一、课程简介
《物质结构及组成分析实验》是哈尔滨工业大学化工与化学学院研究生指定选修课,是一门具有一定完整性和独立性的课程。主要面向高分子材料、能源化工、应用化学、化学、化学工艺等各专业的本科生。该课程下设20个实验项目,共计48学时。涵盖多种大型分析仪器,主要内容包括大型仪器的基本原理,仪器设备的使用和维护,主要参数或实验条件的选择与设定,测试结果的分析处理和误差评估,以及各种仪器分析方法的实践与应用。多层次、研究式实验教学是本课程特色,实验包括基本实验和设计实验两大教学内容,基本实验是训练学生“三基”的教学环节,包括表面形貌测试和化学信息分析;微观结构和晶体结构表征;电化学性能分析;色谱-质谱分析;光-波谱分析;生物学性质分析和热磁性能分析。设计实验着力培养学生独立解决问题能力,学生以小组为单位,自备样品,以4个实验项目为一组测试单元,要求学生查阅文献,选择分析方法,设计实验方案,拟定实验步骤,独立完成实验,并对分析结果进行评价和判断,获得测试样品的完整测试分析实验报告。
二、课程特色
1.涵盖多种大型分析仪器,部分实验实现了线上虚拟仿真和线下实机操作相结合的教学方式,配套原理讲解、实操演示、仪器内部工作原理动画、虚拟实验等多形态数字化精品资源,使抽象的理论具体化、生动化,易于理解;
2.通过对仪器的原理讲解和实操演示,使学生加深理解现代仪器分析方法基本原理,掌握仪器结构特征和基本操作,学会处理数据的方法、评价实验方案和数据信息;
3.多层次的研究式实验教学激发学生的创新精神,加强学生团结协作的精神,培养学习者严谨、实事求是的科学态度和良好的科学素养,使学生能够运用这些现代化的分析测试手段去解决科学研究中的具体问题,把学生培养成为适应社会发展要求的新型人才。
三、实验室介绍
大型仪器设备实验室隶属于实验中心与测试平台,配备有场发射扫描电镜实验室、X射线光电子能谱仪实验室、X射线衍射仪实验室、核磁共振仪实验室、生物学性质检测实验室等。主要承担化工与化学学院《物质结构及组成分析实验》、《仪器分析实验》的教学任务,并为学院本科生毕业论文、研究生毕业论文及教师科研提供服务。
场发射扫描电镜实验室 | 核磁共振仪实验室 |
X射线衍射仪实验室 | X射线光电子能谱仪实验室 |
四、课程内容
序号 | 实验名称 | 学时 |
1 | 纳米银颗粒场发射扫描电镜表征分析 | 5 |
2 | 铜合金材料微区光电子能谱表征分析 | 4 |
3 | X射线光电子能谱分析SiO2自然氧化层超薄膜和PET薄膜 | 4 |
4 | 紫外分光光度法测定TiO2禁带宽度 | 4 |
5 | 粉末X射线衍射实验-Al2O3物相定性分析 | 4 |
6 | 草酸钙的TG-DSC热分析 | 4 |
7 | 液质联用技术分析延胡索中的生物碱类成分 | 4 |
8 | 液体介质中粒子或大分子的粒径、Zeta电位的测定 | 4 |
9 | 固体核磁分析技术-金刚烷(Adamantane)的结构表征 | 4 |
10 | 核磁共振分析技术-乙基苯(ethylbenzene)的结构表征 | 5 |
11 | 液相色谱分离分析法-有机混合物中化合物成分的测定 | 4 |
12 | 紫外可见分光光度计-茴三硫片含量分析 | 4 |
13 | 拉曼光谱仪-含硫化合物的拉曼光谱检测 | 5 |
14 | 振动样品磁强计(VSM)检测分析样品的磁特性 | 4 |
15 | 凝胶成像技术-蛋白或DNA分子凝胶成像检测分析 | 4 |
16 | 倒置荧光显微镜-荧光观测及细胞形态结构鉴定 | 4 |
17 | 微毛细管细胞分析仪应用-细胞活力与凋亡检测 | 4 |
18 | 纳米/微米粉体或乳液颗粒激光粒度分析 | 4 |
19 | 二氧化硅粉末衍射及物相分析实验 | 5 |
20 | 全自动程序升温化学吸附仪-三氧化二铁的还原性能检测 | 4 |
五、教学团队
教学队伍主要由高级工程师、工程师、专职实验教师和实验技术人员组成,负责大型仪器的教学组织、教学改革与教材建设工作,教学团队坚守立德树人根本任务,不断深化教学改革,通过产学合作建设了虚拟仿真教学平台。教师专业化水平高,专业能力强,不断提升团队的教学能力,致力打造优质课程,助力学生的实验环节,培养学生解决问题的能力。在授课过程中将科研问题与课堂知识衔接贯穿,激发学生的科研热情,指导学生的科研实践过程,让学生了解科研,走进科研,爱上科研。