环境矿物材料实验教学大纲

环境矿物材料实验教学大纲01．教学单位名称：材料科学与工程学院02．实验中心名称：无机非金属材料工程实验教学中心03．课程名称：环境矿物材料04．课程代码：43222305．课程类别：专业教育课06．课程性质：选修07．课程学时：24学时，其中含实验8学时08．课程学分：1.5学分09．面向专业：无机非金属材料工程10．实验课程的教学任务和教学要求教学任务：环境矿物材料实验教学是为完善《环境矿物材料》理论课程而开设，是培养学生具备环境矿物材料相关的动手能力,理解能力,归纳总结等能力。该实验课也指向工程专业认证通用标准的非技术能力，使学生在实验过程中具有环境与可持续发展意识，并通过协助，实验安排与项目管理，让学生具备沟通，并就复杂工程问题进行有效交流，如撰写实验报告等能力。教学要求：结合《环境矿物材料》理论课并根据环境矿物特征，特别是土壤这一类复杂环境矿物集合体，了解其使用条件，掌握其性能测试要求，给出有效实验数据，并正确分析。具体要求：学生掌握包括土壤在内的黏土矿物其含水率的测定，密度测定，比重试验及界限含水率等测定方法；环境矿物材料制备的工艺流程及性能测试的实验规范；具备操作技能、方法分析和手段测试的能；能够根据要求设计实验，开展实验，采集并分析数据；能够实验结果进行归纳、分析和解释。总体教学要求指向《吉林大学无机非金属材料工程专业培养方案18修订版》所规定的毕业要求能力指标。11．学生应掌握的实验技术及实验能力学生应掌握的实验技术及能力指向课程目标（CourseObjectives,CO）及支撑的毕业要求（GraduateAttributes,GA），即：CO1.能够运用矿物科学基本原理和专业知识，设计满足土壤用于特定环境领域的实验方案，包括土壤含水率、干密度、孔隙比、孔隙率、饱和度、界限含水率等测试原理，了解比重瓶法测定土体比重的精度与实验提升条件（支撑GA3.2）。CO2.能正确选择仪器、使用仪器，分析测试结果，并给出评价。能够使Excel、Origin及文献管理软件Endnote等，知晓土壤环境矿物材料实验过程的复杂工程问题，对实验结果进行解释，并能分析其局限性（支撑GA5.2）。CO3.具有环境保护和可持续发展的意识，能够思考实验过程涉及环境矿物材料可持续性的问题，包括再生的关键因素，并能在报告、课堂讨论中有所体现（支持GA7.1）。CO4.通过实验能够就包括土壤及其他环境矿物材料所涉及的综合性问题，分析不同之处，并实验报告的方式，独立做出环境矿物材料的专业ppt，并准确表达自己的观点，回应质疑，理解与同行交流的差异性（支持GA10.1）。

表1《环境矿物材料》的课程目标（CO）与《吉林大学无机非金属材料工程专业培养方案》所规定的毕业要求（GA）对应关系表毕业要求（GA）毕业要求二级指标点课程目标（CO）CO1CO2CO3CO4GA3.能够设计针对无机非金属材料复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的无机非金属材料及其工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。GA3.2能够设计满足特定需求的无机非金属材料与工艺流程。√GA5.使用现代工具：能够针对材料工程领域的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程和信息技术工具，特别是无机非金属材料复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。GA5.2能够使用恰当仪器，信息资源工程工具和专业模拟软件，针对无机非金属材料复杂工程问题的特定需求，开发或选择具体的现代工具，对复杂工程问题进行分析、计算、设计，对专业问题进行预测和模拟，并能分析其局限性。√GA7.环境与可持续发展：能够理解和评价针对无机非金属材料领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。GA7.1具有环境保护和可持续发展方面的意识，知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵，能够理解材料领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。√GA10.沟通：能够就无机非金属材料领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。GA10.1能够就复杂工程问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。√开设实验项目开设实验项目一览表实验项目编号实验项目名称实验类型实验性质实验学时每组人数首次开出年月43222301土壤的界限含水率试验设计性必做2120201143222302土壤的密度与含水率试验设计性必做2120201143222303土的击实试验综合性必做4120201113．实验教材或指导书或主要参考资料自编讲义。14．考核要求、考核方式及成绩评定标准（1）考核要求：要求学生实验前预习实验相关内容，了解实验原理、方法、内容、及仪器设备操作规程等；具体实验步骤、现场操作、数据处理及实验报告由学生独立完成。（2）考核方式：实验课缺课达1/5以上，没有实验成绩。根据实验完成情况和实验报告撰写情况，成绩采用百分制记分。（3）成绩评定标准如下表所示：成绩考核内容一览表过程控制控制指标目的成绩（%）实验预习1.预习报告

2.提问

3.实验设计方案的科学性、创新性和可行性考察对实验目的和基本原理的熟悉程度10实验操作1.是否按时参加实验（出勤情况）

2.对实验过程的熟悉程度

3.对基本操作的规范程度

4.对突发事件的应急处理能力

5.实验的原始数据记录

6.实验结果的处理

7.同学之间的团结协作精神考察实验操作技能、团结协作精神。50实验结果实验数据是否为原始数据

2.计算结果是否正确

3.对实验结果是否有分析

4.对于综合实验各项数据之间是否有归纳、分析和进行解释实验报告的规范性、完整性考查学生对实验数据的分析处理能力；对专业知识的综合应用能力；文字表达能力。40实验结束后，每个实验分别评定成绩，最后得课程总成绩。成绩以百分制录入，90-100分为优秀，80-89分为良好，70-79分为中等，60-69分为及格，低于60分为不及格。

环境矿物材料实验(432223)实验项目卡1No字段名填写内容1课程名称环境矿物材料2课程编号4322233实验项目名称界限含水率试验4实验项目编号432223015网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的1.掌握液限塑限联合测定仪的原理、结构及操作规范；2.熟练掌握土壤制样方法；3.观察和识别界限含水率读取数据的特征。10实验内容1.每个学生独立制备土壤试样一件；2.利用液限塑限联合测定仪测定自制样品，并多次读数；11实验原理土的液限是粘性土从可塑状态转到流动状态的界限含水率。通过76g锥入土深度h与含水率的关系曲线，查得锥入土深度为2mm所对应的含水率即为该土样的塑限。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备液限塑限联合测定仪等15实验套数416开出时间20201217教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号0104030221实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭校区第二教学楼无机非实验室115,11623一次性材料品名称量盒，吸管，凡士林等24一次性材料50元25面向专业无机非金属材料工程、土木工程、环境工程2627环境矿物材料实验(432223)实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称环境矿物材料2课程编号4322233实验项目名称土壤的密度、含水率试验4实验项目编号432223025网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的1.掌握环刀法测定土壤密度的方法；2.掌握测定黏质土，粉质土，砂类土、沙砾石、有机质土和冻土土类（任何一种）含水率的测定方法与样品处理技能。10实验内容每个学生独立制备土壤试样一件；利用环刀法、干燥器、称量盒，并多次读数；11实验原理差量法。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备液限塑限联合测定仪等15实验套数116开出时间20201217教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭校区第二教学楼无机非实验室115,11623一次性材料品名吸管，凡士林等24一次性材料50元25面向专业无机非金属材料工程、土木工程、环境工程2627环境矿物材料实验(432223)实验项目卡3No字段名填写内容1课程名称环境矿物材料2课程编号4322233实验项目名称土的击实试验4实验项目编号432223015网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的掌握土体击实实验的方法，并能够以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，获取最大干密度和最佳含水率。10实验内容每个学生独立制备击实土体试样一件；通过测定含水率，得到最大干密度和最佳含水率。11实验原理击实仪法是用锤击，使土密度增大，目的是在室内利用击实仪，测定土样在一定击实功能作用下达到最大密度时的含水率（最优含水率）和此时的干密度（最大干密度），借以了解土的压实特性。12实验类型13实验者层