《材料現(xiàn)代研究方法實(shí)驗》課程教學(xué)大綱

《材料現(xiàn)代研究方法實(shí)驗》實(shí)驗課程教學(xué)大綱一、基本信息中文名稱:材料現(xiàn)代研究方法實(shí)驗課程英文名稱：ExperimentsofMaterialsModernResearchMethod課程代碼：19044106課程性質(zhì)：專業(yè)核心課學(xué)分：0.5總學(xué)時：16學(xué)時（其中實(shí)驗：16學(xué)時上機(jī)：0學(xué)時）適用學(xué)院及專業(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)A、無機(jī)材料物理性能、材料現(xiàn)代研究方法等開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程實(shí)驗中心二、課程的地位與作用材料現(xiàn)代研究方法實(shí)驗是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)必修實(shí)驗課程。是理解、鞏固和補(bǔ)充材料現(xiàn)代研究方法課程課堂講授各測試技術(shù)理論知識的必要實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過材料現(xiàn)代研究方法實(shí)驗，使學(xué)生對各種測試技術(shù)可以實(shí)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，主要掌握材料結(jié)構(gòu)研究的基本方法，包括材料微觀組織形貌分析、晶體物相分析、成分和價鍵結(jié)構(gòu)分析、分子結(jié)構(gòu)分析、熱性能分析等方法的基本原理、儀器結(jié)構(gòu)及典型應(yīng)用等方面的知識，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為畢業(yè)論文和從事材料科學(xué)與工程領(lǐng)域工作打下基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)目標(biāo)學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，達(dá)到激發(fā)學(xué)生熱愛材料研究事業(yè)。在實(shí)驗中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度和踏實(shí)細(xì)致、實(shí)事求是的作風(fēng)。通過實(shí)驗項目的具體操作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識。使學(xué)生學(xué)會溝通、分享、奉獻(xiàn)和合作的團(tuán)隊精神。培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣與科學(xué)創(chuàng)新意識；引導(dǎo)學(xué)生重視專業(yè)課，學(xué)好專業(yè)課，強(qiáng)化專業(yè)思想，培養(yǎng)和樹立社會責(zé)任感。通過該課程驗證、鞏固和補(bǔ)充課堂講授的理論知識。使學(xué)生加深對理論知識的理解、掌握和記憶。培養(yǎng)和提高學(xué)生的自覺學(xué)習(xí)性、進(jìn)一步鞏固和綜合運(yùn)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。培養(yǎng)和提高學(xué)生進(jìn)行材料研究基本能力的訓(xùn)練，學(xué)會數(shù)據(jù)處理、圖像分析的基本方法。培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立分析問題能力、綜合運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下能力：能夠使用現(xiàn)代工具對實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行綜合分析：能夠針對無機(jī)材料制備系統(tǒng)復(fù)雜工程問題，選擇和使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，進(jìn)行預(yù)測與模擬,能夠在實(shí)踐過程中理解相關(guān)方法及工具的局限性。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.2、4.3）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(diǎn)達(dá)成途徑考核方式能夠使用現(xiàn)代工具對實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行綜合分析4.2能夠根據(jù)實(shí)驗方案構(gòu)建實(shí)驗系統(tǒng)，安全開展實(shí)驗，并正確采集實(shí)驗數(shù)據(jù)；4.3能夠?qū)?shí)驗結(jié)果進(jìn)行處理、分析和解釋，并能把實(shí)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(shí)驗前和實(shí)驗過程中講授。學(xué)生在實(shí)驗演示或?qū)嶒灢僮?、分析?shí)驗結(jié)果和實(shí)驗后數(shù)據(jù)分析處理的過程中達(dá)成。對每次實(shí)驗前預(yù)習(xí)，實(shí)驗報告中實(shí)驗結(jié)果和實(shí)驗后數(shù)據(jù)處理等進(jìn)行考查。四、實(shí)驗項目名稱和學(xué)時分配序號實(shí)驗項目名稱學(xué)時實(shí)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4綜合5~7選做2多晶混合物相定性分析2綜合5~7必做3透射電子顯微鏡樣品制備4綜合5~7選做4透射電鏡顯微電子圖像觀察4演示5~7選做5掃描電鏡顯微電子圖像觀察4演示5~7選做6電子探針結(jié)構(gòu)原理及分析方法2演示5~7選做7差熱-熱重分析4綜合5~7必做8差示掃描量熱分析2演示5~7選做9紅外光譜測定與分析4演示5~7必做五、實(shí)驗項目基本要求1、X射線衍射技術(shù)及單物相定性分析：了解X射線衍射單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(shí)驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。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(dú)立完成多晶粉末樣品制備，學(xué)會對實(shí)驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。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(dú)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、掃描電鏡顯微電子圖像觀察：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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)驗原理，掌握相關(guān)儀器設(shè)備的操作規(guī)程及方法，獨(dú)立完成樣品制備，學(xué)會對實(shí)驗數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理。六、教學(xué)方法材料現(xiàn)代研究方法實(shí)驗是材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生的專業(yè)核心課，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(shí)踐環(huán)節(jié)。在教學(xué)方法上，課程教學(xué)以實(shí)驗操作為主，輔助以資料查詢,實(shí)現(xiàn)課下學(xué)習(xí)互動，課上實(shí)驗操作共同實(shí)施。七、實(shí)驗課程考核和成績評定方式每個實(shí)驗項目根據(jù)比例（實(shí)驗預(yù)習(xí)10%，實(shí)驗動手能力40%，實(shí)驗完成情況20%，實(shí)驗報告30%）分別給出實(shí)驗成績，平均后記入總成績。八、實(shí)驗教材、指導(dǎo)書和參考文獻(xiàn)1、實(shí)驗指導(dǎo)書：自編2、參考文獻(xiàn)[1]朱和國，王新龍編著，材料科學(xué)研究與測試方法（第2版），南京，東南大學(xué)出版社，2013[2]祖國胤等主編，材料現(xiàn)代研究方法實(shí)驗指導(dǎo)書（第1版），北京，冶金工業(yè)出版社，2012[3]常鐵軍，祁欣主編，材料近代分析測試方法（第1版），哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002[4]杜希文，原續(xù)波主編，材料分析方法（第2版），天津：天津大學(xué)出版社，2017[5]郭立偉，朱艷，戴鴻濱主編，現(xiàn)代材料測試分析方法（第1版），北京，北京大學(xué)出版社，2014[6