— 1 — 附件 东北大学本科生实验课程教学大纲 一、实验课程基本信息 课程编号 A3801001030 课程中文名称 材料的力学性能实验 课程英文名称 Experiments of Material Mechanical Properties 所属类 ̸ 课群 专业方向类 课程类型 █必修课 □选修课 总学时 4 总学分 0.125 课程负责人 王磊 （成员：张滨、刘杨） 开课单位 材料科学与工程学院材料系 适用专业 材料科学与工程 考核方式 及说明 考试方式 █考试 □考查 成绩录入 █百分制 □五级分制 □二级分制 成绩组成及说明： (1) 缺口敏感性实验成绩占 10%； (2) 低温系列冲击实验 10%； (3) 两个实验分数总和占该门课程总分的 20%（闭卷考试卷面成绩占 80%） 先修课程 材料科学基础/金属学及热处理，工程力学 选用教材 《材料的力学性能实验指导书》，张滨编写 校内使用 主要教学 参考书 （1）《材料的力学性能》，王磊主编，沈阳：东北大学出版社，2014 年 （2）《材料的力学性能》（郑修麟主编，西北工业大学出版社，2000 年）
— 2 — 二、实验课程简介 三、课程目标及与毕业要求的关系 课程 目标 课程目标的表述 指标点 指标点的表述 达成途 径 1 掌握缺口敏感性力学性能指 标的物理意义及其关键影响 因素，培养学生对静拉伸过程 中材料力学行为的宏观规律 及微观本质的理解和对比分 析能力。 毕业要求 1.3 掌握材料专业基础知识，能针 对材料工程问题进行软硬件分 析与设计 分组实验 / 实 验 数 据记录与 处 理 / 撰 写实验报 告 2 培养学生运用材料的断裂相 关力学性能知识，开展低温系 列冲击实验，加深对材料的韧 脆转变及韧脆转变温的理解， 培养学生提出解决冷脆断裂 相关的复杂工程问题方案的 能力。 毕业要求 3.1 掌握材料与工程设计和产品开 发全周期、全流程的基本设计、 开发方法与技术。能够运用专 业基础知识提出解决复杂工程 问题的方案 分组实验 / 实 验 数 据记录与 处 理 / 撰 写实验报 告 四、实验教学内容及与课程目标的联系 材料的强度和韧性系衡量结构材料优劣的首要指标，准确认知材料的强度、韧性与 其微观组织结构状态的变化规律，科学地将其运用于工程实际，是材料设计与加工、机 械设计和制造工作者之历史使命；亦为实现材料高效、安全、低耗、及环境友好应用之 基础。 《材料的力学性能实验》作为材料科学与工程专业的必修课《材料的力学性能》的 辅助教学环节，目标在于使学生加深对材料力学性能理论的理解，掌握材料力学性能的 研究方法和实验原理。启发学生自主设计实验方案，自己动手安装、设置实验设备，培 养学生良好的科学研究习惯，培养科学研究和实践能力，培养针对复杂工程问题进行分 析、提出解决方案的能力。 实验序号 实验教学内容 学时分配 对应的课程 目标 重点和难点 要求 理 论 上 机 实验 /设 计 课 外
— 3 — 五、教学方法 六、考核与成绩评定方法 缺口敏感 性实验 1． 试样原始尺寸准确 测量并记录； 2． 试样夹持及应变规 安装； 3． 对比试样拉伸性能 指标获得及数据分 析 4． 实验报告撰写 0 0 2 0 课程目标 1 对于应力状 态和应力集 中的理解 理解在静拉 伸过程中材 料发生弹性 变形、塑性 变形和断裂 各阶段的宏 观规律及微 观本质 低温系列 冲击实验 1. 试样冷处理； 2. 试样正确安装及摆 锤准备； 3. 数据处理与分析； 4. 实验报告撰写。 0 0 2 0 课程目标 2 理解开冲击 试样开缺口 的意义； 能够正确测 定材料的冲 击韧性；正 确理解冷脆 转变的物理 意义，能够 求出材料的 韧脆转变温 度。 1. 面授课上预先讲解实验，学生讨论相关实验的性能指标的物理意义； 2. 现场讲解与分组实验相结合形式，每 10 人为一组，每组自行操作，个人自行 处理数据，并撰写实验报告。 提高学生针对工程实际问题进行分析，培养学生提出解决复杂工程问题方案的能 力。 考核方法：采取实验过程考査、实验报告撰写等途径考核实验教学目标达成情况， 最终落到实验报告上。对材料拉伸变形、断裂、冷脆转变等行为基本原理的理解正确， 分别完成两个典型实验，并分别撰写实验报告，每次批改给出分数，最后将两个实验 成绩相加，并入到闭卷考试的成绩中；培养学生实践能力为主要实验教学目标的内容 采取实验过程表现及实验报告内容分析获得考评。 成绩评定方法：实验 1 成绩占 10%，实验 2 成绩占 10%，考试卷面成绩占 80%
— 4 — 七、成绩评定与课程目标对应关系 课程目标 试卷考核分值 实验课程目标 1 10 实验课程目标 2 10 八、课程评价与持续改进机制 九、考核评价标准 基本要求 报告 评价标准 知识掌握情况 得分 课程目标 1 实验 报告 对材料强度、塑性、受力状态、应力集中等行为认知清 晰，理解正确。概念严谨，实验报告逻辑清晰、数据处 8-10 实验课程评价： 本力学性能实验课程通过教师课题预先讲解、现场讲解、学生分组实验，实现设 备操作、实验结果的正确获得、数据的正确分析，并最终落实到学生提交的实验报告 上来反馈学生对相关知识的掌握情况。根据学生实验报告的完成情况及实验报告分析， 综合评价学生实验对复杂工程问题的解决方案提出的能力培养。以此对该实验课程的 目标达成度进行客观评价。 持续改进机制： 本课程培养学生能够基于材料科学专业、特别是材料的力学性能相关的基本理论 进行相关实验研究，并掌握材料的基本力学性能制备测试方法和规范，培养学生分析、 解决实际工程问题的能力，以及实际对复杂工程问题提出解决方案的能力。基于课程 评价机制，并结合学生的反馈，进一步增强学生针对具体实际工程问题进行实验设计 和提出解决方案的能力，增加学生参与试样加工，并设置更长的实验时间，在实验过 程中学生可以进行互相讨论，在讨论中加深对材料理论的理解及对设备实际操作的互 相交流
— 5 — 撰写 内容 理正确，获得结果准确无误。 对材料强度、塑性、受力状态、应力集中等行为认知基 本清晰，理解基本正确。实验报告逻辑较清晰、数据处 理正确，获得结果准确。 60-80 对材料强度、塑性、受力状态、应力集中等行为认知不 足，理解基本不正确。实验报告逻辑不太清晰、数据获 得欠缺依据。 40-60 不能理解材料强度、塑性、受力状态、应力集中等行为， 问题理解不正确，实验报告撰写无逻辑、数据处理不正 确。 ＜40 课程目标 2 实验 报告 撰写 内容 对材料冷脆转变、断裂、冲击韧性等力学行为本质的理 解正确，表达清晰；对工程问题分析理由充分，分析结 论正确 80-100 对材料冷脆转变、断裂、冲击韧性等力学行为本质的理 解基本正确，表达较清晰；对工程问题分析理由较充分， 分析结论基本正确 60-80 对材料冷脆转变、断裂、冲击韧性等力学行为本质的理 解有偏差，表达不够清晰；对工程问题分析理由不全面， 分析结论存在部分错误 40-60 不能理解材料冷脆转变、断裂、冲击韧性等的力学行为 本质，报告表达错误；对工程问题分析无理由，分析结 论错误 ＜40 十、达成情况评价标准 达成情况/评价 等级 评分等级 (分) 课程目标达成情况评价标准 优秀 ＞9 熟练掌握材料在静载下的力学性能、断裂与失效、 环境下力学行为的基本原理，具有运用专业基础知 识分析较复杂材料工程问题的能力 良好 8-9 较好地掌握材料在静载下的力学性能、断裂与失 效、环境下力学行为的基本原理，基本具有运用专 业基础知识分析较复杂工程问题的能力