《智能材料》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名智能材料課程英文名SmartMaterials雙語授課□是否課程代碼21112016課程學分3總學時數48課程類別□通識教育課程□公共基礎課程專業教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質必修□選修□其他課程形態□線上□線下線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式□閉卷□開卷課程論文□課程作品匯報展示□報告課堂表現□階段性測試平時作業□其他（可多選）開課學院材料科學與工程學院開課系(教研室)材料科學與工程系面向專業材料科學與工程開課學期第6學期先修課程材料科學基礎、材料工程基礎、無機化學、分析化學、有機化學、功能材料基礎后續課程無機非金屬材料、納米材料與納米技術選用教材1.劉海鵬、金磊、高世橋、牛少華.《智能材料概論》（第1版）[M].北京理工大學出版社,2021.參考書目1.楊大智.《智能材料與智能系統》（第1版）[M].天津大學出版社，2002.2.陳莉.《智能高分子材料》（第1版）[M].化學工業出版社，2004.3.杜善義.《智能材料與結構》（第1版）[M].科學出版社，2001.4.馬如璋等.《功能材料學概論》（第1版）[M].冶金工業出社，2006.5.貢長生、張克立.《新型功能材料》（第1版）[M].化學工業出版社，2001.課程資源中國知網、WebofScience核心合集、中國大學MOOC等智慧網絡教學平臺。課程簡介智能材料是一門涉及材料科學和工程的專業教育課程，旨在了解具有智能功能和響應特性的材料。課程主要內容包括：概述各類智能材料的基本特性、合成和制備方法及其應用領域和發展前景、探討如何設計和優化智能材料。通過學習智能材料課程，學生應理解智能材料的基本概念和原理，了解不同智能材料的特性和應用領域；具備智能材料設計和優化的基本能力，能夠跟蹤智能材料領域的最新研究進展，擁有持續學習和探索的能力。通過掌握以上能力，學生將為未來從事智能材料領域的研究、開發和應用工作打下堅實的基礎。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1能夠理解智能材料的基本概念和原理，熟悉不同智能材料的特性和應用領域。課程目標2熟悉各類智能材料常用的合成和制備方法，具備智能材料設計和優化的基本能力。課程目標3學生能夠運用所學的理論知識，具備一定的動手實踐能力，將智能材料應用于解決實際問題；能夠跟蹤智能材料領域的最新研究進展，擁有持續學習和探索的能力；具備良好的交流能力和為社會服務的能力；能夠充分認識到智能材料在特定復雜工程領域的重要性，深刻認識到針對智能材料開展的基礎性研究決定著國家和社會科技創新的深度和廣度，具備家國情懷、社會責任感。表2課程目標與畢業要求對應關系畢業要求指標點課程目標畢業要求1：工程知識：【H】指標點1.1：掌握數學、自然科學、工程基礎和專業基礎知識，并能夠理解智能材料、光電材料等功能復合材料及其相關領域的基本原理及應用背景。【H】課程目標1畢業要求2：問題分析：【H】指標點2.4：能運用自然科學及專業的基本原理，借助文獻研究，并從可持續發展的角度分析新材料設計和制備-結構性能分析-新材料技術開發與應用方面過程關鍵環節和參數，并提出有效的結論。【H】課程目標2畢業要求11：項目管理：【M】指標點11.1：能夠在智能材料、光電材料等實踐中，理解與應用工程管理原理與經濟決策方法。【M】課程目標3三、課程學習內容與方法（一）理論學習內容及要求表3-1課程目標、學習內容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內容學習任務課程目標學習重點難點教學方法學時1智能材料概述1.智能材料概念、定義，智能材料的構成和內涵，智能材料的功能特性。1.拓展閱讀：功能材料和智能材料的應用2.小組討論3.PPT資料搜集課程目標1-2重點：1.智能材料的構成和內涵、智能材料的功能特性1.講授法2.拓展閱讀3.翻轉課堂62.兩類重要的功能材料3.智能材料的發展及應用2智能材料設計原理和結構實現1.智能材料的智能屬性1.拓展閱讀：仿生材料及其最新應用2.小組討論3.PPT資料搜集課程目標1-2重點：1.智能材料的智能屬性2.智能材料設計制造的技術路線難點：3.仿生設計思想和仿生設計范本的生物體單元結構4.智能材料設計和合成1.講授法2.拓展閱讀3.翻轉課堂62.仿生設計思想和仿生設計范本的生物體單元結構3.智能材料設計制造的技術路線4.智能材料設計和合成3智能光纖傳感器及其傳感系統1.智能材料關鍵傳感器基礎、類別和主要應用。1.拓展閱讀：光釬材料及其最新應用2.小組討論3.PPT資料搜集課程目標1-3重點：1.智能材料關鍵傳感器基礎難點：2.光纖傳感器的結構原理1.講授法2.拓展閱讀3.翻轉課堂62.光纖傳感器的發展歷史，結構原理、特點和應用4形狀記憶合金及其智能系統1.形狀記憶合金概念、特性、類型、應用與研究進展。1.拓展閱讀：形狀記憶材料及其最新應用2.小組討論3.PPT資料搜集課程目標1-3重點：1.形狀記憶效應的微觀機制2.形狀記憶效應的熱滯回線難點：3.形狀記憶效應的本構關系模型1.講授法2.拓展閱讀3.翻轉課堂82.形狀記憶效應的微觀機制3.形狀記憶效應的熱滯回線4.形狀記憶效應的本構關系模型5無機材料及其智能系統1.陶瓷及非金屬材料的自診斷效應1.拓展閱讀：無機智能材料及其最新應用，思考功能材料和智能材料的區別與聯系2.小組討論3.PPT資料搜集課程目標1-3重點：1.自修補自愈合陶瓷材料、可相變氧化鋯材料及其應用難點：2.陶瓷及非金屬材料的自診斷效應1.講授法2.拓展閱讀3.翻轉課堂62.自修補自愈合陶瓷材料、可相變氧化鋯材料及其應用3.功能無機材料的智能化、壓電、鐵電陶瓷材料特點及應用6電（磁）流變液與智能控制系統1.電流變效應與材料實現1.拓展閱讀：電流變材料及其最新應用2.小組討論3.PPT資料搜集課程目標1-3重點：1.電流變效應與材料實現難點：2.電流變材料特性與影響因素1.講授法2.拓展閱讀3.翻轉課堂62.電流變材料特性與影響因素3.電流變智能控制系統及應用7磁致伸縮材料及其智能化應用1.磁致伸縮效應概述及表征1.拓展閱讀：超磁致伸縮材料及其最新應用2.小組討論3.PPT資料搜集課程目標1-3重點：1.磁致伸縮效應概述及表征難點：2.超磁致伸縮材料的智能化應用1.講授法2.拓展閱讀3.翻轉課堂62.超磁致伸縮材料3.超磁致伸縮材料的智能化應用8智能高分子材料1.智能高分子結構特點、體積相變特性、智能響應特性、分類1.拓展閱讀：智能高分子材料及其最新應用2.小組討論3.PPT資料搜集課程目標1-3重點：1.智能高分子結構特點、體積相變特性、智能響應特性2.高分子凝膠及其刺激響應性1.講授法2.拓展閱讀3.翻轉課堂42.高分子凝膠及其刺激響應性、智能高分子材料的應用領域、高分子材料智能化及其發展前景四、課程考核（一）考核內容與考核方式表4課程目標、考核內容與考核方式對應關系課程目標考核內容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標11.智能材料的構成和內涵，智能材料的功能特性。161%自主學習平時作業課堂表現期末考試2.各類智能材料的特點3、4、5、6、7、83.智能材料關鍵傳感器基礎3課程目標21.智能材料設計與合成制備3、4、5、6、7、829%自主學習平時作業課堂表現期末考試2.仿生設計思想和仿生設計范本的生物體單元結構23.智能材料設計制造的技術路線2課程目標31.跟蹤各類智能材料發展前景和最新應用、深入持續學習3、4、5、6、7、810%素質考核表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標期末考試50%課堂表現10%自主學習10%平時作業20%素質考核10%考核占比課程目標170%60%60%70%061%課程目標230%40%40%30%029%課程目標30000100%10%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現（10%）：通過學生在課堂上的表現情況、專題發言、討論與提問等情況，評價學生知識、能力、價值等目標的達成情況。評價重點為價值目標，特別是：專業認同、理想信念、家國情懷、社會責任、學習態度、學習興趣、科學精神與創新精神、工匠精神、工程倫理與法律意識、環保意識與可持續發展理念、團隊合作與終身學習意識。（2）作業完成情況（20%）：圍繞課程的學習目標進行設計課后作業，如讓學生撰寫論文小報告等。考察學生收集資料能力，研究設計能力，解決實際問題能力和合作研究能力。（3）自主學習（10%）：如通過課堂教案設計、課堂片段展示與匯報，訓練學生的課堂實踐能力，使學生真正明確教學技能在實際教學中的應用，將知識內化吸收。（5）素質考核（10%）：主要包括學生在言行中表現出的家國情懷、社會責任、學科專業意識、世界觀與人生價值觀、學習紀律、學習態度、學習興趣、科學精神、創新精神與創新能力水平與終身學習意識。2.期末成績評定期末考核主要考察學生對考核內容中涉及的重難點知識點的理解與運用等，考核方式為提交課程論文等（50%）。要求學生熟悉基本知識、培養思維和表達能力、提高對智能材料相關文獻和資料的調研、閱讀和綜合分析能力，培養對專業課程和新材料的研發興趣。3.總成績評定總成績（100%）=平時成績（50%）+期末成績（50%）（三）評分標準表5評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現（1）課堂紙練習、回答問題正確，且能進行解釋（50%）。（2）提問、討論發言觀點正確，問題有深度、有創新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發言觀點正確，但問題無深度或無創新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發言觀點基本正確，但問題無深度、無創新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴密（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率超過50%，且不能解（50%）。（2）提問、討論發言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密（50%）。如出現錯誤價值觀、反黨反社會言論，記為0課后作業（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業完成方法、思路有創新（10%）。（3）書寫規范，無抄襲，態度端正（10%）。（1）作業正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業完成方法、思路無創新（10%）。（3）書寫規范，無抄襲，態度端正（10%）。（1）作業正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業完成方法、思路無創新（10%）。（3）書寫較規范，無抄襲，態度基本端正（10%）。（1）作業正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業完成方法、思路無創新（10%）。（3）書寫不夠規范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業完成方法、思路無創新（10%）。（3）書寫不規范，有明顯抄襲，或有部分作業未完成（10%）。未提交作業記0分自主學習（1）按時學完推送資源的自主學習（60%）。（2）能夠就自學內容進行小組討論或課堂討論，觀點正確，問題有深度、有創新（40%）。（1）學完推送資源80-89%（60%）。（2）能夠就自學內容進行小組討論或課堂討論，觀點正確，但問題深度、創新性不夠（40%）。（1）學完推送資源70-79%（60%）。（2）能夠就自學內容進行小組討論或課堂討論，觀點基本正確，但問題深度、創新性不夠（40%）。（1）學完推送資源60-69%（60%）。（2）能夠就自學內容進行小組討論或課堂討論，但觀點部分不正確，或存在明顯復制現象（40%）。（1）學完推送資源不足60%（60%）。（2）無法就自學內容進行小組討論或課堂討論，存在明顯復制現象（40%）。素質考核（1）學習態度端正，能按時完成課前網絡平臺學習任務；學習興趣濃厚，經常問問題；遵守紀律，課堂發言積極（20%）。（2）熱愛科學，有刻苦鉆研的科學精神（20%）（3）討論發言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有強烈的社會責任感和家國情懷（30%）。（1）學習態度較端正，大部分時間能按時完成課前網絡平臺學習任務；有學習興趣，有時會問問題；課堂上有主動發言；遵守紀律（20%）。（2）熱愛科學，有一定刻苦鉆研的科學精神（20%）。（3）討論發言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有社會責任感和家國情懷（30%）。（1）學習態度不夠端正，經常不按時完成課前網絡平臺學習任務；學習興趣不夠濃厚，很少問問題；課堂上從不發言；遵守紀律（20%）。（2）不夠熱愛科學，缺乏艱苦奮斗精神（20%）（3）討論發言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有一定的社會責任感和家國情懷（30%）。（1）學習態度不端正，一半以上的時間不按時完成課前網絡平臺學習任務；基本沒有學習興趣，從不問問題；課堂上從不發言；不太遵守紀律（20%）。（2）不熱愛科學，沒有刻苦鉆研的科學精神（20%）（3）討論發言世界觀、價值觀基本正確（30%）。（4）社會責任感和家國情懷不強（30%）。（1）學習態度不端正，從未按時完成課前網絡平臺學習任務，從未問問題，課堂討論從未發言、提問；或不遵守紀律（20%）。（2）不熱愛科學，不能吃苦耐勞（20%）（3）討論發言世界觀、價值觀不完全正確（30%）。（4）沒有社會責任感和家國情懷（30%）。如出現錯誤價值觀、反黨反社會言論，記為0分。期末考試（課程論文）（1）論文選題符合課程性質，選題范圍適中，具有較高的研究價值和意義，表現出很強的問題意識（10%）（2）論證過程嚴謹，所使用的證據或材料充分，結論清晰，具有相當的說服力和解釋力（60%）（3）文章結構合理，組織嚴密，連貫一致。（10%）（4）語言表達準確，敘述清楚。（10%）（5）論文符合學術規范（10%）（1）論文選題恰當合理，具有較高的研究價值和意義，表現出較強的問題意識（10%）（2）論證過程較為嚴謹，所使用的證據或材料較為充分，結論清晰，具有較強的說服力和