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【技师论文】浅论面向通识教育的材料性能实验设计(论文范文标题)

星级: ★★★★★ 期刊: 《山东纺织经济》作者:初凤荣 高蕊 刘增夕浏览量:3183 论文级别:优秀本章主题:学生和材料原创论文: 5156论文网时间:2010年9月3日审核稿件编辑:Christopher本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:1559 评论次数: 5675

导读:本论文是一篇关于学生和材料方面的优秀毕业论文提纲格式范文,对正在写有关于面向通识教育的材料性能实验设计论文的写作者有一定的参考和指导作用,免费供学生们阅读下载。

(济南大学土建学院  山东济南  250022)

  摘 要:面向通识教育的材料性能实验的开设对提高学生科学技术素养具有重要意义.本文结合理工科学生的特点,设计了直接破坏法、电测法和光测法三个材料性能实验,对开设条件、实验过程和试验后工作进行了详细设计.

关键词:通识教育;材料性能;实验设计

中图分类号:   文献标识码:A doi:10。3969/j。issn。1673-0968。

通识教育材料力学实验课是面向全校非专业学生开设的实验类通选课,其目的是与通识教育理论通选课相配合构建立体化通识教育课程体系,更好地发挥通识教育的作用,帮助学生拓展知识,丰富体验,训练技能,增强能力,全面提高学生的综合素质和社会适应能力.

一、材料性能实验的开设意义

随着通识教育在我校的发展,准备把非土木工程专业之外的力学实验进一步改革,开设通识教育材料力学实验.同时,把通识教育材料力学实验的学生范围扩大到全校理工科学生,来弥补专业教育学时不足的缺陷.这样一来,参加力学实验的学生范围扩大,其所学的专业基础不同给通识教育材料力学实验的开设带来了很大的难度.为了把学生们培养成高能力、高素质、具有创新能力的应用型人才,不断地进行力学实验的改革创新.对于知识体系不同的学生进入实验室后,怎样完成实验所需理论知识的讲解、实验仪器设备的原理及操作规程、实验原始数据的采集、试验后数据的处理及实验报告的书写等能力的培养非常有帮助,对提高学生科学技术素养具有重要意义.

二、材料性能实验的项目确定

通识教育材料力学实验是针对不同专业的理工科学生开设的实验.通识教育材料力学实验的实验应力分析方法根据其特点可以分为直接破坏法、电测法、光测法.其中,实验一“低碳钢拉伸实验”为力学性能测试的代表实验,且是电测法的基础实验;实验二“用电测法测低碳钢的弹性模量E和泊松比μ”为电测法的代表实验,且为综合性实验;实验三“普通光弹演示性实验”为光测法的代表实验.以上三个实验在实验类型上有验证性实验和综合性实验,在实验方法上形成一套完整的实验体系,因此,以上三个实验项目是可行的.

三、材料性能实验的开设条件

(一)制定通识教育材料力学实验教学大纲

根据通识教育实验的教学目的,拓展非专业的学生的知识面,培养学生掌握基本的实验技能、形成初步的科学研究素养,在实验的学时短、内容精、效果明显、操作简便的前提下,结合材料力学实验的要求,制定通识教育材料力学实验教学大纲.

(二)编写通识教育材料力学实验指导书及实验报告

现有的材料力学实验指导书是根据专业教育实验教学大纲的要求,结合专业特点编写的.材料力学是一门土木工程、机械工程专业的专业基础课,而材料力学实验则是研究的材料的基本性能、实验测试方法及完成实验的手段.在实验的过程中,要求学生具有一定的力学知识及机械与电工的相关知识,在实验指导教师的讲解与指导下,能够独立完成对试验机的操作、数据采集、在实验完成后进行试验数据处理.通识教育材料力学实验所面对的学生必须是理工科学生.但不同的专业对材料力学的要求不同,有的专业可能不涉及材料力学知识.所以,如何在较短的时间内,使学生掌握材料的基本知识、试验仪器的基本原理及操作过程,是一个很重要的问题,也是本次教学研究的关键所在.因此,编写通识教育材料力学实验指导书是非常重要的.

(三)准备实验场地、耗材、实验仪器

通识教育材料力学实验对象为全校二年级以上的理工科学生,通过个人申请并安排好实验项目、实验地点、时间后方可参加实验.实验每学年第一学期开出,每次以35人为一自然班进入实验室,实验所需耗材每组以3人计大约20元.需实验场地70mm2及实验所需的仪器设备已具备.

(四)解决好实验课的选课问题

以济南大学通识教育综合实验中心网站及土建学院力学实验教学中心为窗口、专业教学为基础做好通识教育材料力学实验的宣传工作,建立专人负责制,做好实验选课工作.

四、材料性能实验的实验过程

第一步,对参加实验的学生进行考查、并分组.学生进入实验室后首先根据选课的名单进行个人确认并签名、然后根据实验特点进行分组.实验所需大型仪器设备的8—10人一组;台套数较多的中小型仪器设备的3人一组.

第二步,准备实验所需的材料和仪器设备.实验一“低碳钢拉伸实验”每组需准备游标卡尺一个、低碳钢拉伸试件一个、液压式万能材料试验机一台.实验二“用电测法测低碳钢的弹性模量E和泊松比μ”的综合性实验,每组准备低碳钢板材试件一个、电阻应变片3个、电阻应变仪一套、液压式万能材料试验机一台、游标卡尺一个、粘贴电阻应变片所需的材料及工具一套(电烙铁及支架一套、焊锡及焊锡膏一套、丙酮、脱脂棉、胶带纸、镊子、火机、502胶水)、剥线钳一套、螺丝刀子一把;实验三“普通光弹演示性实验”准备具有二色相性、能透光的圆形模型一个,普通光弹仪及能配成园偏振光场的光学元件一套.

第三步,讲解理论知识及仪器设备的基本原理及操作规程.

实验一“低碳钢拉伸实验”首先介绍低碳钢拉伸时的力学性能指标即拉伸时的屈服极限σS、强度极限σb、延伸率

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δ、断面收缩率Φ等力学性能指标在工程实践中的作用及要求.以上四个指标根据其特点可以归结为强度、塑性两项指标,该项指标必须同时达到规范GB228-2002的要求,否则不能应用到工程实际之中;其次重点讲解液压式万能材料试验机的基本原理及操作方法,要求学生能够达到独立操作试验机及实验数据的采集.

实验二“用电测法测低碳钢的弹性模量E和泊松比μ”为综合性实验.首先介绍弹性模量E和泊松比μ是材料自身的两项弹性性能指标且只与材料有关.低碳钢的弹性模量范围为(196-216)GPa、播送比为0。24-0。28.其中E是材料纵向变形指标、μ是材料横向变形指标,在简易胡克定律σ=E·ε及广义胡克定律中是必不可少的材

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料弹性性能指标.

实验三“普通光弹演示性实验”,介绍该项实

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验是实验应力分析中的又一实验方法—光测法的代表实验,介绍圆偏振光场的组成及光的干涉条纹、等差线形成机理.即在圆偏振光场中,光通过二色相材料后,在两个主应力σ1、σ3方向上产生相位不同的两束光,这两束光频率相同、相位不同,通过二色相材料后产生干涉条纹即等差线,并教会学生如何认识等差线的条纹级数.

第四步,重点教会学生实验的操作过程、实验原始数据的采集,完成实验教学.以正规的校内印刷的实验报告为依据,将实验所要达到的目的、仪器设备、原始数据、实验数据的处理、试验相关的知识思考、实验室温度、教师签字确认等项目在实验中逐一完成.实验中指导教师重点教会学生使用工具、操作方法、原始数据的采集、单位的换算、实验数据的处理及实验误差的分析.实验完成后要求学生填写实验仪器的使用记录及实验室使用记录.

第五步,实验报告的书写及批改.实验完成后,要求每个学生认真书写实验报告,实验教师批改后给出该次实验成绩.

五、材料性能实验的试验后工作

根据学生每次参加实验教学活动的出勤情况、认真态度、实验操作技能的训练、仪器设备的使用、实验报告的书写等因素,采用五级等级计分法进行考核.最后综合评价换算成百分制方式考核成绩,并将实验成绩上报相关管理部门.

采取多样化的形式进行实验信息反馈工作.其一,教师信息的反馈.实验教师通过指导学生实验过程中发现问题、实验报告的书写中存在的问题,及时总结并将信息在下一个实验中反馈给学生;其次,学生信息的反馈.学生可以把对实验的要求、实验方法的改进、新的实验信息等以各种通信及网络信息或调查问卷的形式反馈给实验指导教师.一个学期实验完成后,课题组的全体任课教师将通过教研活动的形式总结实验教学中存在的问题及经验方法,为今后的实验教学积累经验.

本实验对象是全校大学二年级以上的理工科学生,通过自主选择实验项目来完成通识教育材料力学实验教学任务,给学生创造了一个涉猎专业知识之外的技能培养的机会,最大限度地满足了培养学生实际动手技能的需求,进一

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步提高我校通识教育工作水平,加强对全体学生实验动手能力、创新精神和能力的培养,全面提高本科教学质量.

[ 参考文献 ]

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