1.实验教学目标

发光是一种奇特的现象。除了用于照明，对发光材料光信息本身的表征和分析，已经广泛应用于科学研究、工业生产、医学诊断、防伪检验等诸多领域，且获得很多突出成果。比如，利用人工合成的上转换发光材料（自然界并不存在这种发光现象）制作防伪标识或作为生物荧光标记用于肿瘤诊疗；利用紫外激发实现三基色发光用于光学显示器件；利用长余辉发光材料制作示踪或逃生标记等等。这些应用涉及物理、通讯、生物、医学等多个学科的交叉。因此，无论学生所学专业如何，如果他们需要从事光信息材料或器件开发的相关工作，就不可避免的要涉及材料或器件发光性能的表征和分析。因此，让学生学习和了解最基本的发光材料制备知识，掌握发光性能的表征与分析技术，就成为当前理工科专业人才培养的基本要求之一。

大连海事大学《发光材料原理与应用》和《大学物理实验》分别是应用物理学专业的核心课程和理工科专业的必修基础课程。其中，《发光材料原理与应用》课程要求学生掌握发光材料的制备、发光材料的表征及测量技术、视觉与颜色分析的基本方法。《大学物理实验》作为基础课程要求学生掌握一定的近现代测试、分析方法和原理。为此，本实验要达到的教学目标可以概括如下：

1. 掌握发光的基本物理过程，使学生具有分析、判别发光类型的能力；（知识目标）

2. 掌握上转换发光的定义，对分立中心发光的发光原理和分析方法有所了解；（知识目标）

3. 掌握上转换发光材料的制备流程及基本的实验室安全操作规程，使学生获得实验技能的基本训练；（能力目标）

4. 学习荧光光谱仪的原理和使用方法，掌握上转换发光材料光谱表征及测量技术。（能力目标）

5. 培养利用激发光谱和发射光谱数据进行归纳、整理、分析，最终实现发光性能表征的科学适应能力，树立科学严谨的工作态度。

上述实验教学目标的达成将有助于培养学生具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓创新精神，具备一定从事本专业的工作能力和适应相邻专业工作的基本能力与素质，为学生成长为高层次应用型“新工科”人才奠定了重要的基础。

为达成以上实验教学目标，本实验设置8个实验内容：

实验内容1：实验简介与设备认知。学习发光基础知识和设备使用方法及注意事项。

实验内容2：荧光粉设计与实验准备。学习发光材料的设计方法，明确制备发光材料所需进行的材料和工具的准备工作和正确流程。

实验内容3：原材料的称量与混合。学习电子天平的操作方法及称量药品的注意事项。

实验内容4：荧光粉的煅烧与研磨。学习高温马弗炉的使用方法和安全须知。

实验内容5：光谱仪光路拆解与认知。掌握光谱仪激发和探测光路中主要光学元件及其功能。

实验内容6：激发与发射光谱测试。掌握光谱仪激发光谱、发射光谱的测量方法，仪器参数设置的作用，以及获得有效激发/发射光谱的技巧。

实验内容7：上转换发光光谱测试。借助外接激发光源完成荧光粉上转换发射光谱的测试。

实验内容8：光谱分析与发光过程描述。利用不同激发功率下上转换发射光谱数据分析上转换发光过程。

实验内容与能力培养的对应关系如图3-2-1所示。

图3-2-1 实验内容与能力培养的对应关系