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1、先进陶瓷材料教学大纲课程英文名Advanced Ceramic Material课程代码05M0064学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别学科基础课课程性质任选先修课程物理化学材料科学基础适用专业材料科学与工程开课学院材料与化学学院执笔人审定人制定时间2022年10月注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标(-)课程地位先进陶瓷材料与工艺是材料科学与工程专业的一门选修课。课程主要介绍了各种先进陶瓷材 料的概念、制备工艺过程、工艺设备以及各种先进陶瓷的应用，通过学习这门课程，使学生掌握 一些先进陶瓷的制备工艺,了解当前无
2、机非金属材料学科前沿方面的内容,进一步拓宽知识面。(二)课程目标通过本课程的学习，使学生具备下列能力：1. 了解国内在陶瓷领域的发展和贡献，能够正确分辨不同先进陶瓷的组分，结构和应用领 域，正确选择先陶瓷的成型方法和烧结设备以及表征方法，并能够针对特定需求的先进陶瓷成进 行可行性分析，同时能够发现问题并提出相应的解决方案。2. 了解国内对环境、社会可持续发展的重视，从环境、社会可持续发展等方面对先进陶瓷 的材料组分、制备工艺以及烧结设备进行设计和制备，能够对先进陶瓷在工程实践中的可持续性 进行评价，能够正确评价新型的先进陶瓷样品的研发和生产周期对于人类和环境的影响。3. 对所学的与先进陶瓷材料
3、的组分设计、制备工艺流程等相关的知识和信息能有效的以口 头、文稿、图表的形式向同行以及社会公众展示和描述二、课程目标达成的途径与方法先进陶瓷材料与工艺课程教学以课堂教学为主，结合自主学习、作业，案例分析，调研 报告以及考试等方式。(1)运用线上、线下的形式进行课堂教学：主要讲述先进陶瓷材料原料的配比计算，制备 以及物理性能的表征，介绍先进陶瓷的基本概念、陶瓷成型和烧结的基本原理、先进陶瓷性能的 基本分析。并将实际典型材料作为实例融入理论教学中，使学生能够更加容易理解抽象的理论知 识，熟悉先进陶瓷材料的热、电、磁、光等性能的理论知识体系，形成良好的思维方式和学习方 法。在课堂教学中，充分引入互动
4、环节，激发学生的求知欲望，提高教学效果。(2)作业：围绕课程目标，设计不同题型的作业：概念题，分析题，计算题等，训练学生 运用知识的能力。(3)案例分析：围绕课题目标，设计与陶瓷的组分、性能以及制备方法相关的案例分析课 题，以系统训练学生综合运用知识解决实际问题的能力，加强师生交流。(4)调研报告+PPT讲解：围绕课程目标，确定某一特性需求的先进陶瓷进行文献调研，并采用PPT形式对报告进行讲解。(5)考试：设计能够反应学生相关能力的考试试题的内容和形式。(6)表现评价：通过对学生学习表现的观察和评价学生的相关能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度毕业要求
5、3毕业要求7毕业要求10课程目标10.60.30.1课程目标20.10.60.3课程目标30.30.10.6毕业要求指标点对应课程(3)设计/开发解决方案：能 够针对新材料的组分设计、性 能检测、工艺制定和质量管理 等多方面综合性的复杂工程 问题提出合理解决方案，在材 料设计、生产与工程应用环力 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，设计并制订特定 性能的新材料开发全周期、标 准和规范。3-1能够描述新材料产品设 计、制备工艺、性能检测、 质量管理等的解决方法和影 响因素；3-2能够进行系统或工艺全 周期、全流程设计，并能够 针对特定需求进行可行性分 析，体现创新
6、意识；学科选修任选模块2 (0.20)3-3能识别材料开发及设计 任务所面临的多种制约因 素，如社会、健康、安全、 法律以及环境等。(7)环境与可持续发展：能 够理解和评价针对新材料的 产品设计、性能检测、工艺制 定和质量管理等多方面的复 杂工程问题的专业工程实践 对环境、社会可持续发展的影 响。7-1理解新材料开发及复杂 工程应用与环境保护和社会 可持续发展的关系；7-2能够从环境、社会可持续 发展分析和评价新材料设 计、制备及工程实践的可持 续性，评价新材料产品研发、 生产周期对于人类和环境的 影响。学科选修任选模块2(0.20)(10)沟通：能够就新材料的 产品设计、性能检测、工艺制 定
7、和质量管理等多方面的复 杂工程问题，与材料类行业的 同行及社会公众进行有效沟 通和交流，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。10-1能够有效地以口头、文 稿、图表向同行以及社会公 众展示新材料计量检测领域 专业知识和信息；学科选修任选模块2 (0.25)10-2能够了解新材料计量检 测领域的国际发展趋势、研 究热点，能撰写项目总结报 告、产品检测报告和技术文 稿，并能正确答辩或解答提 出的问题；10-3具备跨文化交流的语言 和书面表达能力，能够就新 材料计量检测领域专业问 题，在跨文化背景下进行沟 通和交流。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本 要求对应的课程目
8、标L绪论先进陶瓷的分类、特性与用途L1课程目标(1)先进陶瓷材料科学与工程的研究内 涵，先进陶瓷的发展前景L2课程目标(2)2.先进陶 瓷粉体制 备与性能 表征先进陶瓷粉体的基本物理性能L3课程目标、(2)先进陶瓷粉体制备方法L4体的物理性能表征3.先进陶 瓷成型工 艺与设备配料计算与制备L4课程目标、(2)先进陶瓷成型方式L34.烧结工 艺和热工 设备烧结制备L2课程目标、(2)响烧结的主要因素L2烧结方法和设备L35.先进陶 瓷的种 类、性能、 制备方法 以及应用氧化物陶瓷L3课程目标(1)、(2)、(3)非氧化物陶瓷电介质陶瓷压电和热释电陶瓷导电和超导陶瓷敏感陶瓷低膨胀和多孔陶瓷光学陶瓷
9、生物和抗菌陶瓷五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务第一章先进陶瓷的分类、特性与用 途；先进陶瓷材料科学与工 程的研究内涵，先进陶瓷的 发展前景2学时课后自学内容：生活中常见的陶瓷有 哪些？第二章先进陶瓷粉体的基本物理性 能和制备方法；先进陶瓷粉 体物理性能表征2学时完成作业：实际生产中配方计算第三章配料计算与制备；先进陶瓷 成型方式2学时完成作业：1、粉体的晶形和形貌分 析分别采用何种方法？2、若要生产0.9mm厚度的氧化铝基 片，采用三种成型方法生产，请回答 采用哪三种成型方式？比较各自的 优缺点？第四章烧结制备和影响烧结的主要 因素；烧结方法和热工设备2学时课后自学内容：实际生产中
10、采用的烧 结方法和设备。完成作业：1 .烧结有哪几种物质传递 过程第五章先进陶瓷的种类、性能、制 备方法以及应用性能（氧化 物，非氧化物，电介质，压 电热释电，敏感，导电等陶 瓷的性能和应用）24学时完成作业：1.超导和导电陶瓷的特性 2 .试比较热压和热等静压烧结的不同 点3 .什么是正电压效应？什么是逆电压 效应4 .何为热释电效六、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核平时作业学生课程平时成绩考核细 则10%过程考核调研报告+PPT讲解报告评分标准25%过程考核课堂出勤及回答问题学生课程平时成绩考核细 则5%过程考核雨课堂测试测试标准答案10%期末考核闭卷考试试卷标准答案50%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：刘维良主编先进陶瓷工艺学（第一版）武汉：武汉理工大学出版社2004（二）主要参考书：李世普主编特种陶瓷工艺学（重排本）武汉：武汉理工大学出版社2007张金升 王美婷、许凤秀编著 先进陶瓷导论北京：化学工业出版社2006王零森编著特种陶瓷长沙：中南大学出版社2005