课程名称

材料制备与加工技术

课程编号

805001215

课程性质

选修课

学分

2

教学安排

总学时32。其中讲授 32  学时，实验  学时，上机  学时，实训  学时

授课时间：第 9 周至第 16周

周学时

4

相关课程与环节

无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、材料科学基础

基本情况

专业

新能源材料

年级

2022

班级

1-3

修读人数

76

授课对象分析

本课程授课对象为材料和化学类本科高年级学生，要求学生已经修完四大化学及材料类基础课程。学生应该初步了解能源、环境和材料学科领域内的科学技术现状及发展趋势，关心和了解国家重大发展战略方向，热爱科学和技术，具备必要的科技英语基础。

课程简介与要求

材料的制备与加工技术对于材料科学、新材料的开发和应用具有及其重要的作用。材料制备与加工课程，从技术内容角度讲，涉及到各种材料（金属材料、陶瓷材料、高分子材料、功能材料、复合材料等）的合成与制备以及加工与成型的技术原理、基础理论、工艺、方法和工程技术。从学科内涵角度讲，涉及到了化学、化工、生物、物理、机械、电器、自动化等学科。从知识点角度讲，随着科技的快速发展对新材料的需求大量增加，导致新材料的制备及其加工技术飞速发展，先进的材料制备与加工技术之间既有共性，又有特殊性，涵盖知识点众多。

本课程《材料加工与制备技术》是高等学校新能源材料与器件专业的学科专业课程，选修。本课程主要介绍材料科学内涵及材料制备与加工的地位、材料合成与制备的环境参量，重点讲解非晶材料、单晶材料、结构陶瓷材料、功能陶瓷材料、功能高分子材料、复合材料和薄膜材料的合成与制备的基本概念、理论和方法，兼顾相关材料及其制备技术的新进展。

本课程要求学生具备无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、结构化学、材料科学基础、大学物理等相关学科的基础知识。通过本课程的学习，学生可以掌握材料加工与制备技术的基本理论和知识，为毕业后从化工、新材料、能源和环境等行业领域内的技术研究开发和应用工作奠定基础。

课程目标

课程目标

支撑毕业要求指标点

与课程关联度

培养学生的家国情怀，引导学生形成正确的人生观和价值观；引导学生树立高远志向，历练敢于担当、不懈奋斗的精神；培养学生的质疑精神、刻苦钻研精神、实践创新精神。

德育方面：引导学生树立高远志向，催生学生学习的内生动力

H

理解材料结构与性能之间的关系，从材料的成分分析、结构测定和形貌观察等方面出发探寻结构与性能之间的内在关系。

问题分析能力：具备应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂新材料设计和制备问题的能力。

H

理解催化剂的结构与性能之间的关系，建立构效关系，从而能够设计开发新催化剂、新技术和优化制备工艺。

设计开发能力：具备针对新材料开发和制备、设计满足特定需求系统、单元（部件）或工艺流程的能力。

H

综合运用已学习和掌握的物理和化学等基础学科知识，结合本课程材料制备与加工技术知识的学习，掌握解决能源、环境和军工等行业中与新材料相关的技术问题的一般方法和思路。

科学研究能力：具备基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论的能力。

H

掌握综合运用现代化分析表征技术手段的能力，将其用于新材料相关技术的研究和设计开发。

使用现代工具能力：具备针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具的能力。

H

了解材料的研究方法和各种测试技术手段的发展，培养自主学习和终身学习的意识。

终身学习能力：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

H

通过本课程的学习，使学生获得现代科学技术的发展需要多学科和领域的交叉和协同促进、现代科学技术的工业化实施均为复杂的系统工程的意识，从而培养起团结协作的能力、系统学习科学知识的精神、不断跟踪了解国际最新科技进展的习惯。

团队协助能力和国际视野：具有一定的沟通、人际交往、组织管理和项目管理能力，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

H

课程思政

通过本课程学习，使学生掌握材料制备与加工的基本科学原理和规律，熟悉材料制备科学和技术领域内的最新进展，了解新材料在新能源、生物医药、环境保护、军工等技术领域内的重要作用以及我国在相关领域内所取得的成就，拓展知识体系范围，激发学科学和爱科学的精神，增强毕业后投身于国家现代化建设的意识和能力，提高学生民族自豪感，增强文化自信。

教学方法

采用多媒体教学，课堂讲授结合讨论、案例教学和研究性教学。本课程主要介绍常用材料的制备方法，如单晶、非晶态材料、薄膜材料、功能陶瓷材料、复合材料等的制备。并详细介绍各种材料的概念、性质特点以及材料的制备原理，生长原理等，并作一些理论联系实际的应用，将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。

本课程综合多本教材内容进行教学，结合授课教师的实际科研工作成果和经验以及学生个性特点，因材施教。本课程的课堂教学将充分利用数字化技术、网络教学平台等，提前准备好教学课件，让学生能够进行课前预习和熟悉课程内容，并进行网络学习，调动学习积极性，提高教学效率。

授课教师长期从事材料科学与技术领域内的教学和科研工作，积累了丰富的教学经验。课程思政教学通过在《材料制备与加工》教学课程中找准切入点，分别以人物、事件、知识点和材料对社会的作用构建思政元素，将专业教育与思政教育相结合，引导学生树立高远志向，催生学生学习的内生动力，鼓励学生在学习中认准目标，不忘初心，不怕失败，不断尝试，铸就有担当、有责任感的社会主义事业接班人。

教学重点

与难点

重点：1) 掌握单晶材料的特点，制备方法以及固-固、固-液、固-气的生长原理和各自的优缺点；2)              掌握非晶态材料的基本概念和基本性质，非晶态材料的形成理论、制备原理与方法；3)              掌握各类物理、化学法，液相、固相法制备薄膜的特点、适用场合；了解物理气相沉积、化学气相沉积的原理；4)              掌握功能陶瓷的概念，各种功能陶瓷的性质、用途及制备与加工方法；5)              掌握结构陶瓷的概念，各种结构陶瓷的性质、用途及制备与加工工艺；6)              掌握功能高分子的概念以及各类经典功能高分子材料的制备及加工工艺，如医用生物材料、磁性高分子微球的制备、高分子液晶材料等；7)              掌握复合材料的基本概念和性能、树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料的制备原理、方法和加工技术。

难点：1) 单晶材料的生长原理；2) 非晶态材料的形成理论；3) 薄膜材料生长原理；4) 陶瓷材料的制备原理；5)              复合材料基本理论；6)              聚合反应的基本理论。

课程各教学环节内容与安排

知识

单元

知识点

课内学时

教学方式

作业/测验

课外学习

绪论

材料和新材料

2

课堂教学及讨论

思考题

课件及参考书相关章节

材料的分类

材料科学的内涵

材料制备与加工的地位

材料合成与制备的环境参量

温度（高温与低温）

2

课堂教学及讨论

思考题

课件及参考书相关章节

高压

真空

气氛

单晶材料的制备原理与方法

单晶材料的定义、性质及应用

2

课堂教学及讨论

思考题

课件及参考书相关章节

从固相中生长晶体

从溶液中生长晶体

从熔融液中生长晶体

2

从气相中生长晶体

非晶态材料的制备原理与方法

非晶态材料的定义、性质及应用

2

课堂教学及讨论

思考题

课件及参考书相关章节

非晶态材料的结构及形成理论

非晶态材料的制备原理与方法

2

薄膜材料的制备原理与方法

薄膜材料的定义、性质及应用

2

课堂教学及讨论

思考题

课件及参考书相关章节

薄膜生长理论

薄膜制备技术

2

薄膜表征方法

陶瓷材料的制备原理与方法

陶瓷材料的定义、性质及应用

2

课堂教学及讨论

思考题

课件及参考书相关章节

陶瓷材料的结构和性能

2

陶瓷材料的一般制备方法

2

结构陶瓷的结构、性能特点、制备原理和方法

2

功能陶瓷的结构、性能特点、制备原理和方法

功能高分子材料制备原理与方法

高分子材料基本知识

2

课堂教学及讨论

思考题

课件及参考书相关章节

聚合反应原理和方法

高分子材料功能化方法

2

功能高分子材料发展状况简介

复合材料的制备原理与方法

复合材料的定义、性质及应用

2

课堂教学及讨论

思考题

课件及参考书相关章节

复合材料的基本结构模式

复合材料的基本理论

主要复合材料类型简介

复合材料制备方法

2

考核项目

考核内容

考核方式

分值或占比

期末考试

课程教学内容

开卷

80

作业

课后思考题

提交作业

10

课堂表现

出勤率和课堂参与度

考勤、课堂讨论、课堂展示等

10

推荐教材

材料合成与制备方法，曹茂盛、徐群等编，   哈尔滨工业大学出版社

参考材料

参考教材：

[1] 材料合成与制备方法，曹茂盛、徐群等编，   哈尔滨工业大学出版社

[2] 材料制备新技术，吴建生、张春柏主编  上海交通大学出版社

[3] 材料合成与制备，崔春翔编，华东理工大学出版社

[4] 材料制备科学与技术，朱世富、赵北君编， 高等教育出版社

[5] 材料加工原理，徐洲、姚寿山编，科学出版社

[6] 材料工程基础，周美玲、谢建新、朱宝泉，北京工业大学出版社

课程资源

1、大学生课程MOOC网：http://www.icourse163.org/course/NJTU- 1207232804.

2、长沙理工大学网络教学平台：网络教学综合平台 (csust.edu.cn)

3、课程思政资源：时代楷模与身边榜样-天津大学材料科学与工程学院 (tju.edu.cn)

教材分析与处理

本课程主要根据《材料合成与制备方法》（吴曹茂盛、徐群等编，哈尔滨工业大学出版社）教材中的基本内容，并参考了《材料制备新技术》(吴建生、张春柏主编  上海交通大学出版社)、《材料合成与制备》(崔春翔编，华东理工大学出版社)、《材料制备科学与技术》（朱世富、赵北君编， 高等教育出版社）、《材料加工原理》（徐洲、姚寿山编，科学出版社）、《材料工程基础》(周美玲、谢建新、朱宝泉，北京工业大学出版社)等专著和教材的有关内容，整理了授课用的PPT课件。在教学过程中，对材料科学内涵及材料制备与加工的地位、材料合成与制备的环境参量、以及非晶材料、单晶材料、结构陶瓷材料、功能陶瓷材料、功能高分子材料、复合材料和薄膜材料的合成与制备的基本概念、理论和方法进行了详细的讲授。以期使学生重点掌握材料制备与加工技术的基本原理和方法，同时对新材料及及其制备技术的新进展和发展趋势有一定的了解。此外，根据长沙理工大学材料学院新能源材料与器件专业所开设的课程、本课程的学时以及学生的学源背景，对金属材料的加工内容则仅作基本和简要的介绍。

知识单元名称

绪论：材料科学的内涵及材料制备与加工的地位

课次

第1讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

理解和掌握材料和新材料的定义和特点、材料的分类、材料科学的内涵、材料制备与加工的地位

本单元重点

与难点内容

重点：材料的分类；新材料的特点；材料科学四要素及其相互关系；材料及其制备与加工技术的发展趋势

难点：材料科学四要素的内涵及其相互关系

教学内容

1)    材料和新材料

2)    材料的分类

3)    材料科学的内涵

4)    材料制备与加工的地位

课程思政

深刻了解国家重大发展战略，树立科学的发展观，将来积极投身国家的经济和社会发展建设

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

通过人类文明进程与材料之间的关系，引出材料的定义及材料制备与加工技术的重要性。

作业与

思考题设置

1)    材料的定义是什么？

2)    材料科学四要素的内涵分别是什么？

3)    材料科学四要素之间的关系是什么？

4)    材料制备与加工的发展趋势是什么？

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

材料合成与制备的环境参量

课次

第2讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

理解和掌握材料合成与制备过程中环境参量的作用和影响

本单元重点

与难点内容

重点：材料合成与制备过程中主要的环境参量；环境参量对于材料合成与制备的影响；调控环境参量的方法、原理和设备

难点：环境参量对于材料合成与制备的影响

教学内容

1)    温度（高温、低温）对于材料合成与制备的影响

2)    高压对于材料合成与制备的影响

3)    真空对于材料合成与制备的影响

4)    气氛对于材料合成与制备的影响

课程思政

以辩证唯物主义和矛盾论的观点看待和处理科学技术问题

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从石墨和钻石的比较出发，引出材料合成与制备过程中环境参量的影响

作业与

思考题设置

1)    材料合成与制备过程中有哪些主要的环境参量

2)    各环境参量的调变方式有哪些？

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

单晶材料的制备原理与方法

课次

第3讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解单晶的定义、性质和应用；理解和掌握单晶材料的制备原理、单晶材料各种生长方法的特点和影响因素；归纳总结单晶材料制备的规律以及各种制备方法的共性和区别。

本单元重点

与难点内容

重点：掌握单晶材料的特点，一般制备原理和主要方法；固-固、固-液、固-气途径制备单晶材料的具体生长原理及各自的优缺点

难点：单晶材料的生长原理

教学内容

1)    单晶材料的定义、性质及应用

2)    从固相中生长晶体

3)    从溶液中生长晶体

课程思政

从我国在世界上首次人工合成出牛胰岛素晶体出发，引出我国在单晶材料领域内对科学技术的贡献，从而增强学生的民族自豪感及培养献身科学的精神。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从海水晒盐入手，引出单晶材料的制备原理和方法

作业与

思考题设置

1)    单晶材料的定义

2)    单晶材料的主要性能特点

3)    单晶材料的制备原理

4)    固-固、固-液、固-气途径制备单晶材料各有哪些具体方法、其主要原理和特点是什么

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

单晶材料的制备原理与方法

课次

第4讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解单晶的定义、性质和应用；理解和掌握单晶材料的制备原理、单晶材料各种生长方法的特点和影响因素；归纳总结单晶材料制备的规律以及各种制备方法的共性和区别。

本单元重点

与难点内容

重点：掌握单晶材料的特点，一般制备原理和主要方法；固-固、固-液、固-气途径制备单晶材料的具体生长原理及各自的优缺点

难点：单晶材料的生长原理

教学内容

1)    从熔融液中生长晶体

2)    从气相中生长晶体

课程思政

从我国在世界上首次人工合成出牛胰岛素晶体出发，引出我国在单晶材料领域内对科学技术的贡献，从而增强学生的民族自豪感及培养献身科学的精神。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从海水晒盐入手，引出单晶材料的制备原理和方法

作业与

思考题设置

5)    单晶材料的定义

6)    单晶材料的主要性能特点

7)    单晶材料的制备原理

8)    固-固、固-液、固-气途径制备单晶材料各有哪些具体方法、其主要原理和特点是什么

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

非晶态材料的制备原理与方法

课次

第5讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解非晶材料的定义、性质和应用；理解和掌握非晶材料的制备原理、非晶材料各种制备方法的特点和影响因素；归纳总结非晶材料制备的规律及各种制备方法的共性和区别。

本单元重点

与难点内容

重点：掌握非晶态材料的基本概念和基本性质，非晶态材料的形成理论、制备原理与方法

难点：非晶态材料的形成理论

教学内容

1)    非晶态材料的定义、性质及应用

2)    非晶态材料的结构及形成理论

课程思政

从我国催化剂之父闵恩泽院士所领导的非晶态合金催化剂研制及其对我国石油化工技术发展的重要影响出发，引出非晶态材料，激发学生爱科学、学科学、献身科学的情怀

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从世界的混沌与有序之间的辩证关系出发，引出非晶态材料的概念

作业与

思考题设置

非晶态材料的定义

非晶态材料的结构和性能特点

非晶态材料的制备原理

非晶态材料各种制备方法的异同点

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

非晶态材料的制备原理与方法

课次

第6讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解非晶材料的定义、性质和应用；理解和掌握非晶材料的制备原理、非晶材料各种制备方法的特点和影响因素；归纳总结非晶材料制备的规律及各种制备方法的共性和区别。

本单元重点

与难点内容

重点：掌握非晶态材料的基本概念和基本性质，非晶态材料的形成理论、制备原理与方法

难点：非晶态材料的形成理论

教学内容

非晶态材料的制备原理与方法

课程思政

从我国催化剂之父闵恩泽院士所领导的非晶态合金催化剂研制及其对我国石油化工技术发展的重要影响出发，引出非晶态材料，激发学生爱科学、学科学、献身科学的情怀

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从世界的混沌与有序之间的辩证关系出发，引出非晶态材料的概念

作业与

思考题设置

非晶态材料的定义

非晶态材料的结构和性能特点

非晶态材料的制备原理

非晶态材料各种制备方法的异同点

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

薄膜材料的制备原理与方法

课次

第7讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解薄膜材料的定义、性质和应用；理解和掌握薄膜材料的制备原理、薄膜材料各种制备方法的特点和影响因素，归纳总结非晶材料制备的规律及各种制备方法的共性和区别；了解薄膜材料各种表征方法的基本原理和特点

本单元重点

与难点内容

重点：掌握各类物理、化学法，液相、固相法制备薄膜的特点、适用场合；了解物理气相沉积、化学气相沉积的原理

难点：薄膜材料生长原理

教学内容

1)    薄膜材料的定义、性质及应用

2)    薄膜生长理论

课程思政

深刻理解对立统一的辩证唯物主义世界观的内涵

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从长沙马王堆汉墓出土的素纱禅衣引出薄膜材料，增强民族自豪感和爱国情怀

作业与

思考题设置

1)    薄膜材料的定义

2)    薄膜材料的结构和性能特点

3)    薄膜材料的制备原理

4)    薄膜材料各种制备方法的异同点

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

对“薄膜材料的表征”内容进行概括性介绍，倡导学生自学

知识单元名称

薄膜材料的制备原理与方法

课次

第8讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解薄膜材料的定义、性质和应用；理解和掌握薄膜材料的制备原理、薄膜材料各种制备方法的特点和影响因素，归纳总结非晶材料制备的规律及各种制备方法的共性和区别；了解薄膜材料各种表征方法的基本原理和特点

本单元重点

与难点内容

重点：掌握各类物理、化学法，液相、固相法制备薄膜的特点、适用场合；了解物理气相沉积、化学气相沉积的原理

难点：薄膜材料生长原理

教学内容

1)    薄膜制备技术

2)    薄膜表征方法

课程思政

深刻理解对立统一的辩证唯物主义世界观的内涵

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从长沙马王堆汉墓出土的素纱禅衣引出薄膜材料，增强民族自豪感和爱国情怀

作业与

思考题设置

5)    薄膜材料的定义

6)    薄膜材料的结构和性能特点

7)    薄膜材料的制备原理

8)    薄膜材料各种制备方法的异同点

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

对“薄膜材料的表征”内容进行概括性介绍，倡导学生自学

知识单元名称

陶瓷材料的制备原理与方法

课次

第9讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解陶瓷的定义、分类、性质和应用；理解和掌握陶瓷材料的一般制备原理、陶瓷材料一般制备方法的特点和影响因素，归纳总结非晶材料制备的规律及各种制备方法的共性和区别；理解和掌握结构陶瓷和功能陶瓷的区别、各自的制备方法的特点；了解结构陶瓷和功能陶瓷的发展趋势。

本单元重点

与难点内容

重点：1）陶瓷材料的概念、分类和结构性能特点；2）陶瓷材料的一般制备原理和方法；3）结构陶瓷和功能陶瓷在结构、性能和制备方法等方面的异同点

难点：陶瓷材料的制备原理

教学内容

陶瓷材料的定义、性质及应用

课程思政

从陶瓷与中国密不可分的关系出发，引出中国自古至今在陶瓷材料领域内对人类社会的贡献，激发学生热爱祖国、献身祖国建设事业的爱国的热情。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从秦始皇兵马俑等我国众多的出土陶瓷文物出发，引出陶瓷材料的概念。

作业与

思考题设置

陶瓷材料的定义、结构和性能特点是什么？

陶瓷材料的一般制备原理和方法

结构陶瓷的定义和结构性能特点

功能陶瓷的定义和结构性能特点

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

对于陶瓷的结构、性能和一般制备原理和方法进行重点讲解，对于结构陶瓷和功能陶瓷的具体制备方法进行概括性介绍，并依据陶瓷一般制备方法进行举例分析。

知识单元名称

陶瓷材料的制备原理与方法

课次

第10讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解陶瓷的定义、分类、性质和应用；理解和掌握陶瓷材料的一般制备原理、陶瓷材料一般制备方法的特点和影响因素，归纳总结非晶材料制备的规律及各种制备方法的共性和区别；理解和掌握结构陶瓷和功能陶瓷的区别、各自的制备方法的特点；了解结构陶瓷和功能陶瓷的发展趋势。

本单元重点

与难点内容

重点：1）陶瓷材料的概念、分类和结构性能特点；2）陶瓷材料的一般制备原理和方法；3）结构陶瓷和功能陶瓷在结构、性能和制备方法等方面的异同点

难点：陶瓷材料的制备原理

教学内容

陶瓷材料的结构和性能

课程思政

从陶瓷与中国密不可分的关系出发，引出中国自古至今在陶瓷材料领域内对人类社会的贡献，激发学生热爱祖国、献身祖国建设事业的爱国的热情。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从秦始皇兵马俑等我国众多的出土陶瓷文物出发，引出陶瓷材料的概念。

作业与

思考题设置

陶瓷材料的定义、结构和性能特点是什么？

陶瓷材料的一般制备原理和方法

结构陶瓷的定义和结构性能特点

功能陶瓷的定义和结构性能特点

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

对于陶瓷的结构、性能和一般制备原理和方法进行重点讲解，对于结构陶瓷和功能陶瓷的具体制备方法进行概括性介绍，并依据陶瓷一般制备方法进行举例分析。

知识单元名称

陶瓷材料的制备原理与方法

课次

第11讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解陶瓷的定义、分类、性质和应用；理解和掌握陶瓷材料的一般制备原理、陶瓷材料一般制备方法的特点和影响因素，归纳总结非晶材料制备的规律及各种制备方法的共性和区别；理解和掌握结构陶瓷和功能陶瓷的区别、各自的制备方法的特点；了解结构陶瓷和功能陶瓷的发展趋势。

本单元重点

与难点内容

重点：1）陶瓷材料的概念、分类和结构性能特点；2）陶瓷材料的一般制备原理和方法；3）结构陶瓷和功能陶瓷在结构、性能和制备方法等方面的异同点

难点：陶瓷材料的制备原理

教学内容

陶瓷材料的一般制备方法

课程思政

从陶瓷与中国密不可分的关系出发，引出中国自古至今在陶瓷材料领域内对人类社会的贡献，激发学生热爱祖国、献身祖国建设事业的爱国的热情。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从秦始皇兵马俑等我国众多的出土陶瓷文物出发，引出陶瓷材料的概念。

作业与

思考题设置

陶瓷材料的定义、结构和性能特点是什么？

陶瓷材料的一般制备原理和方法

结构陶瓷的定义和结构性能特点

功能陶瓷的定义和结构性能特点

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

对于陶瓷的结构、性能和一般制备原理和方法进行重点讲解，对于结构陶瓷和功能陶瓷的具体制备方法进行概括性介绍，并依据陶瓷一般制备方法进行举例分析。

知识单元名称

陶瓷材料的制备原理与方法

课次

第12讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解陶瓷的定义、分类、性质和应用；理解和掌握陶瓷材料的一般制备原理、陶瓷材料一般制备方法的特点和影响因素，归纳总结非晶材料制备的规律及各种制备方法的共性和区别；理解和掌握结构陶瓷和功能陶瓷的区别、各自的制备方法的特点；了解结构陶瓷和功能陶瓷的发展趋势。

本单元重点

与难点内容

重点：1）陶瓷材料的概念、分类和结构性能特点；2）陶瓷材料的一般制备原理和方法；3）结构陶瓷和功能陶瓷在结构、性能和制备方法等方面的异同点

难点：陶瓷材料的制备原理

教学内容

结构陶瓷的结构、性能特点、制备原理和方法

功能陶瓷的结构、性能特点、制备原理和方法

课程思政

从陶瓷与中国密不可分的关系出发，引出中国自古至今在陶瓷材料领域内对人类社会的贡献，激发学生热爱祖国、献身祖国建设事业的爱国的热情。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从秦始皇兵马俑等我国众多的出土陶瓷文物出发，引出陶瓷材料的概念。

作业与

思考题设置

陶瓷材料的定义、结构和性能特点是什么？

陶瓷材料的一般制备原理和方法

结构陶瓷的定义和结构性能特点

功能陶瓷的定义和结构性能特点

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

对于陶瓷的结构、性能和一般制备原理和方法进行重点讲解，对于结构陶瓷和功能陶瓷的具体制备方法进行概括性介绍，并依据陶瓷一般制备方法进行举例分析。

知识单元名称

功能高分子材料的制备原理与方法

课次

第13讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解高分子材料的定义、分类、性质和应用；理解和掌握聚合反应制备高分子材料的原理、特点、影响因素和机理，归纳总结链式聚合反应制备高分子材料的规律；理解和掌握功能高分子材料的制备原理，了解功能高分子材料的进展及其发展趋势。

本单元重点

与难点内容

重点：通用高分子材料和功能高分子材料的概念、通用高分子和经典功能高分子材料的制备及加工工艺；链式聚合反应的基本理论和机理。

难点：聚合反应的基本理论

教学内容

高分子材料基本知识

聚合反应原理和方法

课程思政

了解我国在光刻胶等“卡脖子”技术领域内的困境，激发学生的科技强国意识，积极学习，努力为中华民族崛起而奋斗。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人、后来他被誉为美国“太空服之父”的事迹出发，引出高分子材料的概念

作业与

思考题设置

高分子材料的定义、结构和性能特点

聚合反应的原理

聚合反应的影响因素

功能高分子材料的制备方法

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

功能高分子材料的制备原理与方法

课次

第14讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解高分子材料的定义、分类、性质和应用；理解和掌握聚合反应制备高分子材料的原理、特点、影响因素和机理，归纳总结链式聚合反应制备高分子材料的规律；理解和掌握功能高分子材料的制备原理，了解功能高分子材料的进展及其发展趋势。

本单元重点

与难点内容

重点：通用高分子材料和功能高分子材料的概念、通用高分子和经典功能高分子材料的制备及加工工艺；链式聚合反应的基本理论和机理。

难点：聚合反应的基本理论

教学内容

高分子材料功能化方法

功能高分子材料发展状况简介

课程思政

了解我国在光刻胶等“卡脖子”技术领域内的困境，激发学生的科技强国意识，积极学习，努力为中华民族崛起而奋斗。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人、后来他被誉为美国“太空服之父”的事迹出发，引出高分子材料的概念

作业与

思考题设置

高分子材料的定义、结构和性能特点

聚合反应的原理

聚合反应的影响因素

功能高分子材料的制备方法

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

复合材料的制备原理与方法

课次

第15讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解复合材料的定义、分类、性质和应用；理解和掌握复合材料的基本结构模式、基本理论、主要复合材料的类型和性能特点。归纳复合材料的制备方法和规律，了解功能高分子材料的进展及其发展趋势。

本单元重点

与难点内容

重点：掌握复合材料的基本概念和性能、树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料的制备原理、方法和加工技术

难点：复合材料基本理论

教学内容

复合材料的定义、性质及应用

复合材料的基本结构模式

复合材料的基本理论

主要复合材料类型简介

课程思政

深刻理解2020年9月11日习近平在科学家座谈会上的讲话精神：“科技创新特别是原始创新要有创造性思辨的能力、严格求证的方法,不迷信学术权威,不盲从既有学说,敢于大胆质疑,认真实证,不断试验”

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从贝壳等自然界中的天然复合材料的优异性能出发，引出人工合成复合材料的概念。

作业与

思考题设置

复合材料的定义、结构和性能特点

复合材料的基本结构类型

复合增强增韧机理

复合材料制备方法的原理和主要影响因素

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注

知识单元名称

复合材料的制备原理与方法

课次

第16讲

授课类型

理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

了解复合材料的定义、分类、性质和应用；理解和掌握复合材料的基本结构模式、基本理论、主要复合材料的类型和性能特点。归纳复合材料的制备方法和规律，了解功能高分子材料的进展及其发展趋势。

本单元重点

与难点内容

重点：掌握复合材料的基本概念和性能、树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料的制备原理、方法和加工技术

难点：复合材料基本理论

教学内容

复合材料制备方法

课程思政

深刻理解2020年9月11日习近平在科学家座谈会上的讲话精神：“科技创新特别是原始创新要有创造性思辨的能力、严格求证的方法,不迷信学术权威,不盲从既有学说,敢于大胆质疑,认真实证,不断试验”

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

从贝壳等自然界中的天然复合材料的优异性能出发，引出人工合成复合材料的概念。

作业与

思考题设置

复合材料的定义、结构和性能特点

复合材料的基本结构类型

复合增强增韧机理

复合材料制备方法的原理和主要影响因素

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注