計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱01．教學(xué)單位名稱：材料科學(xué)與工程學(xué)院02．實(shí)驗(yàn)中心名稱：無機(jī)非金屬材料工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心03．課程名稱：計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用04．課程代碼：43221905．課程類別：專業(yè)教育課程06．課程性質(zhì)：選修07．課程學(xué)時(shí)：24學(xué)時(shí)，其中含實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)08．課程學(xué)分：1.509．面向?qū)I(yè)：無機(jī)非金屬材料工程10．實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)要求（1）教學(xué)任務(wù)：《計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)課的主要任務(wù)是結(jié)合理論課的教學(xué)使學(xué)生掌握材料學(xué)中所涉及到的常用的數(shù)據(jù)庫、軟件、網(wǎng)絡(luò)資源的使用方法和技能。（2）教學(xué)目的和要求：通過實(shí)驗(yàn)課程使學(xué)生掌握導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法，X射線衍射分析軟件（Jade）、外光譜解析軟件(omnic)、熱分析軟件、Origin軟件、Photoshop軟件、Endnote軟件的使用方法與技巧。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合分析問題能力，為學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文過程中能夠獨(dú)立對(duì)數(shù)據(jù)、圖譜進(jìn)行解析、繪圖，綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告奠定基礎(chǔ)。11．學(xué)生應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及能力本課程的目的在于使學(xué)生掌握專業(yè)領(lǐng)域中更好地應(yīng)用計(jì)算機(jī)的思路、方法、原理和相應(yīng)的實(shí)踐能力。使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)在材料科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)、信息工具解決專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力。CO1了解無機(jī)非金屬材料工程領(lǐng)域常用的計(jì)算機(jī)工具、軟件和網(wǎng)絡(luò)資源，掌握其使用原理和方法，理解其局限性，并能夠根據(jù)無機(jī)非金屬材料工程問題的特定需求選擇和使用計(jì)算機(jī)，信息資源工具和專業(yè)模擬軟件；CO2能夠針對(duì)無機(jī)非金屬材料復(fù)雜工程問題的特定需求，對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、計(jì)算、對(duì)專業(yè)問題進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬，并設(shè)計(jì)滿足特定需求的無機(jī)非金屬材料與工藝流程；CO3能夠利用信息資源工具和網(wǎng)絡(luò)資源，了解材料工程領(lǐng)域工程領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外前沿發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)和應(yīng)用前景，具備國(guó)際視野，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系表畢業(yè)要求畢業(yè)要求二級(jí)指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐理由CO1CO2CO3GA5使用現(xiàn)代工具GA5.2能夠針對(duì)材料領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的特定需求，選擇、使用、開發(fā)恰當(dāng)儀器、信息資源工程工具和專業(yè)模擬軟件，對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)和模擬，并能分析其局限性。√√使學(xué)生了解無機(jī)非金屬材料工程領(lǐng)域常用的計(jì)算機(jī)工具、軟件和網(wǎng)絡(luò)資源，掌握其使用原理和方法，并理解其局限性，能夠機(jī)非金屬材料復(fù)雜工程問題的特定需求，對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、計(jì)算、對(duì)專業(yè)問題進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬，并能分析其局限性。GA12終身學(xué)習(xí)GA12.1能在社會(huì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步的大背景下，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)；√√能夠利用信息資源工具和網(wǎng)絡(luò)資源，了解材料工程領(lǐng)域工程領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外前沿發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)和應(yīng)用前景，具備國(guó)際視野，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。12．開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目本實(shí)驗(yàn)課程共計(jì)開設(shè)8個(gè)實(shí)驗(yàn)，具體內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排如下表所示：開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)每組人數(shù)首次開出年月43221901傳熱學(xué)計(jì)算機(jī)分析綜合性必做2120210943221902X-射線粉末衍射數(shù)據(jù)分析綜合性必做2120210943221903紅外光譜數(shù)據(jù)分析綜合性必做2120210943221904熱分析數(shù)據(jù)分析綜合性必做2120210943221905Origin繪圖1：二維圖形的繪制驗(yàn)證性必做2120210943221906Origin繪圖2：數(shù)據(jù)操作和分析驗(yàn)證性必做2120210943221907照片的處理與分析驗(yàn)證性必做2120210943221908科學(xué)文獻(xiàn)檢索與管理驗(yàn)證性必做2120210913．實(shí)驗(yàn)教材或指導(dǎo)書或主要參考資料教材：葉衛(wèi)平，《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2014.參考書：、趙丕琪、侯東帥主編，《計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用》，化學(xué)工業(yè)出版社，2018.14．考核要求、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（1）考核要求：要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)原理、方法、內(nèi)容、及操作規(guī)程等；具體實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告由學(xué)生獨(dú)立完成。（2）考核方式：實(shí)驗(yàn)課缺課達(dá)1/5以上，沒有實(shí)驗(yàn)成績(jī)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫情況，學(xué)生成績(jī)采用百分制。（3）成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如下表所示：成績(jī)考核內(nèi)容一覽表過程控制控制指標(biāo)目的成績(jī)（%）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)1.預(yù)習(xí)報(bào)告

2.提問對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮突驹淼氖煜こ潭?0實(shí)驗(yàn)操作1.是否按時(shí)參加實(shí)驗(yàn)（出勤情況）

2.對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的熟悉程度

3.對(duì)基本操作的規(guī)范程度

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理重點(diǎn)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、基本操作技能；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。50實(shí)驗(yàn)分析1.計(jì)算結(jié)果是否正確

2.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有分析

3.對(duì)于綜合實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間是否有分析考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力；對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力；文字表達(dá)能力。30實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性、完整性考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫能力和認(rèn)真程度10實(shí)驗(yàn)部分成績(jī)占課程總成績(jī)的30~50%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定后提交課程主講教師，綜合評(píng)定期末成績(jī)。計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用（432219）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡1No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用2課程編號(hào)4322193實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱傳熱學(xué)計(jì)算機(jī)分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432219015網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜鳠釋W(xué)基本理論，掌握導(dǎo)熱問題的數(shù)值解法。10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單導(dǎo)熱問題的數(shù)值求解。11實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)有限差分法（公式略）編寫程序求解導(dǎo)熱問題12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦15實(shí)驗(yàn)套數(shù)2516開出時(shí)間20210917教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱無機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43321實(shí)驗(yàn)地名稱計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)南嶺校區(qū)二教10023一次性材料品名無24一次性材料025面向?qū)I(yè)無機(jī)非金屬材料工程2627計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用（432219）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡2No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用2課程編號(hào)4322193實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱X-射線粉末衍射數(shù)據(jù)分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432219025網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆認(rèn)ade軟件對(duì)X-射線粉末衍射數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的方法與技巧10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用Jade軟件對(duì)XRD測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析11實(shí)驗(yàn)原理利用Jade軟件的繪圖功能、檢索功能等從標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)卡片數(shù)據(jù)庫中檢索出相應(yīng)物相，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦15實(shí)驗(yàn)套數(shù)2516開出時(shí)間20210917教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱無機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43321實(shí)驗(yàn)地名稱計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)南嶺校區(qū)二教10023一次性材料品名無24一次性材料025面向?qū)I(yè)無機(jī)非金屬材料工程2627計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用（432219）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡3No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用2課程編號(hào)4322193實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱紅外光譜數(shù)據(jù)分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432219035網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆占t外光譜解析的方法和技巧10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用紅外光譜解析軟件（omnic）對(duì)紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析11實(shí)驗(yàn)原理利用紅外光譜解析軟件的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行物相檢索，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦15實(shí)驗(yàn)套數(shù)2516開出時(shí)間20210917教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱無機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43321實(shí)驗(yàn)地名稱計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)南嶺校區(qū)二教10023一次性材料品名無24一次性材料025面向?qū)I(yè)無機(jī)非金屬材料工程2627計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用（432219）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡4No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用2課程編號(hào)4322193實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱熱分析數(shù)據(jù)分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432219045網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諢岱治鲕浖氖褂煤蛿?shù)據(jù)分析方法與技巧10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用熱分析軟件對(duì)差熱-熱重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析11實(shí)驗(yàn)原理利用熱分析軟件中的積分、作切線、求和等功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦15實(shí)驗(yàn)套數(shù)2516開出時(shí)間20210917教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱無機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43321實(shí)驗(yàn)地名稱計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)南嶺校區(qū)二教10023一次性材料品名無24一次性材料025面向?qū)I(yè)無機(jī)非金屬材料工程2627計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用（432219）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡5No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用2課程編號(hào)4322193實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱Origin繪圖1：二維圖形的繪制4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432219055網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誒rigin軟件的基本功能和二維圖形的繪制方法與技巧10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用Origin軟件對(duì)X-射線粉末衍射數(shù)據(jù)、紅外光譜數(shù)據(jù)繪制簡(jiǎn)單二維圖形11實(shí)驗(yàn)原理利用Origin軟件中的圖形模板和圖層功能進(jìn)行二維圖形的繪制12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦15實(shí)驗(yàn)套數(shù)2516開出時(shí)間20210917教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱無機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43321實(shí)驗(yàn)地名稱計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)南嶺校區(qū)二教10023一次性材料品名無24一次性材料025面向?qū)I(yè)無機(jī)非金屬材料工程2627計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用（432219）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡6No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用2課程編號(hào)4322193實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱Origin繪圖2：數(shù)據(jù)操作和分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432219065網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆绽肙rigin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)操作和分析的方法與技巧10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用Origin軟件對(duì)X-射線粉末衍射數(shù)據(jù)、熱分析數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和擬合11實(shí)驗(yàn)原理利用Origin軟件中的數(shù)據(jù)計(jì)算、直線/曲線擬合功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和擬合。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦15實(shí)驗(yàn)套數(shù)2516開出時(shí)間20210917教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱無機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43321實(shí)驗(yàn)地名稱計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)南嶺校區(qū)二教10023一次性材料品名無24一次性材料025面向?qū)I(yè)無機(jī)非金屬材料工程2627計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用（432219）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡7No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用2課程編號(hào)4322193實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱照片的處理與分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432219075網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誔hotoshop軟件的基本操作和掃描電鏡照片、透射電鏡照片、顯微鏡照片等照片的制圖方法與技巧10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用Photoshop軟件對(duì)掃描電鏡照片進(jìn)行調(diào)整和制圖11實(shí)驗(yàn)原理利用Photoshop軟件中的亮度、對(duì)比度調(diào)整功能等對(duì)照片進(jìn)行調(diào)整，利用裁切功能、圖層功能等對(duì)照片進(jìn)行裁切和拼接。12實(shí)驗(yàn)類型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺(tái)式電腦15實(shí)驗(yàn)套數(shù)2516開出時(shí)間20210917教學(xué)單位名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱無機(jī)非金屬材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43321實(shí)驗(yàn)地名稱計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)南嶺校區(qū)二教10023一次性材料品名無24一次性材料025面向?qū)I(yè)無機(jī)非金屬材料工程2627計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用（432219）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡8No字段名填寫內(nèi)容1課程名稱計(jì)算機(jī)在材料學(xué)中的應(yīng)用2課程編號(hào)4322193實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱科學(xué)文獻(xiàn)檢索與管理4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432219085網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誆ndnote軟件的基本操作和進(jìn)