非金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

PAGE5非金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、課程名稱：中文名稱：非金屬材料制備及組織性能綜合實(shí)驗(yàn)英文名稱：Experimentsonfabricationandpropertymeasurementtechnologyofnon-metalmaterials二、課程編碼及性質(zhì)課程編碼：課程性質(zhì)：必修課三、學(xué)時(shí)與學(xué)分總學(xué)時(shí)：24學(xué)分：1.5四、先修課程材料科學(xué)基礎(chǔ)、粉末成型技術(shù)、陶瓷工藝學(xué)五、授課對(duì)象本課程面向材料科學(xué)與工程專業(yè)、功能材料專業(yè)學(xué)生開設(shè)，也可以供材料成型及控制工程和電子封裝技術(shù)專業(yè)學(xué)生選修。六、課程教學(xué)目的（對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)培養(yǎng)的貢獻(xiàn)和作用）本課程是本專業(yè)的核心課程之一，其教學(xué)目的主要包括：1.掌握基于粉末的材料制備知識(shí)；2.通過實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料專業(yè)的興趣、動(dòng)手習(xí)慣及能力；3掌握粉末制備、粉末成型、燒結(jié)等涉及到的常用設(shè)備及儀器的使用能力；4.獲得制備陶瓷的感性知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)；5．為學(xué)生提供創(chuàng)新的平臺(tái)；6.為相關(guān)課程理論教學(xué)的補(bǔ)充，也為未來其它專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。本課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系見表1。表1課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)本課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求1：工程知識(shí)1.1掌握了常見的粉末制備及檢測(cè)知識(shí)。課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)31.2掌握了常見的粉末成型知識(shí)課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)31.3掌握常見高分子合成知識(shí)。課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)31.4了解常見的粉末燒結(jié)技術(shù)。課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)3畢業(yè)要求2：問題分析能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。2.1能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。如：粉體成型工藝實(shí)驗(yàn)。課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)42.2能夠應(yīng)用物理、化學(xué)基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。如：無機(jī)粉體材料制備及性能評(píng)價(jià)技術(shù)課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)42.3能夠應(yīng)用力學(xué)基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。如：燒結(jié)綜合實(shí)驗(yàn)。課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)4畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮法律、健康、安全、文化、社會(huì)以及環(huán)境等因素。3.1了解粉末材料制備工程問題特征，掌握解決復(fù)雜工程問題的設(shè)計(jì)方法。3.2在考慮法律、健康、安全、文化、社會(huì)以及環(huán)境等制約因素的前提下，能夠設(shè)計(jì)（開發(fā)）粉末材料制備工藝。課程目標(biāo)3、課程目標(biāo)43.3在設(shè)計(jì)（開發(fā)）過程中，掌握了基本的創(chuàng)新方法，清楚創(chuàng)新方向及領(lǐng)域。課程目標(biāo)5、課程目標(biāo)6畢業(yè)要求4：使用現(xiàn)代工具能夠針對(duì)復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解其局限性。4.1掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)搜索工具的使用方法。4.2了解粉末材料重要資料來源及獲取方法。4.3具備應(yīng)用各類文獻(xiàn)、信息及資料進(jìn)行粉末材料制備的實(shí)踐能力。4.4理解粉末材料及制備工藝的局限性。課程目標(biāo)5、課程目標(biāo)6畢業(yè)要求5：工程與社會(huì)能夠基于工程相關(guān)背景知識(shí)進(jìn)行合理分析，評(píng)價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。5.1了解與工程相關(guān)的國家方針、政策與法律法規(guī)，能夠評(píng)價(jià)工程實(shí)踐對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響。5.2了解粉末陶瓷工藝的特點(diǎn)及其對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響，能夠正確評(píng)價(jià)粉末材料制備工藝解決方案的優(yōu)劣。5.3能正確認(rèn)識(shí)陶瓷工藝對(duì)于客觀世界和社會(huì)的影響，理解并能夠承擔(dān)的相應(yīng)工程和社會(huì)責(zé)任。畢業(yè)要求6：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)復(fù)雜工程問題的工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。6.1了解粉末材料制備工藝的特征、前沿和發(fā)展趨勢(shì)。6.2能正確理解和評(píng)價(jià)陶瓷工藝實(shí)施對(duì)環(huán)境保護(hù)及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等的影響。6.3在解決復(fù)雜陶瓷工藝的實(shí)際問題中，能夠正確理解并考慮工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。畢業(yè)要求7：職業(yè)規(guī)范具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。7.1具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)，理解世界觀、人生觀的基本意義及其影響。7.2了解中國國情，理解中國可持續(xù)科學(xué)發(fā)展道路以及個(gè)人的做人規(guī)范，具有較高的社會(huì)責(zé)任感。7.3在工程實(shí)踐中，理解工程師的職業(yè)性質(zhì)、職業(yè)責(zé)任,具備工程師的職業(yè)道德7.4具有健康的體質(zhì)和良好的心理素質(zhì)，能較好地履行責(zé)任。畢業(yè)要求8：個(gè)人和團(tuán)隊(duì)能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。8.1具備較寬廣的本學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和較高的個(gè)人素質(zhì)，能夠在多學(xué)科背景下，承擔(dān)個(gè)人及團(tuán)隊(duì)成員的作用。8.2具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，善于和團(tuán)隊(duì)其它成員協(xié)作、互補(bǔ)、交往。8.3能夠承擔(dān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人角色，具備綜合團(tuán)隊(duì)成員意見和建議，進(jìn)行合理決策之領(lǐng)導(dǎo)能力。 七、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1.教學(xué)重點(diǎn)：1）非金屬材料的種類繁多，制備方法及裝備各異，本課程以介紹基于粉末的非金屬材料制備技術(shù)為重點(diǎn)；2）在全面了解與掌握非金屬材料制備技術(shù)種類及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)粉末的制備、粉末的成型、燒結(jié)技術(shù)；3）按照知識(shí)綜合運(yùn)用的原則，將相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)成幾個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。具體安排見表2。表2教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱內(nèi)容提要實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)類型計(jì)劃學(xué)時(shí)每組人數(shù)主要儀器設(shè)備所在實(shí)驗(yàn)室1無機(jī)粉體材料制備及性能評(píng)價(jià)技術(shù)必做綜合65BT-1000型粉體綜合特性測(cè)試儀材料學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2高分子及復(fù)合材料的制備技術(shù)用高分子材料，將其中一種進(jìn)一步制成高分子基復(fù)合材料，測(cè)量他們的力性。必做綜合65反應(yīng)釜、流延機(jī)、熱壓機(jī)、紹式硬度計(jì)材料學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心3粉體成型工藝實(shí)驗(yàn)用四種方法將粉末成型，并掌握相關(guān)的塑化技術(shù)。必做綜合65壓力機(jī)、流延機(jī)、絲網(wǎng)印刷機(jī)、熱壓注機(jī)、粘度計(jì)材料學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心4燒結(jié)工藝實(shí)驗(yàn)確定材料的燒成工藝，測(cè)量材料的密度和理論密度。必做綜合65高溫?zé)Y(jié)爐光學(xué)顯微鏡材料學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2.教學(xué)難點(diǎn)：1）、調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手的積極性是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本任務(wù)及教學(xué)難點(diǎn)，要在考核與任務(wù)分配方式上尋找解決辦法。2）該課程設(shè)計(jì)為可以提前于先行課程之前進(jìn)行，故學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)可能還缺少必要的基礎(chǔ)知識(shí)，增加了學(xué)生動(dòng)手的難度。在實(shí)驗(yàn)課教材教材中配以適當(dāng)?shù)拈喿x材料，并在實(shí)驗(yàn)過程中，加強(qiáng)助教的指導(dǎo)工作。八、教學(xué)方法與手段：1.學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)之前要自習(xí)《非金屬材料制備及組織性能綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》，作出實(shí)驗(yàn)計(jì)劃；2.實(shí)驗(yàn)計(jì)劃由實(shí)驗(yàn)教師審查通過之后方可進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)；3.實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)計(jì)劃為準(zhǔn)，可根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整，但調(diào)整需經(jīng)有關(guān)教師同意。4.實(shí)驗(yàn)教師對(duì)學(xué)生在相關(guān)技術(shù)上作適當(dāng)輔導(dǎo)。5.不預(yù)先設(shè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)者自主性；材料設(shè)計(jì)和性能評(píng)價(jià)具有開放性，可以與其它實(shí)驗(yàn)相嵌合。6.對(duì)實(shí)驗(yàn)者的每次實(shí)驗(yàn)有掌握相關(guān)技術(shù)的要求。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排具體內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容為：1.無機(jī)粉體材料制備及性能評(píng)價(jià)技術(shù)掌握球磨發(fā)制粉與沉淀法制粉技術(shù)以及測(cè)量粉末顆粒尺寸與常規(guī)性能的方法。2.高分子及復(fù)合材料的制備技術(shù)將單體通過本體聚合和乳液聚合，獲得聚合物；將高分子與陶瓷復(fù)合，制成復(fù)合材料；掌握液體粘度測(cè)量和高分子材料若干性能的測(cè)定的方法。3.粉體成型工藝實(shí)驗(yàn)掌握三類粉體成型方法：干壓成型、可塑法成型、流法成型。4．燒結(jié)工藝實(shí)驗(yàn)在本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)者將實(shí)踐現(xiàn)代陶瓷技術(shù)中比較有代表性的常壓燒結(jié)工藝，燒結(jié)溫度的確定方法，同時(shí)學(xué)會(huì)測(cè)量材料的密度、真密度、氣孔率及吸水率等指標(biāo)的方法。學(xué)時(shí)的總體安排，如表2所示十、教學(xué)參考書及文獻(xiàn)1.夏風(fēng)，陳建國，《非金屬材料制備及組織性能綜