《材料結(jié)構(gòu)分析實驗》課程教學(xué)大綱

《材料結(jié)構(gòu)分析實驗》實驗課程教學(xué)大綱一、課程基本信息中文名稱：材料結(jié)構(gòu)分析實驗課程英文名稱：MaterialsStructureAnalysisExperiments課程代碼：19043303課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)分：0.5總學(xué)時：16（其中實驗：16上機(jī)：0）適用學(xué)院及專業(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)A、材料現(xiàn)代分析方法等開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程實驗中心二、課程的地位與作用《材料結(jié)構(gòu)分析實驗》是無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的專業(yè)必修實驗課程。該課程是理解、鞏固和補充《材料現(xiàn)代分析方法》課程課堂講授各測試技術(shù)理論知識的必要實踐環(huán)節(jié)。通過材料結(jié)構(gòu)分析實驗，使學(xué)生對各種測試技術(shù)何以實現(xiàn)材料組成與結(jié)構(gòu)的表征產(chǎn)生感性認(rèn)識，同時培養(yǎng)學(xué)生初步具備合理選擇材料組成和結(jié)構(gòu)測試方法的能力，為后繼教學(xué)環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。三、實驗課程教學(xué)目標(biāo)本課程支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點2.2、4.1、5.1。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，能擁有愛國主義情懷，熱愛材料研究事業(yè)，堅定理想信念，崇尚科學(xué)創(chuàng)新，踐行工匠精神，具有團(tuán)隊合作意識，學(xué)會溝通、分享、奉獻(xiàn)和合作的團(tuán)隊精神，達(dá)到立德樹人的目標(biāo)；加深對專業(yè)理論知識的理解、掌握和記憶，鞏固和綜合運用所學(xué)的基本理論知識，加強(qiáng)對材料研究方法的深入理解，提高自覺學(xué)習(xí)性，提高進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)分析的基本能力，學(xué)會數(shù)據(jù)處理的基本方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下能力：目標(biāo)1：學(xué)生通過實驗，驗證、鞏固和補充課堂講授的理論知識，培養(yǎng)運用所學(xué)理論解決實際問題的能力，能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行處理、分析和解釋，并能把實驗結(jié)果、理論分析和文獻(xiàn)研究相結(jié)合，得出合理有效的結(jié)論。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1）目標(biāo)2：通過學(xué)習(xí)材料結(jié)構(gòu)分析實驗方法、技術(shù)，激發(fā)學(xué)生熱愛材料事業(yè)，注重職業(yè)道德修養(yǎng)。通過實驗項目的具體操作，培養(yǎng)學(xué)生的勞動觀念、增強(qiáng)學(xué)生自主勞動的意識，提高學(xué)生的勞動技能，同時具有集體榮譽感，不計個人得失，學(xué)會溝通、分享和奉獻(xiàn)。學(xué)生進(jìn)一步堅定理想信念，崇尚科學(xué)創(chuàng)新，踐行工匠精神。培養(yǎng)運用所學(xué)理論解決實際問題的能力，分析和綜合實驗結(jié)果的能力。在實驗中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度和踏實細(xì)致、實事求是的作風(fēng)。具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和實踐能力。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點5.1）課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系矩陣教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點達(dá)成途徑考核方式目標(biāo)14.1通過材料結(jié)構(gòu)分析實驗課程學(xué)習(xí)，驗證、鞏固和補充課堂講授的專業(yè)理論知識。能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行處理、分析和解釋，并能把實驗結(jié)果、理論分析和文獻(xiàn)研究相結(jié)合，得出合理有效的結(jié)論。通過實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、課后實驗數(shù)據(jù)分析處理、上網(wǎng)查閱相關(guān)資料來達(dá)到。對每次實驗前預(yù)習(xí)，實驗操作，及實驗后數(shù)據(jù)處理進(jìn)行考查。目標(biāo)25.1能夠針對建筑工程材料制備工程和建筑物修復(fù)工程的復(fù)雜工程問題，選擇和使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代信息技術(shù)工具獲得有用信息。通過實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、課后實驗數(shù)據(jù)分析處理、上網(wǎng)查閱相關(guān)資料來達(dá)到。對每次實驗前預(yù)習(xí)，實驗操作，及實驗后數(shù)據(jù)處理進(jìn)行考查。實驗項目名稱和學(xué)時分配序號實驗項目名稱（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點）學(xué)時實驗類型每組人數(shù)必做或選做1X射線衍射技術(shù)及單物相定性分析（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）4綜合5~7選做2多晶混合物相定性分析（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）2綜合5~7必做3透射電子顯微鏡樣品制備（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）4綜合5~7選做4透射電鏡顯微電子圖像觀察（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）4演示5~7選做5掃描電鏡的試樣制備與圖像觀察（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）4演示5~7必做6電子探針結(jié)構(gòu)原理及分析方法（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）2演示5~7選做7差熱-熱重分析（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）4綜合5~7必做8差示掃描量熱分析（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）2演示5~7選做9紅外光譜測定與分析（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）4演示5~7必做10壓汞法孔結(jié)構(gòu)分析實驗（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）2演示5~7選做11X射線熒光分析樣品制備（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）2演示5~7選做12X射線熒光分析物質(zhì)化學(xué)成分（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）2演示5~7選做13原子力顯微分析（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1、5.1）2演示5~7選做五、實驗項目基本要求1.X射線衍射技術(shù)及物相定性分析：了解X射線衍射物相定性分析方法及衍射譜的標(biāo)定方法，掌握X射線衍射儀操作規(guī)程，學(xué)會對實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。樹立實事求是的精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。2.多晶混合物相定性分析：了解X射線衍射多晶混合物相定性分析方法及衍射譜的標(biāo)定方法，獨立完成多晶粉末樣品制備，學(xué)會對實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。養(yǎng)成實事求是的工作作風(fēng)。3.透射電子顯微鏡樣品制備：掌握透射電子顯微鏡樣品要求及制備方法并能夠獨立完成薄膜樣品制備。4.透射電鏡顯微電子圖像觀察：了解透射電子顯微鏡基本結(jié)構(gòu)及主要功能；理解質(zhì)厚襯度的形成與調(diào)控；5.掃描電鏡的試樣制備與圖像觀察：了解掃描電子顯微鏡基本結(jié)構(gòu)及主要功能；理解二次電子像和背散射電子像襯度與樣品表面性狀的關(guān)系。6.電子探針結(jié)構(gòu)原理及分析方法：了解電子探針結(jié)構(gòu)及工作原理。7.差熱-熱重分析：理解差熱-熱重的實驗原理及儀器裝置，掌握熱天平的操作規(guī)程及測試方法，學(xué)會對實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。8.差示掃描量熱分析：了解差示掃描量熱分析的實驗原理，掌握差示掃描量熱分析儀的操作規(guī)程及方法，學(xué)會對實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。9.紅外光譜測定與分析：理解紅外光譜的實驗原理，掌握相關(guān)儀器設(shè)備的操作規(guī)程及方法，獨立完成樣品制備，學(xué)會對實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。10.壓汞法孔結(jié)構(gòu)分析實驗：理解汞壓力測孔的實驗原理，掌握相關(guān)儀器設(shè)備的操作規(guī)程及方法，獨立完成樣品制備，學(xué)會對實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。X射線熒光分析樣品制備：掌握X射線熒光光譜分析儀樣品要求及制備方法。X射線熒光分析試樣化學(xué)成分：了解X射線熒光光譜分析儀基本結(jié)構(gòu)及主要功能；確定被測樣品中各組分含量。13.原子力顯微分析：了解原子力顯微鏡基本結(jié)構(gòu)及主要功能；學(xué)會用原子力顯微鏡進(jìn)行顯微圖像觀察。六、教學(xué)方法材料結(jié)構(gòu)分析實驗是無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生從事本專業(yè)的科研、生產(chǎn)工作所必須具備的實踐環(huán)節(jié)。在教學(xué)方法上，課程教學(xué)以實驗操作為主，輔助以教師指導(dǎo)、資料查詢，視頻觀看、課下分析等教學(xué)手段。教師講授采用多媒體與實驗現(xiàn)場講授相結(jié)合的方式，通過圖片、視頻等影像資料進(jìn)行知識點的梳理和講解，有助于學(xué)生對相關(guān)理論知識專業(yè)知識鞏固。操作實訓(xùn)采用實驗操作的方式，使學(xué)生完成在實驗室完成實驗任務(wù)。實驗中認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。激發(fā)學(xué)生熱愛材料研究事業(yè)，崇尚科學(xué)創(chuàng)新，踐行工匠精神。激發(fā)學(xué)生熱愛祖國，熱愛材料研究事業(yè)。實驗報告基于實驗過程，，學(xué)生應(yīng)自主完成實驗報告，強(qiáng)調(diào)應(yīng)堅持實事求是的科學(xué)精神，抵制學(xué)術(shù)造假與學(xué)術(shù)剽竊的現(xiàn)象。七、實驗課程考核和成績評定方式每個實驗項目根據(jù)比例（實驗預(yù)習(xí)10%，實驗動手能力40%，實驗完成情況20%，實驗報告30%）分別給出實驗成績，平均后以五級分制記入總成績。八、實驗教材、指導(dǎo)書和參考文獻(xiàn)1．實驗教材，材料科學(xué)與工程實驗教程（第一版），北京，化學(xué)工業(yè)出版社，20192．實驗指導(dǎo)書祖國胤等，材料現(xiàn)代研究方法實驗指導(dǎo)書（第一版），北京，冶金工業(yè)出版社，20123．主要參考教材和參考文獻(xiàn)[1]李曉娜，材料微結(jié)構(gòu)分析原理與方法（第一版），大連：大連理工出版社，2014[