《材料分析与测试方法实验》课程教学大纲

《材料分析与测试方法实验》课程教学大纲

一、课程基本信息

二、课程目标

（一）总体目标：

（材料分析测试方法实验课的设置是理论课的必要补充，可以让学生直观地学习利用大型仪器进行材料分析的具体过程，有助于将理论与实践相结合。本课程围绕学院测试中心的大型精密仪器操作开展，目的是培养学生学习动手操作大型仪器并进行材料分析的能力，培养学生对科研的兴趣，奠定未来科学研究的基础。）

（二）课程目标：

（熟悉气相色谱仪、扫描电子显微镜、共聚焦拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪的基本原理、基本构成、应用方向、制样方法，掌握基本操作和数据分析处理方法，并比较不同分析手段的异同。）

实验1目标：

1.1 了解气相色谱的工作原理、基本构成，了解其发展历史、应用领域和优缺点。

1.2 学习气相色谱的操作方法、尝试谱图的分析。

实验2目标：

2.1 了解扫描电镜的工作原理、基本构成，了解其发展历史、应用领域和优缺点。

2．2 学习扫描电镜的操作方法、尝试对电镜图片进行简单的分析。

实验3目标：

3.1 了解共聚焦拉曼光谱仪的工作原理、基本构成，了解其发展历史、应用领域和优缺点。

3.2 学习共聚焦拉曼光谱仪的操作方法、尝试谱图的分析。

实验4目标：

4.1 了解傅里叶变换红外光谱仪的工作原理、基本构成，了解其发展历史、应用领域和优缺点。

4.2 学习傅里叶变换红外光谱仪的操作方法、尝试对电镜图片进行简单的分析。

（要求参照《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，对应各类专业认证标准，注意对毕业要求支撑程度强弱的描述，与“课程目标对毕业要求的支撑关系表一致）（五号宋体）

（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系

表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表

（大类基础课程、专业教学课程及开放选修课程按照本科教学手册中各专业拟定的毕业要求填写“对应毕业要求”栏。）

三、教学内容

（具体描述各章节教学目标、教学内容等。实验课程可按实验模块描述）

实验一 扫描电子显微镜

1.教学目标：

了解扫描电镜的工作原理、基本构成，了解其发展历史、应用领域和优缺点。学习扫描电镜的操作方法、尝试对电镜图片进行简单的分析。

2.教学重难点：

测试参数选择：不同样品选择不同的拍照模式，不同的拍照参数。调聚焦，消像散，光阑对中的调节。

3.教学内容：

器材准备：非磁性粉末样品，磁性粉末样品，块状样品，两款常用的样品台，其他制样材料及工具。

卫生安全注意事项：电离辐射，粉末样品及磁性样品的防护。

原理讲述：扫描电镜的工作原理、基本构成、性能参数，发展历史、应用领域和优缺点。

实验操作：粉末样品制备方法及注意事项、进样、测试参数的设置、调聚焦、消像散、光阑对中、测试。

测试软件参数选择：不同样品选择模式，测试重要参数的选择；

简单数据处理及数据导出；

收尾工作：数据上传，样品台清理，桌面清理；

4.教学方法：以讲授法和实验法为主，穿插问答互动。  

5.教学评价：讲授法给学生讲解仪器工作原理、基本构成、性能参数和应用领域，让学生对扫描电镜有个全面的了解，辅以实验让学生亲自感受仪器操作，加深体验。中间穿插问答环节，积极与学生互动，加深学生对重点知识的理解与掌握，教学效果显著！

实验二 气相色谱

1.教学目标：

了解气相色谱的工作原理、基本构成，了解其发展历史、应用领域和优缺点。学习气相色谱的操作方法、尝试谱图的分析。

2.教学重难点：

测试参数的设定，出峰标定。

3.教学内容：

器材准备：C12，C14，C16标准样品的准备，其他测试材料及工具。

卫生安全注意事项：有毒气体，压缩气体的使用注意事项及防护。

原理讲述：气相色谱的工作原理、基本构成、性能参数，发展历史、应用领域和优缺点。

实验操作：样品测试过程：进样、测试参数的设置、测试。

数据导出：数据分析和数据导出。

收尾工作：数据上传，样品清理，桌面清理，仪器关机；

4.教学方法：以讲授法和实验法为主，穿插问答互动。  

5.教学评价：讲授法给学生讲解仪器工作原理、基本构成、性能参数和应用领域，让学生对气相色谱有个全面的了解，辅以实验让学生亲自感受仪器操作，加深体验。中间穿插问答环节，积极与学生互动，加深学生对重点知识的理解与掌握，教学效果显著！

实验三 共聚焦拉曼光谱仪

1.教学目标：

了解拉曼光谱仪的工作原理、基本构成，了解其发展历史、应用领域和优缺点。学习拉曼光谱仪的操作方法、尝试对拉曼光谱图进行简单的分析。

2.教学重难点：

测试参数选择、红外光谱样品的预制备和后处理。

3.教学内容：

器材准备：载玻片，硅片，待测样品（如塑料膜）。

卫生安全注意事项：不得碰撞样品台，防止物镜被磨损，防止激光反射照到眼睛。

原理讲述：拉曼光谱仪的工作原理、基本构成、性能参数，发展历史、应用领域和优缺点。

实验操作：粉末样品制备方法及注意事项、进样、测试参数的设置、调聚焦、曝光时长、扫描圈数等参数进行测试。

测试软件参数选择：不同样品选择模式，测试重要参数的选择；

简单数据处理及数据导出；

收尾工作：数据上传，样品台清理，桌面清理；

4.教学方法：以讲授法和实验法为主，穿插问答互动。

5.教学评价：讲授法给学生讲解仪器工作原理、基本构成、性能参数和应用领域，让学生对拉曼光谱仪有一个全面的了解，辅以实验让学生亲自感受仪器操作，加深体验。中间穿插问答环节，积极与学生互动，加深学生对重点知识的理解与掌握，教学效果显著！

实验四 傅里叶红外光谱仪

1.教学目标：

了解傅里叶红外光谱仪的工作原理、基本构成，了解其发展历史、应用领域和优缺点。学习气红外光谱仪的操作方法、尝试谱图的分析。

2.教学重难点：

光谱仪测试参数的设定与测试样品的制备。

3.教学内容：

器材准备：光谱纯级KBr粉末，待测样品，压片模具，药匙，称量纸，玛瑙研钵，红外烤灯分子光谱。

卫生安全注意事项：防止被高温红外烤灯烫伤，佩戴护目镜防止强光照到眼睛，压片模具要及时用酒精擦拭干净防止被腐蚀。

原理讲述：红外光谱的工作原理、基本构成、性能参数，发展历史、应用领域和优缺点。

实验操作：样品测试过程：进样、测试参数的设置、测试。

数据导出：数据分析和数据导出。

收尾工作：数据上传，样品清理，桌面清理，仪器关机；

4.教学方法：以讲授法和实验法为主，穿插问答互动。

5.教学评价：讲授法给学生讲解仪器工作原理、基本构成、性能参数和应用领域，让学生对红外光谱仪有一个全面的了解，辅以实验让学生亲自感受仪器操作，加深体验。中间穿插问答环节，积极与学生互动，加深学生对重点知识的理解与掌握，教学效果显著！

四、学时分配

表2：各章节的具体内容和学时分配表

五、教学进度

表3：教学进度表

六、教材及参考书目

（电子学术资源、纸质学术资源等，按规范方式列举）

 1．《材料测试技术与分析方法》，杨玉林等编著，哈尔滨工业出版社，2014年。

七、教学方法

 1．讲授法给学生讲解仪器工作原理、基本构成、性能参数和应用领域，让学生对气相色谱有个简单大概的了解，

 2．以实验法让学生动手操作仪器，体验更深刻。

3. 问答法，针对讲授过的重点、难点进行提问，与学生互动，活跃课堂气氛，调动积极性，让学生更好的理解、记忆课程的重点、难点。

八、考核方式及评定方法

（一）课程考核与课程目标的对应关系

表4：课程考核与课程目标的对应关系表

（二）评定方法

1．评定方法

课堂表现40%+实验报告60%

2．课程目标的考核占比与达成度分析

表5：课程目标的考核占比与达成度分析表

（三）评分标准