《复合材料》课程教学大纲

1、复合材料教学大纲课程编号：100095203课程名称：复合材料高等教育层次：本科课程在培养方案中的地位：课程性质：选修对应于材料科学与工程专业，属于BZ专业课程基本模块。开课学年及学期：非强制先修课程：a材料科学基础A，材料力学性能与失效分析；b陶瓷材料学，材料物理性能；c材料现代测试技术课程总学时：4.0，总学分：64（实验学时：0）。课程教学形式：0普通课程课程教学目标详见第10项相关内容。课程教学目标与教学效果评价（如填此项则上一项可不填）课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）教学效果评价不及格及格，中良优1.知悉和理解复合材料相关的基本概念、种类、特点、性能及典型应用，

2、尤其掌握金属基复合材料的关键知识点，培养学生掌握工程基础知识和基本理论知识。对复合材料相关的基本知识完全不知道，或仅有碎片化的理解。对复合材料相关的主要内容和基本信息，金属基复合材料的核心知识点能理解，但不完整。对复合材料相关的主要内容和基本信息，金属基复合材料的核心知识点能完全理解，但不系统，存在断点。对复合材料相关的主要内容和基本信息，金属基复合材料的核心知识点能完全系统地理解。2.知悉和掌握复合材料界面的基本知识和改善、控制界面技术和方法，能够根据所学知识解决决定复合材料性能的关键问题，即界面结合问题。1.对复合材料界面的相关知识完全不知道，或理解碎片化。2.完全没能力解决界面控制问题，

3、或能够运用零碎的对界面问题的理解，分析解决界面结合问题。1.对复合材料界面的相关知识，界面控制的核心过程能理解，但不完整。2.整体上具备运用界面控制的相关原理和技术，分析解决界面结合问题的能力，但缺乏系统性。1.对复合材料界面的相关知识，界面控制的核心过程能完整理解，但不系统，存在断点。2.整体上具备运用界面控制的相关原理和技术，分析解决界面结合问题的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1.对复合材料界面的相关知识，界面控制的核心过程能完整系统地理解。2.具备运用界面控制的相关原理和技术，分析解决界面结合问题的能力。3.知悉和理解复合材料的设计方法，形成复合材料具有可设计性的强烈意识，

4、拥有应用数学、自然科学和工程科学的基本原理设计、优化复合材料的能力。1.对复合材料的设计方法完全不知道，或理解碎片化。2.完全没能力解决复合材料的设计问题，或能够运用零碎的设计原理和方法，分析复合材料的设计问题。1.对复合材料的设计方法和核心设计过程能理解，但不完整。2.整体上具备运用复合材料的设计原理和方法，分析解决设计问题的能力，但缺乏系统性。1.对复合材料的设计方法和核心设计过程能完整理解，但不系统，存在断点。2.整体上具备运用复合材料的设计原理和方法，分析解决设计问题的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1.对复合材料的设计方法和核心设计过程能完整系统地理解。2.具备运用复合材

5、料的设计原理和方法，分析解决设计问题的能力。4.能够熟练运用所学复合材料的相关知识，拥有设计和实施工程试验的能力，具备开展金属基复合材料研究的基本素养。完全没能力解决复合材料的相关问题，或能够运用零碎的知识，分析解决复合材料的问题。整体上具备运用复合材料的相关原理和方法，分析解决实际或科研过程中涉及复合材料的相关问题的能力，但缺乏系统性。整体上具备运用复合材料的相关原理和方法，分析解决实际或科研过程中涉及复合材料的相关问题的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。具备运用复合材料的相关原理和方法，分析解决实际或科研过程中涉及复合材料的相关问题的能力。课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系（

6、公共平台课无需细化到毕业要求指标点（见各专业培养方案说明书），暂无专业认证需求的专业下表可选填）毕业要求（指标点）编号毕业要求（指标点）内容课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）3.1熟悉和掌握复合材料的基本知识点，尤其了解金属基复合材料的发展动态。课程目标1：知悉和理解复合材料相关的基本概念、种类、特点、性能及典型应用，尤其掌握金属基复合材料的关键知识点，培养学生掌握工程基础知识和基本理论知识。3.2理解和掌握复合材料界面的力学、物理、化学以及测试分析等方面的基本理论和知识，具备界面设计的知识基础。课程目标2：知悉和掌握复合材料界面的基本知识和改善、控制界面技术和方法，能够根

7、据所学知识解决决定复合材料性能的关键问题，即界面结合问题。4.3根据目标需求，熟练运用数学、力学等综合方法，结合材料科学的基础知识，对复合材料进行设计。课程目标3：知悉和理解复合材料的设计方法，形成复合材料具有可设计性的强烈意识，拥有应用数学、自然科学和工程科学的基本原理设计、优化复合材料的能力。6.2综合运用相关理论和技术手段，结合工程和社会需求，有能力设计新型复合材料。课程目标4：能够熟练运用所学复合材料的相关知识，拥有设计和实施工程试验的能力，具备开展金属基复合材料研究的基本素养。教学内容、学时分配、与进度安排教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填

8、）第一章 绪论1.复合材料发展概况2.复合材料的定义和结构3.复合材料的命名和分类4.复合材料的基本特点5.复合材料的应用61,3讲授、讨论和提问第二章 基体材料1.金属材料2.陶瓷3.聚合物41,2讲授、讨论和提问第三章 增强材料1.概述2.玻璃纤维3.碳纤维4.芳纶纤维61,2讲授、讨论和提问第四章 界面1.概述2.纤维与基体界面3.金属基复合材料的界面4.陶瓷基复合材料的界面5.增强材料表面处理82, 4完成前四章的讲授内容后，考察学生理解和掌握相关知识的能力，布置文献综述的作业，主题是金属基复合材料的种类、特点及其未来发展。要求：查阅相关专业文献资料，掌握与论文相关的基本专业知识，文献

9、数量要求中文15篇以上，英文文献5篇以上。格式：按照北京理工大学的学报要求执行。第五章 聚合物基复合材料1.概述2.纤维增强塑料3.结构设计43讲授、讨论和提问第六章 传统金属基复合材料1.概述2.铝基复合材料3.镍基复合材料4.钛基复合材料5.镁基复合材料61,4讲授、讨论和提问第七章 非晶合金复合材料1.概述2.原位内生晶体相增强3.颗粒增强4.丝束增强5.骨架增强61,4讲授、讨论和提问第八章 高熵合金复合材料1.高熵合金的特点和性能2.双相结构高熵合金3.非晶-高熵复合材料4.钨-高熵复合材料41,4讲授、讨论和提问第九章 金属材料的构型复合化1.分级复合构型2.叠层复合结构3.网状构

10、型4.仿生构型44讲授、讨论和提问评估学生综合运用大学四年所学知识的能力和水平，控制在6个学时以内。61,2,3,4完成前九章的讲授内容后，考察学生综合应用大学四年所学知识的能力。要求：结合前期课堂讲授的内容，每人选至少一篇近3年发表的先进复合材料的英文文献进行讲解（PPT），凝练出关键科学问题，并回答老师和学生提问。每人讲解4-5分钟，回答问题2-3分钟。第十章 陶瓷基复合材料1.概述2.氧化物陶瓷复合材料3.非氧化物陶瓷复合材料4.微晶玻璃复合材料41讲授、讨论和提问第十一章 新型复合材料1.碳/碳复合材料2.纳米复合材料21,4讲授、讨论和提问第十二章 复合材料制造技术1.固态法2.液态

11、法3.新方法41,2,4讲授、讨论和提问考核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。考核方式：闭卷考试成绩评定：百分制，卷面成绩70%，平时成绩30%（其中综述论文8分，文献讲解12分，日常出勤考核9分，平时课堂提问、研讨可适当奖励，每次1分），按百分制给出最终成绩。 教材，参考书:选用教材：1王荣国, 武卫莉, 谷万里. 复合材料概论 M. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,1999.2吴人洁. 复合材料 M. 天津: 天津大学出版社，2000.参考书：1尹洪峰，任耘，罗发. 复合材料及其应用 M. 陕西: 陕西科学技术出版社,2003.2Bryan Harris著

12、. 陈详宝，张宝艳译. 工程复合材料 M. 北京: 化学工业出版社,2004.3周曦亚. 复合材料 M. 北京: 化学工业出版社,2005.4车剑飞，黄洁雯，杨娟. 复合材料及其工程应用M. 北京: 机械工业出版社, 2006.5刘雄亚. 复合材料新进展 M. 北京: 化学工业出版社,2007.6薛云飞等，先进金属基复合材料修订稿。大纲说明：本课程作为材料学的一门专业教育选修课，旨在培养学生掌握复合材料的基本知识，熟悉复合材料的种类与特点、基本性能及典型应用，培养学生掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历，了解本专业的前沿发展现状和趋势。课程讲解过程中，注重以制约实际工程应用中的问题为出发点，引导学生提出解决问题的思路和办法，让学生体会和了解复合材料的可设计性，促使学生应用