《仪器分析课程设计》教学大纲

《仪器分析课程设计》教学大纲课程英文名Coursedesigningofinstrumentalanalysis课程代码05P0014学分1总学时1周课程类别集中实践环节先修课程《仪器分析》课程性质必修适用专业材料科学与工程开课学院材料与化学学院注：课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与目标（一）课程地位本课程面向材料科学与工程专业大三年级学生开设的专业设计课程，内容涉及面广、交叉学科多，它起到了承接理论和实验知识融合、二者相互检验验证的关键作用，也与现行仪器检测标准、规范等密切相关。基于《仪器分析》先修课程的理论学习，通过本课程的学习，可以加深学生对《仪器分析》课程的理论知识的理解，同时培养学生的自主学习和专业设计的综合能力。通过查阅文献资料使学生初步了解当今世界各类分析仪器、分析方法以及新材料计量检测领域的国际国内的发展趋势和研究热点，为今后更深一步地从事科研和生产工作奠定重要基础，面对分析测试任务，可以针对材料的检测等复杂工程问题提出合理解决方案，并能使用现代工具进行预测与模拟以及分析和优化，能独立撰写总结报告、产品检测报告以及技术文档等，能针对某一特定的检测问题和同行能进行有效沟通，是学生走向工作岗位之前专业知识的学以致用环节，在课程体系中处于特殊重要的地位。（二）课程目标1.掌握查阅国内外文献方法，综述所研究体系的成分及对应成分所需的定性、定量检测方法，并获得研究体系的关注点。2.能够设计实验方案（包括材料配方、材料预处理、实验条件、测试表征方法等），能够针对特定需求进行可行性分析，考虑各个环节的健康、安全因素，体现创新意识，发现问题、提出问题并提出解决方案，最终以报告形式展示。3.能够对预测与模拟的结果进行分析、优化，理解使用各类测试仪器的局限性。4.具备将多种分析仪器融会贯通的素养，能够独立通过书面报告清晰地表达所研究问题的解决方案，实验过程和结果，能讨论实验优点和不足，并能正确答辩或解答提出的问题。课程思政：仪器分析方法的革新，是在不断的修正与拓展中完成。教会学生不能固定已有的思维模式，辩证分析每一种分析方法、测试技术以及仪器结构等优缺点。在遇到具体的实际项目时，综合分析所要达到的目的要求，合理采用分析测试手段。兼顾经济与效率，合理化解决问题。遇到困难，尝试用马克思辩证法处理具体事物。培养学生针对具体分析测试任务，设计出科学合理的测试方案，为日后从事相关产品质量检测工作或科研工作打下坚实基础。二、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求3.1毕业要求3.2毕业要求5.4毕业要求10.2课程目标10.30.10.10.1课程目标20.30.50.20.1课程目标30.30.10.50.3课程目标40.10.20.20.5注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。毕业要求指标点支撑权重（3）设计/开发解决方案：能够针对新材料的组分设计、性能检测、工艺制定和质量管理等多方面综合性的复杂工程问题提出合理解决方案，在材料设计、生产与工程应用环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，设计并制订特定性能的新材料开发全周期、标准和规范。3-1能够描述新材料产品设计、制备工艺、性能检测、质量管理等的解决方法和影响因素；0.203-2能够进行系统或工艺流程设计，并能够针对特定需求进行可行性分析，体现创新意识，发现问题、提出问题并提出解决方案；0.203-3能识别材料开发及设计任务所面临的多种制约因素，如社会、健康、安全、法律以及环境等。（5）使用现代工具：能够针对新材料的产品设计、性能检测、工艺制定和质量管理等复杂工程问题，体现创新意识，选择、使用适当的互联网技术、文献资源、现代工程工具、信息技术工具和材料专用分析软件，对新材料的产品设计、性能检测、工艺制定和质量管理等多方面复杂工程问题进行分析、预测与模拟，了解新材料计量检测领域的前沿理论与发展趋势。5-1能够使用现代仪器、信息检索工具获取解决工程问题的相关知识；5-2能够使用通用工程软件工具（如Python、AutoCAD、Matlab等）进行设计、模拟和分析工程问题；5-3能够运用现代工程技术（Origin、Excel、Photoshop等）和材料分析模拟软件（如Jade、MaterialStudio等）进行检测及数据分析与处理；5-4能够对预测与模拟的结果进行分析、优化，理解使用工具的局限性。0.25（10）沟通：能够就新材料的产品设计、性能检测、工艺制定和质量管理等多方面的复杂工程问题，与材料类行业的同行及社会公众进行有效沟通和交流，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。10-1能够有效地以口头、文稿、图表向同行以及社会公众展示新材料计量检测领域专业知识和信息；10-2能够了解新材料计量检测领域的国际发展趋势、研究热点,能撰写项目总结报告、产品检测报告和技术文稿,并能正确答辩或解答提出的问题；0.2010-3具备跨文化交流的语言和书面表达能力,能够就新材料计量检测领域专业问题,在跨文化背景下进行沟通和交流。三、设计选题及任务要求序号参考选题任务与要求1皮革厂废水成分检测1．利用中国期刊网、维普以及其它网络资源等调研皮革厂废水的来源以及主要成分，提炼出皮革厂废水的主要污染因素，提供总结写成报告2．利用中国期刊网、维普、中华人民共和国标准（GB）和行业标准等检索皮革厂废水各类污染成分的检测方法、样品的处理方法以及检测标准，提供检索数据库类型、检索关键词、检索结果。3、评价皮革厂废水污染物检测的各种方法的优缺点，对照污水排放标准，判断指标是否达标。利用各类分析仪器的仿真实验平台，针对某种污染物选择合适的样品处理方法以及合适的检测仪器，设计详细的实验路线图。基于实验路线方案，按照国家标准格式拟定一份利用该技术路线检测指标的标准。2食品包装用塑料中柠檬酸酯增塑剂的检测1.利用中国期刊网、维普以及其它网络资源等调研塑料中增塑剂的种类及优缺点，提供总结写成报告2.利用中国期刊网、维普、中华人民共和国标准（GB）和行业标准等检索塑料中增塑剂的检测方法、样品的处理方法以及检测标准，提供检索数据库类型、检索关键词、检索结果。3.评价增塑剂检测的各种方法的优缺点，利用各类分析仪器的仿真实验平台，针对食品包装用塑料中柠檬酸酯增塑剂选择合适的样品处理方法以及合适的检测仪器，设计详细的实验路线图。基于实验路线方案，按照国家标准格式拟定一份利用该技术路线检测指标的标准。3环氧树脂固化度的测定1.利用中国期刊网、维普以及其它网络资源等调研影响环氧树脂固化的因素以及固化动力学模型，提供总结写成报告。2.利用中国期刊网、维普、中华人民共和国标准（GB）和行业标准等检索环氧树脂固化度的检测方法、样品的处理方法以及检测标准，提供检索数据库类型、检索关键词、检索结果。3．评价环氧树脂固化度的各种方法的优缺点，利用各类分析仪器的仿真实验平台，选择合适的检测仪器以及检测方法，设计详细的实验路线图。基于实验路线方案，按照国家标准格式拟定一份利用该技术路线检测指标的标准。4蔬菜中农药毒死蜱残留量的测定1.利用中国期刊网、维普以及其它网络资源等调研蔬菜中农药残留物的种类以及对人或动物的影响，提供总结写成报告。2.利用中国期刊网、维普、中华人民共和国标准（GB）和行业标准等检索蔬菜中农药毒死蜱残留量的检测方法、样品的处理方法以及检测标准，提供检索数据库类型、检索关键词、检索结果。3．评价蔬菜中农药毒死蜱残留量的测定的各种方法的优缺点，利用各类分析仪器的仿真实验平台，选择合适的检测仪器以及检测方法，设计详细的实验路线图。基于实验路线方案，按照国家标准格式拟定一份利用该技术路线检测指标的标准。注：学生可任选其中一个题目进行设计。四、课程设计的主要进程与时间安排序号主要进程教学内容时间分配1根据设计题目，查阅资料及相关调研，完成开题任务根据题目，查阅相关课题的背景资料；2天2根据相关文献资料，确定实验方案和技术路线通过对所查阅文献资料的分析，以及根据所学专业知识，制定实验方案和技术路线；利用各类分析仪器的仿真实验平台，分析探索所制定的实验方案和技术路线的可行性；1天3根据指定的实验方案和技术路线，拟定标准通过指定的实验方案和技术路线，根据国家标准格式，拟定检测某个指标的标准1天4撰写课程设计论文报告（1）相关文献资料的深度查阅。

（2）课程设计论文的书写格式规范；

（3）完成课程设计报告。2天5答辩制作答辩PPT，进行现场答辩1天注：进程安排的最少时间为0.5天。五、课程考核与成绩评定考核类别考查考核形式课程论文及答辩成绩评定课程论文60%，答辩40