一体化、全流程是指中心根据材料工程的学科特点和知识结构，对所属各个专业实验教学内容进行横向整合、纵向打通，以材料的制备－加工－结构表征－性能检测为主线，对材料工程基础和共性课程及实验进行有机的整合。在2013年修订的培养计划中，面向材料学科所属七个专业开设以兰州理工大学材料科学与工程学院院徽的制作为例的材料学科基础综合实验课程，在综合实验中基本涵盖材料学科主要工艺及测试方法，融趣味性和知识性为一体，激发学生的学习兴趣并使学生熟悉和了解材料学科主要工艺和检测方法及不同工艺之间的继承性，并初步具备基本的实验能力和使用相关仪器设备的能力。
实验中需要制作完成的院徽由黄铜徽章和碳钢别针两部分组成，采用钎焊连接，成品涂上发光功能涂料。
院徽加工制造全流程如图1，流程包括：原料—熔化、浇铸—坯饼落料—退火软化—清洗、抛光—冲压—焊接—浮雕涂覆发光功能涂料。
通过电解Zn、熔炼黄铜、退火软化、冲压浮雕图案、钎焊连接徽章和别针、制备发光功能涂料到最终产品院徽，所涉及的专业有：冶金—铸造—热处理—金压—焊接—高分子、无机非金属和功能材料。
图1 材料学科基础全流程综合实验
实验的设计综合考虑：
1）材料选择。综合考虑性能因素、工艺因素和价格因素。参照铜合金是纪念币和收藏币的首选材料，应选铜合金。结合学院冶金工程专业有电解Zn的实际，选用黄铜（Cu-Zn）。
2) 铸造。将自制的电解Zn与购置的Cu原料放到熔炉里进行熔化，然后浇入铸锭冷却，坯饼落料。
3）热处理。在退火炉中对坯饼进行软化处理，再放到稀释的酸中进行清洗，最后对坯饼进行抛光。
4）金压。经过处理后的坯饼通过冲压出立体浮雕。使所设计的徽章浮雕能嵌入铜合金材质表面并凸现。
5) 焊接性。徽章和别针分别采用黄铜和碳钢，通过焊接实现低碳钢和铜合金异种金属的连接。
6）发光功能涂料。设计制作发光功能涂料，涂覆在徽章浮雕表面。
除了上述面向材料学科的基础综合实验外，各个专业还根据本身的知识结构和特点，围绕材料的制备－加工－结构表征－性能检测，有所侧重，开设体现专业特色的典型应用或工艺全流程综合性专业实验教学课程。具体落实到各专业：
在焊接技术与工程专业完善和细化涵盖焊接接头结构设计－材料选用－方法设备确定－焊接工艺制定－接头性能分析检测各个知识环节的全流程焊接工艺评定专业综合实验课程。
实验流程如图2所示：
图2 焊接工艺评定全流程实验
在无机非金属材料工程专业准备开设先进陶瓷的制备及性能测试综合实验，从配方设计开始，经过混料、干燥、烧结、性能测试等环节，让学生系统感受无机材料制备及性能测试全流程，并加深对材料科学内涵（材料组成/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系）的理解。具体实验流程如图3所示：
先进陶瓷的制备及性能测试：
图3 先进陶瓷的制备及性能测试实验
在高分子材料与工程专业以从苯乙烯制备聚苯乙烯制品为例，开设溶液聚合法制备聚苯乙烯—聚苯乙烯结构的FTIR和SEM表征—GPC法聚苯乙烯分子量的测定—聚苯乙烯差热分析—聚苯乙烯表观粘度和黏流活化能测定—聚苯乙烯熔融指数的测定—聚苯乙烯的注射成型综合实验课程。实验流程如图4所示：
图4 苯乙烯制备聚苯乙烯制品全流程实验
在材料成型及控制工程专业（铸造方向）开设针对典型铸造零件，从设计铸造工艺开始，包括混砂、造型、合金熔炼、浇注、铸件缺陷分析、热处理、铸件性能测试等铸造成形全流程的综合实验课程。实验流程如图5所示：
图5 铸造成形工艺全流程实验
在材料成型及控制工程专业（塑性成形方向）开设涵盖轧制工艺设计—坯料铸造—预热—轧制—残余应力、性能、组织分析—热处理—残余应力、性能、组织分析等各知识环节的全流程轧制的综合实验课程。实验流程如图6所示：
图6 塑性成形工艺全流程实验
在功能材料专业开设《锂离子电池制作及其电化学性能测量》综合实验，学生掌握电池材料制备（锂电池电极材料制备）、锂电池电极材料的结构表征和性能测试、电池制作和性能测试（主要是充放电性能）整个工艺流程，如图7所示。
图7 锂离子电池制作及其电化学性能测量全流程实验
在冶金工程专业开设了以原生矿、二次资源为原料的黑色金属、有色金属冶金过程全流程虚拟和实体相结合的全流程实验，如图8所示。
图8 金属锌冶金综合实验流程示意图
在金属材料工程专业开设碳素钢的成分、组织和性能关系的专业综合实验，如图9。实验以低碳钢、中碳钢和高碳钢3种碳素钢为原材料，采用手工锯条制备3种碳素钢的热处理样块各4块；通过锯条的磨损感知硬度的概念，初步判定低碳钢、中碳钢和高碳钢；进行化学成份分析，特别是碳含量的分析，通过查阅手册，确定与热处理相关A1、A3和Acm临界温度；制定退火、正火、淬火和回火热处理温度，根据试样尺寸确定保温时间，选择合适的热处理炉；依制定的温度和时间对4块热处理样块分别进行退火、正火、淬火和回火工艺操作；将4种热处理状态样块制备成金相试样，观察光学组织，拍摄组织并用相关软件进行组织的定量分析；测定3种碳素钢在4种状态下的硬度，以碳含量-硬度为坐标作图，建立成分-组织-性能关系。
图9 金属材料工程专业综合实验流程示意图
