《無機材料測試技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《無機材料測試技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、基本信息課程中文名稱：無機材料測試技術(shù)課程英文名稱：DetectionTechniqueofInorganicMaterials課程代碼：19045102課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：1.5總學(xué)時：24（其中理論：24實驗：0上機：0實踐：0）適用學(xué)院及專業(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)A、材料現(xiàn)代研究方法、無機材料物理性能開課學(xué)院、部、中心：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料工程系材料科學(xué)與工程教研室二、課程地位與作用本課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)選修課之一，與無機材料加工技術(shù)、粉體工程及設(shè)備等課程共同構(gòu)成材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)選修知識體系。本課程主要向?qū)W生介紹無機材料性能相關(guān)基礎(chǔ)知識及檢測方法，掌握常用無機材料的測試技術(shù)及原理，加深理解材料的組成對其性能的影響，也為材料工程基礎(chǔ)實驗A和專業(yè)綜合技能實踐等課程奠定理論基礎(chǔ)。同時可滿足建材行業(yè)生產(chǎn)、技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域?qū)Ω呒壖夹g(shù)人才的需求，有利于學(xué)生在該行業(yè)領(lǐng)域從事生產(chǎn)與研發(fā)工作。三、課程教學(xué)目標(biāo)本課程支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3、4.1、5.1。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，樹立學(xué)生正確的世界觀，認(rèn)識到當(dāng)今材料檢測相關(guān)的高端儀器、設(shè)備、技術(shù)等，部分仍然是由國外所掌握，我們要認(rèn)清差距、奮發(fā)圖強，為我國材料事業(yè)貢獻(xiàn)力量。堅定立德樹人的信念，培養(yǎng)學(xué)生勤奮嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，實事求是的科學(xué)精神。掌握無機材料各方面性能的概念及相關(guān)測試原理，了解各種檢測方法在無機材料工程領(lǐng)域中的應(yīng)用。具備誤差分析、檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與處理的能力，可塑性、細(xì)度與粒度分布、泥漿性能、試樣干燥靈敏指數(shù)測定以及粘土或坯料燒成溫度范圍測定的能力，具備三點彎曲強度的測定和維氏顯微硬度，燒結(jié)溫度范圍、耐火度，抗酸性、抗堿性，吸水率、真密度測定的能力。本課程的課程目標(biāo)及能力要求具體如下：目標(biāo)1：了解與無機材料制備與檢測相關(guān)方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠根據(jù)解決方案進(jìn)行產(chǎn)品制備工藝設(shè)計、檢測方法及性能要求。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3）目標(biāo)2：能夠?qū)o機材料制備與檢測過程中的各類物理現(xiàn)象、材料特性進(jìn)行研究和實驗驗證；能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行處理、分析和解釋，并能把實驗結(jié)果、理論分析和文獻(xiàn)研究相結(jié)合，得出合理有效的結(jié)論。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1）目標(biāo)3：能夠針對無機材料制備系統(tǒng)復(fù)雜工程問題以及原料/產(chǎn)品的性能優(yōu)劣與特性，選擇和使用恰當(dāng)?shù)臏y試技術(shù)、工具進(jìn)行預(yù)測與模擬,能夠在實踐過程中理解相關(guān)方法及工具的局限性。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點5.1）畢業(yè)要求指標(biāo)點、課程目標(biāo)及能力要求見表1。表1.課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系矩陣教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點教學(xué)方式考核方式目標(biāo)13.3了解與無機材料制備與檢測相關(guān)方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠根據(jù)解決方案進(jìn)行產(chǎn)品制備工藝設(shè)計、檢測方法及性能要求。課堂講授、典型案例、課后答疑、課后討論、上網(wǎng)查閱相關(guān)資料和課程作業(yè)課程期末考試，課程作業(yè)，課堂回答問題目標(biāo)24.1能夠?qū)o機材料制備與檢測過程中的各類物理現(xiàn)象、材料特性進(jìn)行研究和實驗驗證。課堂講授、典型案例、課后答疑、課后討論、上網(wǎng)查閱相關(guān)資料和課程作業(yè)課程期末考試，課程作業(yè)，課堂回答問題目標(biāo)35.1能夠針對不同無機材料系統(tǒng)的原料/產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能等，選擇和使用恰當(dāng)?shù)臏y試技術(shù)、工具等。了解當(dāng)今材料相關(guān)的高端儀器、設(shè)備等，大部分仍然是由國外所掌握，我們要認(rèn)清差距、奮發(fā)圖強，為我國材料事業(yè)貢獻(xiàn)力量。課堂講授、典型案例、課后答疑、課后討論、上網(wǎng)查閱相關(guān)資料和課程作業(yè)課程期末考試，課程作業(yè)，課堂回答問題四、主要教學(xué)內(nèi)容第1章緒論（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3）本章要求學(xué)生了解課程的性質(zhì)、主要內(nèi)容、要求和學(xué)習(xí)方法。了解無機材料檢測的相關(guān)知識，掌握誤差分析、檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與處理方法。重點：誤差分析，可疑數(shù)據(jù)的取舍、數(shù)字的修約規(guī)則。難點：誤差分析。第2章無機材料原料性能測定（6學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3、4.1、5.1）本章要求掌握無機材料所用原料和配合料性能，主要有：粘土或坯料的性能，塑性泥團(tuán)的性能、泥漿性能等。如可塑性、細(xì)度與粒度分布、泥漿性能、試樣干燥靈敏指數(shù)測定以及粘土或坯料燒成溫度范圍測定。了解原料的各性能對工藝或最終制品的影響。掌握原料的相關(guān)知識和各項性能指標(biāo)的測試原理、測試方法及計算公式。重點：可塑性，泥漿性能測試。難點：泥漿性能測試。第3章無機材料力學(xué)性能檢測（4學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3、4.1、5.1）本章要求了解無機材料強度（抗壓強度、抗折強度、抗拉強度、沖擊彎曲強度等）、硬度（莫氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度、維氏顯微硬度）及彈性模量的概念，理解材料組成結(jié)構(gòu)與強度、硬度的關(guān)系，掌握國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各項性能指標(biāo)的檢測原理及方法。重點：三點彎曲強度的測定和維氏顯微硬度的測定原理與方法。第4章無機材料熱學(xué)性能檢測（4學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3、4.1、5.1）本章要求了解無機材料熱膨脹、比熱容、熱導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性的概念及影響材料熱學(xué)性能的因素，了解材料熱性能與材料組成結(jié)構(gòu)的關(guān)系，掌握陶瓷材料燒結(jié)溫度范圍、耐火度、熱膨脹系數(shù)、熱穩(wěn)定性，釉料熔融溫度范圍的檢測方法。重點：燒結(jié)溫度范圍、耐火度的檢測原理及方法。難點：釉料在加熱過程中所發(fā)生的物理化學(xué)變化。第5章無機材料化學(xué)性能檢測（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3、4.1、5.1）本章要求了解無機材料化學(xué)性能的概念和基本知識，理解材料抗酸性和抗堿性的測試原理及影響因素，掌握國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的陶瓷材料和耐火材料抗酸性、抗堿性的檢測方法。重點：抗酸性、抗堿性的檢測原理及方法。第6章無機材料電學(xué)性能檢測（2學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3、4.1、5.1）本章要求了解無機材料電學(xué)性能包括介電常數(shù)、介電損耗、體積電阻率和表面電阻率的概念及基礎(chǔ)知識，理解材料電學(xué)性能測試的基本原理和影響檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的因素。掌握電學(xué)性能指標(biāo)的測試方法。重點：介電常數(shù)、介電損耗、體積電阻率和表面電阻率的檢測方法。第7章無機材料結(jié)構(gòu)性能及使用性能檢測（4學(xué)時，支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3、4.1、5.1）本章要求掌握無機材料結(jié)構(gòu)性能，主要有：氣孔率、吸水率、體積密度、真密度和材料收縮性的概念及相互關(guān)系，掌握陶瓷坯釉應(yīng)力，表面色度、光澤度以及白度的測試原理與檢測方法。重點：吸水率、真密度的檢測方法。五、教學(xué)方法本課程是一門理論與實踐緊密結(jié)合的課程，專業(yè)性和綜合性強。理論講授應(yīng)緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生獲取工程知識、建立工程概念以及形成工程能力為宗旨，采用多種教學(xué)方法相結(jié)合，以提高課堂教學(xué)效果。1.課堂講授（1）多媒體與視頻播放相結(jié)合：通過圖片、生產(chǎn)視頻等影像資料增強直觀性，便于學(xué)習(xí)掌握，提高學(xué)習(xí)效率。（2）案例講解與分析：介紹典型材料檢測設(shè)備及技術(shù)，與此同時使學(xué)生了解相關(guān)先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)等，我國既有領(lǐng)先之處、也有缺失方面，需要不卑不亢、潛心學(xué)習(xí)、補足短板。（3）翻轉(zhuǎn)課堂輔助教學(xué)：利用“微助教”等教學(xué)APP資源實現(xiàn)考勤檢查、課堂答題，學(xué)習(xí)互動、教學(xué)效果檢測、教學(xué)課件上傳、作業(yè)布置和知識擴展。2.課外輔導(dǎo)答疑及作業(yè)批改每周固定時間輔導(dǎo)答疑，答疑時間每周不少于2小時；根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)程布置一定量的作業(yè)，對課后作業(yè)和學(xué)生答疑時的共性問題進(jìn)行課堂集中講解。六、課程考核和成績評定方式本課程采用期末開卷考試和平時考核（包括作業(yè)和課堂習(xí)題）相結(jié)合的方式，開卷考核占80％，平時考核占20％。七、教材及參考文獻(xiàn)1、教材徐風(fēng)廣，楊鳳玲，無機非金屬材料制備及性能測試技術(shù)（第1版），上海，華東理工大學(xué)出版社，20132、主要參考教材和參考文獻(xiàn)[1]馮正良，建材物理檢驗（第1版），北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2006[2]談國強，劉新年，寧青菊，硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品性能及測試分析（第1版），北京，化學(xué)工