《近代材料测试技术》教学大纲 课程名称：近代材料测试技术 课程类别（必修/选修）： 任选课 课程英文名称：Methods of Analysis and Measurement for Materials 总学时/周学时/学分：28/2 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 授课时间：松山湖校区/星期二 1-2 节/1-14 周 授课地点：7B315 授课对象： 2017 级高分子材料专业 1、2 班 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、杨震宇/教授、李坤泉/高级工程师 答疑时间、地点与方式：学生返校前，线上答疑；学生返校后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：《材料现代分析技术》，朱和国、杜宇雷、赵军编著，国防工业出版社，出版时间：2012 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：《近代材料测试技术》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 一、知识目标： 1. 掌握材料表征的主要方法、基础理论、基本 原理和应用范围； 2. 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。 二、能力目标： 1. 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 本课程与学生核心能力培养之间的关联（授课 对象为理工科专业学生的课程填写此栏）： ■核心能力 1. 运用数学和化学、材料学、生 物学、物理学、力学等自然科学基础知识和 材料工程专业知识的能力； ■核心能力 2. 功能材料设计与实施实验方 案，数据分析、信息综合等能力； □核心能力 3. 材料工程实践所需技术、技巧 及使用工具的能力； ■核心能力 4. 学习及掌握材料加工设备、流
合解析实验数据的能力； 2. 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。 三、素质目标： 1. 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科 学、探究材料表征的学习态度和思想意识； 2. 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 和职业道德。 程及系统的能力； ■核心能力 5. 项目管理、有效沟通与团队合 作的能力； □核心能力 6. 发现、分析与解决复杂材料及 其工程方面问题的能力； □核心能力 7. 了解材料工程技术对环境、社 会及全球的影响，并培养持续学习的习惯与 能力； □核心能力 8. 理解专业伦理及社会责任，具 有较好的人文社会科学素养，较强的社会责 任感和良好的工程职业道德，能够在工程实 践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行 社会责任。 理论教学进程表 周次 教学主题 学时 数 教学的重点、难点、 课程思政融入点 教学方式（线上/ 线下） 教学手段 作业安排 1 绪论 2 重点：测试方法分 类 难点：应用范围及 特点 课程思政融入点： 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。 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 阅读至少 两篇最新 材料研究 测试方法 的科技综 述论文 2 X 射线的物理基 础 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： 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 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 习题
的无私奉献精神。 3 晶体学基础知识 2 重点： 晶体的概 念、布拉维格子构 造 难点：晶面指数的 标定 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 4 X 射线衍射理 论、 X 射线衍射 线强度 2 重点：布拉格方程 及其应用，衍射强 度，结构因子，系 统消光规律 难点：布拉格方程 的简化公式，衍射 指数与晶面指数的 差别，结构因子的 计算 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 习题 5 X 射线衍射物相 分析 2 重点：定性相分析 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。 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 阅读两篇 研究论 文，翻译 其中的 XRD 物 相分析部 分 6 电子光学基础 2 重点：电子显微镜 的发展，分辨率的 概念 难点：几种像差的 形成原理，场深与 焦深的定义 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 7 电子束与固体物 质的相互作用 2 重点：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：各种信号的 应用 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 习题 8 扫描电子显微分 析 2 重点：扫描电镜的 工作原理，扫描电 镜的二次电子像和 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授
背散射电子像 难点：两种像差的 形成原理 9 电子探针 X 射线 显微分析 2 重点：电子探针基 本原理、工作方式， 波谱和能谱区别 难点：波谱仪及能 谱仪的工作原理及 比较 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 习题 10 透射电子显微分 析 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 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 习题 11 红外光谱分析 2 重点：红外光谱图 的特征，红外光谱 图的四要素 难点：红外光谱图 的定性分析方法及 步骤 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 习题 12 拉曼光谱分析 2 重点：拉曼光谱的 基本原理、产生条 件 难点：拉曼光谱图 的分析方法 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 13 热分析 2 重点：热重分析的 定义、影响因素， 差热分析及差示扫 描量热法定义和原 理 难点：热重及微商 热重、差热分析及 差示扫描量热法异 同点 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 习题 14 光电子能谱分析 2 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 网络讲授与讨 论：中国大学 MOOC 讲授 分析至少 两篇文献 中的 XPS 相关数据 合计： 28 考核方法及标准 考核形式 评价标准 权重 平时考核 包括出勤情况、课堂讨论、完成作业情况，得分为 30 分、30 分、40 分。无故缺课一次，扣 5 分，迟到为 3 分，扣完为止。 30% 期末考核 按照期末考试卷面成绩进行评价。 70% 大纲编写时间：2020 年 2 月 20 日
系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2020 年 2 月 23 日