《材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

《材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱(chēng)材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)AnalysisandTestingExperimentsofMaterialProperties課程編碼MAT321011025開(kāi)課院部材料科學(xué)與工程學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)學(xué)分2.5課內(nèi)學(xué)時(shí)60講授0實(shí)驗(yàn)60上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)0適用專(zhuān)業(yè)材料物理授課語(yǔ)言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、大學(xué)物理（2-1）、材料科學(xué)基礎(chǔ)課程簡(jiǎn)介（必修）本課程偏重于對(duì)材料基本性質(zhì)的測(cè)量和了解。結(jié)合材料物理專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)，通過(guò)測(cè)量不同材料的性能參數(shù)以及對(duì)材料結(jié)構(gòu)的分析，加深對(duì)專(zhuān)業(yè)課中理論和實(shí)際應(yīng)用的理解，加深理解材料結(jié)構(gòu)與性能之間的聯(lián)系。本課程可培養(yǎng)與提高學(xué)生的材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)為材料科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)。Thiscoursewillfocusonthemeasurementandunderstandingofthebasiccharacteristicsofthematerial.Incombinationwithstudyingthecourseinmaterialsphysicsspecialty,bymeasuringtheperformanceparametersofvariousmaterialsandanalysingthematerialstructure,studentswilldeepentheunderstandingofthetheoryandpracticalapplicationintheprofessionalcourse,andwilldeepenunderstandingtherelationshipbetweenmaterialstructureandperformance.Thiscourseistocultivateandimprovethestudents'experimentabilityofmaterialsscienceandscientificliteracy,tocultivatestudents'abilitytointegratetheorywithpractice.Atthesametimethiscourswillprovideabasisforcomprehensiveexperimentsofmaterialscience.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1測(cè)量不同材料的性能參數(shù)以及對(duì)材料結(jié)構(gòu)的分析，加深理解材料結(jié)構(gòu)與性能之間的聯(lián)系是2.3,4.3,4.42M2培養(yǎng)與提高學(xué)生的材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力是2.3,5.2,6.2,7.1三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1實(shí)驗(yàn)1磁天平測(cè)量材料磁化率利用古埃磁天平測(cè)量材料的磁化率，討論永久磁矩和未成對(duì)電子數(shù)M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告2實(shí)驗(yàn)2X射線(xiàn)衍射儀的原理及應(yīng)用掌握X射線(xiàn)衍射物相定性分析的方法和步驟，測(cè)定晶胞參數(shù)M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告3實(shí)驗(yàn)3材料熱物性測(cè)量實(shí)驗(yàn)運(yùn)用平面熱源法和熱線(xiàn)法實(shí)現(xiàn)材料熱物性測(cè)量M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告4實(shí)驗(yàn)4晶界勢(shì)壘高度測(cè)量和計(jì)算測(cè)量樣品的晶界勢(shì)壘高度M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告5實(shí)驗(yàn)5橢圓偏振法測(cè)量薄膜厚度及折射率利用橢偏儀測(cè)量薄膜樣品厚度和折射率M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告6實(shí)驗(yàn)6掃描隧道顯微鏡技術(shù)實(shí)驗(yàn)利用掃描隧道顯微鏡測(cè)定樣品表面結(jié)構(gòu)M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告7實(shí)驗(yàn)7晶體吸收光譜的測(cè)量測(cè)量樣品紫外-可見(jiàn)光譜并確定材料的禁帶寬度M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告8實(shí)驗(yàn)8材料電磁特性效應(yīng)實(shí)驗(yàn)掌握材料變溫霍爾效應(yīng)及電阻率、霍爾電勢(shì)、電導(dǎo)率的測(cè)量M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告9實(shí)驗(yàn)9材料氣敏分析實(shí)驗(yàn)使用智能氣敏分析系統(tǒng)測(cè)定樣品靈敏度曲線(xiàn)M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告10實(shí)驗(yàn)10壓電陶瓷振子參數(shù)的傳輸法測(cè)量掌握傳輸法測(cè)量壓電振子參數(shù)的原理和方法M1,M26實(shí)驗(yàn)0撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要有完整的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的名稱(chēng)、目的、原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格等。在操作過(guò)程中進(jìn)行不定時(shí)提問(wèn)或觀(guān)察學(xué)生對(duì)相關(guān)儀器使用的順序，通過(guò)提問(wèn)等方式發(fā)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法基本不知道或存在嚴(yán)重的操作錯(cuò)誤，視為預(yù)習(xí)不合格，扣分或勸其重新預(yù)習(xí)。20%2實(shí)驗(yàn)操作操作過(guò)程以學(xué)生為主，教師啟發(fā)性指導(dǎo)，要求學(xué)生仔細(xì)對(duì)待實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，首先要保證儀器設(shè)備的安全，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和測(cè)量。測(cè)量數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象記錄經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師確認(rèn)后，整理實(shí)驗(yàn)儀器，方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。若在操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生不按操作要求、不注意儀器設(shè)備安全進(jìn)行操作，將扣分直至勸其離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室不允許做該實(shí)驗(yàn)。40%3實(shí)驗(yàn)報(bào)告在教師規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告交給實(shí)驗(yàn)教師，教師根據(jù)報(bào)告內(nèi)容、格式、數(shù)據(jù)處理方法、實(shí)驗(yàn)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(dú)立的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。40%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)20%1、預(yù)習(xí)報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容完整，字跡工整，自己整理實(shí)驗(yàn)原理，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解透徹，有實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)整理，準(zhǔn)確繪制數(shù)據(jù)記錄表格，回答問(wèn)題準(zhǔn)確；（15-20分）2、預(yù)習(xí)僅簡(jiǎn)單地抄寫(xiě)實(shí)驗(yàn)講義，無(wú)數(shù)據(jù)記錄表格，無(wú)實(shí)驗(yàn)步驟整理，回答問(wèn)題基本正確；（10-15分）3、預(yù)習(xí)報(bào)告不完整規(guī)范，內(nèi)容太少，字跡潦草，回答問(wèn)題不完全正確；（5-10分）4、無(wú)預(yù)習(xí)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和步驟了解很少。（0-5分）2M1實(shí)驗(yàn)操作60%1、熟悉實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作充分，無(wú)違規(guī)事故發(fā)生，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決問(wèn)題，有新的實(shí)驗(yàn)設(shè)想等；（0-10分）2、能夠正確操作實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄詳細(xì)完整；（0-10）3、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理，熟練掌握實(shí)驗(yàn)步驟，正確安裝調(diào)試樣品等；（0-10分）4、對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品或?qū)嶒?yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并及時(shí)對(duì)不合理實(shí)驗(yàn)方案做出調(diào)整。（0-10分）3M1實(shí)驗(yàn)報(bào)告20%1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容充實(shí)完整，有自己查閱整理實(shí)驗(yàn)原理，有實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)，并對(duì)曲線(xiàn)規(guī)律、趨勢(shì)進(jìn)行總結(jié)；（0-5分）3、數(shù)據(jù)處理過(guò)程詳細(xì)、準(zhǔn)確無(wú)誤，對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理分析討論；（0-10分）4、完成思考題，有完整的實(shí)驗(yàn)總結(jié)，有一定的思想見(jiàn)解或合理化建議等。（0-10）4M2實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)20%1、預(yù)習(xí)報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容完整，字跡工整，自己整理實(shí)驗(yàn)原理，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解透徹，有實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)整理，準(zhǔn)確繪制數(shù)據(jù)記錄表格，回答問(wèn)題準(zhǔn)確；（15-20分）2、預(yù)習(xí)僅簡(jiǎn)單地抄寫(xiě)實(shí)驗(yàn)講義，無(wú)數(shù)據(jù)記錄表格，無(wú)實(shí)驗(yàn)步驟整理，回答問(wèn)題基本正確；（10-15分）3、預(yù)習(xí)報(bào)告不完整規(guī)范，內(nèi)容太少，字跡潦草，回答問(wèn)題不完全正確；（5-10分）4、無(wú)預(yù)習(xí)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和步驟了解很少。（0-5分）5M2實(shí)驗(yàn)操作20%1、熟悉實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作充分，無(wú)違規(guī)事故發(fā)生，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決問(wèn)題，有新的實(shí)驗(yàn)設(shè)想等；（0-10分）2、能夠正確操作實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄詳細(xì)完整；（0-10）3、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理，熟練掌握實(shí)驗(yàn)步驟，正確安裝調(diào)試樣品等；（0-10分）4、對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品或?qū)嶒?yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并及時(shí)對(duì)不合理實(shí)驗(yàn)方案做出調(diào)整。（0-10分）6M2實(shí)驗(yàn)報(bào)告60%1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容充實(shí)完整，有自己查閱整理實(shí)驗(yàn)原理，有實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)，并對(duì)曲線(xiàn)規(guī)律、趨勢(shì)進(jìn)行總結(jié)；（0-5分）3、數(shù)據(jù)處理過(guò)程詳細(xì)、準(zhǔn)確無(wú)誤，對(duì)結(jié)果進(jìn)行合理分析討論；（0-10分）4、完成思考題，有完整的實(shí)驗(yàn)總結(jié)，有一定的思想見(jiàn)解或合理化建議等。（0-10）評(píng)分等級(jí)說(shuō)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(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書(shū)|材料物理實(shí)驗(yàn),,中國(guó)石油大學(xué)出版社,2018,ISBN:9787563657735.（*主教材）2圖書(shū)|固體物理實(shí)驗(yàn)方法,王華馥,高等教育出版社,1990,ISBN:9787040000832.3圖書(shū)|近代物理實(shí)驗(yàn),黃志高,科學(xué)出版社,2012,ISBN:9787030329431.4圖書(shū)|大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),李書(shū)光,科學(xué)出版社,2012,ISBN:9787030337337.5圖書(shū)|大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程,李艷萍,機(jī)械工業(yè)出版社,2012,ISBN:9787111377382.七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)門(mén)牌號(hào)組人數(shù)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)別要求實(shí)驗(yàn)類(lèi)型上機(jī)1磁天平測(cè)量材料磁化率材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)C21936專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必做設(shè)計(jì)性否2X射線(xiàn)衍射儀的原理及應(yīng)用材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)C21936專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必做綜合性否3材料熱物性測(cè)量材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)C21936專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必做設(shè)計(jì)性否4晶界勢(shì)壘高度測(cè)量和計(jì)算材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)C21936專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必做設(shè)計(jì)性否5橢圓偏振法測(cè)量薄膜厚度及折射率材料性能分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)C21936專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必