《材料制备分析综合实验A》教学大纲

《材料制备分析综合实验A》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03145112课程性质：专业必修课学时：16学时（实验16学时）学分：1学分先修课程：材料制备与加工A、现代材料分析方法、材料综合实验等后续课程：毕业实习、毕业设计等适用专业：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《材料制备分析综合实验A》是材料类专业必修的一门专业教育课程。其任务是通过材料的制备加工，培养学生的动手能力，使学生对粉末冶金技术及其应用等方面的知识有较为全面的系统的了解，掌握粉末冶金的基本制备工艺；通过材料的分析检测，使学生熟悉常用分析检测技术，掌握材料分析检测技术的原理，熟练分析检测设备的操作使用，实现工学结合育人，为以后从事技术工作打下必要的基础。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：掌握粉末冶金基本理论知识，掌握粉末的混料方法，粉末的性能指标和常用粉末烧结方法和基本原理等基本知识；掌握X射线无损质量检测技术原理、超声波无损质量检测技术原理、磁粉检测技术原理、渗透检测技术原理，熟悉各种超声波检测设备的使用、各种电磁轭的使用范围、各种渗透检测试剂的使用方法及步骤。课程目标2：能够根据材料性能需求，学习材料组分的设计，粉末的均匀混制、压制和烧结工艺的制备，使学生具备粉末冶金工程问题研究的能力；能够根据射线检测标准对射线探伤底片进行评定，识别底片中的不同影像对应的材料质量等级；能够根据超声检测标准试块绘制距离-波幅曲线，结合超声检测标准评定材料的质量等级；能够根据标准磁场灵敏度试片判断磁场方向，能够结合磁粉检测标准确定材料的质量检测等级；能够熟悉渗透检测标准并进行渗透检测操作，根据渗透检测标准对材料进行质量评定。课程目标3：理解材料检测有关的国家标准、行业标准、企业标准、法律法规以及相关知识产权、行业政策；实验过程中严格按照实验室安全操作规章制度进行，使学生具备良好的职业素养；注重学思结合、知行统一，将理论知识和实践形成有机结合；在绘制距离-波幅曲线过程中，培养学生精益求精的科学精神和工匠精神；在运用磁场灵敏度试片判断磁场方向时，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；在渗透检测试剂的操作使用过程中，培养学生善于思考、勇于探索的创新精神。三、课程目标与毕业要求《材料制备分析综合实验A》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1.3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1：掌握粉末冶金基本理论知识，掌握粉末的混料方法，粉末的性能指标和常用粉末烧结方法和基本原理等基本知识。H1.4能运用工程专业知识，解决材料科学和工程专业相关产品的设计、制备、加工、改性、分析、技术开发、应用研究等技术问题。课程目标1：掌握X射线无损质量检测技术原理、超声波无损质量检测技术原理、磁粉检测技术原理、渗透检测技术原理，熟悉各种超声波检测设备的使用、各种电磁轭的使用范围、各种渗透检测试剂的使用方法及步骤。4.研究4.1能够对材料科学与工程相关的各类材料性能、物理和化学现象等进行研究和实验验证。课程目标2：能够根据材料性能需求，学习材料组分的设计，粉末的均匀混制、压制和烧结工艺的制备；能够根据射线检测标准对射线探伤底片进行评定；能够根据超声检测标准试块绘制距离-波幅曲线；能够根据标准磁场灵敏度试片判断磁场方向；能够熟悉渗透检测标准并进行渗透检测操作。H4.3能够分析和解释实验数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。课程目标2：使学生具备粉末冶金工程问题研究的能力，能够根据射线检测标准识别底片中的不同影像对应的材料质量等级，能够结合超声检测标准评定材料的质量等级，能够结合磁粉检测标准确定材料的质量检测等级，根据渗透检测标准对材料进行质量评定。6.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：理解材料检测有关的国家标准、行业标准、企业标准、法律法规以及相关知识产权、行业政策；实验过程中严格按照实验室安全操作规章制度进行，使学生具备良好的职业素养；注重学思结合、知行统一，将理论知识和实践形成有机结合；在绘制距离-波幅曲线过程中，培养学生精益求精的科学精神和工匠精神；在运用磁场灵敏度试片判断磁场方向时，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；在渗透检测试剂的操作使用过程中，培养学生善于思考、勇于探索的创新精神。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实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2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.材料加工制备实验内容：粉末冶金复合材料的设计及烧结工艺。实验要求：掌握复合材料粉末冶金制备工艺过程，测定烧结试样的基本物理性能和力学性能。41、32.射线检测分析实验内容：对射线检测底片进行分析，按照射线检测标准进行评定。实验要求：掌握X射线无损质量检测技术，能够根据射线检测标准对射线探伤底片进行评定，识别底片中的不同影像对应的材料质量等级。21、23.超声检测实验内容：使用超声波检测设备、标准试块绘制距离-波幅曲线。实验要求：掌握超声波检测技术原理，熟悉各种超声波检测设备的使用，能够根据标准试块绘制距离-波幅曲线，结合超声检测标准评定材料的质量等级。61、2、34.磁粉检测实验内容：使用磁粉检测设备、灵敏度试片测定磁场方向和检出率。实验要求：掌握磁粉检测技术原理，熟悉各种电磁轭的使用范围，能够根据标准磁场灵敏度试片判断磁场方向，能够结合磁粉检测标准确定材料的质量检测等级。21、2、35.渗透检测实验内容：使用渗透检测试剂对材料表面进行质量检测。实验要求：掌握渗透探伤原理，熟悉渗透检测试剂，掌握各种渗透检测试剂的使用方法及步骤，能够结合渗透检测标准对材料进行质量评定。21、2、3合计16五、教学方法和手段课程教学着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；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；课程注重学生创新能力的培养，锻炼学生的动手能力、操作技能、协作能力和严谨细致的工作作风。六、课程资源1.推荐教材：（1）阮健明、黄培云.粉末冶金原理[M].长沙：中南大学出版社.2017.07.（2）付亚波.无损检测实用教程[M].北京：化学工业出版社.2018.06.（3）李喜孟.无损检测[M].北京：机械工业出版社.2019.06.（4）唐继红.无损检测实验[M].北京：机械工业出版社.2011.05.2.参考书：（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[M].北京：中国石化出版社.2017.08.（4）金信鸿.渗透检测[M].北京：机械工业出版社.2014.10.（5）任吉林.涡流检测[M].北京：机械工业出版社.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.（7）曲选辉.粉末冶金原理与工艺[M].北京：冶金工业出版社.2013.05.3.期刊：（1）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.（2）胡鹏,陈一帆,贾乐乐.金属材料焊接中超声无损检测技术的应用[J].中国金属通报,2022(01):70-72.（3）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.（4）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.（5）KetthongK;MarkchumJ.Applicationofmulti-wavelengthlightsourcetomicroweldinginspection[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2021,1719(1):012051.（6）MehdiFoumani,AyazRazeghi.KateSmith-MilesStochasticoptimizationoftwo-machineflowshoproboticcellswithcontrollableinspectiontimes:Fromtheorytowardpractice[J].RoboticsandComputer-IntegratedManufacturing,2020,61.（7）JiYoungBaek,ChangMinChoi,SangJuLeeetal.ToF-SIMSofOLEDmaterialsusingargongasclusterionBeam:ApromisingapproachforOLEDinspection[J].AppliedSurfaceScience,2020,507(C).（8）WangShuai,PangXianjuan,ZhangZhiyuan,etal.SynthesisandcharacterizationofpolycrystallineMo2BCceramic[J].JournaloftheEuropeanCeramicSociety,2021,41(10):5109-5114.4.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主要由过程性考核成绩构成，分为实验预习、实验操作、结果分析三个阶段，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3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实验预习30根据实验课出勤情况，实验室安全操作规程掌握程度，对实验原理、方法和步骤的掌握情况，实验材料、仪器设备的熟悉程度，实验过程回答问题情况等进行考核，满分30分。√√√12126操作过程40根据遵守实验室规程和安全纪律情况，实验操作熟练程度和完成情况，实验数据收集整理合格情况，是否与同学团结协作等情况进行考核，满分40分。√√√10228结果分析30主要考核学生对课程知识点的复习、理解和掌握程度，根据实验结果详实程度，实验结论清晰程度，实验分析讨论程度等进行考核，满分30分。√√√8616合计：100分304030八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以实验预习、实验操作过程、实验结果分析等对学生进行考核评价。考核基本要求：实验总成绩为100分，考核总成绩由实验预习成绩、实验操作过程成绩和实验结果分析成绩组成。其中：实验预习成绩为30分（占比30%），内容包含课程目标所有实验环节；实验操作过程成绩为40分（占比40%），包含课程目标所有实验环节；实验结果分析成绩为30分（占比30%），内容包含课程目标所有实验环节。2.考核评价标准课程重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4课程考