《无机材料岩相学》课程教学大纲

《无机材料岩相学》课程教学大纲课程基本情况课程代码：101134223004课程名称（中/英文）：无机材料岩相学/InorganicMaterialsPetrography课程类别：专业必修课学分：3.5总学时：56理论学时：32实验/实践学时：24适用专业：无机非金属材料工程适用对象：本科先修课程：材料工程基础、材料科学基础教学环境：多媒体教学开课学院：材料科学与工程学院课程简介1.课程任务与目的《无机材料岩相学》课程是无机非金属材料工程专业的专业基础必修课程。通过本课程的学习，使学生掌握并运用晶体光学基础理论对显微镜下的晶体性质进行分析，掌握并运用无机材料岩相学的分析方法，对无机材料显微结构与生产工艺、质量、性能及材料在使用过程中的变化等之间的关系进行分析研究。在课堂上适时介绍我国在无机材料相关领域取得的伟大成就，起到激发学生道路自信，投入建材一线建功立业的热情。2.对接培养的岗位能力通过课程学习和实践操作，了解光学显微镜的结构、原理和使用方法，能够使用光学显微镜对常见的无机材料进行岩相分析；针对相关复杂工程问题，能够采用岩相学基本原理进行研究，理解和分析这些问题，并能够提出和实施解决方案。通过对复杂工程问题的研究，学会查阅文献、有能力对所使用的科学原理和技术进行批判性思考，理解其局限性，并能够根据实际情况进行合理的选择和应用。三、课程教学目标本课程教学目标对应于毕业生的毕业要求4和5，具体内容如下：教学目标1：通过晶体光学基础理论的学习，掌握这些基本原理在实际工程问题中的应用，并且能够运用这些原理进行问题的分析和解决方案的调研。通过无机非金属材料岩相结构分析的学习，能够建立材料显微结构与生产工艺条件之间的关系，分析影响产品质量的主要控制因素，掌握岩相分析方法在复杂工程中的应用及其解决方案。支撑毕业要求的4.1。教学目标2：掌握光学显微镜的原理和使用方法、信息技术工具（如数据库和图像分析软件等）在无机非金属材料研究中的应用；了解常见无机材料的岩相学特征和鉴别方法，并能够运用这些知识在实际工作中进行无机材料的鉴别和分析。同时，了解无机材料岩相学领域的前沿技术和研究动态，为未来的职业发展打下基础。支撑毕业要求的5.1。四、教学课时安排教学学时分配表主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题1晶体光学基础880教学目标1主题2偏光显微镜下的晶体光学性质3016140教学目标1、2主题3反光镜下研究晶体的方法4220教学目标1、2主题4硅酸盐材料的岩相分析14680教学目标1、2合计5632240（二）实践教学安排（指含有实验或实践内容的课程）实践教学安排表序号实验/实践项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1实验一偏光显微镜的认识与调节2验证性必做12实验二单偏光显微镜下晶体的光学性质2综合性必做13实验三正交偏光显微镜下的晶体光学性质4综合性必做14实验四聚敛偏光显微镜下的晶体光学性质2综合性必做15实验五矿物颗粒大小及含量的测定2综合性必做16实验六反光显微镜的认识与调节2验证性必做27实验七水泥熟料光片的制备与观察2设计性必做28实验八玻璃缺陷的观察2设计性必做19实验九耐火材料的显微结构观察4大型仪器必做810实验十偏光显微镜实验测试2综合性必做1注：1．实验类型：分“演示性”、“验证性”、“综合性”、“设计性”、“创新性”2．实验要求：分“必做”、“选做”3．每组人数：指教学实验项目中在每套仪器设备上同时完成本实验项目的人数。如2人合用一台显微镜，则每组人数为2人；5人合用一台仪器则每组人数为5。五、教学内容及教学设计主题1晶体光学基础1.教学内容晶体光学基础：光的传播，折射率，偏光，双折射；光率体：一轴晶光率体，二轴晶光率体。介绍晶体光学发展的历史，让学生了解科学进步与社会发展的关系。2.教学重点偏光，双折射，光率体。3.教学难点双折射，光率体。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学等多种教学手段。主题2偏光显微镜下的晶体光学性质1.教学内容显微镜的构造：机械系统，照明系统，放大系统。物镜，目镜，照明装置。显微镜的放大原理，显微镜的技术参数：分辨率，清晰度，放大率等。岩相分析试样制备。无机非金属材料定性分析：单偏光下晶体的光学性质，正交偏光下晶体的光学性质，锥形偏光下晶体的光学性质。显微镜下无机材料的定量分析：颗粒尺寸的测定，物相含量的测定，薄片厚度的测定。透明矿物的系统鉴定。引入国产显微结构分析仪器设备在改革开放后取得的巨大进步。通过偏光显微镜的使用和晶体光学性质的研究，教育学生追求真理、严谨求实的科学精神。强调晶体光学在国家科技发展和国防建设中的重要性，培养学生的爱国情怀和责任感。鼓励学生在学习晶体光学性质的过程中，敢于创新，勇于探索未知领域。2.教学重点利用光学的基础知识解释各种光学现象产生的原因及对于晶体的系统的光学鉴定方法。3.教学难点晶体的系统的光学鉴定方法。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学等多种教学手段。主题3反光镜下研究晶体的方法1.教学内容反射光学基础；反光显微镜的构造；反光下矿物的光学性质；光片的腐蚀；矿物的显微硬度。在晶体研究过程中，强调观察和实验的重要性，培养学生实事求是、客观分析问题的能力。在实验和研究中，强调团队合作的重要性，培养学生的协作精神和集体荣誉感。2.教学重点反射光下矿物的光学性质和腐蚀试验；3.教学难点矿物鉴定。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂讲授、启发式。多媒体教学。主题4硅酸盐水泥熟料的岩相分析1.教学内容硅酸盐水泥材料的显微结构特征；硅酸盐水泥熟料岩相分析方法；煅烧工艺对水泥熟料显微结构的影响。介绍水泥熟料的发展历程，让学生了解科学技术与社会发展的关系。通过岩相分析，让学生认识到产品质量的重要性，培养他们的质量意识。2.教学重点煅烧工艺对熟料显微结构的影响；硅酸盐水泥熟料相组成的显微结构特征。3.教学难点煅烧工艺对熟料显微结构的影响；硅酸盐水泥熟料相组成的显微结构特征。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学等多种教学手段。中国改革开放以来水泥材料研究及生产工艺的发展，起到激发学生道路自信。主题5玻璃缺陷岩相分析1.教学内容玻璃岩相分析及玻璃结石；非晶态缺陷岩相分析；微晶玻璃岩相分析。介绍玻璃材料的发展历程，让学生了解科学技术与社会发展的关系。鼓励学生在分析玻璃缺陷时发挥创新思维，探索新的分析方法和改进措施。在玻璃生产和使用过程中，强调安全操作的重要性，培养学生的安全意识。2.教学重点玻璃缺陷在显微镜下的结构特征，推断玻璃缺陷形成的原因或工艺条件；影响玻璃结石的形态因素；玻璃缺陷的显微结构特征与其形成的工艺条件的关系。3.教学难点玻璃缺陷的显微结构特征与其形成的工艺条件的关系。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学等多种教学手段。洛阳浮法玻璃是世界三大浮法玻璃的知识点，并结合现在行业最新发展，激发学生的自豪感。主题6陶瓷耐火材料岩相分析1.教学内容陶瓷和耐火材料的显微结构基本特征；显微结构与生产工艺及制品性能之间的关系使用过程中显微结构的演变。讨论陶瓷和耐火材料生产过程中的环境问题，提高学生的环保意识。通过比较国内外在陶瓷耐火材料研究方面的进展，培养学生的国际视野。讨论陶瓷耐火材料在钢铁、化工、航空航天等领域的应用，让学生了解科学技术对社会发展的推动作用。2.教学重点陶瓷和耐火材料的显微结构基本特征；制造工艺及其对陶瓷和耐火材料材料显微结构的影响；显微结构与其性能的关系。3.教学难点陶瓷和耐火材料的显微结构基本特征；制造工艺及其对陶瓷和耐火材料材料显微结构的影响；显微结构与其性能的关系。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）以课堂讲授为主，教师可根据教学内容采取问题讨论式教学、案例式教学、启发式教学等多种教学手段。陶瓷耐火材料国产的最新进展，激发学生学习研究的自觉性和主动性。六、学生成绩评定本课程成绩考核评定办法为：平时成绩占30％，实验占30%；期末考试占40%。学生成绩评定方式及权重学生成绩评定表如下表所示。学生成绩评定表考核方式平时成绩期末考试作业课堂表现阶段测验小组讨论实验√√√√√成绩比例%108753040其中平时成绩评定标准如下表所示。平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）课堂表现（27分）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够基本回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。能够勉强回答问题，尚能够参加课堂讨论，迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，不能回答问题小组讨论（18分）能相互协作，很好地完成布置的任务，写出逻辑严密的报告能相互协作，较好地完成布置的任务，写出逻辑较严密的报告能够相互协作，基本完成布置的任务，写出有一定逻辑性的报告基本能够相互协作，能基本完成布置的任务，写出报告不能相互协作完成布置的任务，不能写出报告作业（35分）作业能够独立完成，完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论作业能够独立完成，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论作业能够独立完成，完成质量基本符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论作业基本能够独立完成，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求作业不能独立完成，存在抄作业现象阶段测验（20分）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评定分，总评成绩不及格本课程教学目标与考核方式评价本课程教学目标与考核方式评价权重如下表所示。教学目标与考核方式评价权重课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）课堂表现作业阶段测验小组讨论实验期末考试合计教学目标1指标点4.168551025~3059~64教学目标2指标点5.12222010~1536~41合计810753040100备注：各教学目标及评价方法的权重教师可以根据实际情况进行微调。本课程教学目标评分标准如下表所示：课程教学目标评分标准优（90-100）良（80-89）中（70-79）及格（60-69）不及格（0-59）教学目标1熟练掌握岩相学基本原理在实际工程问题中的应用，进行问题的分析和解决方案的调研。能分析影响产品质量的主要控制因素，熟练掌握岩相分析方法在复杂工程中的应用及其解决方案。准确掌握岩相学基本原理在实际工程问题中的应用，进行问题的分析和解决方案的调研。能分析影响产品质量的主要控制因素，准确掌握岩相分析方法在复杂工程中的应用及其解决方案。掌握岩相学基本原理在实际工程问题中的应用，进行问题的分析和解决方案的调研。能分析影响产品质量的主要控制因素，掌握岩相分析方法在复杂工程中的应用及其解决方案。基本掌握岩相学基本原理在实际工程问题中的应用。能分析影响产品质量的主要控制因素，基本掌握岩相分析方法在复杂工程中的应用及其解决方案。不能掌握岩相学基本原理在实际工程问题中的应用。不能分析影响产品质量的主要控制因素，不能掌握岩相分析方法在复杂工程中的应用及其解决方案。教学目标2熟练掌握光学显微镜的原理和使用方法、信息技术工具在无机非金属材料研究中的应用；了解常见无机材料的岩相学特征和鉴别方法，能运用所学知识对无机材料进行熟练鉴定。准确掌握光学显微镜的原理和使用方法、信息技术工具在无机非金属材料研究中的应用；了解常见无机材料的岩相学特征和鉴别方法，能运用所学知识对无机材料进行准确鉴定。掌握光学显微镜的原理和使用方法、信息技术工具在无机非金属材料研究中的应用；了解常见无机材料的岩相学特征和鉴别方法，能运用所学知识对无机材料进行鉴定。基本掌握光学显微镜的原理和使用方法、信息技术工具在无机非金属材料研究中的应用；基本了解常见无机材料的岩相学特征和鉴别方法，能运用所学知识对大多无机材料进行鉴定。不能掌握光学显微镜的原理和使用方法、信息技术工具在无机非金属材料研究中的应用；不了解常见无机材料的岩相学特征和鉴别方法，不能运用所学知识对无机材料进行鉴定。七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：（1）邵国友主编.硅酸盐岩相学（第一版）.武