实验设备：马弗炉、干燥箱、称量瓶、灰皿、瓷舟、电子天平、药匙等实验内容及步骤：包括煤样、试样容器处理，马弗炉、于燥箱的温度设置、升温制度，样品的精确称量，样品取放，实验数据处理，结果分析等。掌握煤的工业分析方法、步骤，能够对马弗炉、天平等相关设备正确的使用。六、实验报告格式实验名称（一）实验目的（二）实验原理（三）实验设备（四）实验内容及步骤（五）实验原始记录与结果（六）问题讨论七、考核方式实验预习20%+操作60%+实验报告20%，采用五级计分后以20%计入课程总成绩。八、教学资源材料工程基础实验指导书28
28 实验设备：马弗炉、干燥箱、称量瓶、灰皿、瓷舟、电子天平、药匙等 实验内容及步骤： 包括煤样、试样容器处理，马弗炉、干燥箱的温度设置、升温制度，样品的精确称量， 样品取放，实验数据处理，结果分析等。掌握煤的工业分析方法、步骤，能够对马弗炉、天 平等相关设备正确的使用。 六、实验报告格式 实 验 名 称 （一）实验目的 （二）实验原理 （三）实验设备 （四）实验内容及步骤 （五）实验原始记录与结果 （六）问题讨论 七、考核方式 实验预习 20%+操作 60%+实验报告 20%，采用五级计分后以 20%计入课程总成绩。 八、教学资源 材料工程基础实验指导书
《材料研究与测试方法》课程教学大纲大纲主撰人：郭炎飞大纲审核人：王黎、王青峰一、课程基本情况课程代码：1012139003课程名称（中/英文）：材料研究与测试方法/MaterialsResearchMethods课程类别：专业必修课学分：2.5总学时：40理论学时：28实验/实践学时：12适用专业：无机非金属材料工程（专升本）适用对象：本科先修课程：高等数学、大学物理、工程化学、材料科学基础教学环境：线下或混合式教学开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的本课程是面向无机非金属材料工程（专升本）专业学生开设的一门专业必修基础课。课程主体内容为介绍材料物相、结构、成分分析原理、方法等基础知识，重点介绍X射线衍射分析技术、电子显微分析技术、热分析技术等无机非金属材料常用测试仪器的使用原理和方法，使学生能够针对具体的问题，选择恰当的仪器进行材料性能检测和分析，并通过信息综合得到合理有效的结论。在本课程的教学过程当中，加入我国在材料研究与测试领域技术发展历程和取得的伟大成就，激发学生爱国热情，以及文化自信、道路自信等信念2.对接培养的岗位能力通过本课程的学习，使学生能够明确材料学常用现代分析仪器的使用原理和方法；能够选择与使用恰当的现代分析仪器，对材料相关的复杂工程问题进行分析：掌握常用材料研究测试基本原理和操作方法的职业岗位能力，具备建立材料检测信息与材料设计、制备和性能之间的联系的综合素养。三、课程教学目标本课程教学目标对应培养方案毕业要求2、4、5、12，具体内容如下：教学目标1：通过本课程的学习，学生应能运用材料的成分/组织结构、制备合成/加工工艺、材料固有性能和材料使用性能之间的内在联系，从物相组成、微观结构以及热分析等测试方法的角度来分析无机非金属材料的制备与加工过程，判断影响材料质量的关键环节和29
29 《材料研究与测试方法》课程教学大纲 大纲主撰人：郭炎飞 大纲审核人：王黎、王青峰 一、课程基本情况 课程代码：1012139003 课程名称（中/英文）：材料研究与测试方法/Materials Research Methods 课程类别：专业必修课 学分：2.5 总学时：40 理论学时：28 实验/实践学时：12 适用专业：无机非金属材料工程（专升本） 适用对象：本科 先修课程：高等数学、大学物理、工程化学、材料科学基础 教学环境：线下或混合式教学 开课学院：材料科学与工程学院 二、课程简介 1.课程任务与目的 本课程是面向无机非金属材料工程（专升本）专业学生开设的一门专业必修基础课。课 程主体内容为介绍材料物相、结构、成分分析原理、方法等基础知识，重点介绍 X 射线衍 射分析技术、电子显微分析技术、热分析技术等无机非金属材料常用测试仪器的使用原理和 方法，使学生能够针对具体的问题，选择恰当的仪器进行材料性能检测和分析，并通过信息 综合得到合理有效的结论。在本课程的教学过程当中，加入我国在材料研究与测试领域技术 发展历程和取得的伟大成就，激发学生爱国热情，以及文化自信、道路自信等信念。 2.对接培养的岗位能力 通过本课程的学习，使学生能够明确材料学常用现代分析仪器的使用原理和方法；能够 选择与使用恰当的现代分析仪器，对材料相关的复杂工程问题进行分析；掌握常用材料研究 测试基本原理和操作方法的职业岗位能力，具备建立材料检测信息与材料设计、制备和性能 之间的联系的综合素养。 三、课程教学目标 本课程教学目标对应培养方案毕业要求 2、4、5、12，具体内容如下： 教学目标 1：通过本课程的学习，学生应能运用材料的成分/组织结构、制备合成/加工 工艺、材料固有性能和材料使用性能之间的内在联系，从物相组成、微观结构以及热分析等 测试方法的角度来分析无机非金属材料的制备与加工过程，判断影响材料质量的关键环节和
影响因素。支撑毕业要求的指标点2.2。教学目标2：通过本课程的学习，学生应能根据物相分析、显微分析和热分析等方法的基本原理开展相关分析测试，分析无机非金属材料生产过程中的原料、半成品和制成品的性能以及相关影响因素。支撑毕业要求的指标点4.1。教学目标3：通过本课程的学习，学生能够根据无机非金属材料的性能与使用条件等实际工程问题需求，选择科学合理的分析测试技术进行检测和分析。支撑毕业要求的指标点4.3。教学目标4：通过本课程的学习，学生能够正确采集和整理物相分析、显微结构观察以及热分析等相关实验的测试数据，并能分析和解释相关实验结果，得出合理的结论。支撑毕业要求的指标点4.4。教学目标5：通过本课程的学习，学生能够借助信息资源和文献检索工具，了解材料测试技术的发展前沿和趋势。支撑毕业要求的指标点5.1。教学目标6：通过本课程的学习，学生能够根据材料制备以及相关性能的需要来选择合适的测试方法。支撑毕业要求的指标点5.2。教学目标7：通过本课程的学习，学生应具备在材料研究领域内不断学习和适应的能力。支撑毕业要求的指标点12.1。四、教学课时安排（一）学时分配学时主题或完成课程教学内容总学时知识点讲课实验实践教学目标主题 122001、5、6绪论及背景知识2、3、40主题210104X射线衍射分析技术2、3、4010104主题3电子显微分析技术2、3、4主题4热分析技术44402、3、4、7主题52200光谱和其他分析方法合计402812 0（二）实践教学安排（指含有实验或实践内容的课程）实验实验实验每组序号备注实验项目名称学时类型人数要求14X射线衍射分析综合性必做8~1030
30 影响因素。支撑毕业要求的指标点 2.2。 教学目标 2：通过本课程的学习，学生应能根据物相分析、显微分析和热分析等方法的 基本原理开展相关分析测试，分析无机非金属材料生产过程中的原料、半成品和制成品的性 能以及相关影响因素。支撑毕业要求的指标点 4.1。 教学目标 3：通过本课程的学习，学生能够根据无机非金属材料的性能与使用条件等实 际工程问题需求，选择科学合理的分析测试技术进行检测和分析。支撑毕业要求的指标点 4.3。 教学目标 4：通过本课程的学习，学生能够正确采集和整理物相分析、显微结构观察以 及热分析等相关实验的测试数据，并能分析和解释相关实验结果，得出合理的结论。支撑毕 业要求的指标点 4.4。 教学目标 5：通过本课程的学习，学生能够借助信息资源和文献检索工具，了解材料测 试技术的发展前沿和趋势。支撑毕业要求的指标点 5.1。 教学目标 6：通过本课程的学习，学生能够根据材料制备以及相关性能的需要来选择合 适的测试方法。支撑毕业要求的指标点 5.2。 教学目标 7：通过本课程的学习，学生应具备在材料研究领域内不断学习和适应的能力。 支撑毕业要求的指标点 12.1。 四、教学课时安排 （一）学时分配 主题或 知识点 教学内容 总学时 学时 完成课程 讲课 实验 实践 教学目标 主题 1 绪论及背景知识 2 2 0 0 1、 5、6 主题 2 X 射线衍射分析技术 10 10 4 0 2、3、4 主题 3 电子显微分析技术 10 10 4 0 2、3、4 主题 4 热分析技术 4 4 4 0 2、3、4 主题 5 光谱和其他分析方法 2 2 0 0 2、3、4、7 合计 40 28 12 0 （二）实践教学安排（指含有实验或实践内容的课程） 序号 实验项目名称 实验 学时 实验 类型 实验 要求 每组 人数 备注 1 X 射线衍射分析 4 综合性 必做 8~10
2扫描电子显微镜的认识与调节4综合性必做8~103综合热分析4综合性必做8~10五、教学内容及教学设计主题1绪论及背景知识1.教学内容介绍材料的结构及其层次；总述材料的研究方法及分类；介绍本课程的性质、任务、教学内容及要求：介绍我国在材料研究与测试领域的发展历程和最新伟大成就，引导学生科技创新意识，激发学生科技报国的热情：通过介绍目前一些大型测试设备或关键部件主要依赖进口的事实，进一步培养学生报效祖国的责任感、使命感和紧迫感。2.教学重点材料研究与分析方法在材料科学与工程四要素中的地位与作用。3.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用现场讲授，并结合案例式的课堂教学。主题2X射线衍射分析技术1.教学内容X射线的性质：X射线获得；X射线谱：X射线与物质的相互作用：X射线的吸收及其应用：X射线衍射的几何条件-劳厄方程、布拉格方程：X射线强度；X射线衍射方法：多晶体的研究方法：X射线衍射仪的构造、衍射几何：X射线物相定性、定量分析原理和方法：X射线衍射分析在其它方面的应用。2.教学重点布拉格方程，X射线衍射方法，多晶体的研究方法；X射线物相定性分析原理和方法；X射线衍射分析在其它方面的应用。3.教学难点X射线衍射方法：X射线衍射仪的构造、衍射几何：X射线物相定性分析。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂现场讲授，在知识讲授的过程中，借助X射线的应用发展过程，引导学生树立不断探索，追求真理的科学精神。XRD数据分析内容采用案例式教学。主题3电子显微分析技术1.教学内容电子的波性与波长：电子透镜：电子与固体物质的相互作用：透射电子显微镜构造、工作原理：电子衍射：透射电镜的成像操作及衬度理论：透射电镜样品制备：扫描电子显微镜的结构、特点和工作原理：扫描电镜图像及衬度：扫描电镜样品制备；电子探针仪的构造和31
31 2 扫描电子显微镜的认识与调节 4 综合性 必做 8~10 3 综合热分析 4 综合性 必做 8~10 五、教学内容及教学设计 主题 1 绪论及背景知识 1.教学内容 介绍材料的结构及其层次；总述材料的研究方法及分类；介绍本课程的性质、任务、教 学内容及要求；介绍我国在材料研究与测试领域的发展历程和最新伟大成就，引导学生科技 创新意识，激发学生科技报国的热情；通过介绍目前一些大型测试设备或关键部件主要依赖 进口的事实，进一步培养学生报效祖国的责任感、使命感和紧迫感。 2.教学重点 材料研究与分析方法在材料科学与工程四要素中的地位与作用。 3.教学方案设计（含教学方法、教学手段） 采用现场讲授，并结合案例式的课堂教学。 主题 2 X 射线衍射分析技术 1.教学内容 X 射线的性质；X 射线获得；X 射线谱；X 射线与物质的相互作用；X 射线的吸收及其 应用；X 射线衍射的几何条件-劳厄方程、布拉格方程；X 射线强度；X 射线衍射方法；多 晶体的研究方法；X 射线衍射仪的构造、衍射几何；X 射线物相定性、定量分析原理和方法； X 射线衍射分析在其它方面的应用。 2.教学重点 布拉格方程，X 射线衍射方法，多晶体的研究方法；X 射线物相定性分析原理和方法； X 射线衍射分析在其它方面的应用。 3.教学难点 X 射线衍射方法；X 射线衍射仪的构造、衍射几何；X 射线物相定性分析。 4.教学方案设计（含教学方法、教学手段） 采用课堂/现场讲授，在知识讲授的过程中，借助 X 射线的应用发展过程，引导学生树 立不断探索，追求真理的科学精神。XRD 数据分析内容采用案例式教学。 主题 3 电子显微分析技术 1.教学内容 电子的波性与波长；电子透镜；电子与固体物质的相互作用；透射电子显微镜构造、工 作原理；电子衍射；透射电镜的成像操作及衬度理论；透射电镜样品制备；扫描电子显微镜 的结构、特点和工作原理；扫描电镜图像及衬度；扫描电镜样品制备；电子探针仪的构造和
工作原理；电子探针分析方法和应用。2.教学重点透射电子显微镜构造、工作原理；透射电镜的成像操作及衬度理论：样品制备方法：扫描电子显微镜的结构、特点和工作原理；扫描电镜图像及衬度：扫描电镜样品制备：电子探针仪的构造及工作原理：电子探针分析方法和应用。3.教学难点电子与固体物质的相互作用：电子衍射显微成像：扫描电镜图像及衬度：电子探针分析方法和应用。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂/现场讲授，在知识讲授的过程中，借助建国后我国的电子显微技术的发展历程，引导学生树立热爱祖国，无私奉献，自力更生，艰苦奋斗，勇于登攀的爱国精神。SEM图像分析与讨论的内容采用案例式教学。主题4热分析技术1.教学内容热分析方法种类：差热分析基本原理：差热分析仪器构造；差热分析方法：差热曲线的判读及其影响因素：差热分析的应用；差示扫描量热分析原理及仪器：差示扫描量热曲线的判读及其影响因素；差示扫描量热分析的应用：热重分析基本原理及仪器构造：热重曲线的判读及其影响因素：热重分析的应用；综合热分析的原理及应用。2.教学重点热分析方法种类：差热分析方法：差热曲线的判读及其影响因素：差热分析的应用：差示扫描量热曲线的判读及其影响因素：差示扫描量热分析的应用：热重曲线的判读及其影响因素；热重分析的应用；综合热分析的原理及应用。3.教学难点差热曲线的判读及其影响因素：差示扫描量热曲线的判读及其影响因素：热重曲线的判读及其影响因素。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用课堂/现场讲授，在知识讲授的过程中，通过对比常见热分析方法在检测原理上的异同，引导学生从辩证统一的角度来看待问题。热分析数据的内容采用案例式教学。主题5光谱和其他分析方法1.教学内容光谱的分类：红外吸收光谱分析的基本原理；红外吸收光谱图；红外光谱仪；红外光谱样品的制备；红外光谱的应用；拉曼光谱分析的基本原理：拉曼光谱图；激光拉曼光谱仪；32
32 工作原理；电子探针分析方法和应用。 2.教学重点 透射电子显微镜构造、工作原理；透射电镜的成像操作及衬度理论；样品制备方法；扫 描电子显微镜的结构、特点和工作原理；扫描电镜图像及衬度；扫描电镜样品制备；电子探 针仪的构造及工作原理；电子探针分析方法和应用。 3.教学难点 电子与固体物质的相互作用；电子衍射显微成像；扫描电镜图像及衬度；电子探针分析 方法和应用。 4.教学方案设计（含教学方法、教学手段） 采用课堂/现场讲授，在知识讲授的过程中，借助建国后我国的电子显微技术的发展历 程，引导学生树立热爱祖国，无私奉献，自力更生，艰苦奋斗，勇于登攀的爱国精神。SEM 图像分析与讨论的内容采用案例式教学。 主题 4 热分析技术 1.教学内容 热分析方法种类；差热分析基本原理；差热分析仪器构造；差热分析方法；差热曲线的 判读及其影响因素；差热分析的应用；差示扫描量热分析原理及仪器；差示扫描量热曲线的 判读及其影响因素；差示扫描量热分析的应用；热重分析基本原理及仪器构造；热重曲线的 判读及其影响因素；热重分析的应用；综合热分析的原理及应用。 2.教学重点 热分析方法种类；差热分析方法；差热曲线的判读及其影响因素；差热分析的应用；差 示扫描量热曲线的判读及其影响因素；差示扫描量热分析的应用；热重曲线的判读及其影响 因素；热重分析的应用；综合热分析的原理及应用。 3.教学难点 差热曲线的判读及其影响因素；差示扫描量热曲线的判读及其影响因素；热重曲线的判 读及其影响因素。 4.教学方案设计（含教学方法、教学手段） 采用课堂/现场讲授，在知识讲授的过程中，通过对比常见热分析方法在检测原理上的 异同，引导学生从辩证统一的角度来看待问题。热分析数据的内容采用案例式教学。 主题 5 光谱和其他分析方法 1.教学内容 光谱的分类；红外吸收光谱分析的基本原理；红外吸收光谱图；红外光谱仪；红外光谱 样品的制备；红外光谱的应用；拉曼光谱分析的基本原理；拉曼光谱图；激光拉曼光谱仪；