西安交通大学：材料科学与工程专业《材料工程设备认知实验》课程教学大纲.pdf_大学文库

要求学生了解常用材料制备、分析测试仪器设备的种类和主要用途。课程教学中，要求教师不仅讲述实验仪器设备的基本原理和用途，还要介绍各种仪器设备的特点及其适用范围，让学生理解应该从材料研究的需要出发，寻求合适的材料制备和分析测试的解决方案。通过介绍实验方法和规范，帮助学生建立工程意识，了解与材料工程实验技术相关的技术标准、职业规范，树立安全意识等。2.2课程的目标及学生应该达到的能力1.了解材料制备和分析测试仪器设备的工作原理和使用方法，了解设备的主要用途和适用性。认识实验室常用的材料制备及加工设备。了解定向凝固、感应熔炼等铸造成型设备，激光焊、焊接机器人、金属3D打印等金属焊接和增材制造设备，等离子烧结、冷等静压、热压、球磨等无机非金属材料粉末冶金设备，离子氮化、离子注入、磁控溅射、多弧离子镀、脉冲激光沉积等表面改性和薄膜的制备设备，以及一些金属切割加工设备和方法，了解各种材料制备和加工设备的基本原理、用途、适用范围和局限性。认识实验室常用的材料分析和测试仪器设备。了解透射式电子显微镜镜、扫描式电子显微镜镜、聚焦离子束系统等材料微观组织和形貌分析及微纳加工仪器，扫描隧道显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪等材料微观形貌、结构和物相分析仪器，电子万能试验机、电液伺服和高频疲劳试验机、摩擦磨损和纳米力学测量系统等材料力学性能测试设备，电化学测试系统、差热分析等分析测试仪器，了解各种材料分析和测试仪器设备的基本原理、用途、适用范围和局限性。支撑毕业要求指标点5-1：充分了解现代工程工具、测试仪器、信息技术工具和模拟软件的工作原理和使用方法，并理解其局限性。2.了解科学实验的基本要求和规范、实验技术人员职业道德和实验安全规程。了解材料学科科学实验的基本规律和要求，了解实验准备工作、规范化的实验步骤、完整的实验记录和数据处理等对于实验结果可靠性的重要作用。理解遵守实验设备操作规范对于降低实验室安全风险的重要性。了解实验技术人员诚实守信，坚守职业道德的重要性。支撑毕业要求指标点8-3：理解工程师对公众安全、健康和福证以及社会环

要求学生了解常用材料制备、分析测试仪器设备的种类和主要用途。课程教学中，要求教师不仅讲述实验仪器设备的基本原理和用途，还要介绍各种仪器设备的特点及其适用范围，让学生理解应该从材料研究的需要出发，寻求合适的材料制备和分析测试的解决方案。通过介绍实验方法和规范，帮助学生建立工程意识，了解与材料工程实验技术相关的技术标准、职业规范，树立安全意识等。 2.2 课程的目标及学生应该达到的能力 1.了解材料制备和分析测试仪器设备的工作原理和使用方法，了解设备的主要用途和适用性。认识实验室常用的材料制备及加工设备。了解定向凝固、感应熔炼等铸造成型设备，激光焊、焊接机器人、金属 3D 打印等金属焊接和增材制造设备，等离子烧结、冷等静压、热压、球磨等无机非金属材料粉末冶金设备，离子氮化、离子注入、磁控溅射、多弧离子镀、脉冲激光沉积等表面改性和薄膜的制备设备，以及一些金属切割加工设备和方法，了解各种材料制备和加工设备的基本原理、用途、适用范围和局限性。认识实验室常用的材料分析和测试仪器设备。了解透射式电子显微镜镜、扫描式电子显微镜镜、聚焦离子束系统等材料微观组织和形貌分析及微纳加工仪器，扫描隧道显微镜、原子力显微镜、X 射线衍射仪、红外光谱仪等材料微观形貌、结构和物相分析仪器，电子万能试验机、电液伺服和高频疲劳试验机、摩擦磨损和纳米力学测量系统等材料力学性能测试设备，电化学测试系统、差热分析等分析测试仪器，了解各种材料分析和测试仪器设备的基本原理、用途、适用范围和局限性。支撑毕业要求指标点 5-1：充分了解现代工程工具、测试仪器、信息技术工具和模拟软件的工作原理和使用方法，并理解其局限性。 2.了解科学实验的基本要求和规范、实验技术人员职业道德和实验安全规程。了解材料学科科学实验的基本规律和要求，了解实验准备工作、规范化的实验步骤、完整的实验记录和数据处理等对于实验结果可靠性的重要作用。理解遵守实验设备操作规范对于降低实验室安全风险的重要性。了解实验技术人员诚实守信，坚守职业道德的重要性。支撑毕业要求指标点 8-3：理解工程师对公众安全、健康和福祉以及社会环

四、教学安排详表教学方式对课程目标的学时教学要求序号教学内容（授课、实验、分配（知识要求及能力要求）支撑关系上机、讨论）认识金属铸造设备和方法、了解部分金属切割方法。了解设备课程目标1工作原理，了解实验准备、实验过程和后处理步骤，主动了解2实验定向凝固、感应熔炼、水刀、线切割课程目标2实验室安全相关知识。课程目标3实验认识焊接设备和方法、了解部分金属增材制造方法。了解设备课程目标1工作原理，了解实验准备、实验过程和后处理步骤，主动了解22激光焊、焊接机器人、金属3D打印课程目标2实验室安全相关知识。课程目标3实验认识无机非金属材料制备以及热喷涂设备和方法。了解设备工课程目标1PAS烧结、冷等静压、热压、球磨、等高作原理，了解实验准备、实验过程和后处理步骤，主动了解实2课程目标23子喷涂、超音速喷涂、冷喷涂验室安全相关知识。课程目标3实验课程目标1高子氮化、高子注入、磁控溅射、多弧离认识表面改性与蒋膜制备设备和方法。了解设备工作原理，了2课程目标2子镀、PLD解实验准备和实验步骤，主动了解实验室安全相关知识。课程目标3实验课程目标1认识材料微观组织和形貌分析设备和方法。了解仪器工作原理25透射电镜、扫描电镜、FIB课程目标2和实验步骤、试样和实验准备要求，了解实验室安全相关知识。课程目标3实验课程目标1认识材料微观形貌、结构和物相分析设备和方法。了解仪器工26STM、AFM、XRD、红外光谱作原理和实验步、试样和实验准备要求，了解实验室安全相课程目标2关知识。课程目标3实验课程目标1电子万能试验机、电液例服、高频疲劳、认识材料力学性能测试设备和方法。了解设备工作原理和实验课程目标22摩擦磨损步骤、试样和实验准备要求，了解实验室安全相关知识。课程目标3

四、教学安排详表序号教学内容学时分配教学方式（授课、实验、上机、讨论）教学要求（知识要求及能力要求）对课程目标的支撑关系 1 定向凝固、感应熔炼、水刀、线切割 2 实验认识金属铸造设备和方法、了解部分金属切割方法。了解设备工作原理，了解实验准备、实验过程和后处理步骤，主动了解实验室安全相关知识。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 2 激光焊、焊接机器人、金属 3D 打印 2 实验认识焊接设备和方法、了解部分金属增材制造方法。了解设备工作原理，了解实验准备、实验过程和后处理步骤，主动了解实验室安全相关知识。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 3 PAS 烧结、冷等静压、热压、球磨、等离子喷涂、超音速喷涂、冷喷涂 2 实验认识无机非金属材料制备以及热喷涂设备和方法。了解设备工作原理，了解实验准备、实验过程和后处理步骤，主动了解实验室安全相关知识。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 4 离子氮化、离子注入、磁控溅射、多弧离子镀、PLD 2 实验认识表面改性与薄膜制备设备和方法。了解设备工作原理，了解实验准备和实验步骤，主动了解实验室安全相关知识。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 5 透射电镜、扫描电镜、FIB 2 实验认识材料微观组织和形貌分析设备和方法。了解仪器工作原理和实验步骤、试样和实验准备要求，了解实验室安全相关知识。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 6 STM、AFM、XRD、红外光谱 2 实验认识材料微观形貌、结构和物相分析设备和方法。了解仪器工作原理和实验步骤、试样和实验准备要求，了解实验室安全相关知识。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 7 电子万能试验机、电液伺服、高频疲劳、摩擦磨损 2 实验认识材料力学性能测试设备和方法。了解设备工作原理和实验步骤、试样和实验准备要求，了解实验室安全相关知识。课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3

五、实践环节实验对课程目标实验名称实验内容教学方法编号的支撑关系定向凝固、感应熔炼等铸造设备和集中讲解，课课程目标1金属铸造设备技术介绍后完成实验课程目标21和方法水刀、线切割等用于金属切割的方报告课程目标3法介绍激光焊、焊接机器人等焊接设备和焊接设备和方集中讲解，课课程目标1技术介绍2法、了解部分后完成实验课程目标2金属3D打印机和3D打印技术介金属增材制造报告课程目标3绍认识无机非金PAS烧结、冷等静压、热压、球磨属材料制备以课程目标1等无机非金属材料制备设备和技集中讲解，课术介绍后完成实验课程目标23及热喷涂设备报告和方法等离子喷涂、超音速喷涂、冷喷涂课程目标3等涂层制备设备和技术介绍离子氮化、离子注入等表面改性设认识表面改性集中讲解，课课程目标1备和技术介绍与薄膜制备设后完成实验课程目标2磁控溅射、多弧离子镀、PLD等报告备和方法课程目标3物理气相沉积设备和技术介绍透射电镜、扫描电镜等材料微观分认识材料微观集中讲解，课课程目标1析设备介绍5组织和形貌分后完成实验课程目标2聚焦离子束（FIB）设备及微纳加报告析设备和方法课程目标3工技术介绍扫描隧道显微镜（STM）、原子显认识材料微观微镜（AFM）等表面微观形貌和课程目标1集中讲解，课形貌、结构和结构分析仪器介绍后完成实验课程目标26物相分析设备、X射线衍射仪（XRD）、红外光报告课程目标3和方法谱仪等材料物相和结构分析仪器介绍电子万能试验机等静态力学性能测试设备及技术介绍认识材料力学集中讲解，课课程目标1电液伺服材料试验机、高频疲劳试7后完成实验课程目标2性能测试设备验机等材料疲劳性能测试设备介绍报告课程目标3和方法摩擦磨损试验机及摩擦学性能测试方法介绍认识材料微观纳米力学测量系统及微纳尺度材力学性能、电料力学性能测试方法介绍集中讲解，课课程目标1化学、热分析后完成实验课程目标28电化学测试系统介绍等分析测试设差热分析仪等材料热分析方法介报告课程目标3绍备和方法六、考核方式及成绩构成6.1考核成绩构成学生必须完成认知实验的全部任务，并提交实验报告。根据该课程对毕业要求的支撑情况，课程考核方式与课程目标达成计算的比例及成绩比例如下

五、实践环节实验编号实验名称实验内容教学方法对课程目标的支撑关系 1 金属铸造设备和方法定向凝固、感应熔炼等铸造设备和技术介绍水刀、线切割等用于金属切割的方法介绍集中讲解，课后完成实验报告课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 2 焊接设备和方法、了解部分金属增材制造激光焊、焊接机器人等焊接设备和技术介绍金属 3D 打印机和 3D 打印技术介绍集中讲解，课后完成实验报告课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 3 认识无机非金属材料制备以及热喷涂设备和方法 PAS 烧结、冷等静压、热压、球磨等无机非金属材料制备设备和技术介绍等离子喷涂、超音速喷涂、冷喷涂等涂层制备设备和技术介绍集中讲解，课后完成实验报告课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 4 认识表面改性与薄膜制备设备和方法离子氮化、离子注入等表面改性设备和技术介绍磁控溅射、多弧离子镀、PLD 等物理气相沉积设备和技术介绍集中讲解，课后完成实验报告课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 5 认识材料微观组织和形貌分析设备和方法透射电镜、扫描电镜等材料微观分析设备介绍聚焦离子束（FIB）设备及微纳加工技术介绍集中讲解，课后完成实验报告课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 6 认识材料微观形貌、结构和物相分析设备和方法扫描隧道显微镜（STM）、原子显微镜（AFM）等表面微观形貌和结构分析仪器介绍、X 射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪等材料物相和结构分析仪器介绍集中讲解，课后完成实验报告课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 7 认识材料力学性能测试设备和方法电子万能试验机等静态力学性能测试设备及技术介绍电液伺服材料试验机、高频疲劳试验机等材料疲劳性能测试设备介绍摩擦磨损试验机及摩擦学性能测试方法介绍集中讲解，课后完成实验报告课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 8 认识材料微观力学性能、电化学、热分析等分析测试设备和方法纳米力学测量系统及微纳尺度材料力学性能测试方法介绍电化学测试系统介绍差热分析仪等材料热分析方法介绍集中讲解，课后完成实验报告课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 六、考核方式及成绩构成 6.1 考核成绩构成学生必须完成认知实验的全部任务，并提交实验报告。根据该课程对毕业要求的支撑情况，课程考核方式与课程目标达成计算的比例及成绩比例如下