《无机材料测试技术》课程教学大纲

《无机材料测试技术》课程教学大纲一、基本信息课程中文名称：无机材料测试技术课程英文名称：DetectionTechniqueofInorganicMaterials课程代码：19045102课程性质：专业选修课学分：1.5总学时：24（其中理论：24实验：0上机：0实践：0）适用学院及专业：材料科学与工程学院材料科学与工程专业先修课程：材料科学基础A、材料现代研究方法、无机材料物理性能开课学院、部、中心：材料科学与工程学院材料工程系材料科学与工程教研室二、课程地位与作用本课程是材料科学与工程专业的专业选修课之一，与无机材料加工技术、粉体工程及设备等课程共同构成材料科学与工程专业的专业选修知识体系。本课程主要向学生介绍无机材料性能相关基础知识及检测方法，掌握常用无机材料的测试技术及原理，加深理解材料的组成对其性能的影响，也为材料工程基础实验A和专业综合技能实践等课程奠定理论基础。同时可满足建材行业生产、技术开发领域对高级技术人才的需求，有利于学生在该行业领域从事生产与研发工作。三、课程教学目标本课程支撑毕业要求指标点3.3、4.1、5.1。学生通过该课程的学习，树立学生正确的世界观，认识到当今材料检测相关的高端仪器、设备、技术等，部分仍然是由国外所掌握，我们要认清差距、奋发图强，为我国材料事业贡献力量。坚定立德树人的信念，培养学生勤奋严谨的学习态度，实事求是的科学精神。掌握无机材料各方面性能的概念及相关测试原理，了解各种检测方法在无机材料工程领域中的应用。具备误差分析、检测数据统计分析与处理的能力，可塑性、细度与粒度分布、泥浆性能、试样干燥灵敏指数测定以及粘土或坯料烧成温度范围测定的能力，具备三点弯曲强度的测定和维氏显微硬度，烧结温度范围、耐火度，抗酸性、抗碱性，吸水率、真密度测定的能力。本课程的课程目标及能力要求具体如下：目标1：了解与无机材料制备与检测相关方法和技术标准，能够根据解决方案进行产品制备工艺设计、检测方法及性能要求。（支撑毕业要求指标点3.3）目标2：能够对无机材料制备与检测过程中的各类物理现象、材料特性进行研究和实验验证；能够对实验结果进行处理、分析和解释，并能把实验结果、理论分析和文献研究相结合，得出合理有效的结论。（支撑毕业要求指标点4.1）目标3：能够针对无机材料制备系统复杂工程问题以及原料/产品的性能优劣与特性，选择和使用恰当的测试技术、工具进行预测与模拟,能够在实践过程中理解相关方法及工具的局限性。（支撑毕业要求指标点5.1）毕业要求指标点、课程目标及能力要求见表1。表1.课程教学目标与毕业要求的关系矩阵教学目标毕业要求指标点教学方式考核方式目标13.3了解与无机材料制备与检测相关方法和技术标准，能够根据解决方案进行产品制备工艺设计、检测方法及性能要求。课堂讲授、典型案例、课后答疑、课后讨论、上网查阅相关资料和课程作业课程期末考试，课程作业，课堂回答问题目标24.1能够对无机材料制备与检测过程中的各类物理现象、材料特性进行研究和实验验证。课堂讲授、典型案例、课后答疑、课后讨论、上网查阅相关资料和课程作业课程期末考试，课程作业，课堂回答问题目标35.1能够针对不同无机材料系统的原料/产品结构、性能等，选择和使用恰当的测试技术、工具等。了解当今材料相关的高端仪器、设备等，大部分仍然是由国外所掌握，我们要认清差距、奋发图强，为我国材料事业贡献力量。课堂讲授、典型案例、课后答疑、课后讨论、上网查阅相关资料和课程作业课程期末考试，课程作业，课堂回答问题四、主要教学内容第1章绪论（2学时，支撑毕业要求指标点3.3）本章要求学生了解课程的性质、主要内容、要求和学习方法。了解无机材料检测的相关知识，掌握误差分析、检测数据统计分析与处理方法。重点：误差分析，可疑数据的取舍、数字的修约规则。难点：误差分析。第2章无机材料原料性能测定（6学时，支撑毕业要求指标点3.3、4.1、5.1）本章要求掌握无机材料所用原料和配合料性能，主要有：粘土或坯料的性能，塑性泥团的性能、泥浆性能等。如可塑性、细度与粒度分布、泥浆性能、试样干燥灵敏指数测定以及粘土或坯料烧成温度范围测定。了解原料的各性能对工艺或最终制品的影响。掌握原料的相关知识和各项性能指标的测试原理、测试方法及计算公式。重点：可塑性，泥浆性能测试。难点：泥浆性能测试。第3章无机材料力学性能检测（4学时，支撑毕业要求指标点3.3、4.1、5.1）本章要求了解无机材料强度（抗压强度、抗折强度、抗拉强度、冲击弯曲强度等）、硬度（莫氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度、维氏显微硬度）及弹性模量的概念，理解材料组成结构与强度、硬度的关系，掌握国家标准规定各项性能指标的检测原理及方法。重点：三点弯曲强度的测定和维氏显微硬度的测定原理与方法。第4章无机材料热学性能检测（4学时，支撑毕业要求指标点3.3、4.1、5.1）本章要求了解无机材料热膨胀、比热容、热导率和热稳定性的概念及影响材料热学性能的因素，了解材料热性能与材料组成结构的关系，掌握陶瓷材料烧结温度范围、耐火度、热膨胀系数、热稳定性，釉料熔融温度范围的检测方法。重点：烧结温度范围、耐火度的检测原理及方法。难点：釉料在加热过程中所发生的物理化学变化。第5章无机材料化学性能检测（2学时，支撑毕业要求指标点3.3、4.1、5.1）本章要求了解无机材料化学性能的概念和基本知识，理解材料抗酸性和抗碱性的测试原理及影响因素，掌握国家标准规定的陶瓷材料和耐火材料抗酸性、抗碱性的检测方法。重点：抗酸性、抗碱性的检测原理及方法。第6章无机材料电学性能检测（2学时，支撑毕业要求指标点3.3、4.1、5.1）本章要求了解无机材料电学性能包括介电常数、介电损耗、体积电阻率和表面电阻率的概念及基础知识，理解材料电学性能测试的基本原理和影响检测结果准确性的因素。掌握电学性能指标的测试方法。重点：介电常数、介电损耗、体积电阻率和表面电阻率的检测方法。第7章无机材料结构性能及使用性能检测（4学时，支撑毕业要求指标点3.3、4.1、5.1）本章要求掌握无机材料结构性能，主要有：气孔率、吸水率、体积密度、真密度和材料收缩性的概念及相互关系，掌握陶瓷坯釉应力，表面色度、光泽度以及白度的测试原理与检测方法。重点：吸水率、真密度的检测方法。五、教学方法本课程是一门理论与实践紧密结合的课程，专业性和综合性强。理论讲授应紧紧围绕专业培养目标，以学生获取工程知识、建立工程概念以及形成工程能力为宗旨，采用多种教学方法相结合，以提高课堂教学效果。1.课堂讲授（1）多媒体与视频播放相结合：通过图片、生产视频等影像资料增强直观性，便于学习掌握，提高学习效率。（2）案例讲解与分析：介绍典型材料检测设备及技术，与此同时使学生了解相关先进设备、技术等，我国既有领先之处、也有缺失方面，需要不卑不亢、潜心学习、补足短板。（3）翻转课堂辅助教学：利用“微助教”等教学APP资源实现考勤检查、课堂答题，学习互动、教学效果检测、教学课件上传、作业布置和知识扩展。2.课外辅导答疑及作业批改每周固定时间辅导答疑，答疑时间每周不少于2小时；根据教学内容和进程布置一定量的作业，对课后作业和学生答疑时的共性问题进行课堂集中讲解。六、课程考核和成绩评定方式本课程采用期末开卷考试和平时考核（包括作业和课堂习题）相结合的方式，开卷考核占80％，平时考核占20％。七、教材及参考文献1、教材徐风广，杨凤玲，无机非金属材料制备及性能测试技术（第1版），上海，华东理工大学出版社，20132、主要参考教材和参考文献[1]冯正良，建材物理检验（第1版），北京，化学工业出版社，2006[2]谈国强，刘新年，宁青菊，硅酸盐工业产品性能及测试分析（第1版），北京，化学工