《复合材料学》教学大纲课程名称：复合材料学课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：CompositeMaterials其中实验/实贱学时：0总学时/周学时/学分：24/2/1.5先修课程：材料现代研究方法、材料科学基础、材料化学后续课程支撑：材料物理性能、陶瓷工艺原理、功能高分子材料授课地点：广医东莞校区B209授课时间：星期五5-6节/，1-12周授课对象：2023材料1班（广医联培）开课学院：材料科学与工程学院在任课教师姓名/职称：王严杰/研究员，刘丹/教技答疑时间、地点与方式：可以线上与线下答疑相结合，课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑：上课学生可举手自由提问：平时学生可到生态环境与建筑学院12H201室或材料学院B406室进行答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（V）其它（）使用教材：复合材料，陈华辉，刘瑞平，汪长安主编，北京大学出版社，2021教学参考资料：复合材料学，张以河，化学工业出版社，第二版，2022课程简介：《复合材料》是针对材料科学与工程专业开设的一门专业选修课程。复合材料是近几十年来得到快速发展的先进材料，其在航空航天、机械、建筑、交通等领域得到广泛应用。本课程系统讲授复合材料的发展概况，各类增强材料，复合材料设计理论以及典型复合材料（聚合物基、金属基、陶瓷基、碳/碳复合材料）的结构、界面、制备工艺、性能特点、应用场景和发展动态。通过对本课程的学习，使学生能够较系统地理解复合材料的基本概念和理论各类复合材料的特性、工艺、应用以及发展趋势，拓宽学生在材料科学方面的知识视野。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点1
1 《复合材料学》教学大纲 课程名称：复合材料学 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Composite Materials 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料现代研究方法、材料科学基础、材料化学 后续课程支撑：材料物理性能、陶瓷工艺原理、功能高分子材料 授课时间：星期五 5-6 节/，1-12 周 授课地点：广医东莞校区 B209 授课对象： 2023 材料 1 班（广医联培） 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：王严杰/研究员，刘丹/教授 答疑时间、地点与方式：可以线上与线下答疑相结合，课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑；上课学生可举手自由提问；平时学生可到生态环境 与建筑学院 12H201 室或材料学院 B406 室进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（ ） 使用教材：复合材料，陈华辉，刘瑞平，汪长安 主编，北京大学出版社，2021. 教学参考资料：复合材料学，张以河，化学工业出版社，第二版，2022. 课程简介： 《复合材料》是针对材料科学与工程专业开设的一门专业选修课程。复合材料是近几十年来得到快速发展的先进材料，其在航空航天、机械、建筑、交 通等领域得到广泛应用。本课程系统讲授复合材料的发展概况，各类增强材料，复合材料设计理论以及典型复合材料（聚合物基、金属基、陶瓷基、碳 /碳复合材料）的结构、界面、制备工艺、性能特点、应用场景和发展动态。通过对本课程的学习，使学生能够较系统地理解复合材料的基本概念和理论， 各类复合材料的特性、工艺、应用以及发展趋势，拓宽学生在材料科学方面的知识视野。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求
目标1：知识目标掌握复合材料的基本概念、分类及性能特点，了解复合材具备解决材料科学与工程和药学领域1工程知识：能够运用数学、自然科学、、材料科料在各领域的应用，研究进展及发展方向，具有较强创新复杂工程问题所需的专业知识及应用学与工程专业和药学基础知识用于解决材料科学能力。意识和实践能力，能够在药学和材科科学实践中体现创与工程领域的复杂工程问题。新。目标2能力目标能够认识到解决材料科学与工程和药理解复合材料界面结构和界面效应、材料复合过程及复合学等领域复杂工程问题有多种方案可2问题分析：能够应用数学、自然科学、材料科学材料性能的一般规律，能够运用复合材料设计理论，合理选择，通过文献研究寻求可替代的解决与工程和药学的基本原理和技术，识别、表达、并选用基体和增强材料，提高界面性能，初步具备复合材料方案，分析和解决复杂工程问题备选方通过文献研究分析材料科学与工程和药学领域复结构分析与设计能力，并能够将其应用于复杂工程问题的案实施过程的影响因素，获得有效结杂工程问题，以获得有效结论。分析，善于利用药学、材料科学的方法和技术解决医学中论。的实际问题：目标3：本质目标3设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工掌握材料科学与工程和药学领域工程掌握紧合物基、金属基、陶瓷基、碳碳复合材科的基本性程和药学领域复杂工程问题的解决方案，设计满足能、界面特性和设计方法，了解其工艺、应用以及对经济、设计和产品开发全周期、全流程的基本特定需求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计社会发展和环境的影响：成为能够从事生物医用材料和药设计开发方法和技术，了解影响设计目环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法学领域的科学研究、教学、产品开发、生产管理以及药标和技术方案的各种因素。律、文化以及环境等因素。学服务等方面工作的高素质专门人才。2
2 目标 1：知识目标 掌握复合材料的基本概念、分类及性能特点，了解复合材 料在各领域的应用，研究进展及发展方向，具有较强创新 意识和实践能力，能够在药学和材料科学实践中体现创 新。 具备解决材料科学与工程和药学领域 复杂工程问题所需的专业知识及应用 能力。 1 工程知识：能够运用数学、自然科学、材料科 学与工程专业和药学基础知识用于解决材料科学 与工程领域的复杂工程问题。 目标 2：能力目标 理解复合材料界面结构和界面效应、材料复合过程及复合 材料性能的一般规律，能够运用复合材料设计理论，合理 选用基体和增强材料，提高界面性能，初步具备复合材料 结构分析与设计能力，并能够将其应用于复杂工程问题的 分析，善于利用药学、材料科学的方法和技术解决医学中 的实际问题； 能够认识到解决材料科学与工程和药 学等领域复杂工程问题有多种方案可 选择，通过文献研究寻求可替代的解决 方案，分析和解决复杂工程问题备选方 案实施过程的影响因素，获得有效结 论。 2 问题分析：能够应用数学、自然科学、材料科学 与工程和药学的基本原理和技术，识别、表达、并 通过文献研究分析材料科学与工程和药学领域复 杂工程问题，以获得有效结论。 目标 3：素质目标 掌握聚合物基、金属基、陶瓷基、碳/碳复合材料的基本性 能、界面特性和设计方法，了解其工艺、应用以及对经济、 社会发展和环境的影响；成为能够从事生物医用材料和药 学领域的科学研究、教学、产品开发、生产管理以及药 学服务等方面工作的高素质专门人才。 掌握材料科学与工程和药学领域工程 设计和产品开发全周期、全流程的基本 设计/开发方法和技术，了解影响设计目 标 和技术方案的各种因素。 3 设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工 程和药学领域复杂工程问题的解决方案，设计满足 特定需求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计 环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法 律、文化以及环境等因素
理论教学进程表支撑教学模式周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）课程作业安排教学方法线下/混合式目标课堂讨论：生产和生活中的复合材料。复合材料的发展概况，复合材料的定义、课程与思政作业：通命名、分类、及其主要应用领域（置点）：过文献检索或网络复合材料的性能特点和前沿进展（难点）。资源查找，每人须完课程恩政融入点：（1）介绍复合材料重要成不少于1000字复合材料绪论与应用场景和发展方向，引导学生探讨复合课堂讲授与王严杰2目标一线下关于复合材料在航1概述小组讨论材料在社会发展中的重要作用，激发学生空航天，交通运输、对本课程的兴趣，促进学习积极性：2）以土木建筑或药学等复合材料在航空航天领域的应用展开讨领域前沿进展总结。论，开阔学生视野，提升专业学习的责任能力培养作业：每人感和使命感。完成阅读1篇跟本课程相关的英文文献。增强材料的概念和分类（重点）：各种增强材料（纤维、颗粒、晶须）的性能、制课堂讲授、课堂讨论：各类纤维王严杰线下2目标二增强材料2备方法和表面处理方法（难点）。小组讨论的性能特点。课程思政融入点：介绍我国主要的碳纤维生产企业及国产碳纤维应用情况，介绍国3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 复合材料绪论与 概述 王严杰 2 复合材料的发展概况，复合材料的定义、 命名、分类、及其主要应用领域（重点）； 复合材料的性能特点和前沿进展（难点）。 课程思政融入点：（1）介绍复合材料重要 应用场景和发展方向，引导学生探讨复合 材料在社会发展中的重要作用，激发学生 对本课程的兴趣，促进学习积极性；2）以 复合材料在航空航天领域的应用展开讨 论，开阔学生视野，提升专业学习的责任 感和使命感。 线下 课堂讲授与 小组讨论 课堂讨论：生产和生 活中的复合材料。 课程与思政作业：通 过文献检索或网络 资源查找，每人须完 成不少于 1000 字 关于复合材料在航 空航天，交通运输、 土木建筑或药学等 领域前沿进展总结。 能力培养作业：每人 完成阅读1篇跟本课 程相关的英文文献。 目标一 2 增强材料 王严杰 2 增强材料的概念和分类（重点）；各种增 强材料（纤维、颗粒、晶须）的性能、制 备方法和表面处理方法（难点）。 课程思政融入点：介绍我国主要的碳纤维 生产企业及国产碳纤维应用情况，介绍国 线下 课堂讲授、 小组讨论 课堂讨论：各类纤维 的性能特点。 目标二
内外碳纤维的性能对比，使学生能够辩证地看待问题，树立为国奋斗的远大志向。5合材料设计原则：复合材料界面黏结理论：界面设计原则：界面的微结构、结合课程思政作业：通过强度及残余应力表征方法（重点）：复合学习复合材料领域材料的复合效应，混合法则及其应用（难复合材料设计理专家/院士的科研事王严杰2线下课堂讲授目标二3点）。论迹，培养学生的家国课程思政融入点：由材料与材料的复合效情怀、责任担当和民应引出取长补短、刚柔相济、功能互补思族精神。维，引导学生培养相互包容、合作共高的团队合作意识，注重沟通与合作。聚合物基复合材料的性能特点：增强纤维和基体的种类及选择选择（重点）：聚合课堂讨论：聚合物复课堂讲授和聚合物基复合材合材料的性能，探讨物基复合材料界面表征和界面增强方法王严杰4线下目标三4-5小组讨论料（难点）：聚合物基复合材料的制备工艺：聚合物基复合材料在药学中的应用。纤维增强复合材料的力学性能：聚合物基复合材料的典型应用。金属基复合材料的分类及基体的选用原则课堂讨论：常用的金（重点）：金属基复合材料的制造方法：王严杰/刘课堂讲授和属基体及选用原则，6线下目标三6-8金属基复合材料界面类型与结合、界面结构及反应，界面丹小组讨论探讨金属基复合材对复合材料性能的影响及界面优化和界面料在药学中的应用。反应的控制途径（难点）：金属基复合材4
4 内外碳纤维的性能对比，使学生能够辩证 地看待问题，树立为国奋斗的远大志向。 3 复合材料设计理 论 王严杰 2 5 合材料设计原则；复合材料界面黏结理 论；界面设计原则；界面的微结构、结合 强度及残余应力表征方法（重点）；复合 材料的复合效应，混合法则及其应用（难 点）。 课程思政融入点：由材料与材料的复合效 应引出取长补短、刚柔相济、功能互补思 维，引导学生培养相互包容、合作共赢的 团队合作意识，注重沟通与合作。 线下 课堂讲授 课程思政作业：通过 学习复合材料领域 专家/院士的科研事 迹，培养学生的家国 情怀、责任担当和民 族精神。 目标二 4-5 聚合物基复合材 料 王严杰 4 聚合物基复合材料的性能特点；增强纤维 和基体的种类及选择选择（重点）；聚合 物基复合材料界面表征和界面增强方法 （难点）；聚合物基复合材料的制备工艺； 纤维增强复合材料的力学性能；聚合物基 复合材料的典型应用。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：聚合物复 合材料的性能，探讨 聚合物基复合材料 在药学中的应用。 目标三 6-8 金属基复合材料 王严杰/刘 丹 6 金属基复合材料的分类及基体的选用原则 （重点）；金属基复合材料的制造方法； 界面类型与结合、界面结构及反应，界面 对复合材料性能的影响及界面优化和界面 反应的控制途径（难点）；金属基复合材 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：常用的金 属基体及选用原则， 探讨金属基复合材 料在药学中的应用。 目标三
料的性能和应用。课程思政融入点：通过介绍钛及钛合金的性能特点，了解中国钛合金支架材料的自主研发能力，激发学生的学习热情和民族自豪感。课堂讨论：陶瓷基复陶瓷基复合材料的基体和增强材料的选合材料的应用领域。择：陶瓷基复合材料的设计理论（重点）：课堂讲授和能力培养作业；每人刘丹4线下目标兰陶瓷基复合材料9-10陶瓷基复合材料的增韧机理、界面和制备小组讨论完成阅读1篇跟陶瓷工艺（难点）：典型的陶瓷基复合材料性基复合材料相关的能及应用。英文文献。课堂讨论：碳/碳复合碳/碳复合材料的性能特点，碳纤维和基体课堂讲授和材料的优势及在材碳的选择：碳/碳复合材料的制备工艺（置刘丹4线下目标三11-12碳/碳复合材料小组讨论料和药学等领域的点）、界面及组织、抗氧化保护（难点）：应用。碳/碳复合材料的应用。合计32课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点出勤作业课堂衰现课程论文055目标一1.220305
5 料的性能和应用。 课程思政融入点：通过介绍钛及钛合金的 性能特点，了解中国钛合金支架材料的自 主研发能力，激发学生的学习热情和民族 自豪感。 9-10 陶瓷基复合材料 刘丹 4 陶瓷基复合材料的基体和增强材料的选 择；陶瓷基复合材料的设计理论（重点）； 陶瓷基复合材料的增韧机理、界面和制备 工艺（难点）；典型的陶瓷基复合材料性 能及应用。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：陶瓷基复 合材料的应用领域。 能力培养作业：每人 完成阅读1篇跟陶瓷 基复合材料相关的 英文文献。 目标三 11-12 碳/碳复合材料 刘丹 4 碳/碳复合材料的性能特点，碳纤维和基体 碳的选择；碳/碳复合材料的制备工艺（重 点）、界面及组织、抗氧化保护（难点）； 碳/碳复合材料的应用。 线下 课堂讲授和 小组讨论 课堂讨论：碳/碳复合 材料的优势及在材 料和药学等领域的 应用。 目标三 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 出勤 课堂表现 作业 课程论文 目标一 1.2 0 5 5 20 30