《材料性能分析與檢測實驗》課程教學大綱

《材料性能分析與檢測實驗》教學大綱一、課程基本信息課程名稱材料性能分析與檢測實驗AnalysisandTestingExperimentsofMaterialProperties課程編碼MAT321011025開課院部材料科學與工程學院課程團隊材料性能分析與檢測實驗教學團隊學分2.5課內(nèi)學時60講授0實驗60上機0實踐0課外學時0適用專業(yè)材料物理授課語言中文先修課程高等數(shù)學（2-1）、大學物理（2-1）、材料科學基礎課程簡介（必修）本課程偏重于對材料基本性質(zhì)的測量和了解。結(jié)合材料物理專業(yè)課的學習，通過測量不同材料的性能參數(shù)以及對材料結(jié)構的分析，加深對專業(yè)課中理論和實際應用的理解，加深理解材料結(jié)構與性能之間的聯(lián)系。本課程可培養(yǎng)與提高學生的材料科學實驗能力和科學實驗素養(yǎng)，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。同時為材料科學綜合實驗打好基礎。Thiscoursewillfocusonthemeasurementandunderstandingofthebasiccharacteristicsofthematerial.Incombinationwithstudyingthecourseinmaterialsphysicsspecialty,bymeasuringtheperformanceparametersofvariousmaterialsandanalysingthematerialstructure,studentswilldeepentheunderstandingofthetheoryandpracticalapplicationintheprofessionalcourse,andwilldeepenunderstandingtherelationshipbetweenmaterialstructureandperformance.Thiscourseistocultivateandimprovethestudents'experimentabilityofmaterialsscienceandscientificliteracy,tocultivatestudents'abilitytointegratetheorywithpractice.Atthesametimethiscourswillprovideabasisforcomprehensiveexperimentsofmaterialscience.負責人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務自選1M1測量不同材料的性能參數(shù)以及對材料結(jié)構的分析，加深理解材料結(jié)構與性能之間的聯(lián)系是2.3,4.3,4.42M2培養(yǎng)與提高學生的材料科學實驗能力和科學實驗素養(yǎng)，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力是2.3,5.2,6.2,7.1三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標課內(nèi)學時教學方式課外學時課外環(huán)節(jié)1實驗1磁天平測量材料磁化率利用古埃磁天平測量材料的磁化率，討論永久磁矩和未成對電子數(shù)M1,M26實驗0撰寫實驗報告2實驗2X射線衍射儀的原理及應用掌握X射線衍射物相定性分析的方法和步驟，測定晶胞參數(shù)M1,M26實驗0撰寫實驗報告3實驗3材料熱物性測量實驗運用平面熱源法和熱線法實現(xiàn)材料熱物性測量M1,M26實驗0撰寫實驗報告4實驗4晶界勢壘高度測量和計算測量樣品的晶界勢壘高度M1,M26實驗0撰寫實驗報告5實驗5橢圓偏振法測量薄膜厚度及折射率利用橢偏儀測量薄膜樣品厚度和折射率M1,M26實驗0撰寫實驗報告6實驗6掃描隧道顯微鏡技術實驗利用掃描隧道顯微鏡測定樣品表面結(jié)構M1,M26實驗0撰寫實驗報告7實驗7晶體吸收光譜的測量測量樣品紫外-可見光譜并確定材料的禁帶寬度M1,M26實驗0撰寫實驗報告8實驗8材料電磁特性效應實驗掌握材料變溫霍爾效應及電阻率、霍爾電勢、電導率的測量M1,M26實驗0撰寫實驗報告9實驗9材料氣敏分析實驗使用智能氣敏分析系統(tǒng)測定樣品靈敏度曲線M1,M26實驗0撰寫實驗報告10實驗10壓電陶瓷振子參數(shù)的傳輸法測量掌握傳輸法測量壓電振子參數(shù)的原理和方法M1,M26實驗0撰寫實驗報告四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1實驗預習要有完整的實驗預習報告，包括實驗項目的名稱、目的、原理、實驗內(nèi)容和實驗方法、實驗數(shù)據(jù)記錄表格等。在操作過程中進行不定時提問或觀察學生對相關儀器使用的順序，通過提問等方式發(fā)現(xiàn)對實驗內(nèi)容和實驗方法基本不知道或存在嚴重的操作錯誤，視為預習不合格，扣分或勸其重新預習。20%2實驗操作操作過程以學生為主，教師啟發(fā)性指導，要求學生仔細對待實驗操作過程，首先要保證儀器設備的安全，然后根據(jù)實驗內(nèi)容、實驗要求進行實驗操作和測量。測量數(shù)據(jù)或?qū)嶒灛F(xiàn)象記錄經(jīng)實驗教師確認后，整理實驗儀器，方可離開實驗室。若在操作過程中發(fā)現(xiàn)學生不按操作要求、不注意儀器設備安全進行操作，將扣分直至勸其離開實驗室不允許做該實驗。40%3實驗報告在教師規(guī)定的時間內(nèi)將完整的實驗報告交給實驗教師，教師根據(jù)報告內(nèi)容、格式、數(shù)據(jù)處理方法、實驗結(jié)果、總結(jié)和討論、思考題等給分。兩人或多人一套儀器的必須提交各自獨立的實驗報告。40%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1實驗預習20%1、預習報告格式規(guī)范，內(nèi)容完整，字跡工整，自己整理實驗原理，對實驗原理理解透徹，有實驗步驟設計整理，準確繪制數(shù)據(jù)記錄表格，回答問題準確；（15-20分）2、預習僅簡單地抄寫實驗講義，無數(shù)據(jù)記錄表格，無實驗步驟整理，回答問題基本正確；（10-15分）3、預習報告不完整規(guī)范，內(nèi)容太少，字跡潦草，回答問題不完全正確；（5-10分）4、無預習報告，對實驗原理和步驟了解很少。（0-5分）2M1實驗操作60%1、熟悉實驗儀器，實驗準備工作充分，無違規(guī)事故發(fā)生，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題，有新的實驗設想等；（0-10分）2、能夠正確操作實驗儀器，實驗現(xiàn)象記錄詳細完整；（0-10）3、實驗方案設計合理，熟練掌握實驗步驟，正確安裝調(diào)試樣品等；（0-10分）4、對實驗樣品或?qū)嶒災繕诉M行準確測量，詳細記錄實驗步驟及實驗結(jié)果，并及時對不合理實驗方案做出調(diào)整。（0-10分）3M1實驗報告20%1、實驗報告格式規(guī)范，內(nèi)容充實完整，有自己查閱整理實驗原理，有實驗現(xiàn)象記錄和分析，數(shù)據(jù)記錄整理規(guī)范，字跡工整；（0-15分）2、正確繪制實驗曲線，并對曲線規(guī)律、趨勢進行總結(jié)；（0-5分）3、數(shù)據(jù)處理過程詳細、準確無誤，對結(jié)果進行合理分析討論；（0-10分）4、完成思考題，有完整的實驗總結(jié)，有一定的思想見解或合理化建議等。（0-10）4M2實驗預習20%1、預習報告格式規(guī)范，內(nèi)容完整，字跡工整，自己整理實驗原理，對實驗原理理解透徹，有實驗步驟設計整理，準確繪制數(shù)據(jù)記錄表格，回答問題準確；（15-20分）2、預習僅簡單地抄寫實驗講義，無數(shù)據(jù)記錄表格，無實驗步驟整理，回答問題基本正確；（10-15分）3、預習報告不完整規(guī)范，內(nèi)容太少，字跡潦草，回答問題不完全正確；（5-10分）4、無預習報告，對實驗原理和步驟了解很少。（0-5分）5M2實驗操作20%1、熟悉實驗儀器，實驗準備工作充分，無違規(guī)事故發(fā)生，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題，有新的實驗設想等；（0-10分）2、能夠正確操作實驗儀器，實驗現(xiàn)象記錄詳細完整；（0-10）3、實驗方案設計合理，熟練掌握實驗步驟，正確安裝調(diào)試樣品等；（0-10分）4、對實驗樣品或?qū)嶒災繕诉M行準確測量，詳細記錄實驗步驟及實驗結(jié)果，并及時對不合理實驗方案做出調(diào)整。（0-10分）6M2實驗報告60%1、實驗報告格式規(guī)范，內(nèi)容充實完整，有自己查閱整理實驗原理，有實驗現(xiàn)象記錄和分析，數(shù)據(jù)記錄整理規(guī)范，字跡工整；（0-15分）2、正確繪制實驗曲線，并對曲線規(guī)律、趨勢進行總結(jié)；（0-5分）3、數(shù)據(jù)處理過程詳細、準確無誤，對結(jié)果進行合理分析討論；（0-10分）4、完成思考題，有完整的實驗總結(jié)，有一定的思想見解或合理化建議等。（0-10）評分等級說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號教學參考資料明細1圖書|材料物理實驗,,中國石油大學出版社,2018,ISBN:9787563657735.（*主教材）2圖書|固體物理實驗方法,王華馥,高等教育出版社,1990,ISBN:9787040000832.3圖書|近代物理實驗,黃志高,科學出版社,2012,ISBN:9787030329431.4圖書|大學物理實驗,李書光,科學出版社,2012,ISBN:9787030337337.5圖書|大學物理實驗教程,李艷萍,機械工業(yè)出版社,2012,ISBN:9787111377382.七、實驗項目信息序號項目名稱實驗室名稱門牌號組人數(shù)學時實驗類別要求實驗類型上機1磁天平測量材料磁化率材料性能分析與檢測實驗室基礎C21936專業(yè)基礎必做設計性否2X射線衍射儀的原理及應用材料性能分析與檢測實驗室基礎C21936專業(yè)基礎必做綜合性否3材料熱物性測量材料性能分析與檢測實驗室基礎C21936專業(yè)基礎必做設計性否4晶界勢壘高度測量和計算材料性能分析與檢測實驗室基礎C21936專業(yè)基礎必做設計性否5橢圓偏振法測量薄膜厚度及折射率材料性能分析與檢測實驗室基礎C21936專業(yè)基礎必