《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》教學(xué)大綱

《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03135011課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課學(xué)分：1學(xué)分學(xué)時(shí)：16學(xué)時(shí)（理論16學(xué)時(shí)）先修課程：高等數(shù)學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、信息處理技術(shù)等后續(xù)課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、工程材料學(xué)、材料制備與加工等適用專(zhuān)業(yè)：材料科學(xué)與工程開(kāi)課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說(shuō)明《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課程。本課程主要介紹料科學(xué)與工程領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)，內(nèi)容包括材料概述、工程材料的基本性能、新材料簡(jiǎn)介、材料的表面處理、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用等。學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)可以掌握材料科學(xué)與工程的基本理論知識(shí)和常用工藝及分析方法，了解新材料、技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)，為深入學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：初步掌握材料科學(xué)與工程學(xué)科的基本概念、原理、規(guī)律、特點(diǎn)以及應(yīng)用情況；熟悉材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)的材料設(shè)計(jì)、制備、改性、性能檢測(cè)分析和產(chǎn)品質(zhì)量控制的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)；了解材料科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。課程目標(biāo)2：具備工程材料的設(shè)計(jì)和制備、性能提升優(yōu)化和檢測(cè)分析等方面的基本能力；具有在材料科學(xué)與工程相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)等工作的初步能力。課程目標(biāo)3：具有良好的材料設(shè)計(jì)、制備、改性、性能檢測(cè)與分析等方面的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會(huì)公德和職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作精神；樹(shù)立正確的是非觀念和勞動(dòng)意識(shí)；具有堅(jiān)定正確的政治方向、科學(xué)的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《材料科學(xué)與工程導(dǎo)論》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度6.工程與社會(huì)6.2能分析和評(píng)價(jià)解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響，以及這些制約因素對(duì)方案實(shí)施的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。課程目標(biāo)1：初步掌握材料科學(xué)與工程學(xué)科的基本概念、原理、規(guī)律、特點(diǎn)以及應(yīng)用情況；熟悉材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)的材料設(shè)計(jì)、制備、改性、性能檢測(cè)分析和產(chǎn)品質(zhì)量控制的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)；了解材料科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。課程目標(biāo)2：具備工程材料的設(shè)計(jì)和制備、性能提升優(yōu)化和檢測(cè)分析等方面的基本能力；具有在材料科學(xué)與工程相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)等工作的初步能力。H8.職業(yè)規(guī)范8.2具有健康的體魄、良好的心理素質(zhì)和勞動(dòng)觀念，具備履行社會(huì)責(zé)任的基礎(chǔ)，能夠在材料專(zhuān)業(yè)相關(guān)工程實(shí)踐中自覺(jué)遵守誠(chéng)實(shí)公正、誠(chéng)信守則的工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。課程目標(biāo)3：具有良好的材料設(shè)計(jì)、制備、改性、性能檢測(cè)與分析等方面的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會(huì)公德和職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作精神；樹(shù)立正確的是非觀念和勞動(dòng)意識(shí)；具有堅(jiān)定正確的政治方向、科學(xué)的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.材科本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案解讀1.1材科本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求等；1.2材科專(zhuān)業(yè)主干學(xué)科與專(zhuān)業(yè)核心課程等內(nèi)容介紹；1.3我校材科本科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色打造。結(jié)合時(shí)事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：了解材料科學(xué)與工程本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求等；了解并記住材科專(zhuān)業(yè)的主干學(xué)科與專(zhuān)業(yè)核心課程等內(nèi)容；了解材科專(zhuān)業(yè)的理論及時(shí)間課程教學(xué)安排及學(xué)分要求；理解我校材科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色建設(shè)內(nèi)容。重點(diǎn)：材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程及教學(xué)安排。難點(diǎn)：材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，畢業(yè)要求及專(zhuān)業(yè)特色打造。212.鋼鐵材料及其應(yīng)用簡(jiǎn)介2.1鋼鐵材料的基本知識(shí)；2.2鋼鐵工業(yè)中的材料、制備加工及應(yīng)用；2.3裝備制造業(yè)中的材料、制備加工及應(yīng)用。結(jié)合時(shí)事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：掌握鋼鐵材料基本性質(zhì)及分類(lèi)；了解鋼鐵工業(yè)中材料的制備、加工及應(yīng)用；了解裝備制造業(yè)中的常用材料、制備加工及應(yīng)用。重點(diǎn)：鋼鐵材料的基本特性及分類(lèi)。難點(diǎn)：不同工程領(lǐng)域中材料的選用、制備加工及應(yīng)用特點(diǎn)。41、2、33.有色金屬其合金材料簡(jiǎn)介3.1鋁、鎂及其合金的基本性質(zhì)；3.2鋁、鎂合金的分類(lèi)及應(yīng)用；3.3合金元素在鋁中的作用及鋁合金的組織結(jié)構(gòu)。教學(xué)要求：掌握鋁、鎂合金基本性質(zhì)及分類(lèi)；了解鋁、鎂合金的應(yīng)用以及研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)；理解合金組織結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響規(guī)律。重點(diǎn)：鋁、鎂合金的基本性能與應(yīng)用。難點(diǎn)：合金元素的作用及對(duì)組織、性能的影響。41、34.計(jì)算機(jī)在材料加工中的應(yīng)用4.1現(xiàn)代產(chǎn)品加工生產(chǎn)過(guò)程；4.2CAD、CAE、CAM基本概念及應(yīng)用；4.3自動(dòng)化加工生產(chǎn)線簡(jiǎn)介。結(jié)合時(shí)事，進(jìn)行相關(guān)思政主題教育。教學(xué)要求：使學(xué)生了解現(xiàn)代產(chǎn)品加工過(guò)程，明確其與傳統(tǒng)產(chǎn)品加工的區(qū)別，了解計(jì)算機(jī)技術(shù)在產(chǎn)品加工中的作用；掌握CAD、CAE、CAM的基本概念，理解其在加工過(guò)程中的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)；了解現(xiàn)代自動(dòng)加工生產(chǎn)線的組成及生產(chǎn)過(guò)程。重點(diǎn)：CAD、CAE、CAM的應(yīng)用及其在產(chǎn)品加工過(guò)程中的地位。難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代產(chǎn)品加工之間的關(guān)系。61、2、3合計(jì)16五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式、討論式和案例教學(xué)等，充分用豐富的多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源，是學(xué)生在課堂活動(dòng)中學(xué)習(xí)掌握材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，了解本專(zhuān)業(yè)的工程應(yīng)用情況，促進(jìn)學(xué)生積極思考，開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；精選代表性的教學(xué)內(nèi)容，采用視頻、圖片、軟件等豐富的形式類(lèi)型，安排討論、習(xí)題和測(cè)試等，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。六、課程資源1.推薦教材：（1）楊瑞成.材料科學(xué)與工程導(dǎo)論[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2012.082.參考書(shū)：（1）馮端,師昌緒.材料科學(xué)導(dǎo)論[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2004.04.（2）李恒德,師昌緒.中國(guó)材料發(fā)展現(xiàn)狀及邁入新世紀(jì)對(duì)策[M].山東科學(xué)技術(shù)出社,2002.08.（3）JamesP.Schaffer.工程材料科學(xué)與設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002.06（4）趙品.材料科學(xué)基礎(chǔ)教程[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2016.01（5）陳立亮.材料加工CAD/CAE/CAM技術(shù)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2019.093.期刊：（1）紀(jì)宏超,李軼明,龍海洋,裴未遲,李耀剛.鎂合金在汽車(chē)零部件中的應(yīng)用與發(fā)展.鑄造技術(shù),2019,1(43):122-128.（2）馬鳴圖,畢祥玉,游江海.鋁合金汽車(chē)板性能及其應(yīng)用的研究進(jìn)展.中國(guó)工程科學(xué),2010,12(9):4-20.（3）袁競(jìng)優(yōu),賈慶明,陜紹云.碳羥基磷灰石納米材料的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào),2020,v.34(13):88-94.（4）M.A.Easton,M.Qian,A.Prasad,D.H.StJohn.Recentadvancesingrainrefinementoflightmetalsandalloys.CurrentOpinioninSolidStateandMaterialsScience,2016,20:13-24.（5）ShrutiVidhawanAgarwalla,RitikaMalhotra,ViniciusRosa.Translucency,hardnessandstrengthparametersofPMMAresincontaininggraphene-likematerialforCAD/CAMrestorations[J].JournaloftheMechanicalBehaviorofBiomedicalMaterials,2019,100:354-360.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）大家論壇./forum-422-1.html（2）鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域./product/20173565.shtml.（3）復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)導(dǎo)論精品課./d201230/11973/list.html.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和期末考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表4。表3課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問(wèn)題情況進(jìn)行考核，滿(mǎn)分100分。（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?33作業(yè)20（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿(mǎn)分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?84階段測(cè)驗(yàn)10（1）主要考核學(xué)生對(duì)階段性所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度，滿(mǎn)分100分；（2）階段測(cè)驗(yàn)單獨(dú)評(píng)分，取該成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以階段測(cè)驗(yàn)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?42期末考核60（1）課程論文100分，以論文成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（2）主要考核學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，對(duì)材料科學(xué)與工程的基本理論知識(shí)和常用工藝及分析方法掌握，對(duì)新材料技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)的了解程度，對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容的書(shū)面表達(dá)能力等。（3）考核形式為：自選一個(gè)或多個(gè)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的方向，手寫(xiě)論文，規(guī)范表述?！獭獭?02010合計(jì)：100分463519八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)、期末考核等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末考核成績(jī)和過(guò)程性考核成績(jī)組成。其中：期末考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重60%），采用課程論文的形式，考核學(xué)生對(duì)材料科學(xué)與工程的基本理論知識(shí)和常用工藝及分析方法掌握，對(duì)新材料技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)的了解程度，對(duì)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容的書(shū)面表達(dá)能力等；課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)等過(guò)程性考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過(guò)程性考核和期末考核分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表4。表4過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25筆記完整，積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于70%。上課不夠認(rèn)真，基本不記筆記，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)。上課不