2024年【精品課件】先進復合材料概論

一、教學內容

本節(jié)課將深入探討《先進復合材料概論》教材的第三章“復合材

料的結構與性能”以及第四章“先進復合材料的制備技術”。具體內

容包括復合材料的微觀結構特征、力學性能、熱穩(wěn)定性和界面設計；

同時涵蓋先進的制備技術，例如樹脂轉移模塑(RTM)、真空輔助樹脂

注入(VARI)以及自動化纖維鋪放技術。

二、教學目標

1.讓學生理解先進復合材料的結構性能關系，掌握影響復合材料

性能的關鍵因素。

2.培養(yǎng)學生掌握先進復合材料的制備工藝，并能夠分析不同工藝

的優(yōu)缺點。

3,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力，能夠針對特定應

用場景選擇合適的復合材料。

三、教學難點與重點

教學難點：先進復合材料的界面設計和制備工藝參數(shù)優(yōu)化。

教學重點：復合材料的結構性能關系以及不同制備工藝的適用場

景。

四、教具與學具準備

1.教具：PPT課件、實物樣品、視頻資料。

2.學具：筆記本電腦、專業(yè)書籍、實驗報告冊。

五、教學過程

1.實踐情景引入（15分鐘）：展示航天器和高端體育器材中使用

先進復合材料的實例，引發(fā)學生對材料性能與工藝的興趣。

2.理論講解（30分鐘）：詳細講解第三章和第四章的核心內容,

通過圖示和例證闡述復合材料的結構與性能關系及關鍵制備技術。

3.例題講解（20分鐘）：分析一個具體案例，如航空航天領域中

復合材料的選擇與設計，讓學生理解理論知識在實際工程中的應用。

4.隨堂練習（15分鐘）：針對課堂內容設計相關問題，讓學生現(xiàn)

場解答，鞏固理論知識。

5.實驗演示（20分鐘）：演示復合材料制備的簡要過程，強調工

藝參數(shù)的重要性。

6.互動討論（20分鐘）：組織學生討論不同制備工藝的優(yōu)缺點，

以及如何根據(jù)應用需求選擇合適的復合材料。

六、板書設計

復合材料結構性能關系圖解

先進復合材料制備工藝流程圖

關鍵性能指標與工藝參數(shù)關聯(lián)表

七、作業(yè)設計

1.作業(yè)題目：比較RTM與VARI兩種制備工藝，分析各自適用場

景及優(yōu)缺點。

答案不例：

（1）RTM工藝適用于形狀復雜、尺寸精度要求高的復合材料構件,

優(yōu)點是產品質量高、缺陷少，缺點是設備成本高、生產周期長。

（2）VARI工藝適用于大型平板狀構件，優(yōu)點是成本低、操作簡便,

缺點是產品性能一致性較差。

2.作業(yè)題目：設計一種適用于高速列車車體的先進復合材料。

答案要求：包括材料類型、樹脂與纖維選擇、界面設計、工藝參

數(shù)等。

八、課后反思及拓展延伸

本節(jié)課通過實踐情景引入、理論講解、例題分析和隨堂練習，使

學生掌握了先進復合材料的基本理論和制備技術。課后反思應關注學

生對復雜概念的理解程度以及實際應用能力的培養(yǎng)。

拓展延伸：鼓勵學生閱讀相關領域的科研文獻，了解先進復合材

料的最新研究動態(tài)和未來發(fā)展趨勢。組織實地參觀，讓學生近距離接

觸復合材料的制備和應用，加深理解。

重點和難點解析

1.實踐情景引入的選擇與展示。

2.理論講解中復合材料結構性能關系的深入解析。

3.例題講解的案例選擇與解答過程的引導。

4.實驗演示的詳細步驟及工藝參數(shù)的強調。

5.作'也設計中的實際問題分析與解決方案的構思。

一、實踐情景引入

實踐情景的引入應選擇具有代表性和啟發(fā)性的案例，如航空航天

器中的先進復合材料應用，不僅因為其在材料性能要求上的極端性，

而且因為這些案例能夠直觀展示復合材料在輕量化和高強度方面的優(yōu)

勢。展示過程中，應詳細描述復合材料在這些領域的具體應用，以及

它們如何解決了傳統(tǒng)材料難以克服的問題。

二、復合材料結構性能關系

本節(jié)課程教學技巧和竅門

一*、后百詒倜

L使用清晰、準確的專業(yè)術語，確保學生理解材料的科學原理。

2.語調應富有變化，強調重點時提高音量，解釋復雜概念時放慢

語速。

二、時間分配

1.確保實踐情景引入簡短而有趣，不超過15分鐘，以免占用過

多理論講解時間。

2.理論講解和例題講解各分配30分鐘，保證學生充分理解核心

概念。

3.實驗演示和互動討論共40分鐘，鼓勵學生參與，提高課堂互

動性。

三、課堂提問

1.設計開放性問題，鼓勵學生發(fā)表個人見解，促進思考。

2.提問時給予適當思考時間，并對學生的回答給予即時反饋。

四、情景導入

1.使用多媒體工具，如視頻、圖片等，使情景導入更加生動。

2.結合當前熱點和學生的興趣點，提高情景導入的吸引力。

教案反思

1.反思實踐情景引入的有效性，是否能夠激發(fā)學生的興趣和好奇

心。

2.評估理論講解的深度和廣度，是否能夠滿足不同學生的學習需

求。

3.考慮課堂互動的效果，是否所有學生都有機會參與討論和提問。

4.分析作業(yè)設計的合