“材料工程基础综合实验”——教学大纲
《材料科学与工程专业综合实验》课程教学大纲
2
4研究
4-3：能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。
0.3
3
5使用现代工具
5-3：能够针对材料相关复杂工程问题，开发或选用满足特定需求的现代工具，进行预测与模拟，并能够理解其局限性。
0.2
四、实验内容及学时分配
实验内容
实验教学要求
对应课程目标
学时
分配
分组人数
实验属性
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
一、实验课程简介
《专业综合实验》是材料科学与工程专业的一门实验课程，是在学生具备专业基础知识和实验技能以后开设的综合性实验，旨在提高学生系统运用所学专业知识和技能的能力，提高学生的工程意识，为今后从事材料的生产和科学研究工作奠定基础。在本课程中，学生需要根据设定的实验题目，自主选择实验课题；再根据实验对象特征，开展资料调研，设计实验方案，安全开展材料的加工和测试实验，正确采集实验数据；选择恰当的数据处理软件，对实验数据进行处理和分析，并对实验结果进行分析和解释，形成实验报告。
（1）能够根据实验对象特征，开展资料调研，设计工艺流程和实验方案，安全开展材料的加工实验，正确采集实验数据。
1
6天
2-3人
设计性、综合性实验
（2）选择与使用恰当的现代分析仪器和数据处理软件进行的材料检测和数据处理。
3
2天
（3）对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论，形成实验报告。
未能够根据实验对象特征，选择或使用满足特定需求的现代分析仪器和数据处理软件，进行材料检测和数据处理。
能够根据实验对象特征，选择或使用满足特定需求的现代分析仪器和数据处理软件，进行材料检测和数据处理，仪器和软件的选择和使用较恰当，数据处理较正确。
《材料工程基础》课程教学大纲
《材料工程基础》课程教学大纲课程名称：材料工程基础课程代码：MTE101学分：3课程类型：必修课先修课程：无课程教师：XXX1.课程简介本课程作为材料科学与工程专业的基础课程，旨在向学生介绍材料工程的基本理论和实践知识。
通过课程的学习，学生将深入了解材料的种类、性质、组成、加工和应用等方面的知识，培养学生对材料的认识和掌握，为进一步学习和研究材料科学与工程奠定坚实基础。
2.教学目标2.1理论掌握：通过课程学习，学生将掌握材料工程的基本理论和原理，包括材料的结构与性质、相图与相变、合金与非晶态材料、复合材料等方面的知识。
2.2实践应用：通过实验教学和实践训练，培养学生分析材料问题和解决实际工程问题的能力。
2.3专业素养：培养学生成为具有工程伦理道德素养、创新能力和团队合作精神的材料工程专业人才。
3.教学内容3.1材料的基本概念和分类3.2材料的晶体结构与性质3.3材料的非晶态结构与性质3.4材料的相图与相变3.5金属材料与合金3.6陶瓷材料3.7高分子材料3.8复合材料3.9材料的加工与应用4.教学方法4.1理论授课：通过课堂讲授，向学生介绍材料工程的基本理论和原理。
4.2实验教学：开展相关实验，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
4.3讨论和交流：组织学生进行讨论和交流，拓宽学生的思路和视野。
5.考核方式5.1平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。
5.2期中考试：对前半学期的知识进行考核。
5.3期末考试：对全年知识进行综合考核。
5.4实验考核：对实验操作和数据分析能力进行考核。
6.参考书目6.1《材料工程基础》（第三版），材料工程系编著，清华大学出版社。
6.2 《材料科学与工程导论》（第四版），William D. Callister 编著，高等教育出版社。
7.教学进度安排第1-2周：材料的基本概念和分类第3-4周：材料的晶体结构与性质第5-6周：材料的非晶态结构与性质第7-8周：材料的相图与相变第9-10周：金属材料与合金第11-12周：陶瓷材料第13-14周：高分子材料第15-16周：复合材料第17-18周：材料的加工与应用注：以上是本课程的教学大纲，具体教学内容和进度可能会根据实际情况进行调整，并由授课教师在教学过程中进行详细说明和解释。
《材料工程基础》课程教学大纲
考核方式
考核内容
对应课程目标
评分依据
考核
占比
平时作业
能够将材料复合相关原理用于特定复合材料体系选择、复合材料合成及制备中涉及的复杂工程问题解决方案的比较与综合。（30分）
3
分等级评分表法
分等级评分，评分标准见附录
30%
期中考试
阐述金属Fe、Al冶炼及粉末材料的制备的基本原理和知识，并将其用于原料制备的配方设计、工艺实施和检测分析的表述。（13~17分）
能够将材料复合相关原理用于特定复合材料体系选择、复合材料合成及制备中涉及的复杂工程问题解决方案的比较与综合。
未能认识到复合材料合成及制备有多种方案可选择；未能获取可替代的解决方案。
3
授课
（3）
讨论
（1）
11金属复合材料制备与加工
能够辨别冶金复合、铸造凝固成型；认识喷射成型、轧制复合、挤压成型、拉拔复合法，认识到复合材料合成及制备有多种方案可选择。
PPT讲授
课堂提问
3
授课(2)
12陶瓷复合材料
12.1概述
12.2增强体的制备
12.3颗粒弥散
12.4晶须强韧化
12.5纤维增强基复合材料
一、课程简介
材料工程基础是材料科学与工程专业的专业必修课；是材料科学与工程专业的本科生在已经掌握有关的材料科学基础知识的基础上，进一步拓展材料工程方面理论和实践的基础知识的一门专业核心课程。本课程将以金属材料、无机非金属材料、高分子材料的工程特点为依据，归纳并按照其在材料制备、材料加工、材料改性、材料复合四个主要方面的基本理论知识和实践过程进行讲授。通过基础知识和理论讲解，并列举工程方法的实例、及成果，使学生理解三大材料体系的合成过程、评价及原理，了解各材料体系的基本加工过程及相关影响因素，了解材料的改性技术，并建立和了解材料复合的原理和途径及材料设计的基本思路。
材料综合实验---实验大纲
材料综合实验教学大纲课程名称：《材料综合实验》课程编号：050241023课程类别：实验课课程性质：必修适用专业：金属材料工程课程总学时：24实验（上机）计划学时：24开课单位：材料科学与工程学院一、大纲编写依据1、金属材料工程专业2017版教学计划；二、实验课程地位及相关课程的联系1、《材料综合实验》是金属材料工程专业独立设置的实验教学必修课程；2、本课程以《材料科学基础》《金属热处理原理与工艺学》《材料力学性能》《工程材料学》《表面工程学》等课程为基础，可以为后期的课程设计及毕业论文（设计）以及毕业后从事相关工作打下坚实的理论及实践基础。
三、实验目的、性质和任务1、通过实验教学，使学生能够系统地运用所学专业知识和技能，综合处理实际工作中可能遇到的问题，提高学生综合应用所学知识和解决实际问题的能力；2、本课程是材料科学与工程专业教学计划中一个的实践性教学环节，属于独立设置的实验教学必修课，是在学生学完专业技术基础课及实践教学基础上进行的一次综合性实验课；3、培养学生的动手能力，使其具有一定的实际操作材料研究设备和仪器的技能。
拓展学生的知识面，培养与训练学生的创新意识，培养和提高学生思考问题、解决问题和独立工作的能力，为学生开展科学研究和金属材料方面工作奠定扎实的实践基础。
四、实验基本要求1、实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求；2、巩固和加深学生金属材料工程专业基础知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力；3、通过实验，要求学生做到：（1）实验前能够预习实验，熟练掌握实验方案并能独立操作实验，撰写合格实验报告；（2）学会实验仪器的使用，验证课程中涉及的各知识点；（3）学会分析实验现象，能够独立分析实验结果。
五、实验内容和学时分配六、教材（讲义、指导书）：《材料综合实验》实验指导书自编2017版七、考核方法和评分标准；1、材料综合实验是通过课前预习，实验操作和实验报告的撰写，培养和提高学生的自学能力，动手能力，分析和解决问题的能力，掌握科学实验报告的撰写方法。
《材料科学与工程综合实验》课程教学大纲(本科)
材料科学与工程综合实验（Comprehensive Experiments of Materials Science and Engineering）课程代码：07410085学分：1学时：32先修课程：材料科学基础，材料科学研究方法，材料测试方法，材料力学性能，材料物理性能适用专业：复合材料工程教材或实验指导书：（选填）一、课程性质与课程目标（一）课程性质本课程针对材料科学与工程大类专业完成本专业的基础课程的理论学习后开设的对应实验课程，旨在为培养学生实际动手操作能力，加深学生对材料科学与工程先导课程中基础理论知识的理解，学会综合运用各种测试方法、表征手段与工具等解决材料科学与工程实际问题的能力。
（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。
应包括知识目标和能力目标。
）课程目标1：掌握材料科学研究所需的各种微观组织表征手段，如X射线衍射仪、光学金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等设备用于表征材料的微观结构；课程目标2：掌握材料科学研究所需的各种力学和物理性能测试方法如硬度、拉伸和压缩试验、冲击韧性、摩擦磨损等力学性能测试手段和热膨胀系数、导电性等物理性能测试手段用于获得材料内在的性能参数；课程目标3：掌握利用文字报告、图表等对材料科学与工程领域的实验数据的表达和解析能力。
注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点：1.毕业要求指标点3-2. 能够在社会、环境、法律等现实约束条件下，通过技术经济环境评价对设计方案的可行性进行研究。
2.毕业要求指标点4-4. 能对实验数据或结果进行正确的分析和解释，并通过信息综合归纳总结有效的结论。
注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“✓”，也可标注“H、M、L”。
二、本课程开设的实验项目注：1.类型：指验证性、综合性、设计性等；2.要求：指必做、选做。
材料工程基础---教学大纲
《材料工程基础》课程教学大纲课程代码：050231021课程英文名称：Fundamentals of Materials Engineering课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程专业大纲编写（修订）时间：2017.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标材料工程基础是金属材料工程专业学生必修的专业基础课，是学位课，是从事材料科学与工程专业技术领域人员必备的课程。
本课程主要讲授液态金属成形工艺、金属塑性成形工艺、金属连接成形工艺、粉末冶金成形、非金属材料成形工艺及各种材料成形工艺方法的选择原则。
通过学习，使学生初步具备为不同零件的生产选择合理的制造方法的能力，为其他相关课程如工程材料学、热处理原理与工艺学以及从事新材料成形研究奠定必要的基础，同时使学生具有对典型的金属材料零件分析讨论使用不同的成形方法制造的能力。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1. 掌握液态金属成形的工艺设计、浇注系统、冒口、冷铁等的设计基本原则；掌握顺序凝固的应用，同时凝固的应用；掌握砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造等特种铸造方法的原理、特点和应用；了解3D打印等先进成形技术；2．掌握自由锻件图设计和模锻工艺；掌握板料冲压、挤压、拉拔、轧制等工艺特点和应用；了解超塑性成形、液态模锻等先进塑性成形工艺。
3. 掌握金属连接成形原理和方法；掌握电弧焊、气焊、埋弧自动焊、气体保护电阻焊、等离子弧焊与切割、压力焊、钎焊等焊接工艺原理、特点及应用；了解焊接缺陷的检验方法；了解电子束焊接等现代焊接方法。
4. 掌握粉末冶金成形工艺的方法、特点和应用。
5. 掌握塑料、橡胶、陶瓷成形方法的特点和应用。
6. 掌握各种材料成形工艺选用原则和方法。
对具体典型的金属材料零件如暖气片、机床床身、大口径地下输水管、黄铜水龙头、发动机缸体、汽车铝轮毂、大型发电子转子、大批量齿轮毛坯、柴油机曲轴、连杆、半轴、硬币、汽车面板、火车钢轨、铜线、钢瓶、船体、硬质合金刀具、显示器壳体等分析讨论使用不同的成形方法制造的合理性。
《材料工程基础》教学大纲
《材料工程基础》教学大纲材料工程基础教学大纲1.课程概述1.1课程名称：材料工程基础1.2学时：36学时1.3学分：2学分1.4课程性质：专业课1.5先修课程：无2.课程目标2.1了解材料科学与工程的基本概念和理论；2.2掌握常见工程材料的性质和应用；2.3学习材料加工和性能测试的基本原理；2.4培养学生的分析和解决问题的能力。
3.教学内容3.1材料科学与工程基础3.1.1材料工程的概念和发展历史3.1.2材料结构和性能的关系3.1.3材料的分类及其特点3.2金属材料3.2.1金属晶体结构与力学性能3.2.2金属材料的热处理3.2.3金属材料的腐蚀与防护3.3陶瓷材料3.3.1陶瓷结构和性能3.3.2陶瓷的制备和加工3.3.3陶瓷材料的应用3.4高分子材料3.4.1高分子的结构和性质3.4.2高分子材料的加工与应用3.5复合材料3.5.1复合材料的基本概念和分类3.5.2复合材料的制备和应用3.6材料加工和性能测试3.6.1材料的塑性变形和断裂3.6.2材料的热处理工艺3.6.3材料的力学性能测试4.教学方法4.1讲授与实践相结合，充分利用实验室实践环节，加强学生的动手能力；4.2借助多媒体技术，使用PPT、视频等辅助教学手段；4.3鼓励学生参与讨论和互动，培养学生的独立思考和问题解决能力。
5.评价方式5.1平时成绩（包括作业、实验报告等）占50%5.2期末考试占50%6.参考教材6.1《材料科学基础》孙洪武等主编6.2《材料制备科学与工程》王东树等主编6.3《材料加工与表征》吴奕之等主编7.教学进度安排第1-2周：课程介绍，材料工程的概念和发展历史第3-4周：金属材料的结构和性能第5-6周：金属材料的热处理第7-8周：金属材料的腐蚀与防护第9-10周：陶瓷材料的结构和性能第11-12周：陶瓷材料的制备和加工第13-14周：高分子材料的结构和性质第15-16周：高分子材料的加工与应用第17-18周：复合材料的基本概念和分类第19-20周：复合材料的制备和应用第21-22周：材料的塑性变形和断裂第23-24周：材料的热处理工艺第25-26周：材料的力学性能测试第27-28周：复习与总结第29-30周：作业布置与完成第31-32周：实验报告撰写与提交第33-34周：期末考试复习第35-36周：期末考试以上就是《材料工程基础》课程的教学大纲，旨在通过系统性的教学内容和多样化的教学方法，培养学生的材料科学与工程素养，提高学生的综合能力。
材料工程基础 教学大纲
“材料工程基础”教学大纲一. 课程的教学目的和教学任务“材料工程基础”课程是材料科学与工程专业的一门重要的学科基础课。
围绕材料生产过程主要涉及到的工程理论，本课程主要介绍与之相关的基本理论和基础研究方法。
通过本课程的学习，要使学生获得：1. 工程研究基础2. 流体力学基础3．传热学基础4. 传质与干燥5. 燃料及燃烧等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能，通过学习本课程掌握材料生产过程中相关的工程理论基本知识，具备一定的工程研究能力在传授知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生具有思维能力、自学能力、独立分析问题和解决问题的能力还要特别注意培养学生工程研究能力和综合运用所学知识去分析和解决问题的能力。
二.三. 模块及单元的教学目标与任务：1. 工程研究方法基本概念及原理：物理量单位，量纲基本概念，单值条件，量纲独立条件，π定理，量纲分析方法：量纲和谐性，量纲分析的指数法（瑞利分析法、柏金汉姆法），量纲分析的矩阵法。
相似理论：物理量相似，现象相似，相似准数（相似准则），相似三定理，相似准数及其导出，准数方程的建立。
模化研究法：模型的设计原则，近似模型方法，数值模拟方法，模化研究方法的应用。
2. 流体力学基础流体的基本物理属性：流体的连续性，流体的流动性，流体的密度和重度，流体的粘滞性，牛顿内摩擦定律。
流体静力学：作用在流体上的力，流体的静压强及两个重要特性，流体平衡微分方程，流体静力学基本方程，压强的计算基准和量度单位，静力学方程的工程应用。
流体动力学：描述流体运动的两种方法，一元流动模型的建立，连续性方程，理想流体运动微分方程，理想流体微小流束的运动方程（Bernoulli-伯努利方程），实际流体微小流束的能量方程，实际流体总流的能量方程，能量方程的工程应用，能量方程在气体流动中的应用。
流体流动及流动阻力：流体流动的状态，园管中流体的层流流动，紊流的基本特征，沿程阻力损失，局部阻力损失，流动阻力损失，管路计算，流体的输送设备：烟囱的工作原理，离心式泵与风机的工作原理，实际性能曲线，离心式泵的安装高度和气蚀现象。
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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。