及化学反应的分析表征。 5．第五章 热固性树脂基复合材料成型工艺 模压成型工艺，缠绕成型工艺，拉挤成型工艺，袋压成型工艺。 重点：缠绕成型工艺。 难点：袋压成型工艺。 6．第六章 热塑性树脂基复合材料成型工艺 预浸料或片状模塑料的制备，热塑性复合材料的冲压成型工艺，热塑性复合材料的拉挤 成型工艺，热塑性复合材料的模压成型工艺。 重点：预浸料或片状模塑料的制备。 难点：热塑性复合材料的模压成型工艺。 四、达成教学活动目标的途径和措施 多媒体教学，课堂教学以教师讲授为主，相关工业生产视频与学生课堂讨论为辅。 1. 理论知识获取与习得 对课程涉及的理论观点、知识体系、基本原理、操作方法等理论性较强的内容进行课堂 讲授，结合板书、PPT、音视频资料等媒介，获得较为完整的理论知识。 2. 无领导小组讨论 课堂讨论以无领导小组讨论为主要形式，参与者分为若干小组，每组 4 到 6 人，围绕中 心话题进行无领导小组讨论。讨论环节中，每组选取代表发言，小组的所有参与者需要对本 250 组的讨论结果进行总结，并且说明在讨论中扮演的角色。 3. 工业生产视频观摩 借助现代智能软件，鼓励学生分享工业生产视频，将理论知识和生产实践联系起来，加 深学生对课堂讲授知识的理解和掌握。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 251 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 倪礼忠，周权. 高性能树脂基复合材料（第 1 版）. 上海：华东理工大学出版社. 2010 （二）主要参考书 [1] 唐见茂. 高性能纤维及复合材料.北京：化学工业出版社. 2013 [2] 吴培熙，沈健. 特种性能纤维及复合材料. 北京：化学工业出版社. 2004 执笔教师： 卫晓琴 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 252 耐高温聚合物及其复合材料教学大纲 High temperature resistant polymers 课程类别 树脂基复合材料模块课程 课程编号 0913003C 适用专业 耐高温聚合物及其复合材 料 先修课程 高分子物理、高分子化学 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《耐高温聚合物及其复合材料》是一门选修课程，因为随着材料科学的发展和技术、工 艺的进步，耐高温聚合物及其复合材料正是新型聚合物材料中的新秀。它是现代科技的产物， 集多种学科成果的综合，与其他学科相互渗透、相互补充、相互促进，广泛应用于航天航空、 石油化工、军工和民用等领域，有广泛的应用前景。该课程是培养复合材料与工程专业人才 专业知识结构及能力结构的重要组成部分，是进一步进行该方向研究和从事相关实践的基础。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过本课程的教学，使学生系统的掌握耐高温聚合物新材料，即有机硅几何纹、聚芳环 聚合物、聚酰亚胺聚合物，以及有机-无机耐高温复合材料的结构、性能。 2. 通过本课程的学习，使学生掌握主要加工工艺、实际应用等，拓展学生对国内外耐高温 聚合物材料前言的研究成果的了解。 3. 通过本课程的学习，培养学生对开发耐高温聚合物及其复合材料的设计思维，达到培养 学生的综合素质与创新能力的目标，为后继课程的研究探索和从事专业实践打下坚实的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1： 培养学生对物质世界的辩证唯物主义观点，使学生了解耐高温聚合物 253 及其复合材料在国家现代化建设中的作用。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2： 掌握有机硅聚合物、聚芳环聚合物、聚酰亚胺、耐温聚合物基纳米复合 材料的结构、性能、加工工艺、实际应用等方面的知识。 （支撑毕业要求指标点 3-4） 课程目标 3： 熟悉近年来国内外在耐高温聚合物及复合材料的前言研究成果，了解学 科发展的前沿与最新成果，拓宽学生的思路和视野。 （支撑毕业要求指标点 2-3） 课程目标 4：了解耐高温聚合物及复合材料的分子设计思想，注意培养学生的科学精神 和探究能力，培养学生的自学能力以及解决实际问题的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合教材知识点使学生了解耐高温聚合物的基础知识和和耐高温材料的发 展方向，培养学生的学习兴趣和对高温材料的热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在学习耐高温材料的合成过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生学 会运用全面的、发展的观点看问题。 思政目标 3：在讲解耐高温材料的合成过程中，通过各原理在合成材料总体中的作用， 培养学生的团队合作精神和沟通交流能力。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 概论 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-5 2、3、4 第二章 有机硅聚合物 5 0 5 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第三章 耐温高性能化环氧树脂 5 0 5 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 5 0 5 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 3、4 5 0 5 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 3、4 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 聚芳醚类耐高温聚合物材 第四章 料 第五章 苯并唑类杂环聚合物 聚酰亚胺耐高温聚合物材 第六章 料 第七章 耐温聚合物基纳米复合材 254 料 学习内容： 第一章 概论 掌握耐高温聚合物材料的特点、分类、聚合物结构表征与性能评价方法。理解树脂材料 的化学性能和流变性；高性能复合材料的破坏机理。了解聚合物材料分类、成型工艺；耐高 温聚合物及复合材料的发展与应用、成就与前景；耐高温聚合物及复合材料今后的研究课题。 重点：耐高温聚合物材料的特点，分类，聚合物结构表征与性能评价方法。 难点：耐高温聚合物材料的力学性能分析，树脂材料的化学性能和流变性，高性能复 合材料的破坏机理。 第二章 有机硅聚合物 了解我国及国外有机硅聚合物材料的研究进展。熟悉倍半硅烷的结构、合成；笼形六面 体倍半硅烷制备有机/无机纳米复合材料；有机硅树脂的实际应用；耐高温有机硅涂料、粘 结剂的合成和应用。掌握有机硅聚合物材料的性质、合成及改性方法。 重点：有机硅聚合物材料的性质、合成及改性方法。 难点：倍半硅烷的结构、合成，笼形六面体倍半硅烷制备有机/无机纳米复合材料。 第三章 耐高温性能化环氧树脂 了解环氧树脂在世界范围内的生产状况、应用方面。熟悉环氧树脂聚合物的结构改性方 法和开发应用。掌握环氧树脂的合成、改性方法；树枝大分子改性环氧树脂的结构特征及应 用；液晶环氧树脂的结构特征及应用；环氧树脂/黏土纳米复合材料的性能、制备方法。 重点：环氧树脂的合成、改性方法，树枝大分子改性环氧树脂的结构特征及应用，液 晶环氧树脂的结构特征及应用，环氧树脂/黏土纳米复合材料的性能、制备方法。 难点：环氧树脂/黏土纳米复合材料的制备方法，环氧树脂聚合物的结构改性方法。 第四章 聚芳醚类耐高温聚合物材料 了解聚芳醚类耐高温聚合物发展概况（聚芳醚、聚芳硫醚两类热塑性耐高温高分子材料） 。 熟悉聚苯硫醚共混物的合成；不同类型聚芳醚酮的合成；超支化聚醚酮的基本概念、合成、 化学修饰、表征。掌握聚苯硫醚热性能、主要合成工艺；聚苯硫醚砜的合成方法；聚苯醚的 合成方法；聚芳醚酮的性能、主要类型（聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮等） 、含硅聚芳醚酮； 聚芳醚腈、聚砜、聚醚砜的性能与合成。 255 重点：聚苯硫醚热性能、主要合成工艺，聚苯硫醚砜、聚苯醚的合成方法，聚芳醚酮 的性能、主要类型，聚芳醚腈、聚砜、聚醚砜的性能与合成。 难点：超支化聚醚酮的基本概念、合成、化学修饰、表征。 第五章 苯并唑类杂环聚合物 了解苯并噁嗪杂环聚合物、聚苯并咪唑、聚亚苯基苯并噁唑国内外研究概况。熟悉苯并 噁嗪的合成方法，聚苯并咪唑的合成工艺。掌握聚苯并噁唑的性能和合成工艺；预聚物的制 备；预聚体的环化和表征；聚苯并噁唑的化学改性。 重点： 聚苯并噁唑的性能和合成工艺，预聚物的制备，预聚体的环化和表征，聚苯并 噁唑的化学改性。 难点： 聚苯并噁唑的合成实例。 第六章 聚酰亚胺耐高温聚合物材料 了解聚酰亚胺发展概况、聚酰亚胺材料发展趋势。熟悉聚酰亚胺基体性能；聚酰亚胺作 为耐热材料的应用；PMR 型聚酰亚胺树脂基复合材料应用。掌握聚酰亚胺的合成方法、改 性；聚酰亚胺基复合材料特点、分类；耐高温聚酰亚胺树脂及其复合材料；聚酰亚胺纳米杂 化复合材料；聚酰亚胺/蒙脱石纳米复合材料。 重点：聚酰亚胺的合成方法、改性，聚酰亚胺基复合材料特点、分类，耐高温聚酰亚胺 树脂及其复合材料，聚酰亚胺纳米杂化复合材料，聚酰亚胺/蒙脱石纳米复合材料。 难点：乙炔封端聚酰亚胺，PMR 型聚酰亚胺树脂基复合材料。 第七章 耐温聚合物基纳米复合材料 了解耐温聚合物基纳米复合材料的发展概况、展望。熟悉聚合物液晶复合材料的发展、 进展、制备方法；碳纳米管纯化、功能修饰（表面改性） 。 掌握聚合物基纳米复合材料的表 征、纳米技术在该复合材料中的作用；聚合物基纳米复合材料的类型；无机纳米复合聚合物 材料的分类、制备方法；碳纳米管聚合物复合材料的类型、制备。 重点：聚合物基纳米复合材料的表征、纳米技术在该复合材料中的作用，聚合物基纳米 复合材料的类型，无机纳米复合聚合物材料的分类、制备方法，碳纳米管聚合物复合材料的 类型、制备。 。 难点：碳纳米管纯化、功能修饰（表面改性） 。 四、达成教学活动目标的途径和措施 256 1. 把握主线，引导学生掌握耐高温聚合物新材料的种类、结构和性能。 2. 采用多媒体教学手段，配合高温聚合物的合成进行适当的讲解，保证讲课进度的同 时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采取灵活的教学方法、学生自己做小老师、启发式等教学手段，因材施教，注意给 学生更多的思维活动空间，多组织学生进行课堂讨论，发挥学生在学习中的主观能动性，使 教与学有机地结合起来，提高教学质量和教学水平。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 257 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 包建文.《耐高温树脂基复合材料及其应用》. 北京：航空工业出版社.2018 （二）主要参考书目 [1] 周其凤.《耐高温聚合物及其复合材料——合成、应用与进展》第一版. 北京：化 学工业出版社. 2004 [2] 李战雄.《耐高温聚合物》. 北京：化学工业出版社. 2007 执笔教师：陈秀玲 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 258 复合材料聚合物基体课程教学大纲 Composite polymer matrix 课程类别 树脂基复合材料模块课程 课程编号 0913004C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 高分子化学 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 复合材料聚合物基体主要涵盖高分子及其复合材料的基本概念、类型和应用的相关内容， 是材料类本科专业的一门课程。课程教学将从自身的特点出发，要求掌握高分子及其复合材 料的结构、性能及其相互关系，掌握高分子及其复合材料的测试技术和分析方法，为学生日 后从事高分子及其复合材料的研究应用等相关工作提供必要的基础知识和相关技能。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，促进学生理解和掌握高分子化合物的种类、合成方法、合成机理、 性能参数与应用等方面的知识。 2. 建立典型高分子化合物的从基础反应到工业生产的工艺流程。 3. 培养学生的分析测试能力、实物应用能力。 4. 增进学生用高分子化学的观点和方法来看待高分子化合物的实际生产和应用的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学活动，使学生理解不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树 脂及其他热固性树脂、热塑性树脂和高性能树脂的基本概念与合成方法，掌握其相关性质和 应用。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生增强使用高分子化学基础知识分析实际典型高 259 分子化合物的能力。特别是使学生进一步具备根据高分子化合物的基本合成原理具体应用理 论解决实际高分子化合物生产问题的分析能力。（支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解高分子化学的研究内容和发展方向，培养学生的学 习兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在学习过程中，通过对具体高分子化合物的分析和实际应用，让学生了解 我国高分子化合物的发展历程以及目前的科研水平，培养学生的爱国主义情况。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 不饱和聚酯树脂 5 0 5 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第二章 环氧树脂 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第三章 酚醛树脂 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第四章 其他类型的热固性树脂 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第五章 热塑性树脂 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第六章 高性能树脂 5 0 5 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 学习内容： 第一章 不饱和聚酯树脂 260 不饱和聚酯树脂的合成，不饱和聚酯树脂的固化，不饱和聚酯树脂的增粘特性，其他类 型的不饱和聚酯树脂。 重点：不饱和聚酯树脂的的固化。 难点：不饱和聚酯树脂的合成原理及方法。 第二章 环氧树脂 缩水甘油醚类环氧树脂，缩水甘油酯类环氧树脂，缩水甘油胺类环氧树脂，脂环族环氧 树脂，脂肪族环氧树脂，含其他元素的环氧树脂，环氧树脂通过逐步聚合反应的固化过程， 环氧树脂通过离子型聚合反应的固化过程，环氧树脂通过其他反应的固化过程，环氧树脂的 固化程度和常用固化剂体系的特性，环氧树脂稀释剂和增韧剂。 重点：各类环氧树脂的结构特点及性能。 难点：固化剂用量。 第三章 酚醛树脂 酚醛树脂的合成原理，酚醛树脂的合成方法，酚醛树脂的固化，酚醛树脂的改性。 重点：酚醛树脂的性能。 难点：酚醛树脂的改性方法。 第四章 其他类型的热固性树脂 呋喃树脂，1，2-聚丁二烯树脂，热固性丁苯树脂，有机硅树脂，脲醛树脂，三聚氰胺 甲醛树脂。 重点：其他类型的热固性树脂的合成方法。 难点：其他类型的热固性树脂的性能。 第五章 热塑性树脂 聚烯烃树脂，氟树脂，聚酰胺树脂(尼龙)，聚酯树脂(涤纶)，聚甲醛树脂，聚丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯树脂(ABS)，其他热塑性树脂。 重点：各种热塑性树脂基体的制备方法。 难点：各种热塑性树脂基体的性能。 第六章 高性能树脂 聚酰亚胺(PI)，聚芳醚酮，聚砜(PSF)与聚芳醚砜(PES)，聚苯醚(PPO)，聚苯硫醚(PPS)， 其他高性能树脂。 重点：各种高性能树脂基体的制备方法。 261 难点：各种高性能树脂基体的性能。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握复合材料聚合物基体的种类和合成的主要内容。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3.采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的思 维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 4.结合科学研究和工程应用，进行复合材料聚合物基体的应用分析，从而具备相关知识 和方法的实际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； 262 C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 赵又庭，姚希曾.《复合材料聚合物基体》. 武汉：武汉理工大学出版社.1992 （二）主要参考书目 [1] 顾书英，仁杰.《聚合物基复合材料》第二版. 北京：化学工业出版社. 2013 [2] 黄丽. 《聚合物复合材料》第一版. 北京：中国轻工业出版社.2006 执笔教师：张亮亮 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 263 复合材料工艺及设备课程教学大纲 Composite material process and equipment 课程类别 树脂基复合材料模块课程 课程编号 0913005C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料概论、材料科学基础 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 复合材料是由两种或两种以上的物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多组分固 体材料。复合材料的组分材料虽然保持其相对独立性，但复合材料的性能却不是组分材料的 简单加和，有着重要的改进。在复合材料中，通常有一相为连续的相，成为基体；另一相为 分散的相，称为增强材料。本课程是针对材料类专业本科生而开设的专业限选课。在教学中 结合材料专业的需要，重点介绍金属材料、陶瓷材料、高分子材料的加工工艺，了解制备材 料的设备，并适当拓展复合材料的加工工艺知识。本课程设置目的是使学生了解并掌握四大 类材料的生产工艺及设备，进一步开拓材料专业学生的专业知识范围，旨在培养应用创新型 材料专业学生。 过对本课程的学习，使学生了解复合材料的基本知识、基体和增强体种类和特点，聚合 物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料的特点、制备和应用。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学，使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握金属材料的固态和液态加工工艺，包括锻造、粉末冶金、铸造、焊接等，并了 解其相应设备。 2. 掌握聚合物、无机非金属材料的加工工艺及设备。 3. 了解复合材料的基本知识、基体和增强体种类和特点，聚合物基复合材料、金属基 复合材料和陶瓷基复合材料的特点、制备和应用。 4. 培养学生理论与实践相结合，熟悉课程设计的基本内容和流程。 264 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过本课程的理论教学和实践训练，使学生具备下列能力： 课程目标 1：能够掌握金属材料的固态和液态加工工艺，包括锻造、粉末冶金、铸造、 焊接等，并了解其相应设备，丰富专业知识。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：掌握聚合物、无机非金属材料的加工工艺及设备，拓展专业知识。 （支撑 毕业要求指标点 1-4） 课程目标 3：能够拓展复合材料的基本知识、基体和增强体种类和特点，聚合物基复合 材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料的特点、制备和应用。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 4：培养学生理论与实践相结合、开拓创新的能力。 （支撑毕业要求指标点 3-4） 课程目标 5：培养学生的专业素质，应用专业知识分析解决问题的能力。 （支撑毕业要 求指标点 2-2、3-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合各种材料加工工艺及设备的发展，以及我国目前工艺及设备在世界发 展水平中的地位，培养学生的历史厚重感、民族自豪感以及肩负的责任感和使命感。 思政目标 2：结合各种材料新型加工工艺及设备知识，培养学生的创新意识。 思政目标 3：教学过程中严格要求学生，通过视频展示材料生产的工作场所及过程，培 养学生严谨求实和吃苦耐劳的工作作风。 思政目标 4：在教学过程中，增设小组 ppt 展示课堂，通过小组合理分工和有效组织， 培养学生团队合作精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 内容 支撑的毕业 要求指标点 第一章 材料工艺及其创新途径 2 0 2 课程目标 4 3-4 第二章 材料的传统工艺及新工 艺和新技术 2 0 2 课程目标 4 3-4 第三章 金属材料锻造成形加工 工艺及设备 4 0 4 课程目标 1 1-4 265 第四章 粉末冶金 6 0 6 课程目标 1 1-4 第五章 聚合物成形加工技术及 设备 2 0 2 课程目标 1 1-4 第六章 无机非金属材料固态成 形加工工艺及设备 2 0 2 课程目标 2 1-4 第七章 金属材料液态成形加工 工艺及设备 6 0 6 课程目标 2 1-4 第八章 材料焊接成形工艺及 设备 6 0 6 课程目标 2 1-4 第九章 材料工艺及设备课程设 计教学大纲 2 0 2 课程目标 4 3-4 学习内容： 第一章 材料工艺及其创新途径 材料工艺的概念，材料工艺的重要性，材料工艺的创新途径，材料工艺的经济性和环境 兼容性，面向环境、能源和材料的绿色。 重点：材料工艺的概念，材料工艺的重要性。 难点：材料工艺的重要性。 第二章 材料的传统工艺及新工艺和新技术 材料生产工艺和加工工艺的内容，材料工艺性能的表征，新型工艺和技术。 重点：材料生产工艺和加工工艺的内容。 难点：材料工艺性能的表征。 第三章 金属材料锻造成形加工工艺及设备 自由锻造加工工艺，模型锻造成形工艺，自由锻造设备，模型锻造设备。 重点：自由锻造加工工艺，模型锻造成形工艺。 难点：自由锻造加工工艺。 第四章 粉末冶金加工工艺及设备 粉末冶金技术概述，粉末制取方法，成形工艺，烧结工艺，粉末冶金设备简介。 重点：粉末冶金技术概述，粉末制取方法，成形工艺，烧结工艺。 难点：粉末制取方法，成形工艺，烧结工艺。 第五章 聚合物成形加工技术及设备 模压成形加工，聚合物挤出成形加工，聚合物注射成形加工，聚合物吹塑成形加工，泡 266 沫塑料成形加工，橡胶成形技术及原理。 重点：模压成形加工，聚合物挤出成形、注射成形、吹塑成形加工。 难点：模压成形加工，聚合物挤出成形加工。 第六章 无机非金属材料固态成形加工工艺及设备 陶瓷成形加工工艺及设备，玻璃的成形与加工。 重点：陶瓷和玻璃的成形与加工。 难点：陶瓷的成形与加工。 第七章 金属材料液态成形加工工艺及设备 金属材料液态成形技术的发展与现状，金属材料铸造成形概述，金属材料铸造成形加工 工艺基础，金属材料特种铸造成形加工工艺简介，铸件结构设计，金属材料铸造成形设备简 介。 重点：金属材料铸造和特种铸造成形加工工艺简介，铸件结构设计。 难点：铸件结构设计。 第八章 材料焊接成形工艺及设备 常见焊接方法，常用金属材料的焊接，焊接结构设计。 重点：常用金属材料的焊接，焊接结构设计。 难点：焊接结构设计。 第九章 材料工艺及设备课程设计教学大纲 课程设计教学目的，课程设计的基本要求，课程设计的内容，课程设计的方法，课程设 计的步骤，课程设计评分标准，课程设计的选题范。 重点：课程设计的基本要求，课程设计的内容，课程设计的方法。 难点：课程设计的方法。 四、达成教学活动目标的途径和措施 多媒体教学，课堂教学以教师讲授为主，教学宜采用启发式和讨论式相结合，理论与实 践相结合。为了加强生动和形象化教学，可适当使用多媒体课件，增加活泼性、趣味性和知 识量，以调动学生的学习积极性和加强对事物的认知能力。 1. 对课程涉及的理论观点、知识体系、基本原理、操作方法等理论性较强的内容进行 课堂讲授，结合板书、PPT、音视频资料等媒介，获得较为完整的理论知识。 267 2. 课堂表现以无领导小组展示为主要形式，参与者分为若干小组，每组 3 到 5 人，各 自选择不同章节内容进行小组讨论，每组选取代表以 PPT 形式在课堂展现。小组的所有参 与者需要对本组的内容展示进行补充，并且说明在合作中扮演的角色。 3. 在教学方法与手段上采用启发式教学，以讲授与实践相结合、以传统教学与多媒体 教学相结合，加深学生对课堂讲授知识的理解和掌握，努力提高课堂教学质量。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 268 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 马泉山. 材料工艺及设备. 北京：化学大学出版社. 2011 （二）主要参考书 [1] 刘雄亚, 谢怀勤. 复合材料工艺及设备（第三版）. 武汉：武汉理工大学出版社. 1994 [2] 徐竹. 复合材料成型工艺及应用. 北京：国防工业出版社. 2017 [3] 黄家康.复合材料成型技术及应用，北京：化学工业出版社.2011 执笔教师： 卫晓琴 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 269 2. 陶瓷基复合材料模块课程 陶瓷基复合材料课程教学大纲 Ceramic matrix composites 课程类别 陶瓷基复合材料模块课程 课程编号 0913006C 材料科学基础、无机材料、复合 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料学 总 学 时 32 学 分 2 讲 2 实 践 0 授 一、课程的性质与任务 （一）课程性质 陶瓷基复合材料是复合材料与工程专业学生的专业方向模块课程，使学生在已有的材料 科学的基础上，较为系统的掌握各种陶瓷复合材料的复合原理，设计思想，制备方法，性能 表征，应用范围，以及陶瓷基复合材料的发展方向，涉及材料学、声学、电化学、电磁学、 材料物理学等领域的知识。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，使学生了解复合材料学科在国家现代化建设中的作用。 2. 了解复合材料学科的分支及特点，以及本课程与相关学科的衔接与联系。 3. 培养学生理论思维能力、逻辑推理能力。 4. 增进学生用物理化学的观点和方法来看待化学问题的能力、从事物理化学研究与创 新的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：课程致力于系统介绍陶瓷基复合材料的设计、制备加工原理和方法，组成 270 结构和性质的表征及性能应用。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：拓宽和丰富学生在材料科学和材料工程领域的专业知识，为今后从事材料 及相关领域工作提供理论和技术指导。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解材料学的研究内容和发展方向，培养学生的学习兴 趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 课程目标 3：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 陶瓷基复合材料概述 实践 小计 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 8 0 8 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 理及设计 第三章 陶瓷基复合材料的制备 陶瓷基复合材料的加工与 第四章 连接 陶瓷基复合材料组成和结 第五章 支撑的毕业 要求指标点 讲授 陶瓷基复合材料的复合原 第二章 支撑 课程目标 构的分析表征 第六章 陶瓷基复合材料的性质 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第七章 纳米功能陶瓷 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 271 学习内容： 第一章 绪论 陶瓷基复合材料的技术特点及发展趋势，陶瓷基复合材料的粉末原料特性，氧化物陶瓷， 氯化物陶瓷，碳化物及碳陶瓷，其他作为复合材料基体的陶瓷，有机聚合物先驱体转化的陶 瓷基体 重点：陶瓷基复合材料的技术特点及发展趋势，陶瓷基复合材料的粉末原料特性，氧化 物陶瓷，氯化物陶瓷 难点：陶瓷基复合材料的粉末原料特性，氧化物陶瓷，氯化物陶瓷，碳化物及碳陶瓷 第二章 陶瓷基复合材料的复合原理及设计 陶瓷基复合材料的设计原则；陶瓷基复合材料的强韧化机理，界面设计；陶瓷基复合材 料的复合原理，力学性能复合准则，物理性能的复合准则；陶瓷基复合材料的显微结构设计， 设计准则及微裂纹增韧，相变增韧，残余应力增韧，桥接增韧原理；连续纤维增强陶瓷基复 合材料的设计；设计准则及编织方法及结构失效增韧原理 重点；陶瓷基复合材料的设计原则；陶瓷基复合材料的强韧化机理，界面设计；陶瓷基 复合材料的复合原理，力学性能复合准则，物理性能的复合准则；陶瓷基复合材料的显微结 构设计，设计准则及微裂纹增韧，相变增韧，残余应力增韧，桥接增韧原理 难点；陶瓷基复合材料的显微结构设计，设计准则及微裂纹增韧，相变增韧，残余应力 增韧，桥接增韧原理；连续纤维增强陶瓷基复合材料的设计；设计准则及编织方法及结构失 效增韧原理 第三章 陶瓷基复合材料的制备 陶瓷基复合材料的粉末原料固相法、气相法、液相法及综合制备方法，连续纤维陶瓷基 复合材料的编织制备，陶瓷粉末原料的制备，连续纤维增强陶瓷基复合材料的制备工艺，颗 粒弥散型陶瓷基复合材料的制备工艺，晶须增强和纳米陶瓷基复合材料的制备工艺 重点：陶瓷基复合材料的粉末原料固相法、气相法、液相法及综合制备方法，连续纤维 陶瓷基复合材料的编织制备，陶瓷粉末原料的制备，连续纤维增强陶瓷基复合材料的制备工 艺 难点：连续纤维增强陶瓷基复合材料的制备工艺，颗粒弥散型陶瓷基复合材料的制备工 艺，晶须增强和纳米陶瓷基复合材料的制备工艺 第四章 陶瓷基复合材料的加工与连接 272 陶瓷基复合材料的各种连接工艺，陶瓷基复合材料的加工工艺及加工时的裂纹产生现象， 陶瓷基复合材料的连接，陶瓷基复合材料的加工，加工与加工裂纹，加工裂纹的生成方式， 打孔，其他加工方法 重点：陶瓷基复合材料的各种连接工艺，陶瓷基复合材料的加工，加工与加工裂纹，加 工裂纹的生成方式，打孔，其他加工方法 难点：陶瓷基复合材料的加工工艺及加工时的裂纹产生现象，陶瓷基复合材料的连接， 陶瓷基复合材料的加工 第五章 陶瓷基复合材料组成和结构的分析表征 元素成分和组元的分析表征，基体构成、增强体性状、界面状况的分析表征，陶瓷基复 合材料的组成分析，元素组成分析，组元成分、物相的分析，晶面取向和晶体生长，多组元 复合，陶瓷基复合材料的结构分析，基体构成的分析表征，增强体性状的分析表征，界面状 况的分析表征，组织结构的分析表征 重点：元素成分和组元的分析表征，基体构成，面状况的分析表征，组织结构的分析表 征 难点：增强体性状、界面状况的分析表征 第六章 陶瓷基复合材料的性质 陶瓷材料室温力学性质和高温力学性质，拉伸强度和弹性模量、断裂韧性、压缩及弯曲 强度，光电磁热性质及响应和转化，掺杂改性，固溶体，缺陷，籽晶，晶面取向，组分复合 与性质表现，多级有序组装与性质，多元多相分级复合与性质 重点：陶瓷材料室温力学性质和高温力学性质，光电磁热性质及响应和转化，掺杂改性， 固溶体，缺陷，籽晶，晶面取向，组分复合与性质表现 难点：陶瓷基复合材料的组成结构与性质的耦合，组分复合与性质表现，多级有序组装 与性质，多元多相分级复合与性质 第七章 纳米功能陶瓷 特殊的纳米功能陶瓷：如介电、压电、铁电、半导体、固体电解质、超导陶瓷、隔热与 导热陶瓷、磁性陶瓷、多孔陶瓷、陶瓷智能材料，纳米功能陶瓷的基本概念，纳米尺度效应， 微纳分级多孔结构效应，介质极化现象，压电效应与晶体结构，自发极化现象，纳米功能陶 瓷的性能及应用，介电陶瓷与电绝缘材料，压电陶瓷与典型复合材料，铁电陶瓷与典型复合 273 材料，半导体陶瓷与敏感材料，纳米多孔陶瓷，生物陶瓷 重点：特殊的纳米功能陶瓷：如介电、压电、铁电、半导体、固体电解质、超导陶瓷、 隔热与导热陶瓷、磁性陶瓷、多孔陶瓷、陶瓷智能材料，纳米功能陶瓷的基本概念， 难点：自发极化现象，纳米功能陶瓷的性能及应用，介电陶瓷与电绝缘材料，压电陶瓷 与典型复合材料，铁电陶瓷与典型复合材料，半导体陶瓷与敏感材料，纳米多孔陶瓷，生物 陶瓷。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握陶瓷基复合材料的基本概念和主要内容。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的 思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 274 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 孙康宁. 《陶瓷基复合材料》第 1 版. 北京：北京机械工业出版社. 2003 执笔教师：刘艳云 审 定 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 275 纤维增韧碳化硅陶瓷复合材料教学大纲 Fiber reinforced silicon carbide ceramic composites 课程类别 陶瓷基复合材料模块课程 课程编号 0913007C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料概论，无机及分析化学 总 学 时 34 学 分 2 讲 34 实 践 0 授 一、课程的性质与任务 （一）课程性质 纤维增韧碳化硅陶瓷复合材料是复合材料与工程专业学生的专业方向模块课程，本课程 介绍了复合材料的原理、工艺方法及发展趋势，CFCC-SiC 的本征结构与性能，环境性能模 拟方法以及 CFCC-SiC 在服役环境下结构与性能的演变规律与失效机理，CFCC-SiC 的优化 设计与应用验证等，使学生系统地获得碳化硅陶瓷复合材料的特点、功能、表征方法和设计， 了解我国在 CFCC-SiC 基础研究方面的成果，以及国际上的相关研究进展，注重理论和实践 的相互结合。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 使学生在创造性思维、了解自然科学规律、发现问题和解决问题的能力方面获得初 步的训练。 2. 培养高起点、厚基础、宽口径、高素质和能适应未来发展需要的专业人才打好必要 的基础。 3. 培养学生理论思维能力、逻辑推理能力。 4. 增进学生用物理化学的观点和方法来看待化学问题的能力、从事物理化学研究与创 新的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 276 课程目标 1：通过本课程的学习，使得学生系统掌握陶瓷基复合材料的结构性能特点和 表征方法（支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2： ，了解我国在陶瓷基复合材料方面的创新性成果，启发学生的创造性思维， 开发学生的创新能力，为将来从事陶瓷基复合材料的生产、研发、技术管理的知识和能力奠 定必要的理论基础。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解材料学的研究内容和发展方向，培养学生的学习兴 趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 绪论 实践 小计 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 4 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 合材料的本征结构 连续纤维增韧碳化硅基复 第三章 合材料的本征性能 CFCC-SiC 环境性能的模 第四章 支撑的毕业 要求指标点 讲授 连续纤维增韧碳化硅基复 第二章 支撑 课程目标 拟测试 277 CFCC-SiC 的环境性能表 第五章 8 0 8 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 6 0 6 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 征方法 第六章 CFCC-SiC 环境性能演变 CFCC-SiC 的环境损伤与 第七章 失效机制 学习内容： 第一章 绪论 陶瓷基复合材料的强韧化途径，纤维增韧陶瓷基复合材料原理和制备方法；纤维增韧陶 瓷基复合材料的模拟表征与优化设计方法；CFCC-SiC 的应用领域和面临的新挑战。 重点：纤维增韧陶瓷基复合材料原理。 难点：纤维增韧陶瓷基复合材料原理，模拟表征与优化设计。 第二章 连续纤维增韧碳化硅基复合材料的本征结构 连续纤维增韧碳化硅基复合材料的结构组成单元和本征结构特征，工艺路线对 CFCC-SiC 本征结构的影响，CFCC 结构的仿生描述和纤维预制体，CFCC-SiC 的结构单元， 纤维预制体结构，CFCC-SiC 的结构组成单元和本征结构特征。 重点：CFCC 结构的仿生描述，CFCC-SiC 的结构单元，纤维预制体结构，CFCC-SiC 的结构组成单元和本征结构特征。 难点：连续纤维增韧碳化硅基复合材料的结构组成单元和本征结构特征，工艺路线对 CFCC-SiC 本征结构的影响，CFCC 结构的仿生描述和纤维预制体 第三章 连续纤维增韧碳化硅基复合材料的本征性能 CFCC-SiC 本征性能的特征，CFCC-SiC 的力学性能和热物理性能， CFCC-SiC 的内应 力及其分布，摩擦性能和抗辐射性能，复合材料的内应力及其分布 重点：CFCC-SiC 本征性能的特征，CFCC-SiC 的力学性能和热物理性能。 难点: CFCC-SiC 的内应力及其分布, 摩擦性能和抗辐射性能，复合材料的内应力及其分 布，CFCC-SiC 本征性能的特征 第四章 CFCC-SiC 环境性能的模拟测试 278 CFCC-SiC 环境性能的模拟测试原理与方法及其环境性能演变信息的在线获取方法, 环 境性能演变控制因素解耦的因素协同分析法, 航空发动机热结构材料的环境性能测试系统 及其性能指标, 航空发动机热结构材料的环境性能测试系统, 环境性能演变信息的在线获取 方法, 环境性能模拟测试与解耦分析方法的评价 重点: CFCC-SiC 环境性能的模拟测试原理与方法。 难点: CFCC-SiC 环境性能的模拟测试原理与方法，环境性能演变控制因素解耦的因素 协同分析法的理论基础。 第五章 CFCC-SiC 的环境性能表征方法 剩余强度和失重率的表征方法，CFCC-SiC 的环境性能表征方法的综合评价，剩余环境 性能的表征，过程环境性能的表征。 重点：剩余强度和失重率的表征方法，CFCC-SiC 的环境性能表征方法的综合评价，剩 余环境性能的表征，过程环境性能的表征 难点：过程环境性能的表征，剩余强度和失重率的表征方法 第六章 CFCC-SiC 环境性能演变 CFCC-SiC 的环境性能演变规律，氧分压，水分压，盐浓度等对 CFCC-SiC 的性能影响， 静态气氛应力热循环耦合环境中和动态燃气应力耦合环境中 CFCC-SiC 的性能演变，热物理 化学环境中 CFCC-SiC 的性能演变，热物理化学应力耦合环境中的性能演变 重点：热物理化学应力耦合环境中的性能演变，CFCC-SiC 的环境性能演变规律。 难点：热物理化学应力耦合环境中的性能演变，动态燃气应力耦合环境中的性能演变。 第七章 CFCC-SiC 的环境损伤与失效机制 CFCC-SiC 在热物理化学环境单一因素中的损伤机理和热物理化学环境的损伤控制因素， 环境控制性要素与微结构控制单元，CFCC-SiC 环境损伤演变和寿命预测模型，CFCC-SiC 损伤失效机制的综合表述 重点：CFCC-SiC 在热物理化学环境单一因素中的损伤机理和热物理化学环境的损伤控 制因素。 难点：CFCC-SiC 环境损伤演变和寿命预测模型。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握材料学的基本概念和主要内容。 279 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的 思维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 280 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 [1] 张立同.《纤维增韧碳化硅陶瓷复合材料—模拟、表征与设计》.北京：化学工业出 版社.2009 [2] 成来飞，张立同，梅辉.《陶瓷基复合材料强韧化与应用基础》.北京：化学工业出 版社.2019 [3] 周曦亚.《复合材料》.北京：化学工业出版社.2005 执笔教师：刘艳云 审 定 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 281 无机非金属复合材料及其应用课程教学大纲 Principle and Application of Inorganic Nonmetallic Composites 课程类别 陶瓷基复合材料模块课程 课程编号 0913008C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无机材料、材料科学基础 总 学 时 34 学 分 2 讲 34 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 无机非金属复合材料及其应用是复合材料与工程专业学生的专业模块课程，本课程应使 学生在先修课程“材料科学基础”的基础上，系统地获得传统无机非金属复合材料和先进无 机非金属复合材料的特点、功能和应用。 （二）课程任务 本课程论述了无机非金属复合材料(陶瓷基复合材料、石膏基复合材料、水泥基复合材 料、氯氧镁基复合材料)的复合原理，基本性能，产品设计方法，制造工艺及应用情况，使 学生在学习知识点的基础上，在创造性思维、了解自然科学规律、发现问题和解决问题的能 力方面获得初步的训练。为学习后续课程、进一步掌握新的科学技术成就和发展能力（继续 学习的能力，表述和应用知识的能力，发展和创造知识的能力等） ，为培养高起点、厚基础、 宽口径、高素质和能适应未来发展需要的专业人才打好必要的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的学习，使得学生系统掌握传统无机非金属复合材料的基本概 念、制备原理、组织结构、性能特点和用途等理论知识。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：建立科学系统的无机非金属复合材料的体系与结构，熟悉无机非金属复合 材料生产过程的共性与个性。（支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：启发学生的创造性思维，开发学生的创新能力，为将来从事无机非金属复 282 合材料的生产、研发、技术管理的知识和能力奠定必要的理论基础。 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：以无机非金属复合材料的发展历程、新材料的合成与制备为切入点，将最 新的关于材料类的新闻资讯、科研动态引入课堂，讲解材料在实际生活、生成中的具体应用， 以此为切入点激发学生的爱国热情，增强其民族自豪感，激励其为国家振兴、民族强盛而努 力学习。 思政目标 2：以无机非金属复合材料的行业现状和存在问题为切入点，分析复合材料的 发展趋势，启发学生科学研究与加工生产思路，激发学生学习动力。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 第一章 内容 无机非金属基复 合材料理论、技 术及其应用 讲授 实践 小计 2 0 2 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 课程目标 1-4、2-2 1、2 课程目标 陶瓷基复合材料 及其应用 6 第三章 石膏基复合材料 6 0 6 课程目标 1、2 1-4、2-2 第四章 纤维增强水泥基 复合材料 6 0 6 课程目标 1、2 1-4、2-2 第五章 纤维增强氯氧镁 复合材料 6 0 6 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第六章 玻璃纤维增强氯 氧镁复合材料的 产品设计和应用 2 0 2 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第七章 植物纤维增强 氯氧镁复合材料 及其应用实例 2 0 2 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第八章 玻璃纤维、植物 碎料纤维混合增 强氯氧镁复合材 料防火板、耐水 板及装饰板 4 0 4 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 第二章 0 6 1-4、2-2 1、2 283 学习内容： 第一章 无机非金属基复合材料理论、技术及其应用 无机非金属基复合材料的定义及分类，无机非金属基复合材料的特点及发展概况。 重点：无机非金属基复合材料的定义及分类。 难点：无机粘接剂基复合材料的特点。 第二章 陶瓷基复合材料及其应用 高性能陶瓷和陶瓷基复合材料概述，陶瓷基复合材料的界面和增韧机制，陶瓷基复合材 料的原材料，陶瓷基复合材料的制造工艺，典型纤维增强陶瓷基复合材料的制造工艺、性能 及应用，陶瓷基复合材料的应用。 重点：陶瓷基体材料和增强材料，陶瓷基复合材料的制造工艺。 难点：陶瓷基复合材料的制造工艺，典型纤维增强陶瓷基复合材料的制造工艺及性能。 第三章 石膏基复合材料 石膏基复合材料的性能及用途，原材料，纸面石膏板及其生产技术，植物纤维石膏复合 材料板，石膏复合材料艺术装饰制品。 重点：石膏基复合材料的特点，植物纤维石膏复合材料板生产工艺及特点。 难点：植物纤维石膏复合材料板生产工艺。 第四章 纤维增强水泥基复合材料 概论，钢纤维增强水泥基复合材料，玻璃纤维增强水泥基复合材料，碳纤维增强水泥基 复合材料。 重点：钢纤维混凝土、玻璃纤维增强水泥基复合材料和碳纤维增强水泥基复合材料的原 材料及成型工艺。 难点：钢纤维混凝土、玻璃纤维增强水泥基复合材料和碳纤维增强水泥基复合材料的成 型工艺及应用。 第五章 纤维增强氯氧镁复合材料 概论，氯氧镁复合材料的开发应用，原材料，基体材料——胶黏剂设计，成型工艺，氯 氧镁复合材料生产和应用过程中容易发生的问题。 重点：氯氧镁复合材料基体材料的组成和成型工艺。 难点：氯氧镁复合材料基体材料的组成和成型工艺，氯氧镁复合材料生产和应用过程中 284 容易发生的问题。 第六章 玻璃纤维增强氯氧镁复合材料的产品设计和应用 玻璃纤维增强氯氧镁复合材料风管和制造技术，氯氧镁复合材料座椅的设计和制造技术， 玻璃纤维增强氯氧镁复合材料压力管的设计与制造。 重点：玻璃纤维增强氯氧镁复合材料通风管的优点及分类。 难点：玻璃纤维增强氯氧镁复合材料的产品制造技术。 第七章 植物纤维增强氯氧镁复合材料及其应用实例 概论，原材料，植物纤维增强氯氧镁复合材料制品应用实例。 重点：氯氧镁胶黏剂材料和增强材料。 难点：植物碎料纤维增强氯氧镁复合材料板的制造技术。 第八章 玻璃纤维、植物碎料纤维混合增强氯氧镁复合材料防火板、耐水板及装饰板 概论，产品规格、性能及特点，氯氧镁复合材料的物理力学性能，玻璃纤维、植物碎料 纤维混合增强氯氧镁复合材料防火、防水及装饰板的制造技术，复合材料装饰板，复合材料 板的效益分析。 重点：玻璃纤维、植物碎料纤维混合增强氯氧镁复合材料防火、防水及装饰板的原材料 的选择和成型工艺。 难点：氯氧镁复合材料的物理力学性能。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 授课时借助多媒体教学，利用视频、图片展示材料加工成型设备和工艺流程，增加 学生的感性认识，提高教学效率。 2. 课堂上多组织学生进行课堂讨论、辩论，发挥学生在学习中的主观能动性，使教与 学有机地结合起来。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 285 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 286 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 刘雄亚，郝元恺，刘宁. 无机非金属复合材料及其应用.北京：化学工业出版社. 2006 （二）主要参考书 [1] 陈照峰.无机非金属材料学（第 2 版）. 西安：西北工业大学出版社. 2010 [2] 林宗寿.无机非金属材料工学.武汉： 武汉理工大学出版社. 2006 [3] 周曦亚.复合材料.北京：化学工业出版社. 2005 执笔教师：牛宪军 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 287 高温结构材料课程教学大纲 High temperature structural materials 课程类别 陶瓷基复合材料模块课程 课程编号 0913009C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 无机材料、材料科学基础 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《高温结构材料》是复合材料与工程专业的职业能力拓展课程。通过该课程的学习，学 生能了解多种高温合金以及金属间化合物高温结构材料，进一步了解先进高温结构材料及其 制备技术。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，促进学生理解和掌握高温结构材料的基本概念、制备方法和广泛应 用。掌握各种高温结构材料的定义和技术地位，以及轻质高温结构材料、高温合金、难熔金 属与合金、金属间化合物结构材料、金属基复合材料、高温结构陶瓷及其复合材料、C/C 复 合材料、特种高温结构材料等的性能和应用。掌握各类高温结构材料的基本制备技术、性能 与表征。 2. 建立典型现代陶瓷材料的从基本制备技术到工艺性能以及应用的流程。了解当今高 温结构材料的制备技术发展概况和国内外研究热点。 3. 培养学生的分析测试能力、实物应用能力。 4. 增进学生把握高温结构材料的发展方向与关键技术。为从事高温结构材料的研究和 开发工作奠定必要的理论基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 288 课程目标 1：通过本课程的教学活动，使学生理解轻质高温结构材料，高温合金，难熔 金属与合金，金属间化合物结构材料，金属基复合材料，高温结构陶瓷及其复合材料，C/C 复合材料，特种高温结构材料、结构成型以及高温氧化、腐蚀与防护。（支撑毕业要求指标 点 1-4） 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生增强使用高温结构材料的典型分类和制备方法 以及应用的了解。特别是使学生进一步具备根据高温结构材料的基本合成原理具体应用理论 解决实际化合物生产问题的分析能力。（支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解高温结构材料的研究内容和发展方向，培养学生的 学习兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在学习过程中，通过对具体高温结构材料的分析和实际应用，让学生了解 我国高温结构材料的发展历程以及目前的科研水平，培养学生的爱国主义情况。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 绪论 1 0 1 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第二章 轻质高温结构材料 2 0 3 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第三章 高温合金 2 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第四章 难熔金属与合金 2 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第五章 金属间化合物结构材料 2 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 289 金属基复合材料 第六章 2 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 4 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 高温结构陶瓷及其复合材 第七章 料 C/C 复合材料 第八章 特种高温结构材料、结构 第九章 第十章 成型 高温氧化、腐蚀与防护 学习内容： 第一章 绪论 高温结构材料的内涵与定义，高温结构材料的分类。 重点：高温结构材料的内涵、定义和分类。 难点：高温结构材料的分类。 第二章 轻质高温结构材料 高温镁合金、铝合金和钛合金，高温聚合物基复合材料。 重点：高温镁合金、铝合金和钛合金的概念、特点和制备方法。 难点：高温镁合金、铝合金和钛合金的特点。 第三章 高温合金 高温合金的强化与韧化原理，高温合金的概念、特性和应用，高温合金在接近使用条件 下的力学性能。 重点：高温合金的强化与韧化原理；高温合金的概念、特性和应用。 难点：高温合金的强化与韧化原理。 第四章 难熔金属和合金 难熔金属和合金的概念，钨基、钼基和钽基合金，铌基、铬基和钒合金。 重点：钨基、钼基和钽基合金；铌基、铬基和钒合金。 难点：铌基、铬基和钒合金。 第五章 金属间化合物结构材料 金属间化合物结构材料的概念，Ni-Al、Ti-Al 和 Fe-Al 系合金，难熔金属硅化物材料。 290 重点：金属间化合物结构材料的概念；Ni-Al、Ti-Al 和 Fe-Al 系合金。 难点：Ni-Al、Ti-Al 和 Fe-Al 系合金。 第六章 金属基复合材料 复合材料的概念和制备工艺，金属基复合材料的复合机理问题及其性能，金属基复合材 料的应用。 重点：金属基复合材料的复合机理问题及其性能；金属基复合材料的应用。 难点：金属基复合材料的复合机理问题及其性能。 第七章 高温结构陶瓷及其复合材料 结构陶瓷材料，陶瓷材料用粉末和增强剂、制备工艺、增强增韧、使用优化与性能表征， 高温结构陶瓷及其复合材料。 重点：陶瓷材料用粉末、增强剂及其制备工艺；陶瓷材料的增强增韧、使用优化与性能 表征。 难点：陶瓷材料的增强增韧、使用优化与性能表征。 第八章 C/C 复合材料 C/C 复合材料的概念及其发展，C/C 复合材料的结构，C/C 复合材料的性能和应用。 重点：C/C 复合材料的结构；复合材料的性能和应用。 难点：C/C 复合材料的结构。 第九章 特种高温结构材料、结构成型 高温结构材料的特种熔铸成型，多孔发汗冷却材料，高温混合式材料结构。 重点：高温结构材料的特种熔铸成型；多孔发汗冷却材料。 难点：多孔发汗冷却材料。 第十章 高温氧化、腐蚀与防护 高温氧化与腐蚀，高温防护涂层。 重点：高温氧化与腐蚀；高温防护涂层。 难点：高温防护涂层。 五、考核方式 （一）考核方式 291 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 292 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 周瑞发，韩雅芳，李树素编著.《高温结构材料》.国防工业出版社.2006 （二）主要参考书目 李嘉荣, 熊继春, 唐定中编著.《先进高温结构材料与技术》.国防工业出版社.2012 执笔教师：张亮亮 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 293 现代陶瓷材料及技术课程教学大纲 Modern ceramic materials and technology 课程类别 陶瓷基复合材料模块课程 课程编号 0913010C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料概论、材料科学基础 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《现代陶瓷材料及技术》是复合材料与工程专业的职业能力拓展课程。通过该课程的学 习，学生能了解现代陶瓷材料的种类，了解各种陶瓷材料重要性及其制备方法，了解现代陶 瓷材料应用前景。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过教学活动，促进学生理解和掌握现代陶瓷材料的基本概念、制备方法和广泛应 用。掌握各种现代陶瓷材料的分类和技术地位，以及绝缘结构陶瓷材料、半导体、导体和超 导体陶瓷材料、压电和光电陶瓷材料和纳米陶瓷材料等的性能和应用。 2. 建立典型现代陶瓷材料的从基本制备技术到工艺性能以及应用的流程。 3. 培养学生的分析测试能力、实物应用能力。 4. 增进学生从现代陶瓷材料的制备技术发展概况和国内外研究热点出发，进一步地讨 论学习现代陶瓷材料的发展方向与关键技术。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的教学活动，使学生理解常用原料及其处理与基本生产工艺， 绝缘结构陶瓷材料及其应用，陶瓷介质材料及其应用，半导体、导体和超导体陶瓷材料，铁 氧体磁性材料及其应用，多功能陶瓷材料及其应用，陶瓷基功能复合材料及其应用，压电和 294 光电陶瓷材料及其应用，生物陶瓷材料及其应用，膜及纤维陶瓷材料及其应用梯度，陶瓷材 料及其应用，纳米陶瓷材料及其应用。（支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：通过本课程的学习，使学生增强使用现代陶瓷材料的典型分类和制备方法 以及应用的了解，特别是使学生进一步具备根据陶瓷材料的基本合成原理具体应用理论解决 实际化合物生产问题的分析能力。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：学习课程中研究问题、解决问题的一般科学方法，训练和提高学生的科学 思维能力、自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：培养学生发现问题、解决问题的能力，提高自学与更新本专业知识的能力。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解陶瓷材料的研究内容和发展方向，培养学生的学习 兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在学习过程中，通过对具体高分子化合物的分析和实际应用，让学生了解 我国陶瓷材料的发展历程以及目前的科研水平，培养学生的爱国主义情况。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 绪论 生产工艺 实践 小计 1 0 1 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 绝缘结构陶瓷材料及其应 第三章 第四章 用 陶瓷介质材料及其应用 半导体、导体和超导体陶 第五章 瓷材料 支撑的毕业 要求指标点 讲授 常用原料及其处理与基本 第二章 支撑 课程目标 295 第六章 铁氧体磁性材料及其应用 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第七章 多功能陶瓷材料及其应用 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 陶瓷基功能复合材料及其 第八章 应用 压电和光电陶瓷材料及其 第九章 第十章 应用 生物陶瓷材料及其应用 膜及纤维陶瓷材料及其应 第十一章 用 第十二章 梯度陶瓷材料及其应用 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第十三章 纳米陶瓷材料及其应用 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第十四章 远红外陶瓷材料及其应用 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 第十五章 热释电陶瓷材料及其应用 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 2 0 2 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 1 0 1 课程目标 1、 1-4、2-2、3-3 2、3、4 工程结构陶瓷材料及其应 第十六章 第十七章 用 超硬材料及其应用 学习内容： 第一章 绪论 现代陶瓷材料的基本性质、分类及其应用，现代陶瓷材料的发展。 重点：现代陶瓷材料的基本性质、分类及其应用、现代陶瓷材料的发展 难点：现代陶瓷材料的基本性质、分类及其应用。 第二章 常用原料及其处理与基本生产工艺 现代陶瓷材料常用原料种类，原料处理和基本生产工艺。 重点：常用原料、原料处理、基本生产工艺。 难点：基本生产工艺。 第三章 绝缘结构陶瓷材料及其应用 氧化铝陶瓷，滑石瓷，高热导率陶瓷。 296 重点：氧化铝陶瓷，滑石瓷。 难点：氧化铝陶瓷。 第四章 陶瓷介质材料及其应用 铁电介质陶瓷，半导体电介质陶瓷，反铁电介质陶瓷。 重点：铁电介质陶瓷，半导体电介质陶瓷。 难点：铁电介质陶瓷。 第五章 半导体、导体和超导体陶瓷材料 半导体陶瓷材料及其应用，导电陶瓷材料及其应用，超导电陶瓷材料及其应用。 重点：半导体陶瓷材料及其应用；导电陶瓷材料及其应用；超导电陶瓷材料及其应用。 难点：半导体陶瓷材料及其应用。 第六章 铁氧体磁性材料及其应用 铁氧体磁料材料的发展，铁氧体磁性材料的特性、种类和应用，铁氧体材料的制备工艺。 重点：铁氧体磁性材料的特性、种类和应用；铁氧体材料的制备工艺。 难点：铁氧体材料的制备工艺。 第七章 多功能陶瓷材料及其应用 多功能陶瓷的特点，多功能陶瓷敏感材料，结构-功能一体化材料。 重点：多功能陶瓷的特点；多功能陶瓷敏感材料；结构-功能一体化材料。 难点：结构-功能一体化材料。 第八章 陶瓷基功能复合材料及其应用 金属／batio3 复合材料，bapbo3／batio3 复合材料，batio3／聚合物复合材料。 重点：金属／batio3 复合材料；bapbo3／batio3 复合材料。 难点：金属／batio3 复合材料。 第九章 压电和光电陶瓷材料及其应用 压电陶瓷材料及其应用，光电陶瓷材料及其应用。 重点：压电陶瓷材料及其应用；光电陶瓷材料及其应用。 难点：光电陶瓷材料及其应用。 第十章 生物陶瓷材料及其应用 生物惰性陶瓷，生物活性陶瓷，生物可降解陶瓷材料。 297 重点：生物惰性陶瓷；生物活性陶瓷。 难点：生物活性陶瓷。 第十一章 膜及纤维陶瓷材料及其应用 现代陶瓷材料的基本性质、分类及其应用，现代陶瓷材料的发展。 重点：陶瓷薄膜材料，先进陶瓷纤维。 难点：陶瓷薄膜材料。 第十二章 梯度陶瓷材料及其应用 功能梯度材料的概念，功能梯度材料的制备，功能梯度材料的应用。 重点：功能梯度材料的制备；功能梯度材料的应用。 难点：功能梯度材料的制备。 第十三章 纳米陶瓷材料及其应用 纳米陶瓷的制备，纳米陶瓷的应用前景，纳米复合陶瓷的制备和结构。 重点：纳米陶瓷的制备；纳米复合陶瓷的制备和结构。 难点：纳米复合陶瓷的制备和结构。 第十四章 远红外陶瓷材料及其应用 远红外陶瓷材料的基本性能，远红外陶瓷材料及其制备，远红外陶瓷材料的应用。 重点：远红外陶瓷材料的基本性能；远红外陶瓷材料及其制备。 难点：远红外陶瓷材料及其制备。 第十五章 热释电陶瓷材料及其应用 功能材料的热释电效应，热释电陶瓷材料。 重点：功能材料的热释电效应；热释电陶瓷材料。 难点：功能材料的热释电效应。 第十六章 工程结构陶瓷材料及其应用 氧化物陶瓷，非氧化物陶瓷，新型结构陶瓷材料。 重点：氧化物陶瓷；非氧化物陶瓷；新型结构陶瓷材料。 难点：氧化物陶瓷。 第十七章 超硬材料及其应用 超硬材料及其应用，立方氮化硼材料及其应用，新型超硬材料研究发展。 298 重点：超硬材料及其应用；立方氮化硼材料及其应用。 难点：超硬材料及其应用。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握现代材料材料的种类和制备技术的主要内容。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 结合科学研究和工程应用，进行陶瓷材料的应用分析，从而具备相关知识和方法的 实际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； 299 D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 曲远方编著.《现代陶瓷材料及技术》.上海：华东理工大学出版社.2008 （二）主要参考书目 [1] 刘宜汉，杨洪波编著.《金属陶瓷材料制备与应用》.沈阳：东北大学出版社.2012 [2] 刘维良编著.《先进陶瓷工艺学》.武汉：武汉理工大学出版社，2004 执笔教师：张亮亮 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 300 3. 职业能力拓展课程 新能源材料课程教学大纲 New Energy Materials 课程类别 职业能力拓展课程 课程编号 0913011C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料科学基础、材料性能 学、材料工程基础 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《新能源材料》是我院复合材料与工程专业的一门职业能力拓展课程，行课时间安排在 第七学期。本课程适应我国经济结构战略性调整、人才市场竞争力以及新材料、新能源新兴 产业发展的要求，能够培养专业面宽、知识面广和工程能力强的应用型本科人才。 （二）课程任务 通过本课程的学习，使学生具备以下知识和能力： 1. 介绍新能源和可再生能源的基本知识，使学生了解可持续发展的基本概念和能源领 域的新发展，培养对能源和可持续发展问题的兴趣。 2. 掌握电动汽车用动力电池材料的关键技术、采用新技术和工艺合成新物质和新材料。 3. 掌握锂离子电池、燃料电池材料、太阳能电池材料和核能材料的相关知识及应用。 4. 增强对新能源材料的认识，把节约和环境保护意识直根心中。 5. 加深对新时代中国特色社会主义建设的理解，培养学生成长为全面发展的社会主义 事业的合格建设者和可靠接班人的自觉性和主动性。 6. 培养学生发现问题、解决问题的能力，提高学生团队合作能力，增强集体主义精神， 增强社会责任感。 二、教学活动目标 301 （一）课程目标 课程目标 1：了解新能源材料的分类以及相关发展现状及趋势，掌握材料有关的基本概 念及知识。 （支撑毕业要求指标点 2-3） 课程目标 2：掌握太阳能转换为其他形式能量的工作原理以及在我们生活中的应用。 （支 撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 3：掌握生物质能能量转换利用原理及工艺，要求学生重点掌握生物质能的物 理、生物化学、热化学转换利用的工作原理与优点。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 4：了解氢的分布和性能，要求学生重点掌握氢的制备与储运、氢的应用等内 容。（支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 5：了解地热能的基本概念与我国地热资源的分布，要求学生重点掌握地热能 的应用及地热能发电的工作原理。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 6：风能、核能、海洋能等新能源的基本概念与应用，要求学生重点掌握天然 气水合物形成的原理、开采方式及研发前景等内容。 （支撑毕业要求指标点 2-2） （二）思政目标 思政目标 1：通过构建太阳能、生物质能、地热能等各种新能源的整体转换技术路线图 培养学生的系统思维。 思政目标 2：通过从历史发展的维度分析新能源发展的历史逻辑，以及通过梳理燃料和 电力的反正历史和趋势等培养学生的历史思维。 思政目标 3：通过辩证地分析新能源的环保性，新能源产业发展中的安全问题等培养学 生的辩证思维。 思政目标 4：从材料的生产过程对环境的影响，材料的发展与环境关系角度，培养学生 的环境保护意识的担当精神。教育学生树立“绿水青山就是金山银山”的理念。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 绪论 第二章 太阳能及应用 小计 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 2 2 课程目标 1 2-3 7 7 课程目标 2 1-4 讲授 讨论 302 第三章 生物质能及应用 7 7 课程目标 3 3-3 第四章 氢能及应用 4 4 课程目标 4 1-4 第五章 地热能及应用 6 6 课程目标 5 1-4 第六章 其他新能源及应用 6 6 课程目标 6 2-2 学习内容： 第一章 绪论 新能源材料在国民经济中的地位与作用、能源的基本概念，我国能源的现状、新能源及 发展趋势。本课程的性质、地位和任务。 重点：新材料与新能源材料的概念，新能源材料的主要研究内容。 难点：新能源材料的主要研究内容。 第二章 太阳能及应用 有关太阳能的基本概念，太阳能转化为热和电以及其他形式能量的工作原理以及在我们 生活中的应用。 重点：太阳能光电转换的工作原理；太阳能光热转换的工作原理；其他形式的太阳能转 换利用的工作原理。 难点：太阳能光电转换的工作原理；太阳能光热转换的工作原理。 第三章 生物质能及应用 生物质能能量转换利用原理及工艺，生物质能的物理、生物化学、热化学转换利用的工 作原理与优点。 重点：生物质能的物理、生物化学、热化学转换利用的工作原理与优点。 难点：生物质能各种能量转换利用原理及工艺。 第四章 氢能及应用 氢的分布和性能，氢的制备与储运、氢的应用等内容。 重点：氢的性质；氢的制备与储运；氢的应用；燃料电池。 难点：氢的制备与储运；氢的应用。 第五章 地热能及应用 地热能的基本概念与我国地热资源的分布，地热能的应用及地热能发电的工作原理。 重点：地热能的基本概念；地热能的应用；地热能发电的工作原理。 难点：地热能发电的工作原理。 303 第六章 其他新能源及应用 风能、核能、海洋能等新能源的基本概念与应用，天然气水合物形成的原理、开采方式 及研发前景等内容。 重点：风能、核能、海洋能等新能源的应用及发展方向；天然气水合物形成的原理、开 采方式。 难点：天然气水合物形成的原理；风能、核能、海洋能等新能源发展方向。 四、达成教学活动目标的途径和措施 该课程以课堂讲授为主，教学宜采用启发式和讨论式相结合，理论与实践相结合。为了 加强生动和形象化教学，可适当使用多媒体课件，增加活泼性、趣味性和知识量，以调动学 生的学习积极性和加强对事物的认知能力。 1．将“传授知识、发展能力、提高素质”的教学理念贯穿于教学的全过程，在教学中 注重培养学生的创新意识和创新能力，注重培养学生的自学能力和科学思维方法。 2．贯彻“重基础，强应用，为专业服务”的宗旨，精心组织课堂教学。 3．在教学方法与手段上采用启发式教学，以讲授与实践相结合、以传统教学与多媒体 教学相结合，充分利用网络优势展开师生间教与学的相互交流，加深学生对课堂讲授知识的 理解和掌握，努力提高课堂教学质量。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 304 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 吴其胜主编．《新能源材料》 ．上海：华东理工大学出版社. 2017 （二）主要参考书目 305 [1] 郭炳琨.《化学电源》第二版. 湖南：中南大学出版社. 2003 [2] 王长贵.《太阳能光伏发电实用技术》第一版. 北京：化学工业出版社. 2005 [3] 管从胜.《高能化学电源》第一版.北京：化学工业出版社. 2005 执笔教师：郭芳 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 306 环境材料教学大纲 Environment Materials 课程类别 职业能力拓展课程 课程编号 0913012C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料概论、材料科学基础 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《环境材料》是复合材料与工程专业的职业能力拓展课程。通过该课程的学习，学生能 了解环境问题与材料的关系，了解材料与物质循环利用的重要性及其技术，了解与生态系统 协调的材料的设计与加工，拓展应用专业知识分析解决问题的能力。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1． 通过该课程的学习使学生更好地了解材料与环境以及人类生活的全面关系，从而 激发和唤起学生对材料学科的兴趣和求知欲，开阔视野。 2. 拓宽知识领域，拓展应用专业知识分析解决问题的能力，达到提高科学素养和人 文素养、提高生活质量的目的。 二、教学活动目标 （一）课程目标 所谓环境材料是指那些具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。良好的环境协 调性是指资源、能源消耗少、环境污染小、再生循环利用率高的材料。 课程目标 1：了解在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能 的人类所需材料。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：了解当今材料科学发展的现状和当前人们普遍关心的论题。（支撑毕业要 求指标点 2-2） 307 课程目标 3：具有较宽的科学视野和科学知识面，对环境材料科学知识产生学习兴趣， 可以合成环境友好的材料。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 4：科学文化素养得到提高，遇到与材料有关的问题时能用所学的知识进行解 释。 （支撑毕业要求指标点 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：结合教材知识点使学生了解目前环境材料的主要应用与发展方向，培养学 生对材料学习兴趣和热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在学习环境材料的过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生学会运用 全面的、发展的观点看问题，学会用辩证思维分析解决问题。 思政目标 3：在了解环境材料的合成过程中，通过每个学生所起的作用，培养学生的团 队合作精神和沟通交流能力。 课程目标 4：培养学生在大是大非面前有坚定的立场和坚持原则的勇气。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 绪论 3 0 3 课程目标 1、 1-3、2-2、3-5 2、3、4 第二章 材料的环境协调性评价 7 0 7 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 第三章 环境材料的设计与加工 8 0 8 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 7 0 7 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 7 0 7 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 3、4 循环经济材料的设计与加 第四章 工 第五章 环保功能材料 学习内容： 第一章 绪论 了解环境材料的内涵与定义，了解环境材料的研究进展。 重点：材料与可持续发展；环境材料的发展趋势。 难点：环境材料的内涵。 308 第二章 材料的环境协调性评价 本章内容包括材料的环境协调性评价方法，材料的生命周期评价，材料的环境协调性评 价研究进展，通过本章的学习，让学生了解材料的环境协调性评价方法，了解生命周期评价 的概念和方法，了解环境协调性评价的意义及其局限性，了解材料的环境协调性评价的主要 问题和发展趋势 重点：材料的环境协调性评价的特点、生命周期评价的概念和方法、材料的环境协调性 评价的主要问题 难点：生命周期评价的概念和方法。 第三章 环境材料的设计与加工 本章内容包括环境材料的生态设计，材料流理论和材料生产的资源效率，材料的环境友 好加工及制备。通过本章的学习让学生了解生态设计的基本原则和方法，了解材料流理论和 材料生产的资源效率，了解再循环利用技术，了解生态工业技术。 重点：生态设计的基本原则和方法；材料的环境友好加工及制备。 难点：材料流理论。 第四章 循环经济材料的设计与加工 本章内容包括金属环境材料的设计与加工，无机非金属材料的设计与加工，高分子环境 材料的设计与加工，复合材料的设计与加工。通过本章的学习，让学生了解，了解金属材料 的可循环再生设计，了解陶瓷生态材料的设计与加工，了解可降解高分子材料的应用与发展 前景，了解复合材料的循环再生。 重点：再生金属资源利用，陶瓷生态材料的设计与加工；长寿命高分子材料的应用与 发展前景。 难点：高分子环境材料的设计与加工。 第五章 环保功能材料 本章内容包括环境污染治理材料，环境污染修复材料，环境替代材料。改过本章学习， 让学生. 了解大气和水污染治理材料，了解微生物修复和植物修复，了解有毒有害化学品的 替代品，了解环境友好型能源材料。 重点： 环境污染治理材料；微生物修复和植物修复；环境友好型能源材料。 难点： 微生物修复。 309 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生了解与生态系统协调的材料的设计与加。 2. 授课时借助多媒体教学，利用视频、图片展示材料在生活中的应用，增加学生的感 性认识，提高教学效率。 3. 课堂上多组织学生进行课堂讨论，发挥学生在学习中的主观能动性，使教与学有机 地结合起来。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； 310 E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 张震斌，杜慧玲，唐立丹.《环境材料》. 北京：冶金工业出版社. 2012 （二）主要参考书目 [1] 黄占斌.《环境材料学》.北京：冶金工业出版社.2017 [2] 冯奇，马放，冯玉杰.《环境材料概论》. 北京：化学工业出版社. 2018 执笔教师：陈秀玲 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 311 材料与生活教学大纲 Materials and life 课程类别 职业能力拓展课程 课程编号 0913013C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料与生活 总 学 时 32 学 分 2 讲 32 实 践 0 授 一、课程性质与任务 （一）课程性质 《材料与生活》是复合材料与工程专业的职业能力拓展课程。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 通过该课程的学习使学生更好地了解材料与人类生活、社会发展的全面关系，从而激发 和唤起学生对材料学科的兴趣和求知欲，开阔视野。 2. 拓宽知识领域，拓展应用专业知识分析解决问题的能力，达到提高科学素养和人文素养、 提高生活质量的目的。 二、教学活动目标 （一）课程目标 所谓材料与生活，是指同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性，对环境的改善环 境的材料。 课程目标 1：了解材料与日常生活的联系，能用材料科学知识解释和解决生活中的一些 实际问题。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：了解当今材料科学发展的现状和当前人们普遍关心的论题。（支撑毕业要 求指标点 2-2） 课程目标 3：具有较宽的科学视野和科学知识面，对材料知识产生学习兴趣。 （支撑毕 业要求指标点 2-2） 312 课程目标 4：科学文化素养得到提高，遇到与材料有关的问题时能用所学的知识进行解 释。 （支撑毕业要求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合教材知识点使学生了解材料与生活的关系以及今后发展方向，培养学 生的学习兴趣和对材料化学的热情，让学生勇于承担责任。权力越大,责任越大。增强学生 的责任感和使命感。 思政目标 2：在学习日常生活材料的过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生学会 运用全面的、发展的观点看问题。 思政目标 3：在日常材料的合成与使用中，培养学生的团队合作精神和沟通交流能力。 课程目标 4：培养学生坚持批评与自我批评的原则，注意团结，坚持以大局为中心。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 内容 第一章 第二章 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 讲授 实践 小计 形形色色的材料 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-5 2、3、4 细腻光滑——陶瓷与玻璃 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、3、4 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 3、4 “城市，让生活更美 第三章 好”——建筑材料 取之不竭――天然高分子 第四章 材料 开启现代生活之门的合成 第五章 高分子材料 第六章 冰冷沉重――金属材料 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 第七章 神奇的复合材料 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 2、4 4 0 4 课程目标 1、 1-3、2-2、3-3 3、4 人类的责任――材料与环 第八章 境 学习内容： 313 第一章 形形色色的材料 了解材料在人们吃、穿、住、行方面的应用，了解材料在人类生活中的地位。了解材料 的分类及基本特性，掌握人类生活中形形色色的材料。 重点：材料在人们吃、穿、住、行方面的应用；材料在人类生活中的地位。 难点：材料的分类及基本特性。 第二章 细腻光滑——陶瓷与玻璃 了解陶瓷的特点及制作工艺，以及陶瓷在饮食生活中的应用，理解陶器与瓷器的区别，. 掌握玻璃基本知识。 重点：陶瓷在饮食生活中的应用；玻璃的特点和应用。 难点：陶瓷和玻璃的制作工艺。 第三章 “城市，让生活更美好”——建筑材料 了解造成环境污染的原因及危害，认识环境保护的重要性和必要性，理解空气质量报告 反映的内容，知道空气质量报告的意义，了解居室空气污染的主要物质及其所造成的危害， 知道如何防止居室空气污染，理解绿色化学观念的涵义。 重点：现代建筑材料的分类及特点；节能环保建筑材料的分类及特点。 难点：室内环境评价与建筑材料。 第四章 取之不竭――天然高分子材料 了解纸的性能指标和造纸工艺，木材的综合利用技术，理解蚕丝、蜘蛛丝及仿生纤维材 料的特点，掌握纤维素、淀粉、多糖等天然高分子材料的特点及应用。 重点：木材的特点及综合利用；日常生活的天然高分子材料。 难点：纤维材料特点和应用。 第五章 开启现代生活之门的合成高分子材料 了解纺织材料的历史及常用的纺织材料，掌握塑料的分类及各种塑料的特点，理解皮革 和人造革的特点，了解生活中常见的橡胶。 重点： 常用的纺织材料；塑料制品及白色污染。 难点： 如何区别真皮和人造革。 第六章 冰冷沉重――金属材料 314 了解常见的金属制品，认识金属材料在生产生活中的广泛应用，金属材料的性能与结构， 掌握铝和铁的性质，理解金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的重要性。 重点： 金属材料在生产生活中的应用；铝和铁等金属材料的性质。 难点： 金属腐蚀和防止金属腐蚀的方法。 第七章 神奇的复合材料 了解复合材料的定义、分类及特点，了解一些常见重要的复合材料的特点及用途，对新 型复合材料有一定了解。 重点： 复合材料的特点及在生产生活中的应用。 难点： 新型复合材料的特性和用途。 第八章 人类的责任――材料与环境 了解材料与资源、环境的关系，理解环境材料的概念和含义，了解环境材料的特征及其 分类。 重点： 材料与资源、环境的关系。 难点： 环境材料的特征及其分类。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生了解材料与日常生活的联系，能用材料科学知识解释和解决生 活中的一些实际问题。 2. 授课时借助多媒体教学，利用视频、图片展示材料在生活中的应用，增加学生的感 性认识，提高教学效率。 3. 课堂上多组织学生进行课堂讨论，发挥学生在学习中的主观能动性，使教与学有机 地结合起来。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 315 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 316 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 李运波.《材料与生活》.北京：化学工业出版社. 2014 （二）主要参考书目 [1] 曾兆华，杨建文.《材料化学》. 北京：化学工业出版社. 2013 [2] 赵建华. 材料科技与人类文明.北京：科学出版社.2009 执笔教师：陈秀玲 审核人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 317 新型纤维材料课程教学大纲 New Fibrous Material 课程类别 职业能力拓展课程 课程编号 0913014C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料科学基础 总 学 时 34 讲 34 授 学 分 实践 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是复合材料与工程专业的职业能力拓展课程。通过该课程的学习使学生较全面 的了解新型纤维材料的种类、纤维结构、物理化学性能、生产与应用等主要内容。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 使学生了解新型天然纤维、新型纤维素纤维、新型蛋白质纤维、新型化学合成纤维、差 别化纤维(仿生与仿真纤维)、高性能纤维、功能性纤维、绿色环保纤维的种类。 2. 使学生了解新型纤维材料的特性、结构与性能的关系以及其应用领域，激起学生对材料 科学知识学习的兴趣，开阔视野、拓宽知识领域。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：通过本课程的学习，使学生能从材料的结构、性能、制备等基本要素出发， 了解新型天然纤维、新型纤维素纤维、新型蛋白质纤维、新型化学合成纤维、差别化纤维(仿 生与仿真纤维)、高性能纤维、功能性纤维、绿色环保纤维。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：使学生了解新型纤维材料的特性、结构与性能的关系以及其应用领域，激 起学生对材料科学知识学习的兴趣，为从事新型纤维材料的研究和开发工作奠定必要的基础。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：通过本课程的学习，培养学生从基本理论出发进行材料设计、运用化学新 318 概念进行材料制备及改性创新的能力（支撑毕业要求指标点 1-3） （二）思政目标 思政目标 1：使学生了解新型纤维材料的特性、结构与性能的关系以及其应用领域，激 起学生对材料科学知识学习的兴趣，为从事新型纤维材料的研究和开发工作奠定必要的基础。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 章序 第一章 讲授 实践 小计 支撑 课程目标 4 0 4 课程目标 2 2-2 4 0 4 课程目标 1 1-3 4 0 4 课程目标 2 2-2 内容 新型天然纤维 支撑的毕业 要求指标点 新型再生纤维 第二章 素纤维 新型蛋白质纤 第三章 维 第是章 新型合成纤维 4 0 4 课程目标 2 2-2 第五章 差别化纤维 4 0 4 课程目标 3 3-3 第六章 高性能纤维 5 0 5 课程目标 3 3-3 第七章 功能性纤维 5 0 5 课程目标 3 3-3 4 0 4 课程目标 1 1-2 生态纤维与生 第八章 态纺织品的评 价 学习内容： 第一章 新型天然纤维 了解新型天然纤维材料的种类、纤维结构、物理化学性能、生产与应用。 重点：天然彩棉，木棉纤维。 难点：大麻纤维。 第二章 新型再生纤维素纤维 319 了解黏胶纤维和 Lyocell 纤维的特点，熟悉竹浆纤维与竹炭纤维的结构、物理化学性能、 生产与应用。 重点：竹浆纤维与竹炭纤维。 难点：黏胶纤维晶体材料的微观结构和缺陷方程式的书写。 第三章 新型蛋白质纤维 了解再生大豆蛋白纤维和再生牛奶蛋白纤维的结构、物理化学性能、生产与应用。 重点：再生大豆蛋白纤维。 难点：接枝蛋白面料不同结构和性能材料所采用的表征方法。 第四章 新型合成纤维 了解聚乳酸（PLA）纤维、水溶性维纶（PVA）纤维和新型聚酯纤维的结构、物理化学 性能、生产与应用。 重点：新型聚酯纤维。 难点：聚乳酸（PLA）纤维的特点和应用。 第五章 差别化纤维 了解异形纤维的概念，熟悉复合纤维和超细纤维的结构、物理化学性能、生产与应用。 重点：复合纤维，超细纤维 难点：异形纤维 第六章 高性能纤维 了解芳族聚酰胺纤维和超高分子量聚乙烯纤维的特点，掌握碳纤维和玻璃纤维的结构、 物理化学性能、生产与应用。 重点：碳纤维，玻璃纤维。 难点：芳族聚酰胺纤维如何把材料的性能和结构联系起来。 第七章 功能性纤维 了解功能性纤维的种类、纤维结构、物理化学性能、生产与应用，了解实际生活中遇到 的功能性纤维。 重点：阻燃纤维，抗静电及导电纤维。 难点：抗菌纤维如何把高分子材料的性能和结构联系起来。 第八章 生态纤维与生态纺织品的评价 320 了解纤维加工过程中的有害物质，熟悉国际生态纺织品的标准以及生态纺织品的主要检 测指标和方法。 重点：纤维加工过程中的有害物质，生态纺织品的主要检测指标和方法。 难点：国际生态纺织品的标准。 五、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握新型纤维材料的种类、特点、应用。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3. 采用案例式教学，结合工程实际，具备相关知识和方法的实际应用能力。 六、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； 321 C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 七、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 张袁松.《新型纤维材料概论》.重庆：西南师范大学出版社.2012 （二）主要参考书 [1]董卫国.《新型纤维材料及其应用》. 北京：中国纺织出版社. 2018 [2]何建新，喻红芹，陈金静.《新型纤维材料学》.上海：东华大学出版社. 2014 执笔教师：宋宁静 审 核 人：李万喜 2021 年 3 月 7 日 322 纳米材料课程教学大纲 Nanometer Material 课程类别 职业能力拓展课程 课程编号 0913015C 适用专业 复合材料与工程 先修课程 材料科学基础 总 学 时 32 讲 32 授 学 分 实践 2 0 一、课程性质与任务 （一）课程性质 本课程是复合材料与工程专业的一门专业素质拓展课程。纳米科技的迅猛发展将极大促 进工业领域的变革，纳米材料在科学技术、国民经济、国防科技等方面都具有广阔的应用前 景。人们利用纳米科技在纳米尺度范围内认识和改造自然，通过直接操纵和安排原子、分子 而创造新物质。纳米概念渗入力学、药物学、生物学、物理学、化学、电子学、机械学，材 料科学等领域。它是材料相关专业人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也 提供了相关前言研究现状，使学生在从事相关实践中得到一定指导。 （二）课程任务 通过本课程的理论教学使学生具备以下知识和能力： 1. 掌握纳米材料的基本特征；纳米材料的合成制备方法、表征技术；纳米材料的力学、 电学、磁学、光学、热学性能； 2. 掌握常见的纳米功能材料及其不同于传统材料的基本作用原理； 3. 结合相关知识解决实际问题，养成良好的学习习惯和严谨求实的科学作风，培养学 生分析问题与解决问题的能力，达到培养学生的综合素质与创新能力的目标，为后继课程的 学习和从事专业实践打下坚实的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 323 课程目标 1： 能够培养学生对物质世界的辩证唯物主义观点，使学生了解纳米材料及 技术在国家现代化建设中的作用。（支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：能够较好掌握纳米材料基本特征；对合成制备纳米材料的方法熟练掌握， 能够对纳米材料表征方法进行合理选择。初步具有综合运用这些理论解决于实际问题的能力。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 3：能够掌握常见的纳米功能材料，及其不同于传统材料的基本作用原理；熟 悉纳米复合材料及其应用。对纳米材料的作用有较宏观的了解。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 4：能够了解学科发展的前沿与最新成果，拓宽学生的思路和视野，注意培养 学生的科学精神和探究能力，培养学生的自学能力以及解决实际问题的能力。（支撑毕业要 求指标点 3-3） （二）思政目标 思政目标 1：结合知识点使学生了解纳米材料的研究内容和发展方向，培养学生的学习 兴趣和科学热情，增强学生的责任感和使命感。 思政目标 2：在解题过程中，通过对难点的分析和解决，培养学生用联系的、全面的、 发展的观点看问题。 思政目标 3：在讨论教学时，通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟 通交流能力。 课程目标 4：培养学生严谨求实的工作作风和一丝不苟的工匠精神。 三、学习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 学时分配 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 章序 内容 讲 授 实 践 小 计 第一章 纳米材料的基本特征 4 0 4 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 8 0 8 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 纳米材料的合成、制 第二章 备、表征 第三章 纳米材料的力学性能 3 0 3 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 第四章 纳米材料的电学性能 3 0 3 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 324 第五章 纳米材料的磁学性能 2 0 2 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 第六章 纳米材料的光学性能 2 0 2 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 第七章 纳米材料的热学性质 2 0 2 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 第八章 纳米材料的应用 3 0 3 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 第九章 纳米功能材料 3 0 3 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 第十章 纳米复合材料 2 0 2 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、2-3、 4 3-3 学习内容： 第一章 纳米材料的基本特征 纳米材料的定义及分类，纳米材料的基本效应，纳米材料的晶界组元，纳米材料的晶粒 组元，纳米材料的电子结构。 重点：纳米材料的分类（按维度、材料属性、功能分类），基本效应。 难点：晶界组元、晶粒组元、电子结构。 第二章 纳米材料的合成、制备、表征 气相法合成与制备纳米材料（物理气相沉积、化学气相沉积），液相法合成与制备纳米 材料（沉淀法、微乳液法、溶胶凝胶法、电解沉积法），固相法合成与制备纳米材料（机械 合金化法、固相反应法、非晶晶化、表面纳米化等），自组装、模板合成和纳米平版印，纳 米结构的测试技术和仪器（TEM, SEM, AFM, STM） 重点：气相法、液相法、固相法、自组装、模板合成纳米材料；纳米结构的测试技术。 难点：自组装、模板合成、纳米平版印刷制备纳米材料；纳米结构的测试仪器原理。 第三章 纳米材料的力学性能 纳米材料力学性能概述，纳米金属的强度和塑性，纳米复合材料的力学性能， 纳米复 合 Al 基合金的力学性能，纳米材料的蠕变和超塑性 重点：纳米金属的强度、塑性，纳米复合材料的力学性能，纳米复合 Al 基合金的力学 性能。 难点：纳米材料的蠕变和超塑性。 第四章 纳米材料的电学性能 325 纳米晶金属的电导，单电子效应及其应用，纳米材料的介电性质，纳米复合阴极材料分 散电弧的特性。 重点：纳米材料的单电子效应、介电性质。 难点：纳米材料的单电子效应、介电性质；纳米复合阴极材料分散电弧机理。 第五章 纳米材料的磁学性能 磁学性能的尺寸效应，巨磁电阻效应，纳米磁性材料，磁性液体 重点：学性能相关概念（矫顽力、超顺磁性、居里温度、饱和磁化强度、磁化率）；巨 磁电阻效应。 难点：巨磁电阻效应。 第六章 纳米材料的光学性能 基本概念，纳米材料的光吸收特性，纳米材料的光发射特性，纳米材料的非线性光学效 应，纳米光学材料的应用 重点：纳米材料（金属纳米、半导体纳米材料）的光吸收特性。 难点：纳米材料的发光机制；纳米材料的非线性光学效应。 第七章 纳米材料的热学性质 纳米材料的热学性质及尺寸效应，纳米晶体的熔化，纳米晶体的晶粒成长，纳米晶体的 点阵热力学性质，纳米晶体的界面热力学。 重点：纳米材料的热学性质（熔点、热容、热膨胀）；纳米晶体的晶粒成长。 难点：纳米晶体的点阵热力学性质；纳米晶体成大的动力学。 第八章 纳米材料的应用 在化工产品中的应用，在环保健康方面的应用（半导体光催化、反应率），在医药卫生 领域的应用，在电子工业产品中的应用（电子功能材料中的应用、微电子加工、生物分子器 件、分子电子器件中的应用）， 纳米催化（纳米金属催化剂的结构设计及制备表征、催化 剂的反应特性评估），超细非晶态合金催化 重点：纳米金属催化剂的结构设计及制备表征、催化剂的反应特性评估。 难点：超细非晶态合金催化。 第九章 纳米功能材料 纳米二氧化钛光催化材料，电致变色材料，纳米气敏材料，高比表面材料 326 重点：纳米材料的光催化基本原理（晶体结构、尺寸对催化的影响）；电致变色原理； 气敏原理。 难点：纳米材料电致变色原理；气敏原理。 第十章 纳米复合材料 填充复合材料（纳米粉体与聚合物机体，具体实例），杂化复合材料，插层复合材料 重点：纳米粉体与聚合物机体的作用机理；杂化复合材料的形成原理。 难点：插层复合材料。 四、达成教学活动目标的途径和措施 1. 把握主线，引导学生掌握纳米材料的基本概念和主要内容。 2. 采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注 意学生的掌握程度和课堂的气氛。 3.采取灵活的教学方法，讨论式、启发式等教学手段，因材施教，注意给学生更多的思 维活动空间，发挥教与学两方面的积极性，在规定的学时，提高教学质量和教学水平。 4.结合科学研究和工程应用，进行纳米材料的应用分析，从而具备相关知识和方法的实 际应用能力。 五、考核方式 （一）考核方式 成绩采取“N+2”的评定模式， “N”指平时成绩，占比 30%，包括考勤（30%） 、课堂 表现（30%）和平时作业（40%） ； “2”指卷面成绩与课堂笔记，分别占比 50%和 20%，其 中卷面成绩不低于 50 分，低于 50 分者，总成绩视为不及格。 （二）成绩评定标准 1. 课堂考勤评价方法与标准 全勤记为 100 分，请假、迟到或早退一次扣 10 分，旷课一次扣 20 分。 2. 课堂表现评价方法与标准 90~100 分：上课认真听讲，配合老师，勇于发言，积极回答问题； 80~89 分：上课认真听讲，勇于发言，积极回答问题； 70~79 分：上课能够认真听讲，敢于发言，能够回答问题； 60~69 分：上课时有走神，羞于回答问题，正确率低； 327 0~59 分：不认真听讲，能够回答问题，但正确率极低。 3. 平时作业评价方法与标准 A：90~100 分，按时完成作业，书写整齐，内容完整，没有少题、漏题，过程合理，结 果正确； B：80~89 分，按时完成作业，书写较为整齐，内容基本完整，没有故意的少题、漏题， 少数结果有误； C：70~79 分，按时完成作业，书写不太整齐，过程模糊，部分结果有误； D：60~69 分，催交，或书写不太整齐，过程模糊，大部分结果有误； E：0 分，催交未果。 学期末，每个学生所有作业的平均值，即是该同学最后的作业评价成绩。 4. 课堂笔记评价方法与标准 90~100 分：笔记内容完整，形式新颖，具有较高的创新性，没有少记、漏记，格式规 范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，准确性高，总结性强，书写工整，字体统一； 80~89 分：笔记内容较完整，形式较新颖，创新性欠佳，少于 10%的内容少记、漏记， 格式较规范，条理清晰，对课堂内容记录简洁明了，总结性较强，书写较工整，字体统一； 70~79 分：笔记内容较完整，少于 20%的内容少记、漏记，格式欠规范，照抄书本内容， 书写欠工整，字体统一； 60~69 分：笔记内容欠完整，少于 30%的内容少记、漏记，格式不规范，照抄书本内容， 书写不工整，字体统一； 0~59 分：笔记内容不完整，少于 50%的内容少记、漏记，格式不规范，书写不工整， 字体、纸张不统一。 5. 期末考核评价标准 详见期末试题评分标准。 六、推荐教材及主要参考书目 （一）推荐教材 丁秉钧.《纳米材料》. 北京：机械工业出版社. 2004 （二）主要参考书目 [1] (美)K.J.克莱邦德主编，陈键锋等译.《纳米材料化学》. 北京：化学工业出版社. 2004。 328 [2] Guozhong Cao 著，董星龙译.《纳米结构和纳米材料：合成、性能、应用》第二版. 北京：高等教育出版社. 2012。 [3] 张志焜.《纳米技术与纳米材料》. 北京：国防工业出版社. 2000。 执笔教师：张保柱 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 329 三、专业实践 金工实习教学大纲 Practice in Metalworking 课程类别 专业实践 课程编号 适用专业 复合材料与工程 开设学期 3 学 1 周 数 1 分 0913001D 一、生产（见习、专业实习、教育、金工实习等）实习性质与任务 （一）实习性质 1. 《金工实习》是工科院校实践教学计划中的一个重要环节，是研究机械零件常用材料 加工方法的一门以实际操作训练为主的综合性技术基础课；同时也是工程技术基础训练的重 要组成部分，是机械类各专业学习工程材料及机械制造系列课程必不可少的先期课程；是建 立机械工程概念、培养综合工程实践能力的基础课程。 2. 通过实习，是学生接触生产实际，了解机械加工生产过程，获得机械制造技术的基本 实践知识，得到基本操作技能训练，为学生后续课程、参加竞赛和大学生创新活动以及将来 从事相关技术工作奠定实践基础。 （二）实习任务 1.使学生能根据训练内容独立选择毛坯种类、成形方法和确定零件加工方法的初步能力 并完成零件的加工，以及建立产品质量和安全生产的观念。 2.熟悉机械制造中基本的毛坯成型方法，零件加工方法及其所用的设备，工具、量具、 夹具，材料等，初步了解常用零件的结构工艺性和加工工艺。 3.学生通过训练，具有独立完成简单零件制造的基本操作技能，对车工、铣工、钳工等 工种有初步的操作体会。 4.数车、加工中心、数控电加工、数控激光加工等对先进制造的实习，对现代工业制造 的新技术、新工艺有初步的了解，体验现代工业制造中计算机辅助设计与制造的全过程，具 有初步操作数控类机床与特种加工机床的技能。 330 5.培养严谨求实，理论联系实践、综合运用机械制造知识与技能的能力。 6.在实习中培养劳动观念、合作精神、经济意识，初步培养创新思维能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：使学生了解机械制造的一般过程，了解机械制造各工种的主要加工方法和 各工种在机械制造维修中的作用；熟悉各工种所用设备和常见附件、刀具、量具、工具及夹 具的安全操作使用方法。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：是学生具备正确使用机械加工中常用工具、量具和独立完成简单零件加工 能力；能独立完成各工种训练件的加工；培养学生认识图纸及了解技术条件的能力；使学生 通过简单零件加工，巩固和加深机械制图知识及其应用。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：让学生养成热爱劳动，遵守纪律的好习惯和理论联系实际的严谨作风，拓 宽专业视野，增强就业竞争力。 （支撑毕业要求指标点 3-1、3-3） 课程目标 4：培养学生的沟通能力及团队协作精神；培养学生的分析问题、解决问题的 能力；培养学生勇于创新、敬业乐也的工作作风；培养学生的自我管理、自我约束能力以及 环保意识、质量意识、安全意识。（支撑毕业要求指标点 3-3、3-5） （二）思政目标 思政目标 1：引导学生坚定信仰社会主义核心价值观，在现在与未来做传播者和践行者。 同时在实习过程中融入“新工科”思想，重点挖掘理念和新模式，以学生为本，培育和弘扬 社会主义核心价值观，注重创新精神，培养能够引领未来的高素质人才。 思政目标 2：实习过程中融入“工匠精神”，让学生了解我国各个工种人物的工匠精神， 了解工匠们的奋斗史、拼搏史以及他们身上的感人故事，让学生了解我国科学技术的发展历 程、发展现状和未来方向，在拓宽学生视野的同时激发学生的学习兴趣。 思政目标 3：课程中讲授到设备部分时，可介绍中国民族机械设备制造业和轨道交通的 发展和现状，讲授部分民族企业艰辛的发展历程。使学生客观认识当代中国品牌，树立热爱 并支持民族品牌才能更好地促进民族企业发展的意识，并进一步激励学生自觉把个人理想和 追求融入国家和民族事业发展中。 思政目标 4：精益求精，追求卓越品质的引领。金工实习涉及车、铣、钳、先进制造、 等多个工种，可在每个工种的授课环节中引入我系学生多年来参加各种竞赛资料，如视频、 331 图片等;也可以加入省级或国家级竞赛资料，让学生了解各个工种的最精湛技术，以此来激 发学生的学习兴趣，增强学生的学习动力，引领学生追求卓越的品质。 三、实习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 主要内容 学时分配 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 实习概论、安全教育 0.5 天 课程目标 3 1-3 2 车工 1.5 天 课程目标 1、2、 4 2-3、3-3、3-5 3 铣工 1.5 天 课程目标 1、2、 4 2-3、3-3、3-5 4 先进制造 1天 课程目标 1、2、 4 2-3、3-3、3-5 5 钳工 0.5 天 课程目标 1、2、 4 3-1、3-3、3-5 金工实习内容： 1. 实习概论 建立机械制造过程的基本概念(毛坯制造——零件加工、检验——机器装配和调试)；毛 坯制造和零件切削加工的主要方法，具有对中等难度零件加工方法的初步选择和工艺过程的 分析能力；机械加工的有关设备、附件、刀具、工具、量具的结构性、用途及其使用方法 2. 车工 车床安全操作规程；实习所用车床组成、用途，车床的调整及各手柄的使用；刀具的安 装、工件安装及所用附件安装；卧式车床的基本操作过程和步骤（试切、刻度盘的使用等） ；. 外圆车刀的主要几何角度，游标卡尺的刻度原理、读数方法、使用及维护；锤柄零件加工工 艺过程并独立完成锤柄零件的加工。 3. 铣工 实习所用铣床组成部分、作用及其铣床的维护和安全操作；万能立铣头和圆转台的构造 及其应用；圆柱铣刀、盘铣刀、端面铣刀的结构特点和用途；铣刀的正确安装；工件在铣床 上安装方法：螺钉、压板、角铁、分度头（分度头的结构及简单分度法）；锤头的铣削加工 工艺并独立完成锤柄零件的加工。 4. 钳工 332 钳工安全操作规程；钳工主要工作（划线、锯、锉、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺 纹、刮削及研磨等）的基本操作；钳工常用工具、量具的使用和维护；钻床的组成、运动和 用途。 5. 先进制造 数控车床、数控加工中心、数控线切割、激光加工设备的型号、用途、加工范围；. 数 控车床、数控加工中心、数控线切割、激光加工设备的基本操作方法、步骤及安全操作规程； 刀具和工件在数控车床、数控加工中心、数控线切割、激光加工设备上的安装方法；程序的 编制、输入与运行。 四、金工实习组织领导 金工实习由工程训练中心与机械系共同协商安排。实习前的安全教育由工程训练中心组 织进行。各工种实习由工程训练中心负责安排实习教师。实习内容由各工种实习教师根据实 际现场安排教学。 五、金工实习形式 1．理论学习。 2．观看录像。 3．现场实习。 4．同学交流。 5．老师巡回辅导。 六、达成教学活动目标的途径和措施 1. 根据《机械系本科专业人才培养方案》和金工实习教学目标，深入研究教材，结合 我校工程训练中心实际，设计教学进度计划及教案。课后及时做好教学反思，以便进一步改 进教学方法。 2. 实习指导教师讲解和学生练习相结合，同时教师要做好学生练习中的巡回指导和检 查，保证学生能学会设备等的初步操作及学生的安全。 3. 加强教研活动，以促进教学质量的提高，同时要注重和学生以及其他工种教师的交 流和沟通，做好各工种之间相互配合及取长补短。 4. 注意加强教学与实际生产的联系，以实际生产中的一些例子（零件）来提高学生学 习的兴趣和学习主动性。 333 七、考核方式 （一）考核方式 金工实习成绩的考核基本单位是金工实习的每个工种，每个工种考核内容包括实习态度 纪律、实际操作和实习报告。具体比例如下： 实习成绩=实际操作（40%）+ 实习报告（30%）+ 考勤（30%）+实习态度表现（负分） （二）成绩评定标准 1. 金工实习总成绩根据各工种的汇总，按优、良、中、及格、不及格进行评定，其中 若任一个工种成绩不及格，则总成绩为不及格。 2.优：90 分以上；良：80-89 分；中：70-79 分；及格：60-69 分；不及格：60 分以下。 3.各工种成绩分配 教学内容 分值 教学内容 分值 实习概论、安全教育 10 分 钳工 10 分 车工 30 分 先进制造 20 分 铣工 30 分 八、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 周建，张利等主编.工程训练教程.北京：科学出版社.2018 （二）主要参考书 [1]李省委，许书烟.金工实习.北京：北京理工大学出版社.2017 [2]程静.金工实训.吉林：吉林科学技术出版社.2012 [3]郝兴明，姚宪华主编.工程训练——制造技术基础.北京:国防工业出版社.2011 [4]侯书林，于文强主编.金属工艺学.北京:北京大学出版社.2012 [5]夏延秋，吴浩.金工实习指导教程.北京：机械工业出版社.2016 [6]高进.工程技能训练和创新制作实践.北京：清华大学出版社.2014 执笔教师：温凯 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 334 见习教学大纲 Probation 课程类别 见习 课程编号 0913002D 适用专业 复合材料与工程 开设学期 3 学 1 周 数 1 分 一、见习性质与任务 （三）见习性质 见习是复合材料与工程专业培养高级专门技术人才和管理人才的一门专业实践课程。该 见习是学生在完成相关课程学习之后，到见习基地参观认识。 （四）见习任务 通过本见习，使学生对实际工业过程中涉及到的材料制备工作和性能测试原理、工艺流 程、主要设备等有一个感性的认识，为学生能够进一步独立分析和解决实际问题，开发新工 艺、新技术奠定坚实的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过专业实习，使学生具备下列能力： 课程目标 1：通过观察和分析见习企业产品生产过程，学习本专业生产的实践知识，对 企业生产加深感性；对见习企业的产品种类、生产组织管理机制有较全面的认识；对见习企 业的产品名称、生产工艺流程有较详细的了解。 （支撑毕业要求指标点 1-3） 课程目标 2：理论联系实际，用已学过的理论知识去分析见习场所看到的实际生产技术， 使理论知识得以印证，巩固、充实、深化，体会书本知识的必要性，提高解决实际生产问题 的能力。（支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 3：在整个见习中，充分发挥学习的主动性和积极性，得到一次综合能力的训 练和培养。在生产现场细致观察、虚心请教、积极思考、多方了解，在有限的见习时间里， 335 使各方面的能力都得到锻炼。（支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 4：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，既 具有团队意识，又能发挥个人潜能。 （支撑毕业要求指标点 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：在整个专业实习过程中，要求学生严格按照相关规定遵守纪律，培养学生 一丝不苟的工作作风，实事求是的科学态度，唯物辩证的思想方法，增强责任意识、使命担 当和爱国主义情操。 思政目标 2：通过专业实习的完成，培养学生运用所学专业理论知识发现问题、分析问 题和解决问题的能力，提高独立思考能力，培养理论联系实际的作风和务实精神。 思政目标 3：通过参观学习以及与工程师交流，让学生深刻体会严谨科学精神的重要性， 由此为学生建立全面、健康、务实的科学精神，提升职业道德、责任心和意志毅力。培养学 生一丝不苟的工匠精神。 思政目标 4：通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟通交流能力。 四、见习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 主要内容 学时分配 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 实习动员 0.5 天 课程目标 3 2-2 2 参观实习 3天 课程目标 1、2 1-3、3-3 3 听取报告 0.5 天 课程目标 4 3-5 4 撰写实习报告 1天 课程目标 2，4 3-3、3-5 见习内容： 见习是复合材料与工程专业本科教学计划中的一个实践性教学环节，一般要求学生集中 实习。具体见习内容如下: 1. 对见习中的生产组织管理机制有较全面的认识；对见习中的产品名称、相关材料的 生产工艺流程、主要反应装置有较详细的了解。 2. 理论联系实际，用已学过的理论知识去分析见习场所看到的实际生产技术，使理论 知识得以印证，巩固、充实，深化，体会书本知识的必要性，提高解决实际生产问题的能力。 3. 在整个见习中，充分发挥学习的主动性和积极性，得到一次综合能力的训练和培养。 336 在生产现场细致观察，虚心请教，积极思考，多方了解，在有限的见习时间里，使各方面的 能力都得到锻炼。 4. 通过对工厂管理经营状况的了解，培养现代企业管理意识和市场意识。在工厂与工 人接触，学习工人的优秀品质，培养事业心、使命感和责任感，为将来走向工作岗位打下良 好的基础。 四、见习的组织领导 见习由学校带队教师和工厂教育培训部门、见习车间共同商量安排进行。见习期间的政 治学习和党团活动安排在各见习单位进行。 聘请车间或科室技术人员为见习指导教师，具体指导学生的见习活动。在见习指导教师 的指导下，完成规定的见习任务。 五、见习形式 1．实习动员。 2．理论学习。 3．现场实习。 4. 工程师讲解。 5．同学交流。 6．老师辅导。 7. 撰写见习报告。 六、达成教学活动目标的途径和措施 1. 在见习过程中，学生必须写见习日记，定时交指导教师检查。见习日记中，记录每 天主要的参观结果，画出必要的草图，记录重要的资料信息，及对一些问题的看法等心得体 会。见习结束后，每个学生要以见习日记为重要依据，按一定的格式，写出一份见习报告。 2. 见习报告的内容包括见习过程概述及收获、体会、建议等。见习报告格式要求：装 订成册，封面注明报告名称、见习日期、所在班级、姓名（签名） 、报告日期；要有报告目 录；正文应依次编页码，正文中图和表应有编号及图名和表名，各部分内容应有层次，要有 规格化的标题。文字内容，要用兰（或黑）墨水工整书写，亦可用计算机打印；资料要准确， 337 图表要清晰，语言要简练、通顺、易懂。 七、考核方式 （一）考核方式 见习结束后，由见习单位指导教师和校内指导教师根据学生在见习期间的表现、完成见 习任务情况、见习报告撰写情况等进行综合评判，给出见习成绩。 （二）成绩评定标准 见习结束后，由见习单位指导教师和校内指导教师根据学生在见习期间的思想政治表现、 遵守纪律情况、工作态度、见习报告撰写情况等进行综合评判，给出见习成绩。见习成绩以 五级计分评定成绩：90~100 分为优秀、80~89 分为良好、70~79 分为中等、60~69 分为及格 和 0~59 分为不及格。 执笔教师： 李万喜 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 338 专业实习教学大纲 Professional practice 课程类别 专业实习 课程编号 0913003D 适用专业 复合材料与工程 开设学期 第 5 学期 周 数 1周 学 分 1 一、专业实习性质与任务 （一）实习性质 专业实习是学生在学完专业基础课以及部分专业核心课程后，到复合材料制备和测试工 厂等进行参观学习的教学过程，对新工科专业学生工程技术应用能力的培养发挥着至关重要 的作用。在本科人才培养体系中起着承上启下的作用，是连接理论知识和实际应用的重要纽 带。 （二）实习任务 以了解聚合物基复合材料的合成工艺流程和设备为主要教学目的，培养学生的观察理解 能力、科学精神、工程素养和开拓创新精神，增强学生对本专业的学习兴趣，初步了解现代 化管理知识，为之后进行的专业性课程教学打下良好的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过专业实习，使学生具备下列能力： 课程目标 1：通过专业实习，掌握聚合物基复合材料的主要工艺流程以及主要设备。 （支 撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：通过专业实习过程，了解聚合物基复合材料制备和测试的主要运行管理制 度，生产操作流程以及相关污染控制和质量控制标准。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 3：能够基于专业知识进行合理分析，评价材料制备和应用复杂问题解决方案 对健康、安全、环境以及社会可持续发展的影响，并理解应承担的责任。 （支撑毕业要求指 标点 2-2） 339 课程目标 4：能够将专业知识用于解决复合材料制备和应用相关问题，并了解聚合物基 复合材料行业的前沿发展现状、趋势及最新国内外进展。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 5：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，既 具有团队意识，又能发挥个人潜能。 （支撑毕业要求指标点 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：在整个专业实习过程中，要求学生严格按照相关规定遵守纪律，培养学生 一丝不苟的工作作风，实事求是的科学态度，唯物辩证的思想方法，增强责任意识、使命担 当和爱国主义情操。 思政目标 2：通过专业实习的完成，培养学生运用所学专业理论知识发现问题、分析问 题和解决问题的能力，提高独立思考能力，培养理论联系实际的作风和务实精神。 思政目标 3：通过参观学习以及与工程师交流，让学生深刻体会严谨科学精神的重要性， 由此为学生建立全面、健康、务实的科学精神，提升职业道德、责任心和意志毅力。培养学 生一丝不苟的工匠精神。 思政目标 4：通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟通交流能力。 五、实习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 主要内容 学时分配 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 实习动员 0.5 天 课程目标 1 1-4 2 参观实习 3天 课程目标 1、2 1-4 3 听取报告 0.5 天 课程目标 5 3-5 4 撰写实习报告 1天 课程目标 3、4 2-2、3-3 专业实习内容： 1．查阅相关产品的制造工艺流程、设备及标准规范。 2．参观厂区，了解工厂的环境，主要生产单元的组成和布局。 3．参观整个生产过程，重点了解聚合物基复合材料制备的工艺流程和主要设备的布局 和结构组成。 340 4．考察聚合物基复合材料生产过程，请厂方技术人员讲解生产工艺、主要设备和过程 控制等方面的情况，并对各个制备工序的工作原理和方法有较初步的认识。请生产管理者， 介绍国内聚合物基复合材料制备的先进技术、设计经验与方法。 5．考察聚合物基复合材料测试过程，质量控制室的设备组成。请厂方技术人员讲解测 试条件和质量控制等方面的情况。了解聚合物基复合材料具体有哪些测试项目，并对其测试 原理有较初步认识。 四、专业实习的组织领导 实习由学校带队教师和工厂教育培训部门、实习车间共同商量安排进行。实习期间的政 治学习和党团活动安排在各实习单位进行。 聘请车间或科室技术人员为实习指导教师，具体指导学生的实习活动。在实习指导教师 的指导下，除完成规定的实习任务外，如有可能可参加工厂的技术革新和研讨活动。 五、专业实习形式 1．实习动员。 2．理论学习。 3．现场实习。 4. 工程师讲解。 5．同学交流。 6．老师辅导。 7. 撰写实习报告 六、达成教学活动目标的途径和措施 在实习过程中，学生必须写实习日记，定时交指导教师检查。实习日记中，记录每天主 要的参观结果，画出必要的草图，记录重要的资料信息，及对一些问题的看法等心得体会。 实习结束后，每个学生要以实习日记为重要依据，按一定的格式，写出一份实习报告。 实习报告的内容包括实习过程概述及收获、体会、建议等。实习报告格式要求：装订成 册，封面注明报告名称、实习日期、所在班级、姓名（签名） 、报告日期；要有报告目录； 正文应依次编页码，正文中图和表应有编号及图名和表名，各部分内容应有层次，要有规格 化的标题。文字内容，要用兰（或黑）墨水工整书写，亦可用计算机打印；资料要准确，图 表要清晰，语言要简练、通顺、易懂。 341 七、考核方式 （一）考核方式 实习结束后，由实习单位指导教师和校内指导教师根据学生在实习期间的表现、完成实 习任务情况、实习报告撰写情况等进行综合评判，给出实习成绩。 （二）成绩评定标准 专业实习结束后，由指导教师根据学生在实习期间的思想政治表现、遵守纪律情况、工 作态度、实习报告撰写情况等进行综合评判，给出专业实习成绩。成绩以五级计分评定成绩： 90~100 分为优秀、80~89 分为良好、70~79 分为中等、60~69 分为及格和 0~59 分为不及格。 八、推荐教材及主要参考书 （一）推荐教材 无 （二）主要参考书 [1] 顾书英，任杰. 聚合物基复合材料（第二版）.北京：化学工业出版社. 2010 [2] 徐竹. 复合材料成型工艺及应用. 北京：国防工业出版社. 2017 执笔教师： 李万喜 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 342 复合材料课程设计教学大纲 Course Design of Polymer Matrix Composites 课程类别 专业实践 课程编号 0914004D 适用专业 复合材料与工程 开设学期 5-6 学 2 周 数 2 分 一、课程设计性质与任务 （一）课程设计性质 复合材料课程设计是复合材料与工程专业重要的专业实践环节，对新工科专业学生工程 技术应用能力的培养发挥着至关重要的作用。在本科人才培养体系中起着承上启下的作用， 是连接理论知识和实际应用的重要纽带，是各门专业课（专业基础课）教学环节的继续、深 入和发展，通过专业基础课程及相关实验课程的学习，经由课程设计的锻炼，可以加强学生 对该课程所涉及的基本专业知识、基本技能的理解，有利于工科学生积累相关的经验体会， 引导他们学以致用，为之后毕业论文（设计）打好基础。 （二）课程设计任务 通过本课程的实践教学使学生具备以下知识和能力： 1. 帮助学生理解复合材料的基本知识、基本理论和基本成型工艺方法，培养学生的科 学精神、工程素养和开拓创新精神。 2. 使学生理解不同复合材料的性能特点，具有复合材料工艺流程设计的能力。 3. 帮助学生理解复合材料参数设计和工艺设计方法，具有工艺方案选择优化和一定的 创新能力。培养学生综合应用知识和技能分析解决实际问题的独立工作能力；培养学生主动 获取知识和自主创新的意识及能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复合材料工程领域 的实际问题，并了解聚合物基复合材料行业的前沿发展现状、趋势及最新国内外进展。 （支 撑毕业要求指标点 1-4、3-2） 343 课程目标 2：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 献研究分析复合材料工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。 （支撑毕业要求指标点 2-2、 3-3） 课程目标 3：能够设计针对复合材料工程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定 需求的工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，能够综合考虑社会、环境、法律、安 全、健康、文化等制约因素。（支撑毕业要求指标点 3-3、3-5） （一）思政目标 思政目标 1：帮助学生树立社会主义核心价值观，培养辩证唯物主义的思维方法，养成 理论联系实际、注重实效的工作作风。 思政目标 2：在工程案例中，培养学生精益求精的科学探索精神，提高学生的工程意识。 引导学生养成认真负责的工作态度，增强学生的责任担当，有大局意识和核心意识。培养学 生遵守职业道德和职业规范。 思政目标 3：结合行业特色激励学生提高专业素养，自觉融入到实现中华民族伟大复兴 中国梦的生态文明建设进程中去。 三、课程设计内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 序号 主要内容 学时 分配 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 1 查阅与题目相关的复合材料的工艺流程、设备 及标准规范，了解课程设计题目的相关内容 4天 课程目标 1 1-4、3-2 2 通过阅读相关文献以及上课学到的关于复合材 料的内容，撰写课程设计报告 3天 课程目标 2、3 2-2、3-3 3 根据撰写的课程设计报告，用 PPT 概括课程设 计报告的相关内容 3天 课程目标 2、3 3-3、3-5 课程设计主要内容： 课程设计的题目可由教师根据不同研究方向的需要选定。但为了保证课程设计的基本内 容，以及一定程度的综合性和完整性，课程设计的选题应注意以下几方面： 1．一种复合材料成型工艺的总体设计； 2．原材料的选择及配方； 3．工艺流程图的绘制； 344 4．具体的操作流程。 四、课程设计步骤 课程设计是一次较为全面、系统的训练，大体上按以下步骤进行： 1．资料准备（4 天） 基于老师给定题目，查阅复合材料相关的工艺流程、设备及标准规范，了解课程设计题 目的相关内容。 2．课程设计报告的撰写（3 天） 通过阅读相关文献以及上课学到的关于复合材料的内容，撰写完整的课程设计报告。 3．制作成果汇报 ppt（3 天） 根据撰写的课程设计报告，用 PPT 概括课程设计报告的相关内容。 五、达成教学活动目标的途径和措施 1. 课程设计是对专业理论知识的一次综合运用，需大量查阅资料。 2. 根据查阅的资料以及上课学到的关于复合材料的内容列出课程设计提纲。 3. 课程设计期间指导老师至少辅导 2~3 次。 六、考核办法 （一）考核方式 编写课程设计报告一份，要求 3000 字以上； PPT 报告 10 页以上。 （二）成绩评定标准 根据学生课程设计成果综合打分，进行成绩评定，课程设计报告及其成果汇报（PPT） 分别占 60%和 40%。以五级计分评定成绩（≥ 90 分为优秀、≥ 80 分为良好、≥ 70 分为中等、 ≥ 60 分为及格和< 60 分为不及格） 。 课程设计报告 内容（30 分） 结构（20 分） 语言（10 分） 内容（20 分） 结构（10 分） 排版（10 分） 分数（60 分） 课程设计 PPT 分数（40 分） 总分 1. 课程设计报告评分标准 [内容] 27~30 分：内容充实，23~26：内容较充实，19~22：内容基本充实，0~18：内容 345 单薄； [结构] 18~20 分：结构严谨，15~17：结构完整，12~14：结构基本完整，0~11 分：结构 混乱； [语言] 9~10 分：语言流畅，7~8：语言较流畅，5~6：语言基本通顺，0~4：语言不通顺。 2. 课程设计 PPT 评分标准 [内容] 18~20 分：内容充实，15~17：内容较充实，12~14：内容基本充实，0~12：内容 单薄； [结构] 9~10 分：结构严谨，7~8：结构完整，5~6：结构基本完整，0~4：结构混乱； [排版] 9~10 分：排版美观，7~8：排版较美观，5~6：排版基本美观，0~4：排版不美观。 七、推荐参考书 [1] 徐竹. 复合材料成型工艺及应用. 北京：国防工业出版社. 2017 [2] 顾书英，任杰.《聚合物基复合材料》第二版.北京：化学工业出版社. 2010 执笔教师： 李万喜 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 346 生产实习教学大纲 Process practice 课程类别 生产实习 课程编号 0914005D 适用专业 复合材料与工程 开设学期 7 学 10 周 数 10 分 一、生产实习性质与任务 （一）实习性质 生产实习是复合材料与工程专业本科教学计划中的一个实践性教学环节，是学生在学习 专业基础课以及专业核心课程后的生产实习环节，一般要求学生集中在岗实习。 （二）实习任务 （1）熟悉复合材料与工程的实践过程，学习本专业的生产实践知识，加深感性认识； 对实习中的生产组织管理机制有较全面的认识；对实习中的产品名称、生产工艺流程、主要 反应装置有较详细的了解。 （2）理论联系实际，用已学过的理论知识去分析实习场所看到的实际生产技术，使理 论知识得以印证，巩固和深化，体会书本知识的必要性，提高解决实际生产问题的能力。 （3）在整个实习中，充分发挥学习的主动性和积极性，得到一次综合能力的训练和培 养。在生产现场细致观察，虚心请教，积极思考，多方了解，在有限的实习时间里，使各方 面的能力都得到锻炼。 （4）通过对工厂管理经营状况的了解，培养现代企业管理意识和市场意识。在工厂与 工人接触，学习工人的优秀品质，培养事业心、使命感和责任感，为将来走向工作岗位打下 良好的基础。 二、教学活动目标 （一）课程目标 通过专业实习，使学生具备下列能力： 课程目标 1：通过生产实习，掌握复合材料的主要工艺流程以及主要设备类型，生产操 347 作流程以及相关污染控制的相关法律和标准。 （支撑毕业要求指标点 1-4） 课程目标 2：能够基于专业知识进行合理分析，评价复合材料对健康、安全、环境以及 社会可持续发展的影响，并理解应承担的责任。 （支撑毕业要求指标点 2-2） 课程目标 3：能够将专业知识用于复合材料的生产与应用，并了解相关行业的发展现状、 趋势及最新国内外进展。 （支撑毕业要求指标点 3-3） 课程目标 4：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，既 具有团队意识，又能发挥个人潜能。 （支撑毕业要求指标点 3-5） （二）思政目标 思政目标 1：在整个专业实习过程中，要求学生严格按照相关规定遵守纪律，培养学生 一丝不苟的工作作风，实事求是的科学态度，唯物辩证的思想方法，增强责任意识、使命担 当和爱国主义情操。 思政目标 2：通过专业实习的完成，培养学生运用所学专业理论知识发现问题、分析问 题和解决问题的能力，提高独立思考能力，培养理论联系实际的作风和务实精神。 思政目标 3：通过生产实习，让学生深刻体会严谨科学精神的重要性，由此为学生建立 全面、健康、务实的科学精神，提升职业道德、责任心和意志毅力。培养学生一丝不苟的工 匠精神。 思政目标 4：通过合理分工和有效组织，培养学生的团队合作精神和沟通交流能力。 六、实习内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑 支撑 课程目标 支撑的毕业 要求指标点 序号 主要内容 学时分配 1 生产实习 9周 课程目标 1、2、3、 1-4、2-2、3-3、3-5 4 2 撰写实习报告 1周 课程目标 1、2、3 1-4、2-2、3-3 生产实习内容： 生产实习是复合材料与工程专业本科教学计划中的一个实践性教学环节，一般要求学生 集中在岗实习。 具体实习内容如下: 1. 熟悉复合材料的生产过程，学习本专业的生产实践知识，加深感性认识；对实习中 的生产组织管理机制有较全面的认识；对实习中的产品名称、生产工艺流程、主要反应装置 348 有较详细的了解。 2. 理论联系实际，用已学过的理论知识去分析实习场所看到的实际生产技术，使理论 知识得以印证，巩固、充实，深化，体会书本知识的必要性，提高解决实际生产问题的能力。 3. 在整个实习中，充分发挥学习的主动性和积极性，得到一次综合能力的训练和培养。 在生产现场细致观察，虚心请教，积极思考，多方了解，在有限的实习时间里，使各方面的 能力都得到锻炼。 4. 通过对工厂管理经营状况的了解，培养现代企业管理意识和市场意识。在工厂与工 人接触，学习工人的优秀品质，培养事业心、使命感和责任感，为将来走向工作岗位打下良 好的基础。 四、生产实习的组织领导 1. 实习由学校带队教师和工厂教育培训部门、实习车间共同商量安排进行。实习期间 的政治学习和党团活动安排在各实习单位进行。 2. 聘请车间或科室技术人员为实习指导教师，具体指导学生的实习活动。在实习指导 教师的指导下，除完成规定的实习任务外，如有可能可参加工厂的技术革新和研讨活动。 五、生产实习形式 1．理论学习。 2．现场实习。 3. 工程师讲解。 4．同学交流。 5．老师辅导。 6. 撰写实习报告。 六、达成教学活动目标的途径和措施 1. 实习期间，每个学生均应该在统一规定的实习记录本上作好实习记录、报告笔记、 现场情况等。 2. 实习笔记是对学生实习情况的文字记载资料。生产实习后期，每个学生应独立完成 以专业岗位实习为主要内容的实习报告一份。报告内容应详细、具体，文字通顺、简明扼要。 实习报告是评定学生实习成绩的重要依据。实习期间，要积极收集材料，从生产实习中发现 349 问题、研究问题 3. 实习报告的内容包括实习过程概述及收获、体会、建议等。实习报告格式要求：装 订成册，封面注明报告名称、实习日期、所在班级、姓名（签名） 、报告日期；要有报告目 录；正文应依次编页码，正文中图和表应有编号及图名和表名，各部分内容应有层次，要有 规格化的标题。文字内容，要用兰（或黑）墨水工整书写，亦可用计算机打印；资料要准确， 图表要清晰，语言要简练、通顺、易懂。 4. 每位带队老师和每小组组长手机 24 小时畅通，配合企业负责人做好实习的各种组织、 协调沟通和心理疏导工作，对个别学生时刻关注其思想动态。 5. 生产实习纪律 为了保证实习任务的顺利完成同时保证实习期间不出任何安全事故，学生实习前必须经 过安全教育，学生要认真记录、认真学习，强化自己的安全意识，在实习过程中应严格执行。 七、考核方式 （一）考核方式 实习结束后，由实习单位指导教师和校内指导教师根据学生在实习期间的表现、完成实 习任务情况、实习报告撰写情况等进行综合评判，给出实习成绩。 （二）成绩评定标准 生产实习结束后，由实习单位指导教师和校内指导教师根据学生在生产实习期间的思想 政治表现、遵守纪律情况、工作态度、完成实习任务情况、实习报告撰写情况等进行综合评 判，给出生产实习最终成绩，并给出相应意见。生产实习最终成绩以五级计分评定成绩： 90~100 分为优秀、80~89 分为良好、70~79 分为中等、60~69 分为及格和 0~59 分为不及格。 执笔教师： 李万喜 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 350 毕业论文（设计）教学大纲 Graduation Thesis (Design) 课程类别 专业实践 课程编号 0914006D 适用专业 复合材料与工程 开设学期 8 学 6 周 数 10 分 一、毕业论文（设计）性质与任务 （一）毕业论文（设计）性质 毕业论文（设计）是复合材料与工程专业本科学生完成学业前的最后一门课程，毕业论 文（设计）通过专业综述、调查研究、实验研究等方式来检验学生所学专业的理论水平和学 术观点。学生通过文献查阅、方案设计、实验研究到最后论文写作的整个过程，使其具备一 定写好学术论文的基本条件，懂得写作一篇学术论文的基本程序和方法，提高学生写作学术 论文的水平。 （二）毕业论文（设计）任务 通过毕业论文（设计）的教学和实践使学生具备以下知识和能力： 1. 帮助学生巩固、验证和深化已学到的专业基本概念、基本知识和基本技能；掌握科学 研究的基本思路及方法；掌握毕业论文撰写的基本格式及要求。 2. 培养学生综合运用专业知识提出问题、分析问题和解决问题的独立工作能力，培养学 生的科学精神、开拓创新精神和创业素质。 3. 培养学生主动获取知识和自主创新的意识及能力，提高学生的综合素养，为学生的职 业规划和继续深造奠定基础。 4. 培养学生检索、阅读国内外文献资料的能力，以及沟通交流和表述的能力。 二、教学活动目标 （一）课程目标 课程目标 1：综合运用所学专业和相关理论知识，凝练出科学问题，确定毕业论文的研 究内容和设计实验方案，提升学生独立分析问题、解决问题的能力。 （支撑毕业要求指标点 351 1-4、3-3） 课程目标 2：在毕业论文（设计）的实验过程中，实验过程中，仔细观察、认真记录实 验过程中出现的现象和问题，引导学生实事求回答问题并写实验报告（支撑毕业要求指标点 2-2、3-1） 课程目标 3：查阅文献资料，了解所选课题在本专业领域研究动态，以及所选课题在国 内外的研究状况和前沿动态。 通过对调研资料的整理，提高外文文献阅读和信息搜集能力 与实验数据处理能力。（支撑毕业要求指标点 3-2） 课程目标 4：通过毕业论文（设计）的选题、调研、实验、写作以及最后答辩环节，培 养学生的论文写作能力和科学精神，提高综合分析问题的能力，提升创新意识和创新能力。 （支撑毕业要求指标点 1-2、1-3、2-4、3-4、3-5） （二）思政目标 思政目标 1：在毕业论文（设计）完成过程中，要求学生严格按照相关规定遵守纪律， 培养学生一丝不苟的工作作风，实事求是的科学态度，唯物辩证的思想方法，增强责任意识、 使命担当和爱国主义情操。 思政目标 2：通过毕业论文（设计）的完成，培养学生运用所学专业理论知识发现问题、 分析问题和解决问题的能力，提高独立思考能力，培养理论联系实际的作风和务实精神。 思政目标 3：应用所学专业理论知识，通过亲自动手完成毕业论文，让学生深刻体会严 谨科学精神的重要性，由此为学生建立全面、健康、务实的科学精神，提升职业道德、责任 心和意志毅力。 思政目标 4：培养学生的工程素养，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责 任感和使命感；激发学生的创新意识、提高学生的创新能力。 三、毕业论文（设计）对毕业要求指标点的支撑 目标能力要求 知识要求 素质要求 能力要求 毕业要求指标点 课程目标 1-2：英语、数学、物理、计算机基本知识 课程目标4 1-3：复合材料与工程学科专业基础知识 课程目标4 1-4：复合材料与工程专业知识及拓展知识 课程目标1 2-2：专业素养 课程目标2 2-4：文化和科学素质 课程目标4 3-1：实验操作和技能的动手能力。 课程目标2 352 目标能力要求 毕业要求指标点 课程目标 3-2：文献检索、信息获取、论文写作能力。 课程目标3 3-3：应用专业知识分析解决问题的能力 课程目标1 3-4：技术开发、开拓创新、创业的能力 课程目标4 3-5 人际沟通、团队协作、语言表达能力 课程目标4 四、毕业论文（设计）的选题 本科毕业论文选题应做到与科学研究、经济建设和社会发展紧密结合的原则，确保毕业 设计（论文）的工作质量。 1. 选题的基本原则 （1）毕业论文题目的选择，必须符合专业培养目标的要求，力求有利于巩固、深化和 应用所学知识；应尽量覆盖专业主干课程，有利于学生获得综合性的训练和独立工作能力的 培养。 （2）选题内容的现实性和实践性原则，所选课题原则上要反映社会、经济、文化中的 实际问题、热点问题。 （3）选题的适中性原则，所选题目可根据专业教学计划和每个学生的具体情况而定， 选题大小适中。 （4）选题难易适中的原则，毕业论文应考虑必要性和可能性，选题难易适度。 2. 选题要求 （1）完成论文所需知识和技能应在本科生所学专业领域内。 （2）选题要有足够的工作量，但又必须在规定的时间内能够完成。 （3）选题可检验学生的文献检索能力、数据处理能力、分析问题能力、实验技能以及 语言表达能力。 （4）选题要注重实践环节的计划和安排。 （5）毕业论文题目确定后，按统一格式，由系汇总报教务部备案。题目选定后，中途 不得随意更改设计内容和更换指导教师，如因特殊原因确实需要改变时，需报学院批准并报 教务部备案。 3. 选题来源 （1）学生在学习过程中发现的有探索和研究价值的理论或实践问题。 （2）导师承担的科研项目或工作任务的部分。 353 （3）企事业求援、学校或院（系）予以承接的课题。 五、毕业论文（设计）的指导 1. 论文选题 向学生下达毕业论文（设计）任务书，明确内容、任务和目标、研究进度及基本要求等， 指导学生进行毕业论文（设计）的前期准备工作，组织学生协商确定论文题目。 2． 论文开题 学生在指导教师指导下进行文献检索、调研、确定实验内容、实验方案设计和前期实验 预备工作的准备，完成毕业论文（设计）的前期准备工作，指导教师指导学生写出开题报告， 完成论文开题工作。 3. 毕业论文（设计）全程指导 论文开题之后，指导教师指导学生完成毕业论文（设计）的实验（调研） 、数据处理和 写作，学生就实验中出现的问题和指导教师交流，指导教师定期检查学生的实验进度、数据 处理和论文写作情况，及时解答和处理学生提出的有关问题。 4. 论文中期检查 论文实验、数据处理和写作等进展到中期的时候，安排进行毕业论文（设计）的中期检 查，中期检查主要检查学生毕业论文完成的进度，实验过程中，论文写作的格式等存在的问 题及解决措施，中期检查完成以后，指导教师指导学生继续论文的实验和论文的写作。 5. 论文写作定稿 指导教师在学生实验过程中，指导学生处理实验结果，按照学校本科毕业论文（设计） 模板的要求进行论文的写作。并对学生毕业论文一稿、二稿进行评阅，提出修改意见，学 生修改后再经指导教师进行批阅最后定稿。指导教师给出定稿意见，并给论文定稿评定成 绩（成绩以百分计） 。 6. 论文定稿审阅 论文定稿以后，审阅组安排进行论文定稿审阅，审阅组对学生已经定稿的论文从选题、 研究内容、创新性以及论文的写作进行最后审阅，写出审阅意见，给论文定稿评定成绩（成 绩以百分计） 。确定是否达到学校对本科生毕业论文的要求，是否同意答辩。 六、毕业论文（设计）撰写 354 学生应独立撰写毕业论文（设计） ，应按工程设计或科技论文的写作格式撰写，一般要 求有以下几方面的内容： 1．题目：要求作者用最恰当、简明的词语逼真地反映论文的特定内容及所研究的范围和深 度，一目了然； 2. 摘要：200~300 字的中文摘要，3~5 个关键词，并将设计题目、摘要和关键词翻译成英文； 3．引言（说明研究背景、意义、创新点等）； 4．正文：要求在该部分真实、客观、全面地反映自己的论点、研究内容，具体展现创造性 成果或新的研究成果。做到论点鲜明，论据充分，论证严谨，内容充实，层次分明。 5. 结论：经过分析判断、归纳综合，得出准确的学术观点作为结论，结论必须准确、完整。 6. 参考文献：参考文献数量应不低于 15 篇，其中最好能包含英文文献 2 篇以上。参考文献 的组成应包括著作、论文、期刊、电子出版物、报纸等，以期刊为主。必须在正文中标注引 用位置。参考文献的格式参照国标关于《信息与文献 参考文献著录规则》 （GB/T 7714-2015） 的要求。 七、毕业论文（设计）答辩与成绩评定 （一）论文查重 1. 学生安规定时间提交毕业论文电子版 学生以班为单位将毕业论文的定稿的电子版、同一版本的打印稿（指导教师签署意见） 和定稿说明提交至系。 电子稿要求: PDF 格式；论文除封面、诚信声明、致谢、附录之外的全部内容；电子稿 命名格式：系_班级_学号_姓名（如化学化工系_化学 1701 班_1701132226_张三.pdf） 。 2. 重复率检测 3. 注意事项 （1）按晋中学院学位论文（设计）作假行为处理办法(以当年规定)规定，初检重复率 高于 25%（不含）的论文限期修改，修改后复检仍不合格的延期一年答辩。 （2）将学生提交的论文定稿电子版妥善保存备份，省学位办抽检论文时将从中调取。 （二）答辩 系里设立若干个专业答辩小组，答辩小组由 3~5 人组成，设组长 1 人，秘书 1 人。各答 辩小组具体负责学生的毕业论文（设计）答辩工作。 355 1. 由学生报告毕业论文（设计）的主要内容，或演示毕业设计成果。然后教师提问、 学生回答，最后由答辩小组负责人总结。每个学生答辩时间一般为 15 分钟左右。 2. 学生向答辩小组汇报毕业论文（设计）的主要内容，应当包括：论题的目的及意义、 采用的主要研究方法、参考的主要文献及资料、论文（设计）的主要观点、价值及不足之处。 3. 教师提问的主要内容包括：需要进一步说明的问题；论文（设计）中所涉及的基本 理论、基本知识、方法和原理。 4. 答辩后答辩小组要给出论文（设计）成绩及答辩是否通过的意见，意见要针对毕业 论文（设计）的质量、学生陈述和回答问题情况给出。 （三）成绩评定及标准 1. 成绩评定程序 （1）指导教师对毕业论文（设计）定稿后，按照百分制给出指导老师的成绩。 （2）审阅组对毕业论文（设计）审阅后，按照百分制给出审阅组的成绩。 （3）学生参加毕业论文（设计）答辩，并由答辩小组按照百分制给出答辩成绩； （4）答辩委员会按照下列公式计算毕业论文（设计）总成绩： 总成绩 ＝ 指导教师建议成绩×30% ＋ 审阅组成绩×20% + 答辩成绩×50% （5）答辩委员会根据整体状况综合平衡后，按照优秀、良好、中等、及格、不及格五级制 确认毕业论文（设计）最终成绩。 （6）百分制成绩和五级制成绩之间的折算标准：90～100 分为优秀、80～89 分为良好、70～ 79 分为中等、60～69 分为及格、0～59 分为不及格。 2. 评分标准 （1）评分依据 ①完成毕业论文（设计）规定内容情况。 ②综合应用所学知识及独立分析和解决问题的能力。 ③毕业论文的理论深度及学术水平（毕业设计方案的先进性及实用价值） 。 ④毕业论文观点（设计）的正确性和先进性。 ⑤毕业论文写作的分析、论证能力（毕业设计的科学性及可行性） 。 ⑥毕业论文（设计）结构的科学性、合理性。 ⑦毕业论文（设计）语言文字的规范性、表达的准确性。 356 ⑧毕业论文（设计）的中外文提要、关键词、参考文献等形式要求的完整性、规范性。 ⑨答辩期间，陈述内容提要的准确性、完整性。 ⑩毕业论文（设计）写作相关的其他内容。 （2）评分等级参考标准 优秀： ② 独立完成毕业论文（设计）任务书所规定的全部内容； ②能较好地综合运用所学知识，独立分析和解决问题的能力较强； ③ 毕业论文有较好理论深度及学术水平，毕业设计方案有明显的创新； ④ 毕业论文观点（设计）正确、合理，体现与时俱进； ⑤ 毕业论文结构严谨，逻辑性强，分析透彻，论证充分，文理通顺，表达正确；毕业设 计规范合理，文档清晰完整，提供的软件或模型可供操作，并能实现预定目标； ⑥ 毕业论文（设计）的中外文提要、关键词、参考文献等完整、规范； ⑦ 答辩期间，陈述内容、回答提问准确、完整、熟练； 良好： ①独立完成毕业论文（设计）任务书所规定的全部内容； ②能较好地综合运用所学知识，具有一定分析和解决问题能力； ③毕业论文有一定理论深度及学术水平，毕业设计方案有一定的创新； ④毕业论文观点（设计）正确、合理； ⑤毕业论文结构合理，符合逻辑，分析正确，论证较充分，文理通顺，表达正确；毕业设 计规范合理，文档完整，提供的软件或模型基本可供操作； ⑥毕业论文（设计）的中外文提要、关键词、参考文献等符合要求； ⑦答辩期间，陈述内容、回答提问正确、完整。 中等： ①完成毕业论文（设计）任务书所规定的全部内容； ②基本上能综合运用所学知识，分析和解决问题能力一般； ③毕业论文有一定理论、及学术水平，毕业设计方案有所创新； ④毕业论文观点（设计）正确； ⑤毕业论文结构基本合理，层次比较清楚，分析、论证无明显错误，文理尚通顺，表达基 357 本正确；毕业设计较规范，文档基本完整，提供的软件或模型基本可供操作； ⑥毕业论文（设计）的中外文提要、关键词、参考文献等基本符合要求； ⑦答辩期间，陈述内容基本上能涵盖毕业论文（设计）的主要内容，回答提问没有出现明 显错误。 及格： ①基本完成毕业论文（设计）任务书所规定的全部内容； ②有一定分析和解决问题能力； ③毕业论文观点（设计）基本正确； ④毕业论文结构基本完整、层次尚清楚，分析、论证无明显错误；文理表达基本正确，无 重大错误；毕业设计尚规范，有主要文档，提供的软件或模型简单修正后能运行、操作； ⑤毕业论文（设计）的中外文提要、关键词、参考文献等基本具备； ⑥答辩期间，陈述内容能涉及毕业论文（设计）的主要观点和基本内容，回答提问时经提 示后能及时纠正错误。 不及格： ①毕业论文选题不当，论点不明确或不成立，存在抄袭现象或内容空泛、陈旧，材料与观 点脱节，无法体现所学知识及其应用水平；毕业设计未能完成规定的基本内容，提供的软 件或模型无法操作； ②写作态度不端正，独立解决问题能力差； ③毕业论文观点有原则性错误；毕业设计方案不合理，严重脱离实际； ④毕业论文（设计）的中外文提要、关键词、参考文献等不完整或极不规范； ⑤答辩中不能独立阐明观点或设计思路，回答提问错误较多，经提示后仍不能及时予以纠 正。 3. 评价用表 表 1 指导教师评价用表 评价要素 分值 1 综合运用所学专业知识进行选题。 10 2 查阅中外文献资料情况，选题在本专业领域研究状况和前沿 动态。 10 358 成绩 3 研究内容和方案设计的完整性、条理性、语言表达能力、图 表规范性等。 30 4 任务分解和进度安排的合理性，实验数据记录、处理的详实 性和规范性。 20 5 信息搜集、文献整理、数据处理、论文写作，图表、结构规 范性，计算机处理文字写作能力。 20 6 论文的创新意识和自主创新性。 10 总 分 100 表 2 评阅教师评价用表 评价要素 分值 1 论文选题的可行性和合理性，文献引用情况，学科前沿动态。 20 2 研究内容和方案设计的合理性，图表规范性，语言文字表述 等。 30 3 论文内容完整性、条理性，结构规范性，论文完成情况，研 究成果对所选题领域的贡献性，英文摘要翻译。 30 4 论文的创新意识和自主创新性，对环境等因素的影响。 20 总 分 成绩 100 表 3 答辩委员会评价用表 评价要素 分值 1 选题符合专业培养目标，方案设计的合理性，中外文文献引 用合理性。 20 2 研究内容和方案设计的完整性、条理性、图表规范性，语言 文字表述，英文摘要翻译。 30 359 成绩 3 论文完成的情况，目标达成情况，内容完整性、条理性、语 言表达准确性，研究成果对所选题领域贡献性。 20 4 论文的创新意识和自主创新性，对环境等因素的影响。 10 5 论文答辩过程自述、回答问题情况。 20 总 分 100 执笔教师： 李万喜 审 核 人： 李万喜 2021 年 3 月 7 日 360