《材料研究与测试方法》教学大纲课程类别（必修/选修）：必修课程名称：材料研究与测试方法课程英文名称：MaterialsResearchandTestingMethods其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：32/2先修课程：（大学物理》，《材料概论》，《材料科学基础》，（材料工程基础》后续课程支撑：《材料的制备与物性分析实训》，《材料结构缺陷与性能》，《材料加工工艺与设备》授课时间：松山湖校区/里期四1-2节/1-16周授课地点：6D405授课对象：2018级材料科学与工程专业1/2班（56人）开课学院：材料科学与工程学院在课教师姓名/职称：党海峰/副数授、许伟爆/讲师答疑时间、地点与方式：可以线上与线下答疑相结合，课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑：上课学生可举手自由提问：平时学生可到经管楼4B311室进行答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：《材料科学研究与测试方法》，朱和国、尤泽升、刘吉梓，东南大学出版社，出版时间：2016教学参考资料：《无机非金属材料测试方法》，主编：杨南如，出版社：武汉工业大学出版社，出版时间：1990年8月第1版《材料现代测试分析方法》，主编：刘庆锁，出版社：清华大学出版社，出版时间：2014年9月第1版《材料结构表征及应用》，主编：吴刚，出版社：化学工业出版社，出版时间：2002年1月第1版《材料现代分析方法》，主编：左演声等，出版社：北京工业大学出版社，出版时间：2000课程简介：《材料研究与测试方法》课程是本科材料类专业重要的学科基础课程之一，是连接基础课与专业课的桥梁，属专业核心课程。课程概述了现代材料分析技术中X射线衍射分析、电子显微镜分析、热分析、振动光谱及X射线光电子能谱分析等测试方法的起源与发展、基本原理、仪器结构与功能、分析方法及应用等知识，是解决材料化学组成、微观形貌、物相结构和宏观性能之间关系的重要课程，通过本课程的学习，为材料专业本科生学好1
1 《材料研究与测试方法》教学大纲 课程名称：材料研究与测试方法 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Materials Research and Testing Methods 总学时/周学时/学分：32/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：《大学物理》，《材料概论》，《材料科学基础》，《材料工程基础》 后续课程支撑：《材料的制备与物性分析实训》，《材料结构缺陷与性能》，《材料加工工艺与设备》 授课时间：松山湖校区/星期四 1-2 节/1-16 周 授课地点：6D405 授课对象：2018 级材料科学与工程专业 1/2 班（56 人） 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：党海峰/副教授、许伟娜/讲师 答疑时间、地点与方式：可以线上与线下答疑相结合，课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑；上课学生可举手自由提问；平时学生可到经管楼 4B311 室进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（） 使用教材：《材料科学研究与测试方法》，朱和国、尤泽升、刘吉梓，东南大学出版社，出版时间：2016 教学参考资料： 《无机非金属材料测试方法》，主编：杨南如，出版社：武汉工业大学出版社，出版时间：1990 年 8 月第 1 版 《材料现代测试分析方法》，主编：刘庆锁，出版社：清华大学出版社，出版时间：2014 年 9 月第 1 版 《材料结构表征及应用》，主编：吴刚，出版社：化学工业出版社，出版时间：2002 年 1 月第 1 版 《材料现代分析方法》，主编：左演声等，出版社：北京工业大学出版社，出版时间：2000 课程简介：《材料研究与测试方法》课程是本科材料类专业重要的学科基础课程之一，是连接基础课与专业课的桥梁，属专业核心课程。课程概述了现 代材料分析技术中 X 射线衍射分析、电子显微镜分析、热分析、振动光谱及Ｘ射线光电子能谱分析等测试方法的起源与发展、基本原理、仪器结构与功 能、分析方法及应用等知识，是解决材料化学组成、微观形貌、物相结构和宏观性能之间关系的重要课程，通过本课程的学习，为材料专业本科生学好
后续专业课打下坚实基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1（知识目标）CI.具有运用数学和化学、材料学、物掌握材料表征的主要方法、基础理论、基本原理和应用范C1.具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然理学等自然科学基础知识和材料工程围：掌握分析仪器的结构、工作原理及其实验技术，能合科学基础知识和材料工程专业知识的能力：专业知识的能力：理选用仪器和正确制备样品，并获取有用数据。目标2（能力目标）掌握图像、图谱等数据的处理及解析方法，能够对实验结果进行准确、客观及科学分析，具有综合解析实验数据的C2.具有功能材料设计与实施实验方C2.具有功能材料设计与实施实验方案，数据分析，能力：深入了解材料组成、结构与性能的关系，能够独立案，数据分析、信息综合等能力：信息综合等能力：或团队协作在材料及交叉学科领域开展创新性研究操作能力。目标3（素质目标）培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学、C7.能认清当前形势，了解材料及其工C7.能认消当前形势，了解材料及其工程技术对环境、社会及全球的影响，并培养持续学习的习惯与不弄虚作假的学习态度和思想意识：具有自主学习和终身程技术对环境、社会及全球的影响，并能力。学习理念，养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实培养持续学习的习惯与能力。事求是的科学态度。2
2 后续专业课打下坚实基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标） 掌握材料表征的主要方法、基础理论、基本原理和应用范 围；掌握分析仪器的结构、工作原理及其实验技术，能合 理选用仪器和正确制备样品，并获取有用数据。 C1. 具有运用数学和化学、材料学、物 理学等自然科学基础知识和材料工程 专业知识的能力； C1. 具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然 科学基础知识和材料工程专业知识的能力； 目标 2（能力目标） 掌握图像、图谱等数据的处理及解析方法，能够对实验结 果进行准确、客观及科学分析，具有综合解析实验数据的 能力；深入了解材料组成、结构与性能的关系，能够独立 或团队协作在材料及交叉学科领域开展创新性研究操作 能力。 C2. 具有功能材料设计与实施实验方 案，数据分析、信息综合等能力； C2. 具有功能材料设计与实施实验方案，数据分析、 信息综合等能力； 目标 3（素质目标） 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学、 不弄虚作假的学习态度和思想意识；具有自主学习和终身 学习理念，养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实 事求是的科学态度。 C7. 能认清当前形势，了解材料及其工 程技术对环境、社会及全球的影响，并 培养持续学习的习惯与能力。 C7. 能认清当前形势，了解材料及其工程技术对环 境、社会及全球的影响，并培养持续学习的习惯与 能力
理论教学进程表教学模式支撑课周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）（线上/滤教学方法作业安排1程目标合式/钱下重点：X射线的电磁波本质：两种X射线谱的成因及其实验规律：X射线与物质相互作用的物理效应及意义。难点：吸收限的理解，滤波片和靶的选择。通过文献检索或网课程思政融入点：目标1绪论及X射线的物络资源查找，列举党海峰2线下课堂讲授1）介绍材料分析测试方法的发展历程和1目标3理基础生活中有关X射线在经济发展中的重要性，激发学生的学习的几种应用。兴趣，投身国家新材料行业发展：2）介绍X射线发现并没有申请知识产权保护，而为全人类所共享，激发学生的无私奉献精神。重点：物相定性分析基本原理，PDF卡片，通过文献检索，每定性分析方法，物相定量分析基本原理。人阅读两篇科技研目标1X射线衍射物相分难点：多相全谱拟合相定量分析法。党海峰线下课堂讲授4究论文，翻译其中2-3目标2析课程思政融入点：的XRD物相分析X射线物相分析根据出现的特征峰只能肯部分。定某种物质的存在而不能证明某种物质3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 （线上/混 合式/线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论及 X 射线的物 理基础 党海峰 2 重点：X 射线的电磁波本质；两种 X 射线 谱的成因及其实验规律；X 射线与物质相 互作用的物理效应及意义。 难点：吸收限的理解，滤波片和靶的选择。 课程思政融入点： 1）介绍材料分析测试方法的发展历程和 在经济发展中的重要性，激发学生的学习 兴趣，投身国家新材料行业发展；2）介 绍 X 射线发现并没有申请知识产权保护， 而为全人类所共享，激发学生的无私奉献 精神。 线下 课堂讲授 通过文献检索或网 络资源查找，列举 生活中有关 X 射线 的几种应用。 目标 1 目标 3 2-3 X 射线衍射物相分 析 党海峰 4 重点：物相定性分析基本原理，PDF 卡片， 定性分析方法，物相定量分析基本原理。 难点：多相全谱拟合相定量分析法。 课程思政融入点： X射线物相分析根据出现的特征峰只能肯 定某种物质的存在而不能证明某种物质 线下 课堂讲授 通过文献检索，每 人阅读两篇科技研 究论文，翻译其中 的 XRD 物相分析 部分。 目标 1 目标 2
的不存在，体现了辩证法的观点，激发学生从事科学研究必须以事实为根据进行科学研究。重点：电子显微镜的发展，分辨率的概念。电子光学和电子束电子光学基础、电电子与固体物质相互作用产生信号机理与固体物质相互作目标1线下党海峰4子束与固体物质的4-5及各种信号作用深度。课堂讲授用的相关概念及应相互作用难点：几种像差的形成原理，场深与焦深用习题的定义，各种信号的应用。扫描电子显微镜的重点：扫描电镜的工作原理，扫描电镜的目标12线下课堂讲授党海峰二次电子像和背散射电子像。相关概念及应用习6扫描电子显微镜题难点：两种像差的形成原理。透射电子显微镜的重点：透射电镜电子像成像原理。目标12线下课堂讲授透射电子显微镜党海峰相关概念及应用习7难点：衍射衬度像成像原理。题重点：光电效应，光电子的定义，能谱的基本原理、XPS分析方法。难点：电子结合能、化学位移、XPS谱图光电子能谱及俄歇能量校正。光电子能谱及俄歇目标1线下4课堂讲授党海峰电子能谱相关概念8-9电子能谱课程思政融入点：通过介绍光电子能谱及及习题俄歇电子能谱产生的原理及在新材料研发中的重要性，激发学生树立永攀科学高峰、探索未知的钻研精神。4
4 的不存在，体现了辩证法的观点，激发学 生从事科学研究必须以事实为根据进行 科学研究。 4-5 电子光学基础、电 子束与固体物质的 相互作用 党海峰 4 重点：电子显微镜的发展，分辨率的概念。 电子与固体物质相互作用产生信号机理 及各种信号作用深度。 难点：几种像差的形成原理，场深与焦深 的定义，各种信号的应用。 线下 课堂讲授 电子光学和电子束 与固体物质相互作 用的相关概念及应 用习题 目标 1 6 扫描电子显微镜 党海峰 2 重点：扫描电镜的工作原理，扫描电镜的 二次电子像和背散射电子像。 难点：两种像差的形成原理。 线下 课堂讲授 扫描电子显微镜的 相关概念及应用习 题 目标 1 7 透射电子显微镜 党海峰 2 重点：透射电镜电子像成像原理。 难点：衍射衬度像成像原理。 线下 课堂讲授 透射电子显微镜的 相关概念及应用习 题 目标 1 8-9 光电子能谱及俄歇 电子能谱 党海峰 4 重点：光电效应，光电子的定义，能谱的 基本原理、XPS 分析方法。 难点：电子结合能、化学位移、XPS 谱图 能量校正。 课程思政融入点：通过介绍光电子能谱及 俄歇电子能谱产生的原理及在新材料研 发中的重要性，激发学生树立永攀科学高 峰、探索未知的钻研精神。 线下 课堂讲授 光电子能谱及俄歇 电子能谱相关概念 及习题 目标 1
红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本原理、特点、影响因素及应用：红外光谱与拉曼光谱的联系及区别。红外及拉曼光谱分重点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本条红外和拉曼光谱相目标1党海峰线下2课堂讲授10析关概念及应用习题件、特征及定性分析。难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理及影响因素：红外光谱和拉曼光谱的区别和联系。紫外与荧光光谱产生的原理、特点及应用。紫外和荧光光谱相重点；紫外与荧光光谱产生的原理及应目标12线下课掌讲授紫外及荧光光谱许伟娜11关概念及应用习题用。难点：紫外光谱与荧光光谱的影响因素：荧光光谱的定量分析。纳米粒度及比表面积与空隙分析的仪器结构、工作原理及测试方法。纳米粒度及比表面纳米粒度及比表面重点：纳米粒度及比表面积与空隙分析在目标1线下2课堂讲授积与空障相关概念12许伟娜积与空隙分析高分子中的应用。及应用习题难点：纳米粒度及比表面积与空隙分析的工作原理及影响因素。目标1重点：热重分析的定义、影响因素及其各热分析技术相关概线下413-14热分析许伟娜课堂讲授目标2阶段降解的意义，差热分析及差示扫描量念及应用习题5
5 10 红外及拉曼光谱分 析 党海峰 2 红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本原 理、特点、影响因素及应用；红外光谱与 拉曼光谱的联系及区别。 重点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本条 件、特征及定性分析。 难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理及 影响因素；红外光谱和拉曼光谱的区别和 联系。 线下 课堂讲授 红外和拉曼光谱相 关概念及应用习题 目标 1 11 紫外及荧光光谱 许伟娜 2 紫外与荧光光谱产生的原理、特点及应 用。 重点：紫外与荧光光谱产生的原理及应 用。 难点：紫外光谱与荧光光谱的影响因素； 荧光光谱的定量分析。 线下 课堂讲授 紫外和荧光光谱相 关概念及应用习题 目标 1 12 纳米粒度及比表面 积与空隙分析 许伟娜 2 纳米粒度及比表面积与空隙分析的仪器 结构、工作原理及测试方法。 重点：纳米粒度及比表面积与空隙分析在 高分子中的应用。 难点：纳米粒度及比表面积与空隙分析的 工作原理及影响因素。 线下 课堂讲授 纳米粒度及比表面 积与空隙相关概念 及应用习题 目标 1 13-14 热分析 许伟娜 4 重点：热重分析的定义、影响因素及其各 阶段降解的意义，差热分析及差示扫描量 线下 课堂讲授 热分析技术相关概 念及应用习题 目标 1 目标 2