Разработени изпитни въпроси по изпитване на материалите: напрегнато състояние и подобие, диаграма на опън, твърдост, натиск и огъване, пълзене и умора, безразрушителен контрол

Целият курс по материалознание, свит на три страници. Не конспект за четене, а пищов – текст, писан така, че да побере максимум в минимум място. Точно това го прави полезен в последните часове преди изпит. Няма увод, няма заключения, няма разводнени обяснения. Всяка точка започва с названието си, следва тире и веднага същината. Обхватът е внушителен – над четиридесет точки, подредени по реда на конспекта. Началото е върху строежа: кристални решетки с параметри и координационно число, аморфно състояние, анизотропия и накрая дефектите, разделени на точкови, линейни и повърхностни. Следва разделът за фазовите диаграми – три отделни точки за пълна разтворимост, пълна неразтворимост и ограничена разтворимост в твърдо състояние, при това с обяснение какво представляват линиите и какво има в отделните области. Средището е механичното поведение. Тук са еластичната и пластичната деформация, пълзенето, разрушаването, а после и цяла поредица от изпитвания: на опън с построяване на диаграма, на ударна жилавост, на умора и три отделни метода за твърдост. Именно този блок е най-практичен – трите метода за твърдост се бъркат постоянно, а тук всеки е описан в отделна точка, със своите особености. Оттам материалът минава към сплавите. Разгледани са полиморфизмът на желязото, въглеродните стомани, чугуните с отделно внимание към един от видовете, а после легираните стомани в три групи според предназначението и стоманите със специални свойства. Отделни точки са посветени на цветните метали и техните сплави – мед и алуминий, всеки със свойствата и приложенията си. Следващият голям блок е термичната обработка: закаляване, повърхностно закаляване, отвръщане и отгряване – всяка операция с отделна точка. Финалът излиза извън металите и обхваща пластмасите с изходните им продукти, керамичните материали и композитите. Изложението е плътно, със съкращения и без празни редове. Дванадесетте приложени изображения са диаграми и схеми, поставени там, където думите не стигат – най-вече при фазовите диаграми и при изпитванията. За преподавателя това е поглед към онова, което студентите смятат за най-съществено по темата – полезно при съставяне на изпитни въпроси и при преценка кое остава подминато. За студента материалът върши точно една работа, но я върши добре: целият изпитен материал се преговаря наведнъж, за един следобед, вместо да се събира от лекции, учебници и чужди тетрадки. Подредбата по точки позволява и бърза проверка кое още не се знае.

Истински изпитен лист, сканиран както се раздава на изпита: с полетата за име и група, с правилата за провеждане и с таблицата, по която се формира оценката. Примерен писмен тест по материалознание. Материалът съдържа двадесет въпроса, всеки от които носи по пет точки, при общо сто точки за целия тест. В началото е дадена таблица с точковите граници за всяка оценка, което позволява резултатът да се превърне веднага в оценка. Преди въпросите стоят правилата за провеждане: времето за работа, начинът на отбелязване при въпросите с избираем отговор и последицата при опит за преписване. Тази част е полезна и сама по себе си, защото показва как се оформя изпитен лист. Въпросите са два типа. Малка част от тях са с предложени възможности, където се избира вярната, а по-голямата част са отворени и изискват определение, обяснение на механизъм или чертеж. Този подбор отсява наизустяването, защото при отворените въпроси не може да се налучка. По съдържание те обхващат целия курс. Първата група е върху проводниците: температурната зависимост на съпротивлението, влиянието на примесите и на деформациите, термокомпенсацията и свойствата на конкретен сплав, както и свръхпроводимостта. Втората група е посветена на диелектриците и поляризацията: видовете поляризация и кои от тях протичат без загуби, температурната зависимост при един от видовете, поведението на веществата при пробив, както и въпроси върху слоестите пластмаси за печатни платки. Третата група разглежда магнитните материали: разликата между две групи по поведението им във външно поле, характерната температура при феромагнетиците и произходът на един вид загуби в тях. Четвъртата група обхваща керамиката и стъклото с конкретни видове и приложенията им, а също и полупроводниковите материали с метода за пречистването им в двата му варианта. Последните въпроси са върху кондензаторите и включват една задача за чертане на три различни конструкции. Накрая стои таблица за отбелязване на точките по въпроси и място за подпис на проверяващия. Верните отговори не са приложени, което позволява тестът да се използва за реално изпитване. За преподавателя: готов изпитен вариант със завършено оформление, точкуване и критерии за оценяване. Може да се проведе без никаква подготовка или да послужи като образец при съставяне на собствен тест. За студента: ясна представа какво точно се пита на изпита, в какъв обем се очаква отговорът и колко струва всеки въпрос. Подходящ за проверка на подготовката, за преговор по теми и за упражняване преди самия изпит.

Лабораторен протокол, чиято теоретична част е подредена като разходка по една крива. Всяка характерна точка от нея е назована по реда, в който се достига при натоварването. Именно тази последователност прави материала лесен за учене. Понятията не са изброени по азбучен ред, а се появяват в реда, в който наистина настъпват при изпитването. Темата е изпитването на опън и обхваща две страници. Началото е заглавна част с данните на студента и с номера на упражнението. Теоретичната част започва с общото основание — защо тези изследвания се провеждат при строго определени условия. После е обяснено какво предизвиква приложената сила и кое съотношение се записва от самия уред. Средището е поредицата от характерни точки. Те са изброени една след друга, всяка с формула и с кратко пояснение отдолу. Особено ясно е обяснението на едната от границите. Посочено е какво се случва, ако натоварването бъде свалено преди нея — а това е и най-нагледният начин да се разбере разликата между двете състояния. Именно частта за напрежението при разрушаване е най-стойностната. Тя не се задоволява с формулата, а обяснява защо пресметнатата стойност не отговаря на действителността и защо истинската е по-голяма. Приведен е и основният закон, който важи в първата област. Втората половина на теоретичната част е за пластичността. Разграничени са два начина за оценяването ѝ, всеки със своя формула, а при единия е посочено и каква стойност се получава при съвсем крехък материал. Задачата е за определяне на характеристиките на конкретна стомана, назована с марката си. Приложена е таблица с готови изходни данни — размерите на образеца и осем двойки измерени стойности за сила и удължение. Последните два реда са оставени празни за пресмятане. Именно тази подредба прави протокола удобен. Данните са дадени, но работата остава — тоест материалът служи и като образец, и като задача. Приложени са и десет изображения с формулите и с диаграмата. Преподавателят получава готова задача с данни, при която проверката отнема минута. Студентът получава завършена теоретична част и таблица с измервания, готова за попълване — образец при изготвяне на собствен протокол.

Целият изпитен конспект, събран на няколко страници. Всяка тема е свалена до най-същественото: определения, формули, класификации и толкова, колкото трябва, за да се отговори. Пищови по машинознание, обхващащи тридесет теми. Какво съдържат Три големи дяла, които следват обичайната последователност на курса. Първият е механика. Включва обобщените координати на точка и на тяло, кинематичните двоици, простите движения и общото равнинно движение, аксиомите на статиката и действията със сили, момента на сила и двоицата, редукцията на системи от сили и условията за равновесие, масовия център с трите му формули, инерционните моменти и триенето във връзките. Вторият дял е съпротивление на материалите. Обхваща основните задачи на дисциплината, вътрешните усилия и метода на сечението, нормалните и тангенциалните напрежения, деформациите и закона на Хук, допустимите напрежения, както и якостта при опън, натиск, срязване, чисто огъване и чисто усукване. При всяко от тези натоварвания са изведени и допусканията, върху които стъпват изчисленията. Третият дял е машинни елементи и динамика. Включва неразглобяемите и разглобяемите съединения, съединителите с цялата им класификация по групи и подгрупи, валовете и осите, плъзгащите и търкалящите лагери с критериите за работоспособност и избора по каталог, фрикционните механизми, зъбните колела и зацепванията с основните параметри, зъбните механизми, движението на точка и тяло, привеждането на сили и маси, видовете машини, балансирането на ротори и накрая свободните и принудените трептения. Как са направени Точно както трябва при такъв материал. Няма уводи, няма разтягане, няма повторения. Всяка тема започва направо със същността и дава онова, което се пита: определение, класификация, формула, условие, извод. Обемът на отделните теми е различен и това е предимство: там, където материята е проста, обяснението е няколко реда, а където е сложна, то е разгърнато. Класификациите са подредени по точки и подточки, което ги прави лесни за запомняне. Формулите са изписани на място, заедно с означенията. При повечето теми има и кратки пояснения какво следва от написаното, така че материалът не е само списък от символи. За кого е За всеки, който се готви за изпит и има нужда от цялата материя наведнъж, без да обръща учебника страница по страница. Удобен е и когато трябва да се припомни само една тема преди упражнение или колоквиум, защото темите са номерирани и се намират веднага. Върши работа и на преподавател, който търси готов конспект за преговор или основа за изпитни въпроси. За учащия: цялата дисциплина, събрана и подредена, с определения, класификации и формули. Подходящи за подготовка за изпит, за преговор преди упражнение, за бърза справка и за самопроверка дали темата се знае. За преподавателя: готов преглед на целия материал, по който лесно се съставят въпроси или се проверява докъде е стигнала подготовката. Тридесет теми, които обикновено се учат от три различни учебника. Тук са събрани на едно място.

Не тест за решаване, а тест с вече попълнени отговори – което го прави далеч по-полезен преди изпит. Осем страници заснети въпросници по материалознание, съдържащи няколко последователно номерирани варианта. Устройството е еднакво при всички. Всеки започва с надпис „Тест“ и номер, след което вървят номерирани въпроси, а веднага след всеки въпрос стои отговорът, отделен с тире. Част от отговорите са едно-две изречения, други се разгръщат в цял абзац с обяснение. Особено ценна е още една подробност: при много от въпросите е добавена препратка към източника – съкратено обозначение на учебник или лекции с номер на страницата, а понякога и номер на въпроса от друг вариант. Така отговорът може да бъде проверен, а при нужда – разширен. Обхватът е широк и покрива целия курс. Има въпроси върху електропроводимостта и температурния коефициент на съпротивление, върху видовете химични връзки и принципа на Паули, върху енергийните зони и работната температура на полупроводниците. Голяма част е посветена на диелектриците: видовете поляризация и кои от тях са бавни със загуби, поляризацията като процес и като състояние, разликата между разряд и пробив, времеконстантата, самовъзстановяването на хартиените кондензатори, вариконди и донастройващи кондензатори. Проводниковите материали са представени чрез конкретни сплави – състав, характеристики и предназначение на манганина и нихрома, – както и с въпрос защо алуминият трудно се запоява. Има и въпроси за металните лепила и за зонното топене. Магнитните материали са застъпени с коерцитивния интензитет и с трите начина за размагнитване, включително достигането на точката на Кюри. Отделни въпроси разглеждат варистори и термистори с приложенията им, алкалните стъкла, слоестите пластмаси за печатни платки с изискваната топлоустойчивост, термореактивните и термопластичните полимери и формулата за параметричните редове. Един от въпросите изисква начертаване на графика и в отговора е приложен чертеж със словесно обяснение на характерните участъци.

Четири лабораторни упражнения, но не бланки, а завършени протоколи. Всяко от тях е минато докрай: с измерените стойности в таблиците, с начертаните графики и с написаните изводи накрая. Разликата спрямо празно задание е огромна, защото едва след като види попълнен протокол, човек разбира какво точно се иска от него. Четирите упражнения обхващат трите големи групи материали в електрониката плюс готовите елементи, направени от тях. Това е и логиката на подредбата, от материала към изделието. Първото е върху проводниците и поведението им при нагряване. Изследвани са четири различни образеца, сред които чист метал, две съпротивителни сплави и резистивен слой, така че се вижда колко различно реагират. Освен измерванията протоколът стига и до изчислени величини: температурни коефициенти за всеки интервал, средна стойност, теоретично пресметнати съпротивления в краищата на обхвата и коефициент на топлопроводност по каталожни данни. Второто е върху диелектриците при същото условие, промяна на температурата. Тук се работи с два параметъра едновременно и се минава през коефициент, който отчита геометрията на образеца, преди да се стигне до относителната диелектрична проницаемост и до температурния коефициент. Третото е върху магнитните материали и е най-графичното от четирите. В него се снема основната крива на намагнитване, определят се двете характерни величини на хистерезиса и се чертае граничният цикъл, а накрая се изчислява динамичната проницаемост. Четвъртото затваря кръга с готовите елементи. В него се гледа как се променят съпротивлението на различни видове резистори, параметрите на термистор и капацитетът на различни видове кондензатори при нагряване, с отделни графики за относителните изменения. Всеки протокол е по един и същи образец, което прави комплекта удобен за работа. Задание, теоретична постановка, схема на опитната постановка, таблица с резултати, графики и накрая анализ и изводи. Схемите са печатни и ясни, таблиците са с реални числа, а графиките са начертани на милиметрова хартия, така че се вижда и как се нанасят точките и как се прокарва кривата. Най-ценното обаче е последният раздел. Изводите са кратки, по две или три изречения, но показват точно какво се очаква да се забележи от експеримента и как се формулира. Това е частта, която обикновено затруднява най-много, защото в заданието не пише какво да се заключи. Какво получаваш. Четири завършени протокола по един и същ образец. Реални измервания и реални сметки, не примерни числа. Начертани графики за всяко упражнение. И готови формулировки на изводи, по които се вижда какво се очаква да бъде забелязано. За какво служи. За подготовка преди влизане в лабораторията, за да е ясно какво предстои. За разбиране как се обработват измерените данни и как се стига от таблицата до графиката. За проверка на собствените сметки, когато резултатът изглежда странен. И за преговор на понятията преди защита. Понятия: проводникови материали, диелектрични материали, магнитни материали, пасивни електронни елементи, специфично съпротивление, температурен коефициент на съпротивлението, коефициент на топлопроводност, диелектрична проницаемост, тангенс на ъгъла на диелектричните загуби, крива на намагнитване, коерцитивен интензитет, остатъчна магнитна индукция, хистерезисен цикъл, магнитна проницаемост, термистор, температурна чувствителност. Полза за преподавателя: готов образец за това как трябва да изглежда предаден протокол, с попълнени таблици, начертани графики и формулирани изводи, по който се задават изискванията в началото на семестъра. Полза за студента: яснота какво точно се иска във всеки раздел. След прегледа се знае как се попълва таблицата, как се нанасят точките на графиката и в каква посока се мисли, когато се пишат изводите.