— 1 — 附件 东北大学本科生课程教学大纲 课程基本信息 课程编号 A3803000110 课程中文名称 材料物理实验 课程英文名称 Materials Physics Experiment 所属类 ̸课群 实践类 课程类型 █必修课 □选修课 总学时 64 总学分 2 课程负责人 张艳辉 开课单位 材料科学与工程学院材料物 理系 适用专业 材料物理 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) 平时成绩占 6％ 平时作业成绩 6 分。 (2) 期末成绩占 94% 期末试卷分数 10 分 + 实验 84 分 先修课程 《核技术概论》、《现代材料分析方法》、《材料力学性能》 选用教材 《材料物理实验指导书》（自编） 主要教学 参考书 1. 《穆斯堡尔谱学》，马如璋、徐英庭 主编，北京：科学出版社，1998 年； 2. 《正电子物理及其应用》，郁伟中 编，北京：科学出版社，2003 年； 3. 《材料物理性能》，邱诚俊、王元化、王义杰 主编，哈尔滨：哈尔滨工业大学 大学出版社，2005 年
— 2 — 课程简介 课程目标及与毕业要求的关系 课程教学内容及与课程目标的联系 材料物理实验是材料物理专业的实践类课程，主要涉及材料的电学、热学、磁学等 方面的物理性能，材料的强度、断裂韧性、疲劳、蠕变等力学性能，以及核技术在材料 研究中的应用。 通过本课程的理论和实践教学,使学生系统的学习材料在相变前后的电、热、磁等多 种物理性能的变化和超精细结构与原子尺度缺陷的微观结构变化，材料磁性与力学和热 力学之间的关系，以及材料力学性能的测试。 通过本课程的学习，能使学生掌握材料物理及力学性能测试的原理，仪器设备的性 能、用途和使用方法，动手操作、记录、分析实验数据，总结实验过程中的各种现象、 规律，写出实验报告。进而培养学生将所学的专业理论知识运用到相关领域技术研发中。 课程目标 毕业要求 课程目标 1: 培养学生掌握多种仪器设备的原理、性能、用途和使用方法。 毕业要求 2-3 毕业要求 3-1 课程目标 2: 培养学生处理并分析实验数据的能力。 毕业要求 6-1 章节 教学内容 学时分配 对应的课程目标 理 论 上 机 实验/ 设计 课 外 理论讲解部分 材料物理性能测试、核技术应用的原 理等 24 0 0 0 课程目标 1 实验部分（具体 学时分配如下） 0 4 36 0 金属材料电阻 分析 用热处理法测定非晶合金的电阻 0 0 3 0 课程目标 1 课程目标 2 材料相变膨胀 法分析 ① 熟悉膨胀仪的结构、校准和使用 方法 ② 测定 45 钢相转变临界温度 0 0 3 0 课程目标 1 课程目标 2 材料相变示差 法分析 ① 熟悉差热分析仪的原理和使用方 法 ② 测定非晶合金晶化温度 0 0 3 0 课程目标 1 课程目标 2
— 3 — 课程评价与持续改进机制 利用法拉第磁 天平测量样品 磁性 ①熟悉法拉第磁天平的原理及仪器 结构 ②利用法拉第磁天平测量比饱和磁 化强度和质量磁化率 0 0 4 0 课程目标 1 课程目标 2 材料磁热效应 测量 ①熟悉材料磁热效应测量仪器的原 理及结构 ②利用音频交变磁场发生器和光纤 测温仪测量材料在磁场中的温升 0 0 4 0 课程目标 1 课程目标 2 非晶合金晶化 规律的穆斯堡 尔谱分析 ① 熟悉穆斯堡尔谱仪结构 ② 掌握穆斯堡尔谱解谱算法和过程 ③ 测量不同晶化处理后非晶合金的 晶化量 ④ 分析非晶合金的晶化条件和晶化 规律的相互关系 0 0 4 0 课程目标 1 课程目标 2 材料缺陷的正 电子湮没谱分 析 ① 熟悉美国 EG-GORTEC 正电子寿 命谱仪的结构和使用 ② 对样品材料的晶体缺陷状态进行 分析讨论 0 0 3 0 课程目标 1 课程目标 2 物理性能实验 数据计算机处 理 ① 学习使用常用穆斯堡尔谱数据分 析处理软件 Mosswinn 4.0 和 MOS 系 列等软件 ② 选择不同软件，对穆斯堡尔谱仪 的试验数据进行计算机分析与处理 0 4 0 0 课程目标 1 课程目标 2 材料强度拉伸 试验 ① 熟悉岛津 AG-10TA 万能电子材料 试验机的构造和使用 ② 测量样品材料的强度、塑性参数 ③ 分析讨论材料成分、组织与力学 性能之间的关系 0 0 2 0 课程目标 1 课程目标 2 金属材料疲劳 试验 ① 熟悉高频疲劳试验机的结构和使 用 ② 测定金属材料疲劳裂纹扩展速率 0 0 4 0 课程目标 1 课程目标 2 金属材料断裂 韧性 KIC 测试 ① 熟悉金属材料断裂韧性 KIC 的测 试标准和测试方法 ② 测定样品材料的断裂韧性 KIC 数 据。 0 0 3 0 课程目标 1 课程目标 2 金属材料高温 蠕变试验 ① 熟悉高温蠕变试验机结构和使用 ② 测定铝合金高温蠕变曲线 0 0 3 0 课程目标 1 课程目标 2 总学时 64 24 4 36 0
— 4 — 考核环节设置 课程目标 教学环节 考核环节 课程目标 1、3 讲授 平时成绩 6 分 期末成绩 10 分 课程目标 2、3 实验 实验（一）—（十二）每个 实验成绩分别是 7 分 课程负责人：张艳辉 学院负责人：蒋敏 通过学生对理论原理和仪器设备的使用和数据分析等与学生成绩分布关系评估 学生对理论知识的掌握、理解情况，分析丢分的具体原因，以便发现学生在理论学习 和实验操作方面的问题所在。 通过设置实验样品在相变前后与各物理量之间的关系，通过设计一系列的实验样 品使学生从实验现象中找出实验规律，使学生初步掌握科研的基本方法，激发学生探 索材料科学研究的兴趣。 充分利用网络资源，通过文献检索，对课程相关理论内容进行扩充或查询与课程 内容关联的案例资源，例如：查阅穆斯堡尔谱和正电子湮没寿命谱在不同材料研究中 的应用。此教学环节能积极发挥学生学习主观能动性，增强学生的自学能力，使之具 备独立获取、分析、解决问题的能力。通过对网络资源的课下学习达到持续改进和提 升课堂教学效果的目的