《材料结构分析实验》课程教学大纲

《材料结构分析实验》实验课程教学大纲一、课程基本信息中文名称：材料结构分析实验课程英文名称：MaterialsStructureAnalysisExperiments课程代码：19043303课程性质：专业基础课学分：0.5总学时：16（其中实验：16上机：0）适用学院及专业：材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业先修课程：材料科学基础A、材料现代分析方法等开课单位：材料科学与工程学院材料科学与工程实验中心二、课程的地位与作用《材料结构分析实验》是无机非金属材料工程专业的专业必修实验课程。该课程是理解、巩固和补充《材料现代分析方法》课程课堂讲授各测试技术理论知识的必要实践环节。通过材料结构分析实验，使学生对各种测试技术何以实现材料组成与结构的表征产生感性认识，同时培养学生初步具备合理选择材料组成和结构测试方法的能力，为后继教学环节打下基础。三、实验课程教学目标本课程支撑毕业要求指标点2.2、4.1、5.1。学生通过该课程的学习，能拥有爱国主义情怀，热爱材料研究事业，坚定理想信念，崇尚科学创新，践行工匠精神，具有团队合作意识，学会沟通、分享、奉献和合作的团队精神，达到立德树人的目标；加深对专业理论知识的理解、掌握和记忆，巩固和综合运用所学的基本理论知识，加强对材料研究方法的深入理解，提高自觉学习性，提高进行材料结构分析的基本能力，学会数据处理的基本方法。通过本课程的学习，学生应具备以下能力：目标1：学生通过实验，验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，培养运用所学理论解决实际问题的能力，能够对实验结果进行处理、分析和解释，并能把实验结果、理论分析和文献研究相结合，得出合理有效的结论。（支撑毕业要求指标点4.1）目标2：通过学习材料结构分析实验方法、技术，激发学生热爱材料事业，注重职业道德修养。通过实验项目的具体操作，培养学生的劳动观念、增强学生自主劳动的意识，提高学生的劳动技能，同时具有集体荣誉感，不计个人得失，学会沟通、分享和奉献。学生进一步坚定理想信念，崇尚科学创新，践行工匠精神。培养运用所学理论解决实际问题的能力，分析和综合实验结果的能力。在实验中培养学生严肃认真的态度和踏实细致、实事求是的作风。具有较强的创新意识和实践能力。（支撑毕业要求指标点5.1）课程教学目标与毕业要求的关系矩阵教学目标毕业要求指标点达成途径考核方式目标14.1通过材料结构分析实验课程学习，验证、巩固和补充课堂讲授的专业理论知识。能够对实验结果进行处理、分析和解释，并能把实验结果、理论分析和文献研究相结合，得出合理有效的结论。通过实验预习、实验操作、课后实验数据分析处理、上网查阅相关资料来达到。对每次实验前预习，实验操作，及实验后数据处理进行考查。目标25.1能够针对建筑工程材料制备工程和建筑物修复工程的复杂工程问题，选择和使用恰当的技术、资源、现代信息技术工具获得有用信息。通过实验预习、实验操作、课后实验数据分析处理、上网查阅相关资料来达到。对每次实验前预习，实验操作，及实验后数据处理进行考查。实验项目名称和学时分配序号实验项目名称（支撑毕业要求指标点）学时实验类型每组人数必做或选做1X射线衍射技术及单物相定性分析（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）4综合5~7选做2多晶混合物相定性分析（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）2综合5~7必做3透射电子显微镜样品制备（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）4综合5~7选做4透射电镜显微电子图像观察（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）4演示5~7选做5扫描电镜的试样制备与图像观察（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）4演示5~7必做6电子探针结构原理及分析方法（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）2演示5~7选做7差热-热重分析（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）4综合5~7必做8差示扫描量热分析（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）2演示5~7选做9红外光谱测定与分析（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）4演示5~7必做10压汞法孔结构分析实验（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）2演示5~7选做11X射线荧光分析样品制备（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）2演示5~7选做12X射线荧光分析物质化学成分（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）2演示5~7选做13原子力显微分析（支撑毕业要求指标点4.1、5.1）2演示5~7选做五、实验项目基本要求1.X射线衍射技术及物相定性分析：了解X射线衍射物相定性分析方法及衍射谱的标定方法，掌握X射线衍射仪操作规程，学会对实验数据结果进行分析处理。树立实事求是的精神和严谨的科学态度。2.多晶混合物相定性分析：了解X射线衍射多晶混合物相定性分析方法及衍射谱的标定方法，独立完成多晶粉末样品制备，学会对实验数据结果进行分析处理。养成实事求是的工作作风。3.透射电子显微镜样品制备：掌握透射电子显微镜样品要求及制备方法并能够独立完成薄膜样品制备。4.透射电镜显微电子图像观察：了解透射电子显微镜基本结构及主要功能；理解质厚衬度的形成与调控；5.扫描电镜的试样制备与图像观察：了解扫描电子显微镜基本结构及主要功能；理解二次电子像和背散射电子像衬度与样品表面性状的关系。6.电子探针结构原理及分析方法：了解电子探针结构及工作原理。7.差热-热重分析：理解差热-热重的实验原理及仪器装置，掌握热天平的操作规程及测试方法，学会对实验数据结果进行分析处理。8.差示扫描量热分析：了解差示扫描量热分析的实验原理，掌握差示扫描量热分析仪的操作规程及方法，学会对实验数据结果进行分析处理。9.红外光谱测定与分析：理解红外光谱的实验原理，掌握相关仪器设备的操作规程及方法，独立完成样品制备，学会对实验数据结果进行分析处理。10.压汞法孔结构分析实验：理解汞压力测孔的实验原理，掌握相关仪器设备的操作规程及方法，独立完成样品制备，学会对实验数据结果进行分析处理。X射线荧光分析样品制备：掌握X射线荧光光谱分析仪样品要求及制备方法。X射线荧光分析试样化学成分：了解X射线荧光光谱分析仪基本结构及主要功能；确定被测样品中各组分含量。13.原子力显微分析：了解原子力显微镜基本结构及主要功能；学会用原子力显微镜进行显微图像观察。六、教学方法材料结构分析实验是无机非金属材料工程专业本科生的专业基础课，是学生从事本专业的科研、生产工作所必须具备的实践环节。在教学方法上，课程教学以实验操作为主，辅助以教师指导、资料查询，视频观看、课下分析等教学手段。教师讲授采用多媒体与实验现场讲授相结合的方式，通过图片、视频等影像资料进行知识点的梳理和讲解，有助于学生对相关理论知识专业知识巩固。操作实训采用实验操作的方式，使学生完成在实验室完成实验任务。实验中认真观察实验现象，记录实验数据，分析实验结果。激发学生热爱材料研究事业，崇尚科学创新，践行工匠精神。激发学生热爱祖国，热爱材料研究事业。实验报告基于实验过程，，学生应自主完成实验报告，强调应坚持实事求是的科学精神，抵制学术造假与学术剽窃的现象。七、实验课程考核和成绩评定方式每个实验项目根据比例（实验预习10%，实验动手能力40%，实验完成情况20%，实验报告30%）分别给出实验成绩，平均后以五级分制记入总成绩。八、实验教材、指导书和参考文献1．实验教材，材料科学与工程实验教程（第一版），北京，化学工业出版社，20192．实验指导书祖国胤等，材料现代研究方法实验指导书（第一版），北京，冶金工业出版社，20123．主要参考教材和参考文献[1]李晓娜，材料微结构分析原理与方法（第一版），大连：大连理工出版社，2014[