《材料物理性能实验》课程教学大纲

《材料物理性能实验》课程教学大纲

一、课程基本信息

1．课程编码：U04M21186

2．课程名称：材料物理性能实验

3．学时/学分：8/0.5

4. 实验项目数：4个

5．先修课程： 材料物理性能

6．开课单位：材料学院

7．开课学期：秋

8．课程类别：学科基础课程

9．课程简介

《材料物理性能实验》为材料科学与工程专业学生必修的一门实践训练课程。课程涉及材料电、热、磁等内容，通过基本实验项目的设计，要求学生掌握材料基本物理性能的测量方法，掌握材料物理性能实验数据的记录方法以及对实验数据的深入分析能力，了解材料组织、成分等与性能之间的关联，加深对材料物理性能基础理论的理解，具备材料物理性能测试、分析以及实验设计的能力。

“Experiment of physical properties of materials” is a required practical training course for students majoring in materials science and engineering. The course coversthe electrical, thermal, magnetic and other physical properties of materials. Through the design of basic experimental projects, students are required to master the measurement method of basic physical properties of materials, the recording method of experimental data and the ability of in-depth analysis of experimental data, understand the relationship between material organization, composition and performance, deepen the understanding of basic theory of physical properties of materials.Students are required to have the ability to test, analyze and design the physical properties of materials.

二、教学目标

课程目标1：针对材料物理性能相关的复杂工程问题，基于基本物理实验原理和方法进行提出研究方案，进行物理性能试验设计。

课程目标2：按照材料物理性能实验设计方案，选择正确的实验、模拟以及物理性能分析和测试手段开展实验研究，并获得物理性能相关数据。

课程目标3：科学地整理物理性能相关实验数据，分析和解释实验数据，总结实验规律，获得正确有效的实验结论。

课程目标4：掌握材料物理性能分析测试设备的工作原理和方法，具备选择和正确使用现代材料分析表征工作的能力。

课程目标5：能够利用适当的现代测试工具针对特定复杂工程问题进行分析、预测和模拟，请解释其局限性。

三、教学内容及教学要求

实验一 双电桥测定热处理和成分对合金的电阻率的影响（支撑课程目标1、2、3、4、5）

教学要求：利用双电桥法测量不同成分材料的电阻率，从而研究成分或热处理对钢的电阻率ρ的影响

实验二 利用膨胀仪测定合金相变温度（支撑课程目标1、2、3、4、5）

教学要求：掌握机械式膨胀仪的结构和使用方法，用机械膨胀仪测量亚共析钢在加热和冷却过程中的相变温度，求亚共析钢在某一温度范围内的线膨胀系数。

实验三 利用差示扫描量热法测定金属的相变温度及热焓（支撑课程目标1、2、3、4、5）

教学要求：所以利用差示扫描量热法可以准确的测得金属的熔点及熔融热焓。

实验四 材料的电磁特性实验（支撑课程目标1、2、3、4、5）

教学要求：了解材料电磁特性实验仪的构造和基本原理，并研究锑化铟材料温度霍尔效应与电阻的关系，霍尔电势、电阻率与磁场的关系及伏安特性。

四、 思政育人

1.目标：将社会主义核心价值观和唯物主义辩证思想贯穿于实验课程中，教育学生认清时代责任和历史使命，充分发挥课堂育人主渠道的功能。

2. 教学内容：1）培养学生团队合作意识；2）以经典材料学科励志人物、事件启发学生的爱国及刻苦奋斗精神；3）实验分析中注重理论联系实际、尊重实验数据、客观，辩证地分析实验数据。

3. 教学方法：小组实验教学，优化学生之间的分工合作，启发学生自行设计、自行组队实验等。

五、实验项目内容及学时分配

注:实验类型分为验证、综合、设计、创新。实验要求分为必修、选修。

六、实验安全事项

在实验课程之前对学生进行安全教育警示和说明，在实验讲义中明确指出安全注意事项。具体安全事项有以下几点：

1.材料热分析实验过程中注意在实验开始前循环水的打开，实验完成后及时断水断电。

2.实验过程中不要乱碰危险物品，如液氮等。

3.遵守实验规则，禁止追逐打闹。

七、主要教材及教学参考书（包括实验指导书）

八、实验报告要求

实验报告应以书面形式提交，按照每个实验项目要求内容进行填写，对实验原始数据的记录应该详实，且实事求是，对实验数据结果的分析应具体且深入。

九、使用的主要仪器设备说明

十、主要消耗材料

实验原材料：不同碳含量的碳钢材料、45钢圆柱样，低熔点金属材料

十一、考核方式及成绩评定