《材料结构分析实验》教学大纲（本科）.docx

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1、材料结构分析实验教学大纲课程英文 名Experiments for Materials Structure Analysis课程代码05P0013学分2总学时32课程类别集中实践环-Hj-课程性质必修先修课程材料科学基础材料分析测试方法适用专业材料科学与工程开课学院材料与化学学院执笔人审定人专业建设 委员会制定时间2020年10月注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、 课程地位与课程目标（一）课程地位材料结构分析实验是材料科学与工程专业的实验技术基础课之一，是验证、巩固和补充 材料分析测试方法课堂讲授理论知识的必要环节。通过对材料分析测试方法常用实验

2、技术方 法和仪器设备的实验操作训练，使学生进一步理解和掌握材料分析测试方法的基本原理和方法, 并掌握常用分析测试仪器的使用方法、实验步骤和操作要点，掌握数据获取与处理、实验结果的 分析与讨论、实验报告撰写的方法和手段。培养学生良好的实验习惯、提高学生的实验操作能力、 创新能力以及运用基本理论和方法综合分析和解决实际问题的能力，为后续相关专业课程的学 习，开展毕业设计、从事专业技术工作和科学研究奠定基础。（二）课程目标（1）掌握常用材料结构分析仪器的构造和工作原理，熟悉仪器的操作规程和维护方法，了 解常用仪器的检定、校准、期间核查及所用标准物质的相关计量知识。掌握常用结构分析方法的 应用和要求，

3、能够针对复杂工程问题设计实验、获取结构特性，选择研究路线，设计实验方案。（2）掌握材料结构分析常用的数据处理软件（如origin、Jade Excel）和图象处理软件（如 Photoshop）等现代工程工具对实验数据、图像和图谱进行处理和分析，具备科学、合理解析实 验数据的能力。（3）使学生掌握材料结构分析实验报告撰写的方法和手段，掌握文稿、图表的规范作法， 能运用材料科学基础知识、结构分析基本理论及不确定度评定相关知识对实验结果进行分析和讨 论，具备综合表达新材料计量检测领域专业知识和信息的能力。二、课程目标达成的途径与方法1）课前要求学生预习实验指导书，完成虚拟仿真实验，写出预习报告（实验

4、原理、实验设 备及实验内容部分），并通过雨课堂工具测试学生的预习情况，测试内容以计量特色相 关知识为主；2）实验开始前，指导教师先概述实验的原理、方法及仪器使用等，具体实验步骤由学生按 照实验安排情况分组或者独立完成，教师作针对性指导；3）学生独立完成数据处理和实验报告撰写（包括实验的详细步骤、数据处理的方法和过程、数据图表的绘制、结果的分析和讨论)。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度毕业要求4-2毕业要求5-3毕业要求10-1课程目标11*0.2课程目标21*0. 25课程目标31*0. 250.20. 250.25毕业要求指标点支撑权重(4)研究：4-

5、2能够针对复杂工程问题设计实验、 获取对象特性，选择研究路线，设计 实验方案；0.2(5)使用现代工具：5-3能够运用现代工程技术(Origin. Excels Photoshop等)和材料分析模 拟软件(如 Jade、Material Studio 等)进行复杂工程问题的检测及数据 分析与处理；0.25(10)沟通：10-1能够有效地以口头、文稿、图表 向同行以及社会公众展示新材料计量 检测领域专业知识和信息；0.25四、课程内容及基本要求序 号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1金相显微镜的认 识和使用4了解金相显微镜的构 造，掌握金相显微镜的 使用方法，了解仪器的 检定

6、、校准、期间核查 及所用标准物质的相 关计量知识独立完成用金相显微 镜观察标准金相样品、 实验报告撰写验证 性必做2金相试样的制备4掌握金相样品制备要 求和方法，了解常用仪 器的检定、校准、期间 核查及所用标准物质 的相关计量知识。独立完成一个金相试 样的制备、实验报告撰 写综合 性必做3X射线衍射仪的 认识、样品制备 及物相定性分析6了解X射线衍射仪的组 成、工作原理、基本操 作步骤；了解X射线衍 射分析的样品制备方 法；掌握粉末样品的送 样要求及制备方法；掌 握利用Jade软件进行 物相分析方法，了解仪 器的检定、校准、期间 核查及所用标准物质、 不确定度等的相关计 量知识独立进行网上虚拟

7、仿 真实验操作学习；再按 小组，每个小组在实体 XRD衍射仪上按照要 求制备一个粉末样品 和固体样品，独立完成 物相定性分析、实验报 告撰写综合 性必做4扫描电子显微镜 的认识、样品制 备及电子显微照 片的分析6了解扫描电子显微镜 的基本组成、工作原理 和基本操作步骤；了解 样品的常规制备方法； 学会电子显微照片的 分析方法，了解仪器的 检定、校准、期间核查 及所用标准物质、不确 定度等的相关计量知 识独立进行网上虚拟仿 真实验操作学习；再按 小组，每个小组在实体 SEM仪器上，完成一个 样品的制备和显微镜 观察操作，独立完成电 子显微分析和实验报 告撰写综合 性必做5综合热分析仪的 认识、样

8、品制备 及数据分析6了解综合热分析仪的 基本结构与工作原理， 了解仪器的操作方法 和注意事项，了解热分 析对样品的要求，掌握 热分析曲线的处理和 分析，了解仪器的检 定、校准、期间核查及 所用标准物质、不确定 度等的相关计量知识分组完成样品的制备、 参数的设定及仪器操 作，独立完成数据的分 析、撰写实验报告综合 性必做6TEM的虚拟仿真 实验6了解透射电子显微镜 的基本组成、工作原理 和基本操作步骤；了解 样品的常规制备方法； 学会TEM实验结果的分 析方法，了解仪器的检 定、校准、期间核查及 所用标准物质、不确定 度等的相关计量知识独立进行网上虚拟仿 真实验操作学习，独立 完成实验报告撰写验

9、证必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。五、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核（对 应课程目标1）测验（以计量特色相关内容为 主）、实验预习、思考题、实验 操作3次测验成绩，每份实验报 告中实验预习+思考题+实验 操作部分的综合得分情况40%过程考核（对 应课程目标2）Jade、origin photoshop 等现代 工具使用数据、图谱处理的综合得分 情况20%过程考核（对 应课程目标3）实验报告的撰写每份实验报告中实验数据记 录+实验数据分析及讨论部 分的综合得分情况40%考核类别成绩登记方式百分制六、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：自编实验指导书材料结构分析实验（-）主要参考书：