《材料科学与工程实验-2》教学大纲执笔人:葛佳萍审核人:宗鹏安负责人:朱云峰一、课程基本信息课程代码MSE310052开课学院材料科学与工程学院课程名称(中材料科学与工程实验-2文)课程名称(英Experiments for Material Science and Engineering:Part II文)面向专业材料科学与工程专业学分2总学时320理论学时实验学时32讨论/线上学时上机学时00先修课程材料工程基础、固体物理、材料物理二、课程简介1、中文简介本课程是材料科学与工程专业本科生的专业基础实验课程,包括了材料工程原理、粉体工程(粉体科学与工程)、工程测试技术与仪表、反应工程概论等课程的相关知识,是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产及相关工作必备的专业基础。2、英文简介This course is a professional basic experimental course for undergraduatesmajoring in inorganic non-metallic material engineering. It contains the knowledge ofprinciples of material engineering, powder engineering (powder science andengineering),engineeringtest techniqueand instrument,introductionto reactionengineering, etc.This course is the basis for students to learn specialized courses andengage in scientific research and production of their major.三、课程目标通过本实验课程的学习和训练,使学生将理论知识与实际相结合,培养学生的工程实验设计和实施的能力、动手能力和独立分析问题、解决问题的能力,进
《材料科学与工程实验-2》教学大纲 执笔人:葛佳萍 审核人: 宗鹏安 负责人: 朱云峰 一、课程基本信息 课程代码 MSE310052 开课学院 材料科学与工程学院 课程名称(中 文) 材料科学与工程实验-2 课程名称(英 文) Experiments for Material Science and Engineering:Part II 面向专业 材料科学与工程专业 学分 2 总学时 32 理论学时 0 实验学时 32 讨论/线上学时 0 上机学时 0 先修课程 材料工程基础、固体物理、材料物理 二、课程简介 1、中文简介 本课程是材料科学与工程专业本科生的专业基础实验课程,包括了材料工程 原理、粉体工程(粉体科学与工程)、工程测试技术与仪表、反应工程概论等课 程的相关知识,是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产及相关工作必备的 专业基础。 2、英文简介 This course is a professional basic experimental course for undergraduates majoring in inorganic non-metallic material engineering. It contains the knowledge of principles of material engineering, powder engineering (powder science and engineering), engineering test technique and instrument, introduction to reaction engineering, etc. This course is the basis for students to learn specialized courses and engage in scientific research and production of their major. 三、课程目标 通过本实验课程的学习和训练,使学生将理论知识与实际相结合,培养学生 的工程实验设计和实施的能力、动手能力和独立分析问题、解决问题的能力,进
一步巩固已学的专业基础知识。具体课程目标如下:课程目标1:结合材料科学与工程基本专业知识,了解材料科学与工程领域的最新研究进展和发展趋势,通过相关文献的调研到复杂工程问题的研究,找出关键的科学问题,并提出相应的解决方案。课程目标2:运用所学材料科学与工程专业知识,正确并专业表达具体实验问题以及具体实验的解决方案,通过实验结果分析实验方案的可行性。课程目标3:针对材料具体性质,通过实验表征方法科学合理的测试相关性质,在此基础上,实现对材料生产工艺的优化设计和开发。课程目标4:通过对材料不同物理性质方面的具体实验表征测试性能的掌握,能够结合材料性能的影响因素进行综合分析,初步具备材料的组成、结构、性能等表征方法以及分析能力,具有解决复杂问题的能力。课程目标5:在材料科学与工程专业的实验课程中,注重培养学生的团队协作能力,能够利用各种实验操作过程中,锻炼学生的分工、管理以及责任、自控能力。课程目标6:在掌握材料科学与工程专业基础知识的同时,利用实验课程的特点,培养学生管理和独立自主的能力。在实验过程中,培养学生整体的实验技能和素养。课程目标7:通过本实验课程的学习,培养学生对实验结果分析和总结的能力,初步培养学生对实验结果进行多形式、多方位的制作和展示。本课程目标对毕业要求指标点的支撑关系:毕业要求毕业要求指标点内容课程目标权重课程目标1:结合材料科学与工程基本能结合文献研究,对复杂专业知识,了解材料科学与工程领域的工程问题的影响因素进行最新研究进展和发展趋势,通过相关文2.3分析论证,寻求可替代的0.5献的调研到复杂工程问题的研究,找出解决方案,认识到解决方关键的科学问题,并提出相应的解决问案的多样性题。课程目标2:运用所学材料科学与工程能正确表达工程问题的解专业知识,正确并专业表达具体实验问2.4决方案,并分析解决方案0.4题以及具体实验的解决方案,通过实验的合理性结果分析实验方案的可行性。能对材料及生产工艺进行设计/开发,并进行优选。课程目标3:针对材料具体性质,通过3.3能够用图纸、报告或实物实验表征方法科学合理的测试相关性0.3-等形式,呈现设计/开发成质,在果。能根据复杂工程应用的需课程目标4:通过对材料不同物理性质要,对材料组成、结构、性方面的具体实验表征测试性能的掌握,4.10.7能及工艺相互关系进行研能够结合材料性能的影响因素进行综究和实验验证合分析,初步具备材料的组成、结构
一步巩固已学的专业基础知识。具体课程目标如下: 课程目标 1:结合材料科学与工程基本专业知识,了解材料科学与工程领域的最新研 究进展和发展趋势,通过相关文献的调研到复杂工程问题的研究,找出关键的科学问题,并 提出相应的解决方案。 课程目标 2:运用所学材料科学与工程专业知识,正确并专业表达具体实验问题以及 具体实验的解决方案,通过实验结果分析实验方案的可行性。 课程目标 3:针对材料具体性质,通过实验表征方法科学合理的测试相关性质,在此 基础上,实现对材料生产工艺的优化设计和开发。 课程目标 4:通过对材料不同物理性质方面的具体实验表征测试性能的掌握,能够结 合材料性能的影响因素进行综合分析,初步具备材料的组成、结构、性能等表征方法以及分 析能力,具有解决复杂问题的能力。 课程目标 5:在材料科学与工程专业的实验课程中,注重培养学生的团队协作能力, 能够利用各种实验操作过程中,锻炼学生的分工、管理以及责任、自控能力。 课程目标 6:在掌握材料科学与工程专业基础知识的同时,利用实验课程的特点,培 养学生管理和独立自主的能力。在实验过程中,培养学生整体的实验技能和素养。 课程目标 7:通过本实验课程的学习,培养学生对实验结果分析和总结的能力,初步 培养学生对实验结果进行多形式、多方位的制作和展示。 本课程目标对毕业要求指标点的支撑关系: 毕业要求 毕业要求指标点内容 课程目标 权重 2.3 能结合文献研究,对复杂 工程问题的影响因素进行 分析论证,寻求可替代的 解决方案,认识到解决方 案的多样性 课程目标 1:结合材料科学与工程基本 专业知识,了解材料科学与工程领域的 最新研究进展和发展趋势,通过相关文 献的调研到复杂工程问题的研究,找出 关键的科学问题,并提出相应的解决问 题。 0.5 2.4 能正确表达工程问题的解 决方案,并分析解决方案 的合理性 课程目标 2:运用所学材料科学与工程 专业知识,正确并专业表达具体实验问 题以及具体实验的解决方案,通过实验 结果分析实验方案的可行性。 0.4 3.3 能对材料及生产工艺进行 设计/开发,并进行优选。 能够用图纸、报告或实物 等形式,呈现设计/开发成 果。 课程目标 3:针对材料具体性质,通过 实验表征方法科学合理的测试相关性 质,在 0.3 4.1 能根据复杂工程应用的需 要,对材料组成、结构、性 能及工艺相互关系进行研 究和实验验证 课程目标 4:通过对材料不同物理性质 方面的具体实验表征测试性能的掌握, 能够结合材料性能的影响因素进行综 合分析,初步具备材料的组成、结构、 0.7
性能等表征方法以及分析能力,具有解决复杂问题的能力。具备一定的人际交往能课程目标5:在材料科学与工程专业的力,团队合作精神,能够控实验课程中,注重培养学生的团队协作9.1制自我并了解、理解他人能力,能够利用各种实验操作过程中,0.2需求和意愿,在团队中起锻炼学生的分工、管理以及责任、自控到一定的协调、管理作用能力。课程目标6:在掌握材料科学与工程专在工程实践中,能组织团业基础知识的同时,利用实验课程的特队成员开展工作:能独立完成团队分配的工作;能点,培养学生管理和独立自主的能力。9.20.3胜任团队成员的角色与责在实验过程中,培养学生整体的实验技任:能倾听其他团队成员能和素养。的意见。课程目标7:通过本实验课程的学习,能通过口头、书面、图表、培养学生对实验结果分析和总结的能工程图纸等方式与业界同10.10.3力,初步培养学生对实验结果进行多形行及社会公众进行有效沟通和交流。式、多方位的制作和展示。本课程复杂工程问题的支撑:复杂工程问题描述课程对解决复杂工程问题能力培养的贡献点材料加工及制备过程中,涉及到多种参数的本实验课程主要涉及到“三传一反”及粉测量及结果分析。每一体工程相关知识点。通过本实验课程的学习和个生产流程运转情况训练,使学生将理论知识与实际相结合,建立的好坏,都需要具体参实际工程问题框架,将工程问题从概念化转为数的支撑。选择并使用实体化,并培养学生的工程实验设计和实施的仪器仪表测量并分析能力、动手能力和独立分析问题、解决问题的数据,形成相应的文案能力,进一步巩固已学的专业基础知识。报告。四、课程目标
性能等表征方法以及分析能力,具有解 决复杂问题的能力。 9.1 具备一定的人际交往能 力,团队合作精神,能够控 制自我并了解、理解他人 需求和意愿,在团队中起 到一定的协调、管理作用 课程目标 5:在材料科学与工程专业的 实验课程中,注重培养学生的团队协作 能力,能够利用各种实验操作过程中, 锻炼学生的分工、管理以及责任、自控 能力。 0.2 9.2 在工程实践中,能组织团 队成员开展工作;能独立 完成团队分配的工作;能 胜任团队成员的角色与责 任;能倾听其他团队成员 的意见。 课程目标 6:在掌握材料科学与工程专 业基础知识的同时,利用实验课程的特 点,培养学生管理和独立自主的能力。 在实验过程中,培养学生整体的实验技 能和素养。 0.3 10.1 能通过口头、书面、图表、 工程图纸等方式与业界同 行及社会公众进行有效沟 通和交流。 课程目标 7:通过本实验课程的学习, 培养学生对实验结果分析和总结的能 力,初步培养学生对实验结果进行多形 式、多方位的制作和展示。 0.3 本课程复杂工程问题的支撑: 复杂工程问题描述 课程对解决复杂工程问题能力培养的贡献点 材料加工及制备过程 中,涉及到多种参数的 测量及结果分析。每一 个生产流程运转情况 的好坏,都需要具体参 数的支撑。选择并使用 仪器仪表测量并分析 数据,形成相应的文案 报告。 本实验课程主要涉及到“三传一反”及粉 体工程相关知识点。通过本实验课程的学习和 训练,使学生将理论知识与实际相结合,建立 实际工程问题框架,将工程问题从概念化转为 实体化,并培养学生的工程实验设计和实施的 能力、动手能力和独立分析问题、解决问题的 能力,进一步巩固已学的专业基础知识。 四、课程目标
课程思政、劳章节分布教学内容与学时分配育、美育内容提要标题流体力学综合实验(6学时)了解流体流动的两种状态,掌握临界雷诺数的测定方法:学会流体速度及流量测定方法;掌握流体阻力基本要求的类型,并通过实验测定管道的局部阻力系数和沿程阻力系数,分析各阻力系数的影响因素及规律。掌握泵的性能曲线测定方法。掌握描述流体流动状态的参数测定方法及其与流体实流动状态之间的关系;掌握各类流体流动的各类阻通过协助、配合完验力损失实验测定原理及方法:掌握流体输送机械性成实验,培养助人重点能曲线的实验测定原理及方法;掌握流体的管路特为乐、相亲相爱道性及流体输送机械的工作点:掌握等面积环的划分德修养方法及管道内采用等面积环方法测定流体流量的方法。流体力学各项参数间的换算以及工程实际测量中的难点应用。实验类型口设计1口验证日综合口演示实验性质口必做口选做标题材料导热特性综合实验(4学时)掌握材料导热系数测定原理及方法:了解导热与导基本要求电之间的相似性,并利用该相似性测定导热温度场,掌握两种固体材料导热系数测定的原理及方法:根实在导热和导电知识重点据导热与导电之间的相似性关系,用电场描绘的方验的海洋里大胆探法模拟二维温度场。二索,一丝不苟傅里叶导热定律及其在一维稳态导热中的应用、计难点算。实验类型口设计口验证口综合口演示实验性质口必做口选做标题燃料燃烧综合实验(6学时)掌握煤的工业分析方法,掌握氧弹法测定煤热值的基本要求原理和方法;掌握燃料燃烧烟气成分分析原理及方通过研究、观察燃法。实料燃烧的过程中突验氧弹法测定煤热值及燃料燃烧烟气成分分析的原理重点破陈规、锐意进取三和方法。的时代精神难点煤热值的计算和烟气成分分析方法实验类型设计口验证口综合口演示实验性质日必做口选做标题干燥速率曲线的测定(6学时)
章节分布 教学内容与学时分配 课程思政、劳 育、美育内容提 要 实 验 一 标题 流体力学综合实验(6 学时) 基本要求 了解流体流动的两种状态,掌握临界雷诺数的测定 方法;学会流体速度及流量测定方法;掌握流体阻力 的类型,并通过实验测定管道的局部阻力系数和沿 程阻力系数,分析各阻力系数的影响因素及规律。掌 握泵的性能曲线测定方法。 通过协助、配合完 成实验,培养助人 为乐、相亲相爱道 德修养 重点 掌握描述流体流动状态的参数测定方法及其与流体 流动状态之间的关系;掌握各类流体流动的各类阻 力损失实验测定原理及方法;掌握流体输送机械性 能曲线的实验测定原理及方法;掌握流体的管路特 性及流体输送机械的工作点;掌握等面积环的划分 方法及管道内采用等面积环方法测定流体流量的方 法。 难点 流体力学各项参数间的换算以及工程实际测量中的 应用。 实验类型 □设计 □验证 综合 □演示 实验性质 必做 □选做 实 验 二 标题 材料导热特性综合实验(4 学时) 在导热和导电知识 的 海 洋 里 大 胆 探 索,一丝不苟 基本要求 掌握材料导热系数测定原理及方法;了解导热与导 电之间的相似性,并利用该相似性测定导热温度场。 重点 掌握两种固体材料导热系数测定的原理及方法;根 据导热与导电之间的相似性关系,用电场描绘的方 法模拟二维温度场。 难点 傅里叶导热定律及其在一维稳态导热中的应用、计 算。 实验类型 □设计 □验证 综合 □演示 实验性质 必做 □选做 实 验 三 标题 燃料燃烧综合实验(6 学时) 通过研究、观察燃 料燃烧的过程中突 破陈规、锐意进取 的时代精神 基本要求 掌握煤的工业分析方法,掌握氧弹法测定煤热值的 原理和方法;掌握燃料燃烧烟气成分分析原理及方 法。 重点 氧弹法测定煤热值及燃料燃烧烟气成分分析的原理 和方法。 难点 煤热值的计算和烟气成分分析方法 实验类型 设计 □验证 综合 □演示 实验性质 必做 □选做 标题 干燥速率曲线的测定(6 学时)
通过测定在堆积态及流态化两种情况下湿物料在高温下失重随时间变化关系测定物料的干燥性能,绘基本要求制相应的干燥曲线,并能简单分析影响物料干燥的因素及影响规律。在探索湿物料的干实测定在堆积态及流态化两种情况下湿物料在高温下燥性能过程中学会重点验失重随时间变化关系即干燥曲线。创造、奋斗和团结四通过实验数据计算描绘出物料两种状态的干燥速率的民族精神难点曲线,并分析对比。得出临界点和临界含水量。实验类型口设计口验证团综合口演示?实验性质回必做口选做标题粉磨动力学试验(2学时)了解粉磨动力学方程的物理意义与磨机的工作原基本要求理;掌握粉磨动力学的实验方法,以及根据实验所得到的筛析曲线对磨机工况进行分析的基本知识。在繁重的筛分过程实了解磨机的工作原理;掌握粉磨动力学的取样、筛分中体验自强不息、验重点等实验方法。坚忍不拔的精神状五态根据实验所得到的筛析曲线对磨机工况进行分析,难点得出各仓的粉磨状态和各仓的能力是否平衡。实验类型口设计口验证口综合口演示1实验性质回必做文口选做标题粉体综合力学特性测定(4学时)了解DSJ-3型电动四联等应变直剪仪与BT-1000型粉体综合特性测试仪的结构及原理;通过实验掌握基本要求粉体摩擦角与休止角的测定方法,了解粉体特性在粉体输送与储存等单位操作中的意义。实不甘落后、追求进验通过实验掌握粉体摩擦角与休止角测定的原理和方重点步的责任感使命感六法。对比内摩擦角和壁摩擦角、休止角和动态休止角的难点不同意义,以及在实践中的应用。实验类型口设计口验证综合合口演示实验性质回必做口选做标题旋风收尘器的性能及分级分离效率的测定(4学时)了解不同类型旋风收尘器的结构、工作原理及收尘通过对旋风收尘器在实际生产中的意义,掌握试验方法,研究其结构参实庞大仪器结构、工数与操作参数对旋风收尘器的影响规律。验作原理的了解培养了解NSKC-I粒度分析仪的工作原理,掌握其粒度基本要求七爱护公务、保护环测试方法及粉状物料真密度的测定方法,并根据测境的社会公德心试结果及数据处理,了解粉体细度与粒度组成的表达方式。通过对旋风收尘器收尘前后粉体粒度分布测试,分析计算分级分离效率
实 验 四 基本要求 通过测定在堆积态及流态化两种情况下湿物料在高 温下失重随时间变化关系测定物料的干燥性能,绘 制相应的干燥曲线,并能简单分析影响物料干燥的 因素及影响规律。 在探索湿物料的干 燥性能过程中学会 创造、奋斗和团结 的民族精神 重点 测定在堆积态及流态化两种情况下湿物料在高温下 失重随时间变化关系即干燥曲线。 难点 通过实验数据计算描绘出物料两种状态的干燥速率 曲线,并分析对比。得出临界点和临界含水量。 实验类型 □设计 □验证 综合 □演示 实验性质 必做 □选做 实 验 五 标题 粉磨动力学试验(2 学时) 在繁重的筛分过程 中体验自强不息、 坚忍不拔的精神状 态 基本要求 了解粉磨动力学方程的物理意义与磨机的工作原 理;掌握粉磨动力学的实验方法,以及根据实验所得 到的筛析曲线对磨机工况进行分析的基本知识。 重点 了解磨机的工作原理;掌握粉磨动力学的取样、筛分 等实验方法。 难点 根据实验所得到的筛析曲线对磨机工况进行分析, 得出各仓的粉磨状态和各仓的能力是否平衡。 实验类型 □设计 验证 □综合 □演示 实验性质 必做 □选做 实 验 六 标题 粉体综合力学特性测定(4 学时) 不甘落后、追求进 步的责任感使命感 基本要求 了解 DSJ-3 型电动四联等应变直剪仪与 BT-1000 型 粉体综合特性测试仪的结构及原理;通过实验掌握 粉体摩擦角与休止角的测定方法,了解粉体特性在 粉体输送与储存等单位操作中的意义。 重点 通过实验掌握粉体摩擦角与休止角测定的原理和方 法。 难点 对比内摩擦角和壁摩擦角、休止角和动态休止角的 不同意义,以及在实践中的应用。 实验类型 □设计 □验证 综合 □演示 实验性质 必做 □选做 实 验 七 标题 旋风收尘器的性能及分级分离效率的测定(4 学时) 通过对旋风收尘器 庞大仪器结构、工 作原理的了解培养 爱护公务、保护环 境的社会公德心 基本要求 了解不同类型旋风收尘器的结构、工作原理及收尘 在实际生产中的意义,掌握试验方法,研究其结构参 数与操作参数对旋风收尘器的影响规律。 了解 NSKC-Ⅰ粒度分析仪的工作原理,掌握其粒度 测试方法及粉状物料真密度的测定方法,并根据测 试结果及数据处理,了解粉体细度与粒度组成的表 达方式。通过对旋风收尘器收尘前后粉体粒度分布 测试,分析计算分级分离效率