《材料性能实验》教学大纲课程名称：材料性能实验课程类别（必修/选修）：必能课程英文名称：MaterialPerformanceExperiment其中实验/实践学时：32总学时/周学时/学分：32/4/2先修课程：材料科学基础、材料概论、材料性能学后续课程支撑：金属材料及热处理，毕业设计，材料腐蚀与防护授课时间：6-13周，周三下午5-8节（2023金属2班）：授课地点：4B315、4B106，交叉中心实验室6-13周：周五下午5-8节（2023金属1班）授课对象：2022金属1班：2022金属2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：李月明/特聘副研究员：孔风玉/副教授：金硕勋/讲师答骚时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，在上课教室采用一对一的答疑方式：2.充分利用现代网络手段（QQ、微信），进行远程答疑：3.课外在4B309答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（V）使用教材：《材料性能学》付华张光磊教学参考资料：《金属材料工程专业实验指导书》，罗雷主编，冶金工业出版社课程简介：材料性能实验是一门重要的专业基础实验课程，其内容涉及到各种力学、物理性能的测试原理、性能指标、测试方法及相关标准，有关性能测试设备的基本原理和使用方法。本课程要求学生了解材料在各种外界条件作用下的表现行为及特点，材料各种性能的评价指标，掌握材料各种性能的检测方法及相关标准，掌握各种性能测试对样品选取和制备的步骤、方法。使学生具备独立进行材料各种性能测试的实验设计、实验操作、观察、实验结果分析，并进行实验误差分析、数据处理的能力，巩固强化理论知识，能够适应工业实践对材料和器件的性能评价、质量检测等工作的需要。使学生进一步1
1 《 材料性能实验 》教学大纲 课程名称：材料性能实验 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称： Material Performance Experiment 总学时/周学时/学分：32/4/2 其中实验/实践学时：32 先修课程： 材料科学基础、材料概论、材料性能学 后续课程支撑： 金属材料及热处理，毕业设计，材料腐蚀与防护 授课时间： 6-13 周，周三下午 5-8 节（2023 金属 2 班）； 6-13 周，周五下午 5-8 节（2023 金属 1 班） 授课地点： 4B315、4B106，交叉中心实验室 授课对象： 2022 金属 1 班；2022 金属 2 班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 李月明/特聘副研究员；孔凤玉/副教授；金硕勋/讲师 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，在上课教室采用一对一的答疑方式；2.充分利用现代网络手段（QQ、微信），进行远程答疑； 3.课外在 4B309 答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（√ ） 使用教材：《材料性能学》 付华 张光磊 教学参考资料：《金属材料工程专业实验指导书》，罗雷 主编，冶金工业出版社 课程简介： 材料性能实验是一门重要的专业基础实验课程，其内容涉及到各种力学、物理性能的测试原理、性能指标、测试方法及相关标准，有关性能测试设 备的基本原理和使用方法。本课程要求学生了解材料在各种外界条件作用下的表现行为及特点，材料各种性能的评价指标，掌握材料各种性能的检测方 法及相关标准，掌握各种性能测试对样品选取和制备的步骤、方法。使学生具备独立进行材料各种性能测试的实验设计、实验操作、观察、实验结果分 析，并进行实验误差分析、数据处理的能力，巩固强化理论知识，能够适应工业实践对材料和器件的性能评价、质量检测等工作的需要。使学生进一步
巩固材料性能学基本理论知识的同时，培养和提高学生的自学、动手、创新能力。使学生具备分析和解决实际生产中基本问题的能力，提高学生的综合素质，为正确设计材料、生产材料和合理应用材料莫定良好的基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点3-2掌握金属材料结构/组成、性质、加目标1：1.巩固并加深对材料性能学基本概念和基本理论的理解：工工艺、服役性能之间相互关系的基本3能够设计针对金属材料制备、加工过程中所涉及2.学习、掌握材料性能实验基本知识、基本操作、基本技规律，能够分析金属材料的成分设计、的工艺进行设计并制定解决方案，能够在设计环节能、典型分析方法和实验数据处理方法：合金制备、加工过程中所涉及的工艺参中体现创新意识，并综合考虑社会、健康、安全、数、生产流程及关键控制步骤，并根据培养学生环保和可持续发展意识，具有丰动参与、积极进法律、文化及环境因素。取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识。专业相关知识制度解决方案：满足特定需求。目标2：4-2具有基于金属材料工程专业基础的培养学生解决生产和生活中的实际化学问题，进行独立思基本原理和科学方法开展专业基础实4能够基于科学原理并采用科学方法对金属材料工考、分析、计算的能力：养成理论联系实际、科学严谨、程领域复杂技术问题进行研究，包括设计实验、分验，准确分析并解释实验数据，并将实析与解释数据、并通过信息综合得出有效的结论。认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。验结果进行关联以获得有效结论的能力。实践教学进程表项目类型（验教学支撑课周次实验项目名称授课教师学时教学内容（点、难点、课程思政融入点）证/综合/设计）方法程目标2
2 巩固材料性能学基本理论知识的同时，培养和提高学生的自学、动手、创新能力。使学生具备分析和解决实际生产中基本问题的能力，提高学生的综合 素质，为正确设计材料、生产材料和合理应用材料奠定良好的基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 1. 巩固并加深对材料性能学基本概念和基本理论的理解； 2. 学习、掌握材料性能实验基本知识、基本操作、基本技 能、典型分析方法和实验数据处理方法； 培养学生环保和可持续发展意识，具有主动参与、积极进 取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识。 3-2 掌握金属材料结构/组成、性质、加 工工艺、服役性能之间相互关系的基本 规律，能够分析金属材料的成分设计、 合金制备、加工过程中所涉及的工艺参 数、生产流程及关键控制步骤，并根据 专业相关知识制度解决方案，满足特定 需求。 3 能够设计针对金属材料制备、加工过程中所涉及 的工艺进行设计并制定解决方案，能够在设计环节 中体现创新意识，并综合考虑社会、健康、安全、 法律、文化及环境因素。 目标 2： 培养学生解决生产和生活中的实际化学问题，进行独立思 考、分析、计算的能力；养成理论联系实际、科学严谨、 认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。 4-2 具有基于金属材料工程专业基础的 基本原理和科学方法开展专业基础实 验，准确分析并解释实验数据，并将实 验结果进行关联以获得有效结论的能 力。 4 能够基于科学原理并采用科学方法对金属材料工 程领域复杂技术问题进行研究，包括设计实验、分 析与解释数据、并通过信息综合得出有效的结论。 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验 证/综合/设计） 教学 方法 支撑课 程目标
重点：教学大纲，实验安全教育、劳动教育及大纲讲解难点：安全教育讲授或实验演习：进课程思政融入点：要求学生实验操作细致，培养一丝不荷的实验精神，提高实验技能，处理行实验安全教育，讲实验室安全教育，实验李月明、4实验数据坚持实事求是原则，培养学生敏业、验证解实验的基本内容目标16内容安排，大纲讲解孔风玉诚信精神。和安排：参观了解实验室。劳动教育：注意实验室卫生，参与到实验室的整理工作中，保持实验室的安全整洁有序，是一个实验工作者应有的基本宿主，也是科学开展实验的前提。测定低碳钢/铸铁/铝合金的载荷-变形曲线观察低碳钢（塑性材料）/铸铁（脆性材料）/铝合金拉伸过程中的各种现象，拉断后的断口情况，6-7人一组进行实记录和处理实验原始数据，分析其力学性能参验，需各自完成实验数：金硕勋、预习报告、实验报拉伸试验验证目标247难点：根据曲线分析低碳钢铸铁/铝合金的届服强李月明告。实验报告须有详度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等力学细的实验记录。性能指标，并对比断口的不同形貌，分析材料的实验前讲解演示。成分结构对性能的影响。课程思政融入点：强调设备的操作使用规范，测试完成后整理设备恢复原状，保持整洁，培养学3
3 6 实验室安全教育，实验 内容安排，大纲讲解 李月明、 孔凤玉 4 重点：教学大纲，实验安全教育、劳动教育及 大纲讲解 难点：安全教育 课程思政融入点：要求学生实验操作细致，培 养一丝不苟的实验精神，提高实验技能，处理 实验数据坚持实事求是原则，培养学生敬业、 诚信精神。 劳动教育：注意实验室卫生，参与到实验室的 整理工作中，保持实验室的安全整洁有序，是 一个实验工作者应有的基本宿主，也是科学开 展实验的前提。 验证 讲授或实验演习：进 行实验安全教育，讲 解实验的基本内容 和安排；参观了解实 验室。 目标 1 7 拉伸试验 金硕勋、 李月明 4 测定低碳钢/铸铁/铝合金的载荷-变形曲线 观察低碳钢（塑性材料）/铸铁（脆性材料）/铝合 金拉伸过程中的各种现象，拉断后的断口情况， 记录和处理实验原始数据，分析其力学性能参 数； 难点：根据曲线分析低碳钢铸铁/铝合金的屈服强 度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等力学 性能指标，并对比断口的不同形貌，分析材料的 成分结构对性能的影响。 课程思政融入点：强调设备的操作使用规范，测 试完成后整理设备恢复原状，保持整洁，培养学 验证 6-7 人一组进行实 验，需各自完成实验 预习报告、实验报 告。实验报告须有详 细的实验记录。 实验前讲解演示。 目标 2
生严谨的科学态度，营造爱思考、和谐、友善的实验室气氛。6-7人一组进行实维氏硬度和布氏硬度的测量验，需各自完成实验重点：掌握维氏硬度测量的原理和操作方法：金硕勋、预习报告、实验报显微硬度试验4验证目标18难点：硬度测试的操作，测量压痕的尺寸，对比李月明告。实验报告须有详不同材料的硬度差别。细的实验记录。材料：氧化铝、氧化锆、铸铁等实验前讲解演示。6-7人一组进行实材料导热系数的测定及原理，不同材料导热系数验，需各自完成实验的对比，分析材料的结构对材料性能的影响李月明、预习报告、实验报材料热学性能测定验证目标24重点：采用便携式导热仪测定导热系数，掌握原9孔风玉告。实验报告须有详理及方法：细的实验记录。难点：导热系数的测定原理。实验前讲解演示。重点：冲击力学试验的基本原理、操作方法、6-7人一组进行实注意事项。验，需各自完成实验难点：冲击力学试验的基本原理及操作。李月明、预习报告、实验报冲击试验验证目标14课程思政融入点：介绍力学性能实验在工业生产10孔风玉告。实验报告须有详及科学研究中的重要应用，让学生感受到力学性细的实验记录。能实验的基础地位，激发同学们的专业认同感和实验前讲解演示。科研热情。磁性材料的磁滞回线、孔风玉、重点：采用磁性测试设备进行磁滞回线、动态交6-7人一组进行实验证411目标2李月明动态交流磁化曲线流磁化曲线，掌握原理及方法验，需各自完成实验4
4 生严谨的科学态度，营造爱思考、和谐、友善的 实验室气氛。 8 显微硬度试验 金硕勋 、 李月明 4 维氏硬度和布氏硬度的测量 重点：掌握维氏硬度测量的原理和操作方法； 难点：硬度测试的操作，测量压痕的尺寸，对比 不同材料的硬度差别。 材料：氧化铝、氧化锆、铸铁等 验证 6 - 7 人一组进行实 验，需各自完成实验 预习报告、实验报 告。实验报告须有详 细的实验记录。 实验前讲解演示。 目标 1 9 材料热学性能测定 李月明、 孔凤玉 4 材料导热系数的测定及原理，不同材料导热系数 的对比，分析材料的结构对材料性能的影响 重点：采用便携式导热仪测定导热系数，掌握 原 理及方法 ； 难点：导热系数的测定原理。 验证 6 - 7 人一组进行实 验，需各自完成实验 预习报告、实验报 告。实验报告须有详 细的实验记录。 实验前讲解演示。 目标 2 10 冲击试验 李月明 、 孔凤玉 4 重点 ：冲击力学试验的基本原理、操作方法、 注意事项。 难点 ：冲击力学试 验的基本原理及操作 。 课程思政融入点：介绍力学性能实验在工业生产 及科学研究中的重要应用，让学生感受到力学性 能实验的基础地位，激发同学们的专业认同感和 科研热情。 验证 6 - 7 人一组进行实 验，需各自完成实验 预习报告、实验报 告。实验报告须有详 细的实验记录。 实验前讲解演示。 目标 1 11 磁性材料的磁滞回线、 动态交流磁化曲线 孔凤玉 、 李月明 4 重点：采用磁性测试设备进行磁滞回线、动态交 流磁化曲线，掌握原理及方法； 验证 6 - 7 人一组进行实 验，需各自完成实验 目标 2
难点：交流磁化曲线测量原理预习报告、实验报告。实验报告须有详细的实验记录。实验前讲解演示。6-7人一组进行实重点：采用梅特勒DSC进行低熔点金属材料的验，需各自完成实验熔点测量、非晶合金材料的玻璃化转变温度、低金属材料玻璃化转变、孔风玉、预习报告、实验报4验证非晶态材料的晶化曲线测量12目标2熔点、晶化曲线测量李月明告。实验报告须有详难点：熔点及玻璃化转变测试原理、非晶-品化固细的实验记录。相转变原理实验前讲解演示。期末总结汇报每人单独做PPT对课程思政融入点：通过学生的分析、总结、陈述，李月明、期末汇报综合413培养学生进行科学研究的基本科学素养，并通过前期实验进行总结目标2孔风玉归纳反思融会贯通，深化对于材料性能相关的认汇报。识，增强专业自信32合计n
5 难点：交流磁化曲线测量原理 预习报告、实验报 告。实验报告须有详 细的实验记录。 实验前讲解演示。 12 金属材料玻璃化转变、 熔点、晶化曲线测量 孔凤玉、 李月明 4 重点：采用梅特勒 DSC 进行低熔点金属材料的 熔点测量、非晶合金材料的玻璃化转变温度、低 非晶态材料的晶化曲线测量 难点：熔点及玻璃化转变测试原理、非晶-晶化固 相转变原理 验证 6-7 人一组进行实 验，需各自完成实验 预习报告、实验报 告。实验报告须有详 细的实验记录。 实验前讲解演示。 目标 2 13 期末汇报 李月明、 孔凤玉 4 期末总结汇报 课程思政融入点：通过学生的分析、总结、陈述， 培养学生进行科学研究的基本科学素养，并通过 归纳反思融会贯通，深化对于材料性能相关的认 识，增强专业自信。 综合 每人单独做 PPT 对 前期实验进行总结 汇报。 目标 2 合计 32
课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点出勤实验报告期末汇报53015目标一3-25目标二4-23015总计106030100备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第士二条规定：课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件历示。大纲编写时间：2025年2月24日系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。万证系（部）主任签名：日期：2025年2月24日6
6 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 实验报告 期末汇报 出勤 目标一 3-2 30 15 5 目标二 4-2 30 15 5 总计 60 30 10 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2025 年 2 月 24 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2025 年 2 月 24 日
附录：考核评分标准实验报告评分标准评分标准观测点A(90-100)B(80-89)C(60-79)D(0)按时完成，内容完整、正确，字按时完成，内容基本完整，书写延时完成，内容基本完整，未提交或后期补交，内容预习报告（权重0.2）迹清晰工整清晰能够辨识不完整，不能辨识能按要求较完整完成操作，实验基本能按要求进行操作，实操作不规范，实验步骤不操作规范，步骤合理清晰，在实验操作（权重0.2)过程安排较为合理，在规定时间验部分步骤安排不合理，完合理，未在规定的时间内规定的时间完成实验完成实验成实验时间稍为滞后完成实验未提交或后期补交，内容按时完成，内容部分欠缺，按时完成，内容全面，字迹清按时完成，内容基本完整，能够不完整，不能辨识，数摄但能够辨识，数据记录、处记录、处理、计算、作图出晰、工整，数据记录、处理、计辨识，数据记录、处理、计算、实验报告（权重0.6）理、计算、作图出现部分错算、作图正确，对实验结果分作图基本正确，对实验结果分析现大部分错误，末对实验误，对实验结果分析出现部析合理基本合理结果进行分析或分析基本分错误全部错误7
7 附录：考核评分标准 实验报告评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(80-89) C(60-79) D(0) 预习报告（权重 0.2） 按时完成，内容完整、正确，字 迹清晰工整 按时完成，内容基本完整，书写 清晰 延时完成，内容基本完整， 能够辨识 未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识 实验操作（权重 0.2） 操作规范，步骤合理清晰，在 规定的时间完成实验 能按要求较完整完成操作，实验 过程安排较为合理，在规定时间 完成实验 基本能按要求进行操作，实 验部分步骤安排不合理，完 成实验时间稍为滞后 操作不规范，实验步骤不 合理，未在规定的时间内 完成实验 实验报告（权重 0.6） 按时完成，内容全面，字迹清 晰、工整，数据记录、处理、计 算、作图正确，对实验结果分 析合理 按时完成，内容基本完整，能够 辨识，数据记录、处理、计算、 作图基本正确，对实验结果分析 基本合理 按时完成，内容部分欠缺， 但能够辨识，数据记录、处 理、计算、作图出现部分错 误，对实验结果分析出现部 分错误 未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识，数据 记录、处理、计算、作图出 现大部分错误，未对实验 结果进行分析或分析基本 全部错误
期末汇报PPT评分标准评分标准观测点A(90-100)B(80-89)C(60-79)D(0)格式规范，标题、内容等重点格式基本规范，基本能区分PPT格式排版格式较为规范，能区分主次标题标题和内容区分不明显，一目了然，字体字号统一且有主次标题和内容，排版尚和内容，排版较为整齐。不注意排版。（权重0.2)可。层次：排版整齐美观。内容丰富，清晰明确反映实验能够反映相关实验的内容及结基本能够反映相关实验的PPT内容相关结果分析，并对材料及性与实验不相关，没有进行内容，简要介绍了相关材料果分析，对相关材料及性能有一能有深入认识（包含图片或视相关内容的介绍。（权重0.5)和性。定的认知（包含图片等）。频等）。PPT讲述思路清晰，表达流畅，对所讲照着PPT直接读，不太熟未提交或后期补交，内容思路较为清晰，表达较为顺畅。练。领域内容非常熟悉，大方自信。不完整，未进行有效讲述。（权重0.3）8
8 期末汇报 PPT 评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(80-89) C(60-79) D(0) PPT 格式排版 （权重 0.2） 格式规范，标题、内容等重点 一目了然，字体字号统一且有 层次；排版整齐美观。 格式较为规范，能区分主次标题 和内容，排版较为整齐。 格式基本规范，基本能区分 主次标题和内容，排版尚 可。 标题和内容区分不明显， 不注意排版。 PPT 内容 （权重 0.5） 内容丰富，清晰明确反映实验 相关结果分析，并对材料及性 能有深入认识（包含图片或视 频等）。 能够反映相关实验的内容及结 果分析，对相关材料及性能有一 定的认知（包含图片等）。 基本能够反映相关实验的 内容，简要介绍了相关材料 和性。 与实验不相关，没有进行 相关内容的介绍。 PPT 讲述 （权重 0.3） 思路清晰，表达流畅，对所讲 领域内容非常熟悉，大方自信。 思路较为清晰，表达较为顺畅。 照着 PPT 直接读，不太熟 练。 未提交或后期补交，内容 不完整，未进行有效讲述