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《材料結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱課程英文名ExperimentsforMaterialsStructureAnalysis課程代碼05P0013學(xué)分2總學(xué)時(shí)32課程類別集中實(shí)踐環(huán)節(jié)課程性質(zhì)必修先修課程材料科學(xué)基礎(chǔ)材料分析測(cè)試方法適用專業(yè)材料科學(xué)與工程開課學(xué)院材料與化學(xué)學(xué)院注:課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課;課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。課程地位與課程目標(biāo)(一)課程地位《材料結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)》是材料科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)課之一,是驗(yàn)證、鞏固和補(bǔ)充《材料分析測(cè)試方法》課堂講授理論知識(shí)的必要環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)材料分析測(cè)試方法常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法和儀器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,使學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握材料分析測(cè)試方法的基本原理和方法,并掌握常用分析測(cè)試儀器的使用方法、實(shí)驗(yàn)步驟和操作要點(diǎn),掌握數(shù)據(jù)獲取與處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的方法和手段。培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、創(chuàng)新能力以及運(yùn)用基本理論和方法綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí),開展畢業(yè)設(shè)計(jì)、從事專業(yè)技術(shù)工作和科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。(二)課程目標(biāo)(1)掌握常用材料結(jié)構(gòu)分析儀器的構(gòu)造和工作原理,熟悉儀器的操作規(guī)程和維護(hù)方法,了解常用儀器的檢定、校準(zhǔn)、期間核查及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相關(guān)計(jì)量知識(shí)。掌握常用結(jié)構(gòu)分析方法的應(yīng)用和要求,能夠針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獲取結(jié)構(gòu)特性,選擇研究路線,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(2)掌握材料結(jié)構(gòu)分析常用的數(shù)據(jù)處理軟件(如origin、Jade、Excel)和圖象處理軟件(如Photoshop)等現(xiàn)代工程工具對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖像和圖譜進(jìn)行處理和分析,具備科學(xué)、合理解析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。(3)使學(xué)生掌握材料結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的方法和手段,掌握文稿、圖表的規(guī)范作法,能運(yùn)用材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、結(jié)構(gòu)分析基本理論及不確定度評(píng)定相關(guān)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論,具備綜合表達(dá)新材料計(jì)量檢測(cè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)和信息的能力。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法課前要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn),寫出預(yù)習(xí)報(bào)告(實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分),并通過(guò)雨課堂工具測(cè)試學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,測(cè)試內(nèi)容以計(jì)量特色相關(guān)知識(shí)為主;實(shí)驗(yàn)開始前,指導(dǎo)教師先概述實(shí)驗(yàn)的原理、方法及儀器使用等,具體實(shí)驗(yàn)步驟由學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)安排情況分組或者獨(dú)立完成,教師作針對(duì)性指導(dǎo);學(xué)生獨(dú)立完成數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(包括實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟、數(shù)據(jù)處理的方法和過(guò)程、數(shù)據(jù)圖表的繪制、結(jié)果的分析和討論)。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度畢業(yè)要求4-2畢業(yè)要求5-3畢業(yè)要求10-1課程目標(biāo)11*0.2課程目標(biāo)21*0.25課程目標(biāo)31*0.250.20.250.25畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐權(quán)重(4)研究:4-2能夠針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獲取對(duì)象特性,選擇研究路線,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;0.2(5)使用現(xiàn)代工具:5-3能夠運(yùn)用現(xiàn)代工程技術(shù)(Origin、Excel、Photoshop等)和材料分析模擬軟件(如Jade、MaterialStudio等)進(jìn)行復(fù)雜工程問(wèn)題的檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析與處理;0.25(10)溝通:10-1能夠有效地以口頭、文稿、圖表向同行以及社會(huì)公眾展示新材料計(jì)量檢測(cè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)和信息;0.25四、課程內(nèi)容及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1金相顯微鏡的認(rèn)識(shí)和使用4了解金相顯微鏡的構(gòu)造,掌握金相顯微鏡的使用方法,了解儀器的檢定、校準(zhǔn)、期間核查及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相關(guān)計(jì)量知識(shí)獨(dú)立完成用金相顯微鏡觀察標(biāo)準(zhǔn)金相樣品、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫驗(yàn)證性必做2金相試樣的制備4掌握金相樣品制備要求和方法,了解常用儀器的檢定、校準(zhǔn)、期間核查及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相關(guān)計(jì)量知識(shí)。獨(dú)立完成一個(gè)金相試樣的制備、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫綜合性必做3X射線衍射儀的認(rèn)識(shí)、樣品制備及物相定性分析6了解X射線衍射儀的組成、工作原理、基本操作步驟;了解X射線衍射分析的樣品制備方法;掌握粉末樣品的送樣要求及制備方法;掌握利用Jade軟件進(jìn)行物相分析方法,了解儀器的檢定、校準(zhǔn)、期間核查及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、不確定度等的相關(guān)計(jì)量知識(shí)獨(dú)立進(jìn)行網(wǎng)上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí);再按小組,每個(gè)小組在實(shí)體XRD衍射儀上按照要求制備一個(gè)粉末樣品和固體樣品,獨(dú)立完成物相定性分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫綜合性必做4掃描電子顯微鏡的認(rèn)識(shí)、樣品制備及電子顯微照片的分析6了解掃描電子顯微鏡的基本組成、工作原理和基本操作步驟;了解樣品的常規(guī)制備方法;學(xué)會(huì)電子顯微照片的分析方法,了解儀器的檢定、校準(zhǔn)、期間核查及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、不確定度等的相關(guān)計(jì)量知識(shí)獨(dú)立進(jìn)行網(wǎng)上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí);再按小組,每個(gè)小組在實(shí)體SEM儀器上,完成一個(gè)樣品的制備和顯微鏡觀察操作,獨(dú)立完成電子顯微分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫綜合性必做5綜合熱分析儀的認(rèn)識(shí)、樣品制備及數(shù)據(jù)分析6了解綜合熱分析儀的基本結(jié)構(gòu)與工作原理,了解儀器的操作方法和注意事項(xiàng),了解熱分析對(duì)樣品的要求,掌握熱分析曲線的處理和分析,了解儀器的檢定、校準(zhǔn)、期間核查及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、不確定度等的相關(guān)計(jì)量知識(shí)分組完成樣品的制備、參數(shù)的設(shè)定及儀器操作,獨(dú)立完成數(shù)據(jù)的分析、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合性必做6TEM的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)6了解透射電子顯微鏡的基本組成、工作原理和基本操作步驟;了解樣品的常規(guī)制備方法;學(xué)會(huì)TEM實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析方法,了解儀器的檢定、校準(zhǔn)、期間核查及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、不確定度等的相關(guān)計(jì)量知識(shí)獨(dú)立進(jìn)行網(wǎng)上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí),獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫驗(yàn)證必做注:1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等;2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(依據(jù))占總成績(jī)比例過(guò)程考核(對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1)測(cè)驗(yàn)(以計(jì)量特色相關(guān)內(nèi)容為主)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、思考題、實(shí)驗(yàn)操作3次測(cè)驗(yàn)成績(jī),每份實(shí)驗(yàn)報(bào)告中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)+思考題+實(shí)驗(yàn)操作部分的綜合得分情況40%過(guò)程考核(對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)2)Jade、origin、photoshop等現(xiàn)代工具使用數(shù)據(jù)、圖譜處理的
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