“材料工程基础综合实验”——教学大纲

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北京工业大学

“材料工程基础综合实验”——教学大纲

英文名称:Systematic Experiment on Fundamental of Materials Engineering

课程编号:*****

课程类型:学科基础必修课

学时:64 学分:2.0

适用对象:材料类本科生

先修课程:大学物理、材料科学基础、材料工程基础、材料性能学、材料现代分析方法

使用教材及参考书:

[1] 许并社,材料工程基础综合实验指导书,北京工业大学出版社,2010

[2] 张廷楷、高家诚、冯大碧,金属学及热处理实验指导书,重庆大学出版社,1998

[3] 葛春霖、盖雨聆,机械工程材料及材料成型技术基础实验指导书,冶金工业

出版社,2001

[4] 王祥生,铸造实验技术,东南大学出版社,1990

[5] 吕立华,金属塑性变化与轧制原理,化学工业出版社,2007

[6] 刘军、佘正国,粉末冶金与陶瓷成型技术,化学工业出版社,2005

[7] 果世驹,粉末烧结理论,冶金工业出版社,1998

[8] 廖寄乔,粉体材料科学与工程实验技术原理及应用,中南大学出版社,2001

[9] 刘新年、赵彦钊,玻璃工艺综合实验,化学工业出版社,2005

[10] 赵彦钊、殷海荣,玻璃工艺学,化学工业出版社,2006

[11] 张文钺,焊接工艺与失效分析,机械工业出版社,1989

[12] 吴林,焊接手册/ 第1卷/ 焊接方法及设备,机械工业出版社,2001

[13] 左铁镛、聂祚仁,环境材料基础,科学出版社,2003

[14] 聂祚仁,生态环境材料学,机械工业出版社,2004

一、课程性质、目的和任务

《材料工程基础综合实验》是面向北京工业大学材料学院三年级本科生开设的专业基础必修课。课程内容以学生的创新能力及环境友好意识的培养为核心,目的是提高学生的实践能力、知识运用能力及团队合作能力,培养综合能力强、具有环境责任感的人才。为此,以材料四要素(成分、制备加工、组织及性能)为主线,结合我院在国内外具有广泛影响的特色优势学科(环境材料)的重要科研成果--自行研发的材料环境评估系统,开设了六类综合实验。本门课程属于实验教学类课程,集中安排在两周之内完成,共64学时。

实践教学内容

实践教学地点在北京工业大学材料学院中的各个实验中心、实践教学基地内进行,主要包括了新材料开发中心、药芯焊丝生产中心、材料分析中心、材料力性检测室、焊接实验室、轧制实验室、高分子材料研究室及环境材料评价中心。主要内容是进行金属材料、无机非金属材料、高分子材料等典型材料的生产加工过程实验。通过实践教学,使学生认识到材料四要素中“合成与加工”与“成分结构”、“性质与使用性能”各要素间的关系,强化课堂教学内容。此外通过环境评价了解材料生产的环境负荷主要环节,并提出降低其环境负荷的方法和途径,培养学生的环境意识和作为材料科学工作者的环境责任。

理论教学内容

主要讲解材料四要素之间的内在联系,将课程的宏观结构及内容大纲进行介绍。系统地讲解本课程的基本理论、基本方法、主要实验内容及与所学课程的关系。

二、课程教学内容及要求

材料工程基础综合实验绪论(4学时)

综合实验一铝合金制备、加工及改性(10学时)

1.1 铝合金的熔炼、铸锭与固溶-时效处理实验(3学时)

1.2 铝合金轧制工艺实验(3学时)

1.3 铝合金铸锭、轧制、改性的金相组织的检验及力学性能实验(4学时)综合实验二铝材料及其产品的环境协调性评价(3学时)

2.1 铝合金材料制备工艺流程(0.5学时)

2.2 功能单位的数据收集与计算(1学时)

2.3 清单分析,材料环境影响评价(1学时)

2.4 材料环境性能改善的措施及方案(0.5学时)

综合实验三:粉末冶金(8学时)

3.1 粉末冶金材料制备与检测实验(2学时)

3.2 无机纳米粉体的湿化学制备及其粒度表征实验(3学时)

3.3 熔体快淬法制备非晶、纳米晶材料实验(3学时)

综合实验四:功能高分子材料的合成与性能测定(4学时)

综合实验五:玻璃的制备、加工、性能测试(8学时)

5.1 玻璃工艺实验(4学时)

5.2 性能测试实验(4学时)

综合实验六:焊接原理与焊接方法(27学时)

6.1 焊接方法与设备(理论教学3学时)

6.2 焊接材料(理论教学3学时)

6.3 气焊与气割(理论教学1.5学时)

6.4 焊接结构的应力与变形(理论教学1.5学时)

6.5 手工电弧焊实验(9学时)

6.6 埋弧焊实验(1.5学时)

6.7 电阻焊实验(1.5学时)

6.8 药芯焊丝轧制实验(3学时)

6.9 热喷涂实验(3学时)

三、课程教学基本要求

教学环节以实践教学为主,课堂讲授为辅。通过理论与实践教学的相互结合,力求提高学生的实践能力、知识运用能力及团队合作能力,进而培养综合能力强、具有环境责任感的“材料”人才。

本课程的考试成绩由实验环节出勤、实验报告、实操考核及期末考试考核等多个部分组成,期末考试采用开卷笔试形式。

四、学时分配

制定者:批准者:

年月日

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