《材料质量检测与评价B》教学大纲

《材料质量检测与评价B》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03155121课程性质：专业选修课学分：2学分学时：32学时（理论16学时，实验16学时）先修课程：现代材料分析方法、材料综合实验、材料制备与加工A等后续课程：材料制备分析综合实验A、先进连接技术B、材料制备及分析科技创新等适用专业：材料科学与工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《材料质量检测与评价B》是材料科学与工程专业学生的一门专业选修课。本课程主要掌握各种无损检测技术的原理、特点和适用范围。通过本课程的学习，使学生掌握无损检测的基本方法和原理，熟练掌握常用无损检测设备的操作方法，提高学生利用检验仪器分析缺陷并对缺陷正确评级的能力，使学生达到能通过不同的检验仪器做出研究总结归纳各种缺陷的显示特点的能力，同时为后续学习研究打下必要的基础。本课程注重理论知识和生产实践的结合，培养学生严谨细致的工作习惯、精益求精的科学精神，具备较强的职业素养。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握各种无损检测技术的原理、特点和适用范围。掌握无损检测的基本方法和标准，熟练掌握常用无损检测设备的操作规程。课程目标2：能正确运用各种检测设备进行质量检测与评价，提高学生利用检验仪器分析材料缺陷并对缺陷正确评级的能力，使学生达到能通过不同的检验仪器对各种缺陷的显示特点做出研究总结归纳的能力。课程目标3：熟悉各种无损检测技术有关的国家标准、行业标准、企业标准、法律法规以及相关知识产权、行业政策；控制材料质量检测评级使产品符合标准和相关法规政策。本课程注重理论知识和生产实践的结合，培养学生严谨细致的工作习惯、精益求精的科学精神，具备较强的安全生产等职业素养。三、课程目标与毕业要求《材料质量检测与评价》课程教学目标对材料科学与工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.1能正确使用技术语言表达材料专业相关复杂工程问题。课程目标1：掌握各种无损检测技术的原理、特点和适用范围。掌握无损检测的基本方法和标准，熟练掌握常用无损检测设备的操作。H1.3掌握相关自然科学知识、工程基础知识和思维方法，并能将其应用于解决材料专业相关复杂工程问题。课程目标2：能正确运用各种检测设备进行质量检测与评价，提高学生利用检验仪器分析材料缺陷并对缺陷正确评级的能力，使学生达到能通过不同的检验仪器对各种缺陷的显示特点做出研究总结归纳的能力。2.问题分析2.1能够应用工程科学的基本原理，识別和判断材料专业相关复杂工程问题的关键环节和参数。课程目标2：能正确运用各种检测设备进行质量检测与评价，提高学生利用检验仪器分析材料缺陷并对缺陷正确评级的能力，使学生达到能通过不同的检验仪器对各种缺陷的显示特点做出研究总结归纳的能力。H6.工程与社会6.1熟悉材料科学与工程领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，了解企业文化方面的知识。课程目标3：熟悉各种无损检测技术有关的国家标准、行业标准、企业标准、法律法规以及相关知识产权、行业政策；控制材料质量检测评级使产品符合标准和相关法规政策。本课程注重理论知识和生产实践的结合，培养学生严谨细致的工作习惯、精益求精的科学精神，具备较强的安全生产等职业素养。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.超声波检测1.1超声波检测的基本知识1.2超声波检测方法1.3超声场及超声波在介质中的传播特性1.4超声检测技术的应用教学要求：掌握超声波检测的基本知识；初步掌握超声波检测规范选取和检测操作程序；了解材料超声波检测质量评定；能较熟练的使用超声波设备进行材料的超声波检测。重点：材料的超声波检测基础知识；超声场及超声波在介质中的传播特性；超声波仪器和探头的性能及其测试；超声检测技术的应用。难点：实际材料的超声波检测操作。21、32.激光全息无损检测2.1激光全息检测的特点及原理2.2激光全息检测诊断方法2.3激光全息检测的应用教学要求：掌握激光全息无损检测的基本知识；初步掌握激光全息无损检测诊断技术；能较熟练的使用激光全息无损检测技术进行常用材料的检测。重点：激光全息无损检测的特点及原理；激光全息无损检测诊断方法。难点：激光全息无损检测技术在常用材料检测中的应用。241、2、33.射线检测2.1射线检测的物理基础2.2X射线检测的基本原理和方法2.3X射线照相检测技术2.4射线照相底片的评定2.5γ射线探伤和中子射线检测教学要求：掌握射线探伤的基础知识；熟悉射线探伤设备和器材；能正确识别底片的缺陷影像；了解射线照相的评片技术，能正确按照验收标准或技术条件对工件质量作出评定。重点：射线检测基础知识；X射线检测的基本原理和方法；X射线照相检测技术；射线照相底片的评定。难点：X射线照相检测技术；射线照相底片的评定。21、34.涡流检测3.1涡流检测的基本原理3.2涡流检测的阻抗分析法3.3涡流检测的应用教学要求：掌握涡流检测的基本原理；了解涡流检测的规范和标准；掌握涡流检测的阻抗分析法；能较熟练的使用涡流检测设备进行工件质量检验；了解涡流检测质量评定方法。重点：涡流检测的基本原理；涡流检测的阻抗分析法。难点：实际工件的涡流检测操作。241、2、35.磁粉检测4.1磁粉检测的基本原理4.2磁粉检测设备与器材4.3磁粉检测技术4.4磁痕显示缺陷的评定4.5磁粉检测操作要点教学要求：掌握磁粉检测的基本知识；了解常用工件磁粉检测的规范和标准；初步掌握工件的磁粉检测操作过程；能较熟练的使用磁粉检测设备进行材料质量检验；了解材料的磁粉检测质量评定方法。重点：磁粉检测基础知识；磁粉检测规范。难点:实际工件的磁粉检测操作。21、36.渗透检测6.1渗透检测的基本原理6.2渗透检测剂及设备6.3渗透检测方法6.4渗透检测的操作要点6.5缺陷显示痕迹的评定教学要求：掌握材料渗透检测的基本原理；了解材料渗透检测的规范和标准；初步掌握材料的渗透检测规范选取和操作过程；了解材料的渗透检测质量评定。重点:材料的渗透检测基本原理；材料的渗透检测规范。难点:实际材料的渗透检测操作过程。21、37.红外无损检测7.1红外概念和基础知识7.2红外检测仪器及应用7.3红外测温技术的应用教学要求：掌握红外基本概念和基础知识；了解红外检测仪器及红外系统；初步掌握红外仪器的应用；了解红外测温技术在具体行业的应用。重点:红外基本概念和基础知识；红外仪器的应用。难点:红外测温技术在具体行业的应用。241、2、38.微波无损检测8.1微波检测原理及特点8.2微波的检测方法8.3微波检测技术的应用教学要求：掌握微波检测原理及特点；了解微波的检测方法；掌握微波检测技术的应用。重点:微波检测原理及特点；微波的检测方法。难点:微波检测技术的应用。241、2、3合计16162.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.激光全息无损检测实验内容：采用激光全息无损检测技术对压力容器进行检测。实验要求：掌握激光全息照相的特点及原理；掌握激光全息无损检测诊断技术；能较熟练的使用激光全息无损检测技术对压力容器结构进行检测。422.涡流检测实验内容：对线圈阻抗的变化进行测量；对线圈中电流的变化进行测量。实验要求：掌握涡流检测的基本原理；了解涡流检测的规范和标准；掌握涡流检测的阻抗分析法；掌握涡流效应的测量。423.红外无损检测实验内容：采用红外测温技术对焊缝缺陷进行测量。实验要求：掌握红外基本概念和基础知识；了解红外检测仪器及红外系统；初步掌握红外仪器的应用；掌握红外测温技术在焊接接头质量检测中的应用。424.微波无损检测实验内容：采用微波无损检测技术对金属表面缺陷进行测量。实验要求：掌握微波检测原理及特点；了解微波的检测方法；掌握微波检测技术在金属表面缺陷检测中的应用。42合计16五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论互动、案例讲解、视频资源共享等教学方式完成课程教学任务和相关能力的培养。学生在全面掌握各种材料检测技术的理论基础上，具备对材料内部质量进行评级的初步能力。实验教学是以采用科学的手段来完成对理论的验证；着重组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.推荐教材：（1）付亚波.无损检测实用教程[M].北京：化学工业出版社.2018.06.（2）李喜孟.无损检测[M].北京：机械工业出版社.2019.06.（3）唐继红.无损检测实验[M].北京：机械工业出版社.2022.01.2.参考书：（1）李国华、吴淼.现代无损检测与评价[M].北京：化学工业出版社.2009.01.（2）刘贵民、马丽丽.无损检测技术[M].北京：国防工业出版社.2010.01.（3）ASME锅炉及压力容器委员会材料分委员会.2017中文版ASME锅炉及压力容器标准规范第V卷无损检测2013.北京：中国石化出版社[M].2017.08.（4）金信鸿.渗透检测.北京：机械工业出版社[M].2014.10.（5）任吉林.涡流检测.北京：机械工业出版社[M].2017.02.（6）张小海.无损检测专业英语[M].北京：机械工业出版社.2016.01.3.期刊：（1）南宇.天然气长输管道焊接质量的无损检测技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(12):47-48.（2）张喜福.无损检测新技术及其在焊接质量检测中的应用[J].科学技术创新,2018,(19):177-178.（3）于忠淳,戚爱丽.压力容器焊接检验要求及控制[J]..焊接技术,2021,50(07):94-96.（4）朱普光.无损检测技术在焊接检验中的应用[J].中国金属通报,2021(11):211-212.（5）JiYoungBaek,ChangMinChoi,SangJuLeeetal.ToF-SIMSofOLEDmaterialsusingargongasclusterionBeam:ApromisingapproachforOLEDinspection[J].AppliedSurfaceScience,2020,507(C):144887-144887.（6）KetthongK;MarkchumJ;NamjanT;ChomkokardS;JinuntuyaN;WongkokuaW.Applicationofmulti-wavelengthlightsourcetomicroweldinginspection[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2021,1719(1):012051.4.网络资源：（1）中国金属网./pub/hyzl.php.（2）中国大学MOOC./search.htm?search=%E6%97%A0%E6%8D%9F%E6%A3%80%E6%B5%8B#/.（3）材料与测试./Journals/NDT.htm.（4）国家标准.NB/T47013-2015承压设备无损检测.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442实验操作30（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√12126作业10（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442期末考核50（1）以大作业形式进行考核，同时涵盖理论知识和实验结果分析。大作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核射线检测、超声检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测、红外检测、激光全息检测、微波检测技术等内容。√√√202010合计：100分404020八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验操作、作业、期末考核等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末大作业成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末大作业成绩为100分（权重50%），主要考核射线检测、超声检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测、红外检测、激光全息检测、微波检测技术等内容；课堂表现、实验操作、作业等过程