物理科学与技术学院 综合性、设计性、创新性.doc

羁莈螀袁芀蒇蒀肇膆蒇薂袀肂蒆螅肅肈蒅袇羈莇蒄薇螁芃蒃虿羆腿蒂螁蝿肅薁蒁羄羁薁薃螇艿薀蚆羃膅蕿袈螆膁薈薈肁肇薇蚀袄莆薆螂聿节薆袄袂膈蚅薄肈肄芁蚆袀羀芀蝿肆芈艿薈衿芄艿蚁膄膀芈螃羇肆芇袅螀莅芆薅羅芁芅蚇螈膇莄螀羄肃莃葿螆罿莃蚂羂莇莂螄袅芃莁袆肀腿莀薆袃肅荿蚈聿羁莈螀袁芀蒇蒀肇膆蒇薂袀肂蒆螅肅肈蒅袇羈莇蒄薇螁芃蒃虿羆腿蒂螁蝿肅薁蒁羄羁薁薃螇艿薀蚆羃膅蕿袈螆膁薈薈肁肇薇蚀袄莆薆螂聿节薆袄袂膈蚅薄肈肄芁蚆袀羀芀蝿肆芈艿薈衿芄艿蚁膄膀芈螃羇肆芇袅螀莅芆薅羅芁芅蚇螈膇莄螀羄肃莃葿螆罿莃蚂羂莇莂螄袅芃莁袆肀腿莀薆袃肅荿蚈聿羁莈螀袁芀蒇蒀肇膆蒇薂袀肂蒆螅肅肈蒅袇羈莇蒄薇螁芃蒃虿羆腿蒂螁蝿肅薁蒁羄羁薁薃螇艿薀蚆羃膅蕿袈螆膁薈薈肁肇薇蚀袄莆薆螂聿节薆袄袂膈蚅薄肈肄芁蚆袀羀芀蝿肆芈艿薈衿芄艿蚁膄膀芈螃羇肆芇袅螀莅芆薅羅芁芅蚇螈膇莄螀羄肃莃葿螆罿莃蚂羂莇莂螄袅芃莁袆肀腿莀薆袃肅荿蚈聿羁莈螀袁芀蒇蒀肇膆蒇薂袀肂蒆螅肅肈蒅袇羈莇蒄薇螁芃蒃虿羆腿蒂螁蝿肅薁蒁 综合物理实验教学大纲（物理学院各专业使用）课程编号：课程英文名称：Comprehensive physical experiment 适用专业：理学部：物理类、材料科学、电子科学与技术各专业开课学期：本课程进行一个学期（四上）计划学时：36（54）学时学 分：1学分考试方式：实验课考核成绩以平时实验技能操作和论文式系统综合实验报告两部分组成，平时实验技能操作成绩占60%，论文式系统综合实验报告占40%。开课院、教研室：物理科学与技术学院物理实验中心、综合物理实验室一、本课程的性质、目的和任务综合物理实验是专门面向高年级学生开设的综合型、研究创新型的实验课，由各学科的最新科研成果转化而来，与学科发展紧密相连，是联系科研与教学工作的纽带。本课程由12个综合创新型大实验组成，学生选做完成其中一个，即可获得本课程学分。实验室实行全开放，题目自选，实验完成时间只有学时限制，每周做实验的时间不受限制。该课程为必修课，以提高学生综合创新素质为主线，通过学生为主，教师为辅的实验教学方法，培养学生的科研实践能力。通过本课程的教学，要求达到：1. 学习并掌握进行本专业实验的基本知识、基本方法和基本技能（包括实验仪器的选择和使用、测量的技术和方法、实验数据的处理方法、实验结果的分析和撰写实验报告等）。2. 实验的观察、测量和分析，加深对本专业基本概念、规律和理论的理解。 3. 养成良好的实验习惯和严谨的科学作风，特别是严肃认真对待实验数据，杜绝弄虚作假，树立实事求是的科学态度和学术道德。4. 培养学生的独立工作能力、团队合作能力、分析判断能力、独立思考能力、革新判断能力、归纳总结能力等，提高进行科学研究工作的综合能力。学习本课程要求学生认真复习本专业的理论知识并认真阅读相关实验讲义，了解熟悉实验的基本原理及仪器工作原理，能根据讲义及实验方法在老师指导下进行实验，通过实验制作样品、设计实验方案、记录数据或波形、图像等，能回答原理中的一些相关问题。实验完成后必须写出综合的论文式的大实验报告。教学过程中应贯彻“启发式”和“研究式”的原则，鼓励学生自己分析、解决实验过程中出现的问题，允许学生实验失败，注重学生科学素质的培养。二、课程的具体的内容和要求实验一 低维ZnO纳米结构的生长、表征与离子掺杂改性实验二 磁控溅射制备纳米复合薄膜材料 实验三 凝聚态物理电磁性质的研究实验四 金属体材及纳米薄膜材料的制备、表征和性能测试实验实验五 功能陶瓷及纳米复合材料的制备、结构与性能研究实验六 全息干涉法制备光子晶体实验七 光学综合实验实验八 高分子软物质多相体系的制备、界面和纳米自由体积的正电子研究实验九 穆斯堡尔效应在固体材料中的应用研究实验十 纳米颗粒膜的制备和三阶非线性的程控测试实验十一 极性颗粒物质在液体和外场下的自组织行为的实验与调控观测实验实验十二 微流控技术在细胞标记和选择中的应用实验十三 CMOS运算放大器的设计、仿真和版图实现 实验十四 传感器信号的采集与处理 实验十五 嵌入式系统设计与应用 实验十六 硅平面器件的制作 实验十七 材料与器件性能表征实验一 低维ZnO纳米结构的生长、表征与离子掺杂改性实验目的纳米材料具有明显不同于相应体材料的奇异特性，在物理学、化学、材料科学、生物医学和生命科学等领域具有潜在的重要应用前景，已引起各国科学工作者的高度关注。而真空科学与技术、薄膜沉积技术以及离子束材料改性技术不但与纳米材料的制备及其性能改善息息相关，而且在信息、微电子、新能源、功能材料等国民经济领域和国防工业的生产与研究方面有重要的应用。本实验旨在培养学生加深对所学的有关真空技术、薄膜沉积、纳米材料研制及离子束材料改性基础知识的理解，熟悉、掌握和提高综合性实验能力，为从事相关领域的就业、科研或深造奠定综合实验基础。教学要求1. 熟悉扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）的测试原理和方法，根据实验结果正确分析ZnO纳米材料的显微结构和晶体结构。2. 掌握低真空泵、高真空泵和真空测量的工作原理和正确使用方法、等离子体的形成及离子引出的最佳工艺参数调试技能。3. 重点掌握低维ZnO纳米结构的生长原理与方法以及低能H+注入对纳米结构ZnO本征缺陷、光致发光等物理特性的改善作用。实验内容与学时分配实验内容与学时分配（总学时36）内 容学 时一真空的获得与检测6二硅衬底上ZnO薄膜过渡层的离子溅射与热处理制备6三定向ZnO纳米结构的CVD生长8四ZnO纳米结构形貌分析及晶体结构表征8五ZnO样品的H+ 掺杂与物性分析8教材与参考资料1薄膜技术基础，田民波 编，清华大学材料工程系，19982材料分析测试技术，周玉，武高辉 编著，哈尔滨工业大学出版社，19983. 相关科技论文查阅4. 相关仪器说明书及本项综合实验物理指导书考核方式 论文式系统综合实验报告实验二 磁控溅射制备纳米复合薄膜材料实验目的磁控溅射与传统的纳米制备方法相比，有许多优点，如任何物质均可以溅射；溅射膜与基底之间的附着性好；薄膜密度高；膜厚可控性和重复性好等。通过磁控溅射制备和测量薄膜性能的实验，使学生掌握真空获取与测量的基本操作方法，了解磁控溅射原理和薄膜的制备的过程，学习并初步掌握薄膜性能测试的一些方法及手段，从而达到加深基本物理概念和基本定律的认识和理解，培养和提高学生的科学实验、动手操作，分析和解决问题的能力，培养学生理论联系实际和实事求是的科学态度以及刻苦钻研和团结协作精神的目的。教学要求熟悉“等离子体物理基础知识”，掌握“磁控溅射仪的工作原理及其操作规范，提高应用物理实验方面的技能”，重点掌握“磁控溅射制备纳米复合薄膜的基本方法和原理”。实验内容与学时分配实验内容与学时分配表（总学时：36）内 容学 时一、磁控溅射仪的结构、工作原理及操作规范6二、磁控溅射制备半导体纳米复合薄膜12三、半导体纳米复合薄膜光学性质研究6四、纳米颗粒复合材料电学性质研究6五、半导体纳米复合薄膜的扫描电子显微学研究6教材与参考书1.高等物理实验精选，中国科学技术大学出版社，吴柏枚，刘洪图等，2005。2.团簇物理学，上海科学技术出版社，王广厚，2003。3.薄膜材料与薄膜技术郑伟涛,化学工业出版社，2004考核方式实验操作与报告实验三 凝聚态物理电磁性质的研究实验目的固体材料的电磁性质是材料性能的一个重要标志。通过本实验课程的学习，使学生加深对凝聚态物理相关知识特别是电磁知识的理解及原所学知识的消化，对当今物理学研究方法及实验手段也有所了解，且能使学生熟悉各种数字仪表的使用，提高学生的动手能力，为培养有创新能力的高质量物理人才打下坚实基础。教学要求1. 低温电输运的要求了解制冷机的工作原理；熟悉真空系统的操作；理解以能带理论为基础的导体、半导体和绝缘体的电输运过程的性质和规律以及Peierls相变的原理，掌握不同材料的电极制作方法及电输运性质的测量。2. 低温热电势的要求了解低温系统及真空系统的操作；熟悉测量电极的制作方法及实验方法和原理；能使用“Origin”或其他数据处理软件绘制实验曲线。3. 磁性颗粒自组织行为的实验研究的要求掌握磁性颗粒物的制备及相关设备的使用；了解其原理；了解磁性颗粒物在外场激励下的自组织行为；熟悉CCD图像处理设备的原理及拍摄出高质量的图像。 实验内容与学时分配 实验内容与学时分配表（总学时:36）内 容学 时固体材料的低温热电势仪器设备使用及TESTPOINT编程3低温、真空系统的监测2测量热电势4数据处理3低温电输运性质的测量样品电极的焊接2仪器设备及真空系统的熟悉4电输运性质的测量3数据处理3磁性颗粒自组织行为的研究磁性颗粒物的制备4自组织行为的观察4图像处理4教材与参考书实验指导：自编讲义参考书：低温物理实验方法、固体物理，TESTPOINT用户使用手册考核方式实验操作 60%实验报告 40%实验四 金属体材及纳米薄膜材料的制备、表征和性能测试实验实验目的该实验是材料物理专业的重要专业方向实验之一。通过该实验使学生较系统与全面地掌握金属材料及纳米薄膜材料的制备、表征和性能测试中的理论和技术，提高学生在材料科学研究方面的实验动手能力和分析问题能力。教学要求1 掌握金属材料处理和金相样品制备技术；2 掌握脉冲电镀原理、操作方法及电沉积纳米晶表面技术；3 掌握溶胶凝胶法制备纳米薄膜材料的原理与技术；4 掌握光学金相组织分析和显微硬度测试技术5 熟悉材料的XRD、SEM、EDS、AFM等表征技术6 熟悉材料热分析实验方法和技术课程内容与学时分配实验内容与学时分配表（总学时：54）内 容学时制 备金属与功能陶瓷材料制备及热处理8电沉积纳米晶薄膜样品的制备8TiO2纳米薄膜的溶胶凝胶法制备8性 能样品的显微硬度性能测定3样品的热分析实验6表 征样品的XRD结构测定6样品的金相组织观察3样品的SEM表面形表征和成分测定6样品的AFM表面形貌表征6教材与参考文献 1. 陈亚. 现代实用电镀技术. 北京:国防工业出版社,2002.2. 安茂忠. 电镀理论与技术. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004. 3. 数控双脉冲电镀电源(GKDM)用户手册.4. 张阳德编著, 纳米生物材料学，化学工业出版社， 2005考核方式实验报告实验五 功能陶瓷及纳米复合材料的制备、结构与性能研究教学目的 该实验是材料物理专业的重要专业方向实验之一。通过该实验使学生较系统与全面地掌握陶瓷材料及纳米复合材料的制备、表征和性能测试中的理论和技术，提高学生在材料科学研究方面的实验动手能力和分析问题能力。 教学要求1掌握电子陶瓷材料的制备技术；2掌握聚合物及其纳米复合材料的制备加工技术；3掌握材料的介电性能的测试技术；4掌握材料基本力学性能测试技术5熟悉材料的XRD、SEM、正电子湮没等表征技术6熟悉材料热分析实验方法和技术课程内容与学时分配实验内容与学时分配表（总学时：54）内 容学 时制 备电子陶瓷材料的制备10聚合物纳米复合材料的制备10性 能电子陶瓷的介电性能测定4样品的力学性能测定6样品的热性能研究6表 征样品的XRD结构测定6样品的SEM表面表征和成分测定6正电子湮没研究纳米复合材料的微结构6教材与参考书 1.聚合物-无机纳米复合材料，化学工业出版社，柯扬船，皮特斯壮，2003 2.高聚物与复合材料的动态力学热分析，化学工业出版社，过梅丽，2002 3.聚合物量热测定，化学工业出版社，刘振海，畠山立子，陈学思，2002 4.特种陶瓷，中南工业大学出版社，王零森，2000.5正电子物理及其应用，科学出版社，郁伟中，2003考核方式：实验报告（包括实验目的、步骤、结果讨论、总结等）实验六 全息干涉法制备光子晶体实验目的通过本实验的教学,使学生对光子晶体这一新兴材料的有所了解,加深对光学晶格与相干光干涉的认识,培养学生在精密光学实验研究方面的基本技能.教学要求熟悉光子晶体的光学晶格的光束配置与光子晶体的制备, 掌握全息干涉的基本原理与实验方法,提高精密光学微结构制备的实验技能,重点掌握全息干涉的基本原理与方法。实验内容与学时分配实验内容与学时分配表（总学时:36）内容学时一. 光子晶体的理论基础与光学晶格的光束配置8二. 分光元件的设计与产生光学晶格的计算机模拟6三. 全息干涉系统的实验构建与多束相干光干涉光场的拍摄8四. 全息记录材料的了解与光子晶体的制备6五. 实验样品的表面形貌与样品的衍射的探测与分析8教材与参考书1E. Yablonovitch, Phys. Rev. Lett. 58, 2059 (1987).2L.Wu, Y.C. Zhong, C. T. Chan, K. S. Wong, and G. P. Wang, Appl. Phys. Lett. 86, 241102 (2005)3L.Yuan, G. P. Wang, and X Huang, Opt. Lett. 28,1769 (2003)4D. B. Mei, B.Y.Cheng , W.Hu, Z.-L. Li, D.-Z. Zhang, Opt.Lett 20,429 (1995).5M.Plihal, A.A. Maradudin, Phys. Rev. B. 44, 8565 (1991).6V.Kuzmiak, A.A. Maradudin, F.Pincemin, Phys. Rev. B. 50, 16835 (1994).7葛德彪, “电磁波有限时域差分方法”,西安电子科技大学出版社,20038Y. Yang, G. P. Wang, J. Xie, and S. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 173108 (2005)9H. M. Smith, Holographic Recording Materials ; Springer-Verlag: New York,1977.考核方式 实验操作与报告实验七 光学综合实验实验目的光学信息处理是光学领域一个基础的研究内容，这是一个古老而又充满活力的研究方向。数字化信息时代的发展，赋予了光学信息处理一些全新的方法和手段。通过本实验的教学，使学生对光学信息的数字化处理方法的技术的发展有所了解，加深对一些光学信息传输特性的认识，培养学生在精密光学实验研究方面的基本技能。教学要求熟悉“数字化采集和记录光子信息以及超快激光纳米金属颗粒材料的非线性吸收”，掌握“光学信息数字化采集和记录的简要工作原理及其处理方法，提高精密光学实验方面的技能”，重点掌握“光学信息处理的基本方法和原理”。实验内容与学时分配课程内容与学时分配表（总学时36）内 容学 时一、傅立叶光学变换数字化显示和记录6二、激光散斑场数字化记录和分析8三、纳米颗粒复合材料电导和偏振特性8四、纳米颗粒复合材料光吸收谱6五、纳米颗粒复合材料超快非线性吸收特性8*六、数字光脉冲的产生8*七、光脉冲在光纤中的耦合6*八、掺铒光纤放大器12教材与参考书教材：自编实验讲义参考书： 光学实验，武汉大学出版社，周殿青，黄晓华，招倩儿，1994相关资料：（信息光学、非线性光学、偏振光学、光纤光学、光通信技术、光电技术等相关教材、资料考核方式实验操作和报告实验八 高分子软物质多相体系的制备、界面和纳米自由体积的正电子研究实验目的正电子湮没技术是现代新兴核技术，它已被广泛地使用于材料科学研究中，是探测材料中纳米尺度微结构的灵敏探针。材料的微结构对其宏观性能有重要影响，因此材料的微结构探测具有重要意义。通过本实验课程的学习，使学生掌握正电子湮没技术的基本原理及数据分析，基本实验方法和技术，并能运用它们研究高分子软物质多相体系中各种缺陷及其界面特性。提高学生实验动手能力，为培养有创新能力的高质量材料物理人才打下坚实基础。教学要求1. 掌握正电子湮没技术的基本原理正电子湮没谱学是研究正电子与凝聚态物质的相互作用，正电子湮没技术是测量基于量子电动力学中爱因斯坦质能关系及正反物质的湮没所放出的g射线来确定正电子注入到物质中后的寿命，通过测量正电子寿命来探测物质的微观结构。掌握正电子湮没技术的基本原理是本实验的基础。2. 掌握正电子湮没寿命测量技术掌握正电子湮没寿命测量技术，包括正电子湮没寿命谱仪的初步调试和数据分析。3。高分子软物质多相体系样品制备掌握共混或共聚或复合材料的制备方法。4相关计算及结构分析根据正电子湮没寿命测量结果和数据分析结果分析界面特性，计算自由体积的大小。实验内容与学时分配 实验内容与学时分配表（总学时:36）内 容学 时正电子湮没技术的基本原理正电子谱学的原理6正电子湮没寿命谱的解谱与分析2g射线与物质的相互作用2正电子湮没寿命谱仪的调试2高分子软物质多相体系样品制备共混、共聚样品制备8或 纳米复合材料品制备及X-Ray测量8样品正电子湮没寿命测量样品正电子湮没寿命测量4编程及自由体积的计算，界面特性分析编程及自由体积的计算4图形处理及结果分析4教材与参考书实验指导：自编讲义参考书：正电子湮没谱学及其应用、正电子物理及应用考核方式实验操作 60%，实验报告 40%实验九 穆斯堡尔效应在固体材料中的应用研究实验目的 该实验是材料物理专业的重要专业方向实验之一。通过该实验使学生较系统与全面地掌握穆斯堡尔效应在固体材料中研究的理论和技术，提高学生在材料科学研究方面的实验动手能力和分析问题能力。 教学要求1掌握穆斯堡尔效应给出固体材料微观信息的基本理论;2掌握样品(吸收体)制备的理论与技术；3掌握穆斯堡尔效应的常温实验测试技术；4掌握穆斯堡尔效应的低温实验测试技术；5掌握穆斯堡尔谱的数据拟合技术；6穆斯堡尔效应研究矿物材料的微结构。课程内容与学时分配实验内容与学时分配表（总学时：36）内 容学 时穆斯堡尔效应给出固体材料微观信息的基本理论6样品(吸收体)制备的理论、技术与实践4穆斯堡尔效应的常温实验测试6穆斯堡尔效应的低温实验测试8穆斯堡尔谱的数据拟合6矿物材料的穆斯堡尔参数及其微结构的研究6教材与参考书实验指导：自编讲义参考书： 1. 穆斯堡尔谱学马如璋,徐英庭主编,科学出版社,1998. 2. 矿物穆斯堡尔谱学李哲，应育浦著 科学出版社 / 1996.7考核方式实验操作 60%， 实验报告 40%实验十 纳米颗粒膜的制备和三阶非线性的程控测试实验目的：该实验是培养大学生实验综合能力的重要实验之一。通过纳米颗粒膜的制备，可以训练学生的实验动手能力，而通过对于自制材料的非线性测量，可以同时提高学生的实验操作、程学控制以及数据分析能力，从而最终达到培养学生综合实验能力的目的。教学要求1. 学习纳米颗粒膜的制备方法原理以及材料三阶非线性测试原理；2. 熟悉纳米颗粒膜的具体实验制备操作；3. 掌握三阶非线性测试系统的光路搭建；4. 实践纳米颗粒膜的三阶非线性测试；5. 拟合测试结果、分析实验数据。课程内容与学时分配实验内容与学时分配表（总学时：36）内容学时学习纳米颗粒膜的制备方法原理以及材料三阶非线性测试原理6熟悉纳米颗粒膜的具体实验制备操作8掌握三阶非线性测试系统的光路搭建8实践纳米颗粒膜的三阶非线性测试8拟合测试结果、分析实验数据6实验教材与参考书目 实验指导： 自编讲义 参考书： 1. 激光原理 周炳琨 高以智 陈倜嵘 陈家骅 编著 国防工业出版社 2000 2. 非线性光学原理（美）沈元壤 著 顾世杰 译 科学出版社 1987考核方式 实验操作 60， 实验报告 40 实验十一 极性颗粒物质在液体和外场下的自组织行为的实验与调控观测实验目的固体材料的磁性质是材料性能的一个重要标志。通过本实验课程的学习，使学生加深对凝聚态物理相关知识特别是磁知识的理解及原所学知识的消化，对当今物理学研究方法及实验手段也有所了解，且能使学生熟悉各种数字仪表的使用，提高学生的动手能力，为培养有创新能力的高质量物理人才打下坚实基础。教学要求掌握磁性颗粒物的制备及相关设备的使用；了解其原理；了解磁性颗粒物在外场激励下的自组织行为；熟悉CCD图像处理设备的原理及拍摄出高质量的图像。 实验内容与学时分配 实验内容与学时分配表（总学时:36）内 容学 时磁性颗粒物的制备16自组织行为的观察8图像处理8教材与参考书实验指导：自编讲义参考书：固体物理，磁性物理考核方式实验操作 60%实验报告 40%十二 微流控技术在细胞标记和选择中的应用 武汉大学物理科学与技术学院 国世上实验目的随着微机电系统技术、纳米技术日益成熟，微型化技术在日常生活、生命科学与医学工程等领域中的应用是当今科技不可逆转的潮流。芯片产业则是目前发展最快的产业之一。在过去十年中，微型化科学与技术研究在化学领域与生命科学领域中的潜力与影响正在变得日益明显起来。科学家利用微型化技术平台，开发了微全分析系统（TAS,Micro Total Analysis Systems），又称之为“芯片实验室”（Lab on a Chip）的一门新兴的学科。它涵盖了生物化学、物理化学以及物理学、微电子、微加工、微机械等多个学科，是以解决特定生物医学、生物化学等问题为指向的，具有在微米尺度上起功能效用的微结构或微组件及其组合物或集成物；是一系列基于微流控技术加工过程的产物。在过去的几年里它已经成为当今世界上最前沿的科技领域。本实验的目的在于培养学生掌握微流控芯片的基本制作过程，使学生具备芯片加工制作过程中的基本实验技能和生化知识，能够利用软光刻、模塑、注塑等技术进行芯片的制作和封装，从而通过控制微流体的控制与驱动，实现样品的进样和取样，培养其利用芯片进行细胞标记和选择等应用的能力。教学要求熟悉微流控芯片制作加工的基本流程，掌握硅芯片、玻璃芯片和石英芯片的制作及封接，掌握高分子聚合物芯片的制作及封接，了解微流体控制与驱动技术以及进样及样品前处理技术，同时熟悉微流控芯片的检测技术。实验内容实验内容与学时分配表（总学时36）内容学时微流控芯片的制作材料3微流控芯片的微加工方法:传统光刻工艺6新型“光刻”技术6PDMS微流控芯片沟道制备6微流控芯片的键合3PDMS微流控芯片键合与表面修饰6流聚焦技术在芯片中进行细胞标记和选择6参考文献1、R.Ferrigno, A.D.Stroock, T.D.Clark, M.Mayer, G. M.Whitesides, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 12930-12931.2、P.J.A.Kenis, R.F.Ismagilov, G.M.Whitesides, Microfabrication Inside Capillaries Using Multiphase Laminar Flow Patterning, Science, 1999, 286, 83-85. 3、N.Gottschlich, C.T.Cullertson, T.E.McKnight, S.C.Jacobson, J.M.Ramsey, Integrated microchip-device for the digestion, separation and postcolumn labeling of proteins and peptides, J. Chromatogr. B., 2000, 745, 243-249. 4、Q.Fang, F.R.Wang, S.L.Wang, S.S.Liu, S.K.Xu, Z.L.Fang, Anal. Chim. Acta, 1999, 390, 27-37.5、方肇伦等编著，微流控分析芯片，科学出版社，2003。6、林炳承、秦建华 著， 微流控芯片实验室，科学出版社，2006。考核方式实验操作 60%实验报告 40%实验十三 CMOS运算放大器的设计、仿真和版图实现实验目的1培养学生分析、解决问题的综合能力；2培养学生对电路设计全流程的理解能力；3培养学生对电路设计、电路仿真、版图设计等具体技能的掌握能力；4培养学生团队合作能力；实验要求分小组独立完成CMOS运算放大器的电路级设计、电路级仿真、版图级设计、版图级仿真的实验全流程。认真完成实验报告。组内同学相互协作，共同完成实验。实验内容与学时分配实验内容与学时分配表（总学时：36）内容学时、综合实验的要求基础知识的准备3、CMOS运算放大器的电路级设计3、PSPICE电路仿真软件的熟悉3、CMOS运算放大器电路级仿真6、版图设计相关知识的讲授3、LEDIT版图设计软件的熟悉3、CMOS运算放大器版图设计9、CMOS运算放大器版图级仿真3、实验报告的撰写实验结果的讨论3教材与参考书1Behzad Razavi 著， 陈贵灿 程军 张瑞智 等译 模拟CMOS集成电路设计 西安交通大学出版社2高文焕 汪慧 编 著 模拟电路的计算机分析与设计PSPICE程序应用 清华大学出版社3 C. Saint J. Saint 著， 周润德 金申美 译 集成电路掩模设计基础版图技术 清华大学出版社 4孙润 著 TANNER集成电路设计教程 北京希望电子出版社5网上资源中国集成电路设计网/中国半导体行业网/21IC中国电子网可编程逻辑器件网bbs： /bbs/forumdisplay.php?fid=533/bbs/index.jsp /bbs/forumdisplay.php?fid=533考核方式此综合实验成绩由最终成果和平时成绩两部分组成。 最终成果：以指定的电路设计原代码、测试仿真波形、书面报告的形式提交，占总成绩的。 平时成绩：以实验过程中的到课率和实验态度的形式体现，占总成绩的。根据平时出勤情况、所做的实验进展情况给出。 总评成绩：最终成果成绩70平时成绩30实验十四 传感器信号的采集与处理实验目的模拟信号的采集与处理是电子科学与技术专业的重要教学环节之一，本实验课程主要是训练学生对传感器的自动检测系统总体设计。训练对传感器的选择及应用，对电路的设计和调试，对计算机软件的设计和编程等。使学生能够学会按照一定的工艺要求，运用学过的知识实现传感器自动检测的基本方法和技巧。教学要求熟悉传感器基本原理，掌握传感器自动检测电路的设计和分析方法，能够正确组成检测系统，重点掌握传感器信号调理电路的设计，采用单片机实现检测电路的自动化，能正确连接实验电路，合理布线和安排仪器，分析并排除故障。得出合理的结果，并给出合理的解释。实验内容与学时分配实验内容与学时分配（总学时：36）内 容 学时熟悉实验仪器，选择实验内容2查阅参考资料，设计实验方案4设计硬件电路，信号调理电路调试8软件设计与编程8联合调试8分析试验结果，书写实验报告6教材与参考书教材： 1.CSY10型传感器系统实验仪说明书 浙江大学仪器系检测技术研究所 2.半导体传感器原理及其应用 牛德芳 主编 大连理工大学出版社参考书：1.单片机基础 李广弟 等 北京航天航空大学出版社 2.电子线路 梁明理 邓仁清 等 高等教育出版社 3.微型计算机原理与接口技术 吴秀清 周荷琴 中国科学技术大学出社考核方式 实际操作40% 实验报告+平时60%实验十五 嵌入式系统设计与应用实验目的嵌入式技术是近年来日渐普及的电子技术。嵌入式产品以其体积小、功耗低、处理能力强等诸多优点，在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。嵌入式人才的需求量不断加大。通过本课程的学习，使学生了解嵌入式体系结构及嵌入式系统操作系统、嵌入式产品设计等方面的知识，需要掌握嵌入式系统设计的典型开发工具，使学生初步具备嵌入式系统软、硬件的开发能力。教学要求了解有关嵌入式系统的基本原理、设计方法以及嵌入式系统的最新发展；掌握arm9处理器芯片的基本体系结构、指令系统及其编程方法；了解和熟悉一些常用的嵌入式系统的开发工具和开发方法；初步掌握嵌入式系统开发的过程和常用方法，掌握嵌入式操作系统的基本功能和设计方法；熟悉一些常用的嵌入式产品设计的开发步骤。实验内容与学时分配 实验内容与学时分配（总学时：36）内 容学时学习arm9处理器芯片的基本体系结构4学习arm9芯片指令系统及其编程方法；4熟悉嵌入式系统的开发工具和开发方法4uCosII的移植12（二个任选其一）嵌入式linux操作系统的建立CF卡读写实验12（四个任选其一）SD卡接口实验GPS全球定位实验GPRS/GSM通讯实验教材与参考书实验讲义：嵌入式系统设计与应用综合实验讲义（自编）参考书： ARM公司ARM9技术参考手册 三星公司S3C2410A用户使用手册 优龙公司ARM9 FS2410P 教学平台应用教程 优龙公司ARM9 FS2410P 教学平台实验指导手册嵌入式是俄军及linux驱动开发指南基于ARM9处理器，孙天泽、袁文菊、张海峰，电子工业出版社考核方式实验报告、动手能力的课堂考核实验十六 硅平面器件制作实验目的微电子技术的进步，给社会和经济的发展注入了巨大的活力。微电子学是一门实践性很强的学科，本实验目的是：经过电子材料、半导体物理、半导体器件原理、半导体集成电路、微电子技术实践等课程的学习，学生在具备一定专业理论的基础上，通过相关的实验课程，对以硅平面工艺为代表的半导体器件的制作过程以及材料、器件的性能及表征方法有比较全面的了解，并在实验过程中训练基本的实验技能，培养分析和解决问题的能力。实验要求 硅PN结是双极器件的基本单元，PN结的制作过程基本能反映硅平面器件的全部核心工艺，双极晶体管和集成电路都是由PN结衍生出来的。另外，考虑到课程学时数的限制，拟选取硅PN结光电二极管和太阳电池的制作为硅平面器件制作的实验对象，要求学生：1 了解并掌握硅PN结光电二极管和太阳电池的材料参数与器件特性的关系、器件制作的工艺流程及工艺条件的设计，完成硅PN结光电二极管和太阳电池的制作；2 了解并掌握相关的硅材料及器件的性能参数及表征方法；3 认真完成实验报告，并进行