《工程材料前沿》教学大纲 课程名称：工程材料前沿 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Engineering materials frontier 总学时/周学时/学分：28/4/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料科学基础 授课时间：1-7 周，周二 3-4 节，周四 3-4 节 授课地点：松山湖校区 6C402/6D308 授课对象：2017 金属材料 1-2 班； 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 姜雄华/讲师 答疑时间、地点与方式：线上，线下当面答疑。地点：线上，及线下的上课教室。时间：课前课后。 课程考核方式：开卷（ ） 闭卷（ ） 课程论文（˅） 其它（ ） 使用教材：迷人的材料，马克·米奥多尼克，北京联合出版公司，2015 教学参考资料：材料科学与工程国际前沿，李恒德，济南:山东科学技术出版社，2002 课程简介：工程材料前沿是一门材料类本科生的选修课程，引导学生打开材料的大门，对工程材料及 国际国内前沿材料有一个整体的认识，了解前沿材料的重要性和关键性，熟悉前沿材料领域，知道当 前材料的发展方向，为今后学习其他的材料专业课程起到一个承前启后的作用，并通过课程让同学们 了解国内国际前沿材料发展及其应用。 课程教学目标 一、知识目标： 该课程是材料科学大类的学科基础课程，其性质是属于材料导 论。围绕材料概论、材料性能、材料加工三大模块，以金属材料、陶 瓷材料、高分子材料及复合材料为对象，深入浅出、直观形象地将理 论与实际结合在一起，建立和强化对材料科学与工程的概念体系，从 而在在掌握材料共性规律与特点的基础上，理解材料科学与工程的 内涵，学会分析材料问题的方法。 二、能力目标： 了解材料科学与工程的发展历史，地位及作用，以材料科学与工 程“四要素”及其相互关系为中心，系统学习材料共性规律与发展趋 势，有效激发自己学习材料的兴趣及潜力，为后续学习发挥引领和基 础作用。 三、素质目标： 1. 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学 习态度和思想意识； 2. 养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态 度和职业道德。 本课程与学生核心能力培养之 间的关联(授课对象为理工科 专业学生的课程填写此栏）： 核心能力 1. 应用数学、基础 科学以及金属材料工程专业知 识的能力； 核心能力 2. 设计与执行实 验，以及分析与解释数据的能 力； 核心能力 3. 从事制造业领 域所需金属材料工程专业技 能、技术及使用软硬件工具的 能力； 核心能力 4.制造业基础零部 件材料性能的检测方法、工艺 流程的设计能力； □核心能力 5. 项目管理、有效 沟通协调与团队合作能力； 核心能力 6. 发掘、分析与解 决复杂金属材料工程问题的能 力； 核心能力 7． 认识科技发展 现状与趋势，了解工程技术对
环境、社会及全球的影响，并培 养持续学习的习惯与能力； □核心能力 8． 理解职业道德、 专业伦理与认识社会责任的能 力。 理论教学进程表 教学主题 学时 数 教学的重点、难点、课程思政融入点 教学方式 （线上/线 下） 教 学 手 段 作业安排 1 绪论 2 材料的定义、特点、作用与发展 重点：材料科学与工程的四要素 难点：材料的发展趋势 课程思政融入点：介绍材料的演变 过程，历代伟人的巨大贡献，培养学 生的爱国精神。 线上：爱课 程 讲 授 课程思政作 业：要求学 生每人至少 阅读两篇与 材料发展有 关的文章或 书籍 2 结构材料一 2 金属材料，钢铁材料，有色金属，铝 及铝合金 重点：铝合金的特性 难点：铝的合金化及分类 课程思政融入点：介绍我国金属材 料、钢铁材料等的发展过程，历代伟 人的巨大贡献，培养学生的爱国精 神 线上：爱课 程 讲 授 查阅文献， 完 成 主 题 ppt 3 结构材料二 2 变形铝合金，铸造铝合金，铝合金的 热处理，铝合金的经典固溶时效理 论 重点：铝合金的热处理 难点：铝合金的经典固溶时效理论 课程思政融入点：介绍我国铝合金 等的发展过程，历代伟人的巨大贡 献，培养学生的爱国精神 线上：爱课 程 讲 授 查阅文献， 完 成 主 题 ppt 4 结构材料三 2 钛合金的发展过程，钛的合金化，钛 及钛合金的相变 重点：钛的合金化 线上：爱课 程 讲 授 完成相应的 单元测试题
难点：钛及钛合金的相变 5 结构材料四 2 钛及钛合金的热处理，钛合金的微 观组织与性能，常用钛合金介绍 重点：钛及钛合金的应用 难点：钛合金的微观组织与性能 线上：爱课 程 讲 授 完成相应的 单元测试题 6 结构材料五 2 铜及铜合金，陶瓷材料，高分子材 料，复合材料的概述 重点：陶瓷材料 难点：复合材料 线上：爱课 程 讲 授 完成相应的 单元测试题 7-8 功能材料 2 功能材料概述，超导材料，电性和磁 性材料，功能陶瓷材料，功能高分子 材料，功能复合材料 重点：超导材料 难点：电性和磁性材料 线上：爱课 程 讲 授 完成相应的 单元测试题 9-10 新材料 2 新材料概述及石墨烯；智能材料，形 状记忆材料，纳米材料，纳米技术 重点：石墨烯 难点：形状记忆材料 线上：爱课 程 讲 授 完成相应的 单元测试题 10- 12 材料的加工工艺 2 材料的加工工艺，金属的塑性变形， 铸造，焊接，锻造，热处理，铁碳相 图合金相图，铁碳合金中的相和组 织，热处理工艺，表面及化学热处 理，3De 打印概述 重点：材料的加工工艺 难点：金属的加工工艺 线上：爱课 程 讲 授 无 13 信息存储 2 硬盘及磁性材料介绍 重点：硬盘及磁性材料 难点：硬盘磁头的读写及工作原理 线上：腾讯 课堂直播 讲 授 无 14 工程材料前沿总 复习 2 工程材料前沿复习 重点：介绍前沿材料 线上：腾讯 课堂直播 讲 授 无 合计： 28 考核方法及标准 考核形式 评价标准 权重 课堂考勤 1 评价标准：课堂教学时间 2 要求：不得无故缺席，认真听讲，积极参与线上线下教学互 动。三次及以上未出勤者无平时成绩，并取消期末考试资格。 5% 线上考核（爱课程） 1 评价标准：在线查看教学资料，观看视频，完成线上课后作 业 15%
2 要求：按时完成 线下阶段综合作业 （PPT 展示） 1 评价标准：按要求的小课题准备 PPT 2 要求：所提交的 PPT 能准确详实的反映相关课题对应的国 内外材料前沿，内容丰富（可包含图示或视频等），有自己的 原创见解，讲解生动，此部分预计为线下课程内容开展，如无 法实行，分数以学生提交的 PPT 为评比标准，要求查阅相关 文献，认真完成相关小课题准备内容 25% 课程论文 1 评价标准：提交电子版+打印版论文 2 要求：不少于 2000 字，要求格式统一，参考文献格式规范， 不少于 5 篇近 5 年相关文献，对相关课题进行深入探讨，要 求有自己的原创观点。 55% 大纲编写时间：2020.2.22 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期：2020 年 2 月 24 日