《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145223101課程名稱（中/英文）：計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用/ApplicationofComputerinMaterialsScience課程類別：專業(yè)選修課程學(xué)分：1總學(xué)時(shí)：16理論學(xué)時(shí)：8實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：8適用專業(yè)：高分子材料與工程適用對(duì)象：本科先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)境：多媒體教室/機(jī)房開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介1.課程任務(wù)與目的《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》是高分子材料與工程本科專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解在材料科學(xué)領(lǐng)域需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決的問題，掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用中經(jīng)常采用的技術(shù)手段的工作原理、性能和特點(diǎn)，掌握材料研究、材料制備、材料工程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決問題的基本方法。在實(shí)驗(yàn)中介紹典型、常用的計(jì)算機(jī)處理軟件及其數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對(duì)一般材料的研究、制造過程中需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的環(huán)節(jié)，具有初步判斷并進(jìn)行簡(jiǎn)要分析、設(shè)計(jì)的能力。在本課程教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生加深理解科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的含義，激發(fā)學(xué)生借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行科技創(chuàng)新的意識(shí)。在課堂教學(xué)中，通過對(duì)比國(guó)內(nèi)外軟件的功能和優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到國(guó)產(chǎn)軟件在材料科學(xué)研究中的重要作用，從而培養(yǎng)學(xué)生的文化自信。要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神，使他們能夠在復(fù)雜多變的環(huán)境中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。2.對(duì)接培養(yǎng)的崗位能力使學(xué)生掌握材料研究、材料制備、材料工程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決問題的基本方法，能夠應(yīng)用典型、常用的計(jì)算機(jī)處理軟件、數(shù)據(jù)處理技術(shù)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，對(duì)材料的研究及制造過程進(jìn)行簡(jiǎn)要分析、設(shè)計(jì)和優(yōu)化。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.3]能夠通過組合、選配、改進(jìn)、二次開發(fā)等方式創(chuàng)造性地使用現(xiàn)代工具對(duì)高分子材料合成、聚合物基復(fù)合材料制備或塑料模具設(shè)計(jì)工程問題，進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，滿足特定需求，并能夠分析其局限性。2.課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，具體內(nèi)容如下教學(xué)目標(biāo)1.使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，掌握材料科學(xué)研究領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)技術(shù)和知識(shí)，能夠使用常見的高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件，并通過常見的計(jì)算機(jī)軟件的組合、改進(jìn)、二次開發(fā)等方式創(chuàng)造性地使用計(jì)算機(jī)對(duì)高分子材料的設(shè)計(jì)、加工或塑料模具設(shè)計(jì)工程問題，進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，滿足特定需求，并能夠分析其局限性。（支撐畢業(yè)要求5.3）四、教學(xué)課時(shí)安排（一）學(xué)時(shí)分配主題或知識(shí)點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐主題或知識(shí)點(diǎn)1Excel和Origin數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用84401主題或知識(shí)點(diǎn)2Chemdraw/Chemwindows的應(yīng)用42201主題或知識(shí)點(diǎn)3Polyflow和Moldflow軟件的應(yīng)用42201合計(jì)16880（二）實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐類型實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐要求每組人數(shù)備注1Excel數(shù)據(jù)處理技術(shù)2必做12Origin軟件圖形處理技術(shù)2必做13Chemdraw/Chemwindows的應(yīng)用2必做14Polyflow和Moldflow軟件的應(yīng)用2必做1五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)主題或知識(shí)點(diǎn)1Excel和Origin數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用1.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和曲線擬合，介紹Origin軟件的基礎(chǔ)知識(shí)，Origin軟件在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用；學(xué)習(xí)Origin軟件圖形處理技術(shù)；介紹計(jì)算機(jī)在科學(xué)研究中的應(yīng)用，理解科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的意義。2.教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和曲線擬合，學(xué)習(xí)Origin軟件圖形處理技術(shù)。3.教學(xué)難點(diǎn)Excel數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析，Origin圖層的使用。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)模式，主要知識(shí)點(diǎn)采用多媒體講授，或應(yīng)用線上平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；課中進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)和問題討論、適時(shí)應(yīng)用案例式教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)2Chemdraw/Chemwindows的應(yīng)用1.教學(xué)內(nèi)容介紹Chemdraw/Chemwindows軟件的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)使用Chemdraw/Chemwindows軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)式的繪制；介紹當(dāng)今計(jì)算技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。2.教學(xué)重點(diǎn)使用Chemdraw/Chemwindows軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)式的繪制。3.教學(xué)難點(diǎn)使用Chemdraw/Chemwindows軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)式的繪制。。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)模式，主要知識(shí)點(diǎn)采用多媒體講授，或應(yīng)用線上平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；課中進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)和問題討論、適時(shí)應(yīng)用案例式教學(xué)方法。主題或知識(shí)點(diǎn)3Polyflow和Moldflow軟件的應(yīng)用1.教學(xué)內(nèi)容介紹Polyflow和Moldflow軟件基礎(chǔ)知識(shí)及其安裝方法，了解Polyflow和Moldflow軟件在高分子材料成型加工領(lǐng)域的應(yīng)用；介紹采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬或優(yōu)化，徹底改變了人們研究問題的方法，使研發(fā)的周期大大縮短，同時(shí)有節(jié)約了人力和財(cái)力。2.教學(xué)重點(diǎn)了解Polyflow和Moldflow軟件在高分子材料成型加工領(lǐng)域的應(yīng)用。3.教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用Polyflow和Moldflow軟件進(jìn)行成型模擬。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用線上線下混合式教學(xué)模式，主要知識(shí)點(diǎn)采用多媒體講授，或應(yīng)用線上平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；課中進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)和問題討論、適時(shí)應(yīng)用案例式教學(xué)方法。六、學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定1.課程考核方式及比例本課程考核學(xué)生獲取知識(shí)的能力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用出勤、作業(yè)評(píng)測(cè)、課堂表現(xiàn)、平時(shí)階段測(cè)驗(yàn)等多種形式、多個(gè)階段等全過程的考核，使學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定更加合理多樣，優(yōu)化課程評(píng)價(jià)體系，進(jìn)一步提升本課程教學(xué)效果。學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定表考核方式平時(shí)成績(jī)期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現(xiàn)階段測(cè)驗(yàn)答辯項(xiàng)目小論文其他√√√實(shí)驗(yàn)成績(jī)比例%10101030402.課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重本課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重如表所示：課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重表課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)考核評(píng)價(jià)方式權(quán)重（%）過程性考核實(shí)驗(yàn)期末考試合計(jì)出勤及課堂表現(xiàn)作業(yè)教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)5.320103040100合計(jì)201030401003.成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及課堂表現(xiàn)（20%）無遲到、早退、曠課現(xiàn)象。積極參加課堂討論，并有自己獨(dú)到的見解，能夠準(zhǔn)確回答問題，并有自己獨(dú)到的見解偶爾有遲到、早退現(xiàn)象。較為積極參加課堂討論，能夠準(zhǔn)確回答問題，并提出自己的見解有遲到、早退現(xiàn)象。能夠主動(dòng)參加課堂討論，能夠回答問題有遲到、早退、偶爾有曠課現(xiàn)象。參與課堂討論，基本能回答相關(guān)問題遲到、早退、曠課較多。不能有效參加課堂討論，回答不出所有問題作業(yè)（10%）能夠獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量?jī)?yōu)秀，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得有效結(jié)論基本能夠獨(dú)立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力基本符合要求不能獨(dú)立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力實(shí)驗(yàn)（20分%）實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見解。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行討論，提出意見。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中中提出的問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能獨(dú)立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報(bào)告中提出的問題沒有或基本沒有回答。課程教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（樣例）考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教學(xué)目標(biāo)1清楚了解計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，掌握材料科學(xué)研究領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)技術(shù)和知識(shí)，能夠熟練地使用常見的高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件，并能創(chuàng)造性地使用計(jì)算機(jī)對(duì)高分子材料的設(shè)計(jì)、加工或塑料模具設(shè)計(jì)工程問題，進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，滿足特定需求，并能夠分析其局限性。了解計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，掌握材料科學(xué)研究領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)技術(shù)和知識(shí)，能夠較熟練地使用常見的高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件，并能創(chuàng)造性地使用計(jì)算機(jī)對(duì)高分子材料的設(shè)計(jì)、加工或塑料模具設(shè)計(jì)工程問題，進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，滿足特定需求，并能夠分析其局限性。了解計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，掌握材料科學(xué)研究領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)技術(shù)和知識(shí)，能夠使用常見高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件，并能使用計(jì)算機(jī)對(duì)高分子材料的設(shè)計(jì)、加工或塑料模具設(shè)計(jì)工程問題，進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，并能夠分析其局限性。了解計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，掌握材料科學(xué)研究領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)技術(shù)和知識(shí)，能夠使用常見高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件，基本能使用計(jì)算機(jī)對(duì)高分子材料的設(shè)計(jì)、加工或塑料模具設(shè)計(jì)工程問題，能進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)。了解計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，掌握材料科學(xué)研究領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)技術(shù)和知識(shí)，不能夠使用常見高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件，不能使用計(jì)算機(jī)對(duì)高分子材料的設(shè)計(jì)、加工或塑料模具設(shè)計(jì)工程問題，不能進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)。七、教材、參考書目