本虚拟仿真教学实验采用创新的组合材料芯片技术替代单一成分样品的三元相图测定实验方案，结合了项目负责人主持的国家重点研发计划“材料基因工程关键技术与支撑平台”专项“基于同步辐射光源和先进中子源的高通量材料表征技术与装置”中提出的高通量成分-结构联合表征实验方法，通过一块芯片测定一个三元相图等温截面的方式，快速直观地构建立体空间的完整三元相图，颠覆了传统的相图测定实验方法，具备高阶性和创新型基本思路如下

图所示：

图1 组合材料芯片技术+高通量表征获取等温相图截面的快速相图实验测定概念

        通过本虚拟仿真教学软件的学习，学生通过全新的研究思路和前沿的实验方法理解了材料学专业的经典理论基础——相图的测定和分析，掌握了如何建立材料成分-结构二者关联关系的技能，培养了学生严谨的科学态度、审慎处理实验数据的习惯、解决复杂问题的综合思维能力等科学素养。本虚拟仿真教学软件通过精心的教学设计呈现高度互动性，使学生的学习效果具有探究性和个性化。由于软件学习和考核内容丰富，难度较大，具备挑战度，对于老师备课和学生课下都提出了较高的要求。学生实验目的包括：

        (1) 理解采用组合材料芯片结合高通量实验技术测定三元相图的实验设计思路；

        (2) 培养设计样品的能力，学习相应的样品成分设计和制备方法（包括熔炼样品和组合材料芯片样品）；

        (3) 学习综合运用多种分析手段对样品进行相关测定，例如：熔点、相组成、化学成分的测定等；

        (4) 学习构建三元相图的数据处理方法，培养分析典型三元相图的能力。