材料概论

《材料概论》课程大纲

一  课程性质和目标

本课程是材料类专业必修的一门专业基础课，也是材料类专业学生接触专业知识的第一门入门课程。

本课程学习内容包括：材料的发展历史及其在社会发展中的地位，材料科学与工程学科的发展历史，材料类各专业的培养方案，各专业的培养目标、毕业要求、课程设置体系，无机非金属材料、金属材料、高分子材料和复合材料的基本概念、基本工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势、材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响，废弃材料再利用的发展现状。 

通过本课程的学习，引领学生进入材料的世界，初步建立材料科学与工程研究的整体概念，为后续专业选择和课程学习奠定基础。

通过本课程的学习，要求学生达到以下目标：

知识目标：

1. 解释材料的发展历史及其在社会发展中的地位，认识材料科学与工程学科的发展历史。

2. 解释材料类各专业的培养方案，辨别各专业的培养目标、毕业要求、课程设置体系等。

3. 认识无机非金属材料、金属材料、高分子材料和复合材料的基本概念、基本工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势，并能列举案例进行分析。

4. 认识无机材料、金属材料、高分子材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响，了解废弃无机材料、金属材料、高分子材料再利用的发展现状，并能列举案例进行分析。

   能力目标：

5. 具有利用网络资源查阅国内外各种文献资料，制作PPT并进行讲解的能力，具备有效沟通交流的能力。

6. 认识材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响，培养学生保护环境，建立可持续发展理念。

7. 全面认识材料的全寿命服役过程和行为特点，能正确认识自主学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。

   二  本课程所支撑的毕业要求

   （1）本课程所能支撑的毕业要求

（2）本课程内容与毕业要求指标点的对应关系

三  教学基本内容（24学时）

（一）绪论（4学时）

1 本章基本要求

要求学生了解课程内容和意义，端正学习态度；了解材料在社会发展中的地位；了解材料的发展历史；掌握材料科学与工程的五要素，了解利用五要素之间的关系分析实际问题的方法；掌握材料的分类，掌握材料学科和专业的分类及发展历史。了解理论联系实际的课程学习和考核方法，文献资料分析方法。

2本章教学内容

1. 材料的发展史及其在社会发展中的地位；

2. 材料的五要素；

3. 材料的分类；

4. 材料学科和专业的分类及发展。

5. 材料类各专业的培养方案特点

6. 课程教学大纲（内容，教学、学习和考核方法）；

7. 文献案例/视频/PPT讲座/试样制备的任务分解；文献资料查阅分析方法。

   3 本章的重点和难点

   重点：材料的五要素。

   难点：材料的五要素之间的关系。

（二）无机非金属材料（4学时）

1 本章基本要求

要求学生了解传统无机非金属材料（陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料）的原料配方、生产工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势，了解典型功能陶瓷材料的种类、制备工艺特点、性能特点和应用领域和未来发展趋势。

2 本章教学内容

1. 无机非金属材料：陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点、应用领域及发展历史与趋势等。

2. 典型功能陶瓷材料的种类、制备工艺特点、性能特点和应用领域和未来发展趋势。

   3 本章的重点和难点

   重点：无机非金属材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。

   难点：无机非金属材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。

（三）金属材料（4学时）

1 本章基本要求

要求学生了解传统金属材料（黑色、有色金属材料）的典型牌号、生产工艺特点、性能特点、应用领域及发展趋势，了解典型功能合金的种类、制备工艺特点、性能特点、应用领域和未来发展趋势。

2 本章教学内容

1. 金属材料：典型黑色和有色金属的成分组成（牌号）、基本工艺特点、性能特点、应用领域及其发展历史与趋势等。

   2）功能合金的类型、制备工艺特点、性能特点和应用领域和未来发展趋势。

   3 本章的重点和难点

   重点：金属材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。

   难点：金属材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。

   （四）高分子材料（4学时）

   1 本章基本要求

   要求学生了解传统高分子材料（橡胶、塑料、涂料）的成分、工艺特点、性能特点、应用领域及发展趋势，了解典型功能高分子材料的种类、制备工艺特点、性能特点、应用领域和未来发展趋势。

   2 本章教学内容

2. 高分子材料：橡胶、塑料、涂料等的原料配方、生产工艺特点、性能特点、应用领域及其发展历史与趋势等。

   2）功能高分子材料的类型、制备工艺特点、性能特点和应用领域和未来发展趋势。

   3 本章的重点和难点

   重点：高分子材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。

   难点：高分子材料的原料配方、生产工艺特点、性能特点与应用领域。

   （五）复合材料（4学时）

   1 本章基本要求

   了解金属基、陶瓷基、高分子基复合材料的类型、生产工艺特点、性能特点、应用领域及其发展历史与趋势。

   2 本章教学内容

   1）金属基复合材料的类型、工艺和性能特点、应用领域及发展趋势。

   2）陶瓷基复合材料的类型、工艺和性能特点、应用领域及发展趋势。

   3）高分子基复合材料的类型、工艺和性能特点、应用领域及发展趋势。

   3 本章的重点和难点

   重点：金属基、陶瓷基、高分子基复合材料的复合设计原理及性能特点。

   难点：金属基、陶瓷基、高分子基复合材料的复合设计原理。

   （六）材料的资源与再利用（4课时）

   1 本章基本要求

要求学生了解材料发展对资源和环境的消耗与影响，了解废弃材料再利用的发展现状。

2 本章教学内容

1）无机材料、金属材料、高分子材料的生产制备对资源和环境的消耗与影响。

2）废弃无机材料、金属材料、高分子材料再利用的发展现状。

3 本章的重点和难点

重点：废弃材料再利用的发展现状。

难点：废弃材料再利用方法。

四达成课程目标的途径和措施

1. 本课程的教学方法

本课程涉及到的教学方法有“讲授法”、“案例教学法”、“多媒体视频法”、“课堂讨论法”、“材料工艺与产品体验”等，教学内容紧跟各种材料发展前沿，及时补充新材料、新技术等内容，根据每届学生特点和教学内容，调整教学方法，以提高整体学习效果，促进毕业要求指标点的达成。

1）案例教学法，以点带面。教师通过引入具体问题启发学生思考，介绍材料研究和发展的整体概况。

2）充分利用多媒体手段。通过材料制备于应用方面的动画/视频播放与讲解，使学生在课堂上切身感受材料生产过程、使用环境等，加深认识。

3）学生案例选题讨论。学生通过具体材料的应用案例讲解，理解材料的配方、生产工艺和性能特点的基本研究分析角度和观点，理解材料研究的五要素之间的关系。

4）材料工艺与产品体验。学生任选一种材料成型方式进行产品制备，体验材料的配方和工艺过程，深入理解材料的配方和工艺的基本原理。

2. 教学手段

本课程采用现代化的教学手段，采用“多媒体”结合“板书”的教学手段进行授课，“多媒体”可将抽象的内容生动化，将动画视频、录像及图片穿插到教学内容中，使学生“身临其境”地学习，达到课程目标要求。“板书”可用于辅助表达，二者充分发挥优势，扬长避短。

3. 课外阅读要求

要求学生利用互联网资源、校园网资源（校园网数据库）、图书馆资源（期刊、专业文献）等多种手段获取信息，进行课外文献和案例检索，加深对教学内容的理解，拓展专业视野，了解行业最新发展前沿。

4. 多环节训练

（1）作业（课堂讲解/讨论）

（2）案例选题讨论

（3）材料工艺与产品体验

（4）期末考试

五. 课程综合记分方法

课程考核由作业、案例选题讨论/材料工艺与产品体验、期末考试三部分组成，内容须覆盖全部课程目标和毕业要求指标点。

各考核环节及所占比重见下表：

（注：无故旷勤1/3者，不允许参加期末考试。）

评分标准：

1. 作业： 每次作业必须在正式上课前交，迟交作业或作业不满足下列要求，均以零分计。每次作业按百分制评分，总评后折算成20分。

    

   作业（课堂讲解/讨论）的评分标准

• 案例选题讨论/材料工艺与产品体验：按期完成要求，按百分制评分标准评分，总评后折算成30分。

案例选题讨论评分标准

材料工艺与产品体验评分标准

3） 期末考试：期末考试成绩是通过开卷考试的卷面成绩给出，考核内容覆盖课程知识点。按期末考试的标准答案和评分标准百分制评分，总评后折算成50分。

为了确保考核试卷的信度和效度，必须针对教学目标、把握能力层次，进行试卷蓝图设计。

试卷蓝图设计

六、   评估方法

本课程采用基于课程目标（即预期学习成果）的评估方法，包括：1）根据课程目标设计并实施相应的学习任务和学习活动；2）收集学习活动中各种学习成果的评估资料；3）分析和评估实际的学习成果，做出正确的判断。4）写出反思和持续改进报告（包括评估过程、评估结果、教学反思和持续改进）。

课程目标1评估设计

课程目标2 评估设计

课程目标3评估设计

课程目标4评估设计

课程目标5评估设计

课程目标6评估设计

课程目标7评估设计

七  课程目标达成评价与持续改进机制

课程评价周期定为每2年评价一次，评价小组由教学指导委员会和专业负责人组成。评价小组依据毕业要求达成度目标值设置课程达成目标值，采用课程总评成绩分析法进行评价。依据课程评价的结果，寻找问题，持续改进课程教学质量。依据毕业要求达成度评价结果，持续改进课程体系。

2 持续改进机制

1. 建立持续改进制度

2. 成立本课程持续改进组。

3. 由课程持续改进组组长负责组织执行并监督持续改进过程。

4. 制定持续改进措施。

5. 成立本课程持续改进组

   组长：付华               

   组员：吴红亚、杨志刚、王志

6. 本课程持续改进方法

7. 平时成绩考核机制：根据每届学生学情，课程组教师须及时汇总统计学生平时成绩考核的各项指标，及时调整学生的状态，并做相应记录。

8. 期末考试考核机制：对期末考试试卷进行分析，统计各部分试题得分情况，将统计结果用于整体分析研究该门课程，用于课程的持续改进。

9. 本课程持续改进措施

10. 针对平时成绩考核，采取与学生讨论、与学生单独交流等措施改进。

11. 针对期末考试考核，根据学生考试出现的问题和本课程的重点内容对补考的学生采取辅导、答疑等措施改进。

     

    制表：吴红亚   审核：付华    批准：            发布日期：2018年