课程

中国大学MOOC,为你提供一流的大学教育

hi,小mooc
期末考试会员
SPOC学校专有课程
课程设计
第1次开课
开课时间: 2021年11月08日 ~ 2021年11月27日
学时安排: 16小时每周
当前开课已结束 已有 59 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=
—— 课程团队
课程概述

由于现代航空航天用材料具有多种类(高温合金、轻合金、复合材料、防护材料等)、复杂应用环境(高温、交变力场和温度场、复杂空天环境等)以及严苛的高性能稳定性(高比强、高刚度、高疲劳极限、耐腐蚀)等特点,使材料科学与工程专业的大学生在学习该类材料的设计原理、加工制备方法、检测评估方式和应用维护方案的过程中面临许多难题,如专业知识种类繁多,实用技术性强,多学科领域交叉等,通过简单的单方面授课,无关联性的知识输入往往难以良好的实现对该类复杂工程问题学习掌握,因此需要通过专门的设计课程来综合巩固和加强该类知识的综合理解和应用能力。

本课程是在学生前期系统学习了航空航天材料科学基础性知识,掌握了主要材料性能、原理和评估方法,了解了现代材料检测表征技术,并在大三暑假期间参观实习了解飞行器制造工厂的基础上,通过邀请校外具有多年航空航天材料设计应用研究领域专家走进课堂的方式,结合案例式教学,让学生通过学习了解实际航空航天材料应用过程中的设计流程和实施规范,掌握基本的航空航天材料应用过程中的选材、加工和防护方法;进一步,拟针对某一特定航空航天飞行器用材的设计、加工和应用中的关键问题,通过组织学生团队分工协作,对选定的研究方向进行任务分解,背景调研,文献书籍查阅,促使学生将有关先修课程所学基础知识、基本理论、基本计算技巧和实验技术综合运用于完成对选择题目的解决,并完成课程论文和内容展示答辩,在此过程中培养学生掌握和运用专业基础和核心知识能力、知识归纳总结加工能力、科技论文撰写和表达能力、团队组织和协作能力,从而培养学生从事航空航天材料设计实践的解决复杂工程问题的能力,为其成长为“总师级”人才奠定良好的能力基础。


成绩 要求

本课程以考核小组团队提交的设计报告和项目答辩的实际表现相结合方式的进行。针对研究题目,各组同学需重点从材料设计的角度出发,调研设计要求与材料组成、结构、性能和加工的关系,并在论文及答辩中做对以下问题做重点阐述:1.根据题目,初步提出飞行器材料选择和设计的合理解决方案;2.采用文献查阅等多方种的现代知识获取方法,针对选择的飞行器材料设计问题,对其进行材料选择、设计和预测并解释其局限性;3.各小组需对查阅的资料进行整理,归纳,列表和绘图,指明其有效结论;4.介绍团队中各个组员的分工,以及团队间是如何沟通,综合意见和决策的。考核文件由论文报告和答辩PPT组成,现场考核以各个小组分别答辩和讨论的形式进行。

课程成绩由学生评价为主(60%)和指导教师评价为辅(40%)共同构成,其中:

学生评价包括:

l  学生组内互评成绩占20%

l  学生组间互评成绩占40%

教师评价包括:

l  指导教师对报告完成情况评价占20%;(将根据论文报告评分给出)

l  指导教师对答辩小组组织完成情况、学生评价表完成情况进行综合评价占20%;(根据平时和答辩组织情况给出)


课程大纲

序号

教学内容

基本要求及重点和难点

学时

教学方式

课内

课外

1

分组选题

1) 在理论授课环节聘请航空航天研究院所的核心飞行器材料设计专家与本院方向优势教师一同走进课堂,介绍当前典型飞行器构件的材料相关设计方法和基本知识,搭建航空航天材料设计学习的前沿信息获取渠道。

2) 学习工程材料演化及其对产品设计的影响,掌握材料的基本物理性能与产品功能的联系,以及材料指标导向的产品选材设计基本方法,为学生进一步明确如何进行设计题目的实施奠定基础。

3) 了解课程的学习内容、考核方式和培养目标;对设计题目有初步了解和认识,在教师的指导下,学生完成学习小组组建;并以小组为单位,自行推选组长,学生通过相互沟通协作完成对题目的选择和学习规划。

12学时

课堂授课

10学时)

实践学习

2学时)

2

设计实施

由于“课程设计”的研究题目是以航空航天飞行器某一具体零件(构件)为设计对象,根据材料种类、加工和防护工艺进行模块划分,因此基于上一阶段授课学习和选题方向,进行小班划分,并由各方向上的专业主讲教师系统地进行精准辅导答疑,其学习过程中的基本要求及重点和难点如下:

1) 帮助学生了解相关航空航天器用材料的基本服役环境,对零部件(构件)的影响因素,明确相关材料的应用性能要求;

2) 帮助学生有针对性的对题目中相关材料的选材设计、加工设计和防护设计等进行系统文献调研和汇总学习,了解该类材料种类、发展及演化历程、基本物理性能、选材依据和相应的加工及防护方法;

3) 掌握必要的信息查阅、获取途径和方式,学习所需数据的基本计算和处理方法,掌握通过数据总结,计算和绘图获得有效结论的科学研究能力;

4) 组织学生顺利开展团队分工协作,学习如何对选定的研究方向进行任务分解,背景调研,文献书籍查阅,促使学生将有关先修课程所学基础知识、基本理论、基本计算技巧和实验技术综合运用于对选择题目的解决完成,培养学生从事航空航天材料设计应用的基本能力。

16

 

实践学习

16学时)

3

答辩考核

1) 在完成上述确定构件、分工调研、组织沟通、信息整合、设计分析和确定方案的基础上,掌握对研究设计题目进行科学撰写课程报告和答辩PPT的方法;

2) 各个方向上的教师组织课堂答辩讨论环节,各个小组以小组长为作为第一答辩人,负责主要部分陈述。其它同学可协助第一答辩人更为清楚生动的完成表述。可以采用多人分步答辩或模型辅助展示等方式进行;明确体现小组各个成员的分工情况;讨论提问过程中,各个成员可集体协作回答。

3) 完成学生组内和组间评价审核。

4

课堂授课

4学时)

 


参考资料
  1. 产品设计中的材料选择(第4版),Michael F. Ashby著,机械工业出版社,2018。

  2. 中国航空材料手册(第2版),《中国航空材料手册》编辑委员会编,中国标准出版社 1988

  3. 航空制造工程手册(第2版),《航空制造工程手册》总编委会主编,航空工业出版社 2010

  4. 空间材料手册,何世禹, 杨德庄, 焦正宽主编,中国宇航出版社 2012

  5. 航空材料技术,北京航空材料研究院主编,北京:航空工业出版社,2013

  6. 航天器材料/邢焰, 王向轲编著,北京:北京理工大学出版社,2018


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

北京航空航天大学
1 位授课老师
李然

李然

副教授

下载
下载

下载App