《樹脂基復(fù)合材料》課程教學(xué)大綱

《樹脂基復(fù)合材料》課程教學(xué)大綱一、基本信息中文名稱:樹脂基復(fù)合材料英文名稱：PolymerMatrixComposites課程代碼：19045303課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：1.5總學(xué)時：24（其中理論：24實(shí)驗(yàn)：0上機(jī)：0實(shí)踐：0）適用學(xué)院及專業(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料概論開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料工程系無機(jī)非金屬材料工程教研室二、課程地位與作用本課程是無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的專業(yè)選修課。本課程主要介紹樹脂基復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)、復(fù)合原理、性能特點(diǎn)、制備工藝和分析方法，有助于完善學(xué)生在高分子材料和復(fù)合材料方面的知識體系，拓展學(xué)生在樹脂基復(fù)合材料在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用方面的視野，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，有利于培養(yǎng)具有多方面材料知識的高素質(zhì)復(fù)合型應(yīng)用人才。三、課程教學(xué)目標(biāo)本課程支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1和3.2。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，將建立熱愛科學(xué)、崇尚創(chuàng)新的精神，鞏固科學(xué)思維方法，開闊眼界，培養(yǎng)刻苦鉆研，主動求知的精神，達(dá)到“立德樹人”的目標(biāo)。通過該課程知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解樹脂基復(fù)合材料的基本分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制備工藝和分析方法，理解樹脂基復(fù)合材料的復(fù)合原理，掌握樹脂基復(fù)合材料的主要性能和制備工藝。在此基礎(chǔ)上，具備綜合運(yùn)用相關(guān)知識分析問題、解決問題的基本能力，能夠根據(jù)建筑工程領(lǐng)域的具體問題選用合適的復(fù)合材料。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下能力：目標(biāo)1：掌握樹脂基復(fù)合材料的基礎(chǔ)知識，理解復(fù)合原理，了解其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）目標(biāo)2：能夠?qū)唧w工程問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)解決方案，將樹脂基復(fù)合材料應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.2）課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系矩陣教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)教學(xué)方式考核方式目標(biāo)11.1能夠掌握樹脂基復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能等方面的專業(yè)知識，并將其與其它課程知識融合，應(yīng)用于對科學(xué)與工程問題的分析。課堂講授、課堂討論、自主學(xué)習(xí)課程期末考試課程作業(yè)課堂提問目標(biāo)23.2了解樹脂基復(fù)合材料在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用，掌握應(yīng)用樹脂基復(fù)合材料對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的基本方法，能夠根據(jù)具體問題提出合適的解決方案。課堂講授、典型案例、自主學(xué)習(xí)課程期末考試課程作業(yè)課堂提問四、主要教學(xué)內(nèi)容第1章緒論（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）本章應(yīng)了解樹脂基復(fù)合材料的分類和主要應(yīng)用；理解樹脂基復(fù)合材料的定義和特性。通過對高分子材料及復(fù)合材料發(fā)展簡史及杰出科學(xué)家的介紹，激勵學(xué)生樹立勇于探索的科研精神以及勤勉的工作作風(fēng)。通過介紹我國近年來在樹脂基復(fù)合材料領(lǐng)域的快速發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和自信心。第2章樹脂基體的結(jié)構(gòu)與性能（4學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）本章應(yīng)了解樹脂基體的定義、分類及發(fā)展方向；理解樹脂基體在復(fù)合材料中的作用以及樹脂的共混改性；掌握代表性熱固性樹脂（酚醛、環(huán)氧）、熱塑性樹脂（聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯）和高性能樹脂（聚酰亞胺、聚醚醚酮）的結(jié)構(gòu)與性能。重點(diǎn)：各類代表性樹脂的結(jié)構(gòu)與性能。難點(diǎn)：樹脂基體在復(fù)合材料中的作用。第3章樹脂基復(fù)合材料的增強(qiáng)體（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）本章應(yīng)了解增強(qiáng)體的定義與分類；理解增強(qiáng)體應(yīng)具備的特性及在復(fù)合材料中的作用；掌握代表性纖維（玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高相對分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維）的性能特點(diǎn)及應(yīng)用。重點(diǎn)：代表性纖維的性能及應(yīng)用。難點(diǎn)：增強(qiáng)體應(yīng)具備的特性。第4章樹脂基復(fù)合材料的復(fù)合原理（6學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）本章應(yīng)了解樹脂基復(fù)合材料的材料設(shè)計(jì)原則；理解和掌握復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)、界面結(jié)合理論和界面破壞機(jī)理。重點(diǎn)：復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)。難點(diǎn)：復(fù)合材料的界面結(jié)合理論和界面破壞機(jī)理。第5章樹脂基復(fù)合材料的性能（4學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）本章應(yīng)了解樹脂基復(fù)合材料的性能影響因素；理解復(fù)合材料在不同載荷下的失效模式和破壞機(jī)理；掌握樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能、阻燃性和耐火性、光學(xué)性能、降解性能的主要特點(diǎn)。重點(diǎn)：樹脂基復(fù)合材料的各方面性能特點(diǎn)。難點(diǎn)：復(fù)合材料在不同載荷下的失效破壞機(jī)理。第6章樹脂基復(fù)合材料的制備（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）本章應(yīng)了解樹脂基復(fù)合材料成型工藝的發(fā)展概況和新興低成本工藝；理解樹脂基復(fù)合材料成型工藝的特點(diǎn)及工藝選擇方法；掌握幾種主要成型工藝（手糊、模壓、RTM）的工藝步驟及特點(diǎn)。重點(diǎn)：幾種主要成型工藝的工藝步驟及特點(diǎn)難點(diǎn)：樹脂基復(fù)合材料成型工藝的選擇方法。第7章樹脂基復(fù)合材料的分析方法（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）本章應(yīng)了解材料表征與檢測的意義和作用；理解和掌握復(fù)合材料形貌（SEM、TEM、STM、AFM）、結(jié)構(gòu)（XRD、XPS、FTIR）、界面性能（IFSS）表征和分析方法的特點(diǎn)。重點(diǎn)：復(fù)合材料形貌、結(jié)構(gòu)、界面性能的表征和分析方法。難點(diǎn)：復(fù)合材料形貌、結(jié)構(gòu)、界面性能的表征和分析方法。第8章樹脂基復(fù)合材料在建筑結(jié)構(gòu)加固與修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1、3.2）本章應(yīng)了解樹脂基復(fù)合材料在建筑結(jié)構(gòu)加固與修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用，掌握樹脂基復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的基本方法。通過對典型案例的分析，引導(dǎo)學(xué)生對具體工程問題進(jìn)行分析，培養(yǎng)系統(tǒng)性思維方法，將理論知識運(yùn)用于工程實(shí)踐。重點(diǎn)：樹脂基復(fù)合材料對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的基本方法。五、教學(xué)方法本課程主要采取課堂講授的教學(xué)方法，在其中融入課堂提問與討論、課后作業(yè)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié)。1.課堂講授（1）多媒體與板書相結(jié)合：通過多媒體課件演示提高教學(xué)效率，通過板書進(jìn)行知識點(diǎn)梳理和總結(jié)，通過圖片、視頻等增強(qiáng)知識傳遞效果。（2）啟發(fā)式提問與互動討論：通過啟發(fā)式提問，引領(lǐng)學(xué)生思考，提高學(xué)生的課堂專注度，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)“填鴨式”課堂為“互動型”課堂。2.課外答疑與作業(yè)批改通過向?qū)W生公布授課教師的郵箱、QQ及辦公室地址，隨時接受學(xué)生的課后答疑。通過批改課后作業(yè)及時了解和掌握學(xué)生對授課內(nèi)容的掌握情況，并在課堂上對共性問題進(jìn)行集中講解。3.自主學(xué)習(xí)通過安排學(xué)生課前搜集、查閱復(fù)合材料在建筑結(jié)構(gòu)修復(fù)與加固領(lǐng)域的應(yīng)用案例及最新研究進(jìn)展，拓寬學(xué)生視野，幫助學(xué)生建立熱愛科學(xué)、崇尚創(chuàng)新和主動求知的精神。六、課程考核和成績評定方式本課程考核采用閉卷考試與平時考核（作業(yè)和課堂討論）相結(jié)合的方式，其中期末閉卷考試占80%，平時考核占20%，以百分制計(jì)入總成