教学目的和要求、重点、难点和课程思政理论支撑课程实验教学内容融入点学时目标学时量、质量(3)．类比关系的特征过程的"藕合”。数的传输重点：对比(4).边界层的类比三种传输现象的差异。合计48六、课程目标的达成途径和措施说明：此处请根据课程的性质和特点自行设计和选取教学方法和手段，要明确各种教学方法或手段在课程教学中所占比例。课程目标1的教学方法及手段：结合实际生产生活，课堂讲解传输原理基础知识，突出案例教学。课程目标2的教学方法及手段：以范例、例题等方法，引用学生应用基础知识，建立基础数学模型。课程目标3的教学方法及手段：结合工程实际应用例子，将冶金传输原理的原理与方法和工程问题结合起来，提高解决复杂工程问题的能力。七、课程考核对课程目标的支撑本门课程依据过程性评价的理念进行考核。总成绩由平时的过程性评价成绩和期末考试成绩两部分构成，其中过程性评价成绩占40%，期末考试成绩占60%，课程考核与课程目标关联关系见表4。表4课程考核与课程目标关联关系表课程目标分值考核环节考核/评价细则123作业V (4%)V (8%)16按照作业的参考答案评价[V (4%)过程考核期中测评20参照标准答案评价V (4%)V (8%)V (8%)课堂表现V (2%)V (2%)4课堂讨论、发言等教学活动的参与度期末考核60」闭卷考试，依照标准答案评价V（18%）（18%）)(24%)合计：100八、课程教材及主要学习参考资源（一）建议使用教材及实验指导书[1]吴树森，材料加工冶金传输原理（第2版），机械工业出版社，2018：（二）主要学习参考资源[1]张先，冶治金传输原理，治金工业出版社，1996：[2]沈巧珍，杜建明，治金传输原理，冶金工业出版社，2006；[3]】周俐，治金传输原理，化学工业出版社，2009；[4]梅炽编著，冶金传递过程原理，中南工业大学出版社，1987;17
17 教学内容 教学目的和要求、重点、难点和课程思政 融入点 理论 学时 实验 学时 支撑课程 目标 量、质量 的传输 对比 (3). 类比关系的特征 数 (4). 边界层的类比 过程的“藕合”。 重点： 三种传输现象的差异。 合计 48 六、课程目标的达成途径和措施 说明：此处请根据课程的性质和特点自行设计和选取教学方法和手段，要明确各种教学方 法或手段在课程教学中所占比例。 课程目标 1 的教学方法及手段：结合实际生产生活，课堂讲解传输原理基础知识，突出 案例教学。 课程目标 2 的教学方法及手段：以范例、例题等方法，引用学生应用基础知识，建立基 础数学模型。 课程目标 3 的教学方法及手段：结合工程实际应用例子，将冶金传输原理的原理与方法 和工程问题结合起来，提高解决复杂工程问题的能力。 七、课程考核对课程目标的支撑 本门课程依据过程性评价的理念进行考核。总成绩由平时的过程性评价成绩和期末考试 成绩两部分构成，其中过程性评价成绩占 40%，期末考试成绩占 60%，课程考核与课程目 标关联关系见表 4。 表 4 课程考核与课程目标关联关系表 考核环节 分值 考核/评价细则 课程目标 1 2 3 过程考核 作业 16 按照作业的参考答案评价 √（4%） √（4%） √（8%） 期中测评 20 参照标准答案评价 √（4%） √（8%） √（8%） 课堂表现 4 课堂讨论、发言等教学活动的参与度 √（2%） √（2%） 期末考核 60 闭卷考试，依照标准答案评价 √（18%）√（18%）√（24%） 合计：100 八、课程教材及主要学习参考资源 （一）建议使用教材及实验指导书 [1] 吴树森，材料加工冶金传输原理（第 2 版），机械工业出版社，2018； （二）主要学习参考资源 [1] 张先棹，冶金传输原理，冶金工业出版社，1996； [2] 沈巧珍，杜建明，冶金传输原理，冶金工业出版社，2006； [3] 周俐，冶金传输原理，化学工业出版社，2009； [4] 梅炽编著，冶金传递过程原理，中南工业大学出版社，1987；
[5] R Byron Bird Warren E. Stewart Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena (SecondEdition)，化学工业出版社，2002；九、其它有关问题的说明1、根据学校实际放假安排，课程计划会略微调整。2、具体每个课程目标的实际分值会根据教学情况略作调整。制订人：何永全审定人：程俊伟批准人：陈雷明时间：2023.08.0118
18 [5] R. Byron Bird Warren E. Stewart Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena (Second Edition)，化学工业出版社，2002； 九、其它有关问题的说明 1、根据学校实际放假安排，课程计划会略微调整。 2、具体每个课程目标的实际分值会根据教学情况略作调整。 制订人：何永全 审定人：程俊伟 批准人：陈雷明 时 间：2023.08.01
《材料现代研究方法》课程教学大纲课程基本信息材料现代研究方法课程名称Modern Research Methods of MaterialsTB106A开课单位材料学院课程代码必修课程性质课程类别学科基础课共32学时。理论28学时，上机02学分总学时学时，实验（践）4学时材料成型及控制工程、材料科学与5适用专业开课学期工程、功能材料适用培养方案2023版课程负责人关莉版先修课程大学物理、高等数学、材料科学基础无后续课程二、课程简介本课程是材料类专业的重要专业基础课之一，着重向高年级本科生教授基本的材料表征和分析方法。主要包括X射线衍射（XRD）、热分析（TA），透射电子显微学（TEM）和扫描电子显微学（SEM）及表面分析技术（XPS、AES）五部分内容。通过课程学习，学生应该基本掌握相关技术的基本概念、基本原理和应用以及适用范围。在此理论基础上，通过实验室的实际操作或者现场参观讲解，了解各种分析测试方法的基本实验要求和操作要领。通过理论教学和实验训练，培养学生综合利用材料测试技术来对材料进行微观结构表征和分析能力，为未来解决材料中实际问题奠定基础。授课过程中，通过穿插思政相关的内容，培养学生的科学素养，以支持毕业要求达成。三、课程目标通过本课程内容的学习，学生能够获得以下目标：课程目标1：通过材料研究方法基础理论的学习，掌握材料分析和材料微观结构分析常用的测试技术的知识；课程目标2：使学生具有图像观察、实验数据整理及分析等解决问题的能力；课程目标3：利用所学知识及现代工具，具有物相鉴定和显微组织表征的科研素质。四、课程目标与毕业要求的对应关系19
19 《材料现代研究方法》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 材料现代研究方法 Modern Research Methods of Materials 课程代码 TB106A 开课单位 材料学院 课程性质 必修 课程类别 学科基础课 总学时 共 32 学时。理论 28 学时，上机 0 学时，实验（践）4 学时 学 分 2 适用专业 材料成型及控制工程、材料科学与 工程、功能材料 开课学期 5 适用培养方案 版 2023 版 课程负责人 关莉 先修课程 大学物理、高等数学、材料科学基础 后续课程 无 二、课程简介 本课程是材料类专业的重要专业基础课之一，着重向高年级本科生教授基本的材料表征 和 分析方法。主要包括X 射线衍射（XRD）、热分析（TA），透射电子显微学（TEM）和扫描 电 子显微学（SEM）及表面分析技术（XPS、AES）五部分内容。通过课程学习，学生应该基 本 掌握相关技术的基本概念、基本原理和应用以及适用范围。在此理论基础上，通过实验室 的 实际操作或者现场参观讲解，了解各种分析测试方法的基本实验要求和操作要领。通过理 论教 学和实验训练，培养学生综合利用材料测试技术来对材料进行微观结构表征和分析能力，为未来 解决材料中实际问题奠定基础。授课过程中，通过穿插思政相关的内容，培养学生的 科学素 养，以支持毕业要求达成。 三、课程目标 通过本课程内容的学习，学生能够获得以下目标： 课程目标 1： 通过材料研究方法基础理论的学习，掌握材料分析和材料微观结构分析常 用的测试技术的知识； 课程目标 2： 使学生具有图像观察、实验数据整理及分析等解决问题的能力； 课程目标 3： 利用所学知识及现代工具，具有物相鉴定和显微组织表征的科研素质。 四、课程目标与毕业要求的对应关系
各项课程目标与毕业要求指标点的对应关系见表1表1课程目标与毕业要求指标点的对应关系毕业要求※指标点课程目标1.4掌握从事材料成型工作所1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业需要的分析、设计、制造和控知识用于解决材料成型工艺的开发、优化、成型设备的课程目标1制等专业知识，能用于解决专设计制造等复杂工程问题。业复杂工程问题的基本能力。4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料成型4.2能够开展基础实验、准确及控制工程领域复杂工程问题进行研究，实验方案设获取分析并解释实验数据，并课程目标2计、分析与解释数据，并通过计算机模拟及信息综合得将实验结果进行关联分析以到合理有效的结论。获得有效结论。5.2能够根据现代材料成型方法，开发或选择使用恰当的现5.使用现代工具：针对材料成型领域的复杂工程问题，代专业设备或者测试技术解能够开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工决复杂结构或环境下的材料课程目标3具和信息技术工具，对复杂工程问题进行分析、预测与成型复杂工程问题，同时能够模拟，并能够理解其局限性。充分认识各种方法和技术在不同条件下的优点和存在问题。五、课程教学内容、基本要求与学时分配教学内容、基本要求及计划学时与课程目标关系见表2。表2教学内容、基本要求及计划学时与课程目标关系教学目的和要求、重点、难点和课程思政理论实验支撑课程教学内容融入点学时学时目标教学目的和要求：了解本门课程的基本内容和框架，掌握课程的教学安排和考1.课程的主要内容和知核办法。了解材料分析测试过程中从宏观识架构：到微观的基本逻辑和各种分析方法的适用范围，初步掌握材料科学中表征分析的基2.课程的教学安排和考第1章本思路。核办法：绪论0113.材料现代研究方法的重点：材料现代研究方法的发展历史：发展历史：难点：材料科学研究中分析表征的基4.材料表征分析的基本本逻辑和思路。逻辑和思路：课程思政融入点：现代研究仪器在航空失效分析中的应用，培养学生的科学素养。教学目的和要求：掌握X射线衍射分析原理、应用：了解X射线仪的基本构成及使用。1.X射线衍射基本概第2章重点：1.X射线分析法原理。2.多晶念。体物相分析。X射线12.晶体空间点阵。难点：XRD曲线的标定。2衍射分1023.X射线分析法原理。课程思政融入点：1.通过介绍特斯拉4.多晶体物相分析。3析与伦琴各自有关X射线的研究和结论，培5.X射线发最新进展及养学生科学精神与思维方式：应用2.通过介绍X光片检查枪伤的第一个中国人-李鸿章的故事，增强学生爱国情怀。第3章11差热分析：教学目的和要求：1.了解热分析技术22热分析2.差示扫描量热法：分类：2.掌握曲线判读与分析：3.了解热20
20 各项课程目标与毕业要求指标点的对应关系见表 1 表 1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系 课程目标 毕业要求 ※指标点 课程目标 1 1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业 知识用于解决材料成型工艺的开发、优化、成型设备的 设计制造等复杂工程问题。 1.4 掌握从事材料成型工作所 需要的分析、设计、制造和控 制等专业知识，能用于解决专 业复杂工程问题的基本能力。 课程目标 2 4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料成型 及控制工程领域复杂工程问题进行研究，实验方案设 计、分析与解释数据，并通过计算机模拟及信息综合得 到合理有效的结论。 4.2 能够开展基础实验、准确 获取分析并解释实验数据，并 将实验结果进行关联分析以 获得有效结论。 课程目标 3 5.使用现代工具：针对材料成型领域的复杂工程问题， 能够开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工 具和信息技术工具，对复杂工程问题进行分析、预测与 模拟，并能够理解其局限性。 5.2 能够根据现代材料成型方 法，开发或选择使用恰当的现 代专业设备或者测试技术解 决复杂结构或环境下的材料 成型复杂工程问题，同时能够 充分认识各种方法和技术在 不同条件下的优点和存在问 题。 五、课程教学内容、基本要求与学时分配 教学内容、基本要求及计划学时与课程目标关系见表 2。 表 2 教学内容、基本要求及计划学时与课程目标关系 教学内容 教学目的和要求、重点、难点和课程思政 融入点 理论 学时 实验 学时 支撑课程 目标 第 1 章 绪论 1.课程的主要内容和知 识架构； 2.课程的教学安排和考 核办法； 3.材料现代研究方法的 发展历史； 4.材料表征分析的基本 逻辑和思路； 教学目的和要求： 了解本门课程的基 本内容和框架，掌握课程的教学安排和考 核办法。了解材料分析测试过程中从宏观 到微观的基本逻辑和各种分析方法的适用 范围，初步掌握材料科学中表征分析的基 本思路。 重点：材料现代研究方法的发展历史； 难点：材料科学研究中分析表征的基 本逻辑和思路。 课程思政融入点： 现代研究仪器在航 空失效分析中的应用，培养学生的科学素 养。 1 0 1 教学目的和要求： 掌握 X 射线衍射 分析原理、应用；了解 X 射线仪的基本构 第 2 章 X 射 线 衍射分 析 1.X 射线衍射基本概 念。 2.晶体空间点阵。 3.X 射线分析法原理。 4.多晶体物相分析。 5. X 射线发最新进展及 应用 成及使用。 重点：1. X 射线分析法原理。2. 多晶 体物相分析。 难点：XRD 曲线的标定。 课程思政融入点： 1.通过介绍特斯拉 与伦琴各自有关 X 射线的研究和结论，培 养学生科学精神与思维方式； 2.通过介绍 X 光片检查枪伤的第一个 10 2 1 2 3 中国人-李鸿章的故事，增强学生爱国情 怀。 第 3 章 热分析 1 差热分析； 2.差示扫描量热法； 教学目的和要求：1.了解热分析技术 分类；2. 掌握曲线判读与分析；3.了解热 3 2 1 2
教学目的和要求、重点、难点和课程思政实验支撑课程理论教学内容融入点学时学时目标3技术3.热重分析法。分析方法的应用。重点：各种热分析技术的原理及应用。4.热分析技术在材料研难点：热分析曲线的判读。究中的应用。课程思政融入点：新材料的研发（以非晶合金为例），体现新材料、新科技对现代世界的影响和科学思维的威力1.电子波与电磁透镜；2.透射电子显微镜的结构与成像原理，照明教学目的和要求：了解透射电镜的结系统，成像系统，观察构、成像原理及应用，电子衍射，金属薄第4章记录系统；膜的透射电子显微分析。1透射电3.电子显微镜中的电重点：射电镜的结构及成像原理，试260子显微样制备及单晶电子衍射花样的标定。。子衍射，有效相机常3难点：衍射图像的分析及标定。镜数，选区衍射，磁偏转课程思政融入点：通过介绍准晶的发现历角：史，培养学生的科学精神与思维方式。4.单晶体电子衍射花样的标定。1.电子束与固体样品相互作用时产生的物理信号：2.扫描电子显微镜的教学目的和要求：熟悉电子与固体物结构和工作原理；质相互作用、扫描电镜工作原理、构造和3.扫描电子显微镜的性能，了解扫描电镜在材料研究中的应用第5章主要性能；掌握波谱仪结构及工作原理，掌握能谱仪扫描电1结构及工作原理，熟悉电子探针分析方法4.表面形貌衬度原理子显微250及微区成分分析技术。及其应用：重点：扫描电镜成像原理及操作：波3镜与电5.原子序数衬度原理谱及能谱的工作原理及应用。子探针难点：扫描电镜及EPMA的原理。及其应用：课程思政融入点：SEM在材料失效分析中6.电子探针仪的结构的应用，培养学生的科学素养。与工作原理：7.电子探针仪的分析方法及应用，波谱仪，能谱仪。教学目的和要求：了解表面分析技术的种类、结构，掌握其特点及应用。能够1.X射线光电子能谱分根据实验要求，选择相应的表面分析设备第6章1析的结构及应用：及制定相应的实验参数。2表面分30重点：表面成分分析方法、原理及应2.俄歇电子能谱分析3析技术用范围。的结构及应用。）难点：成分图谱及曲线分析及标定。课程思政融入点：合计284六、实验教学内容及要求课程实验项目、实验内容、学时及课程目标关系见表321
21 教学内容 教学目的和要求、重点、难点和课程思政 融入点 理论 学时 实验 学时 支撑课程 目标 技术 3.热重分析法。 4.热分析技术在材料研 究中的应用。 分析方法的应用。 重点：各种热分析技术的原理及应用。 难点：热分析曲线的判读。 课程思政融入点：新材料的研发（以 非晶合金为例），体现新材料、新科技对 现代世界的影响和科学思维的威力 3 第 4 章 透射电 子显微 镜 1. 电子波与电磁透镜； 2. 透射电子显微镜的 结构与成像原理，照明 系统，成像系统，观察 记录系统； 3. 电子显微镜中的电 子衍射，有效相机常 数，选区衍射，磁偏转 角； 4. 单晶体电子衍射花 样的标定。 教学目的和要求：了解透射电镜的结 构、成像原理及应用，电子衍射，金属薄 膜的透射电子显微分析。 重点：射电镜的结构及成像原理，试 样制备及单晶电子衍射花样的标定。 难点：衍射图像的分析及标定。 课程思政融入点：通过介绍准晶的发现历 史，培养学生的科学精神与思维方式。 6 0 1 2 3 第 5 章 扫描电 子显微 镜 与电 子探针 1. 电子束与固体样品 相互作用时产生的物 理信号； 2. 扫描电子显微镜的 结构和工作原理； 3. 扫描电子显微镜的 主要性能； 4. 表面形貌衬度原理 及其应用； 5. 原子序数衬度原理 及其应用； 6. 电子探针仪的结构 与工作原理； 7. 电子探针仪的分析 方法及应用，波谱仪， 能谱仪。 教学目的和要求：熟悉电子与固体物 质相互作用、扫描电镜工作原理、构造和 性能，了解扫描电镜在材料研究中的应用， 掌握波谱仪结构及工作原理，掌握能谱仪 结构及工作原理，熟悉电子探针分析方法 及微区成分分析技术。 重点：扫描电镜成像原理及操作；波 谱及能谱的工作原理及应用。 难点：扫描电镜及 EPMA 的原理。 课程思政融入点：SEM 在材料失效分析中 的应用，培养学生的科学素养。 5 0 1 2 3 第 6 章 表面分 析技术 1. X 射线光电子能谱分 析的结构及应用； 2. 俄歇电子能谱分析 的结构及应用。） 教学目的和要求：了解表面分析技术 的种类、结构，掌握其特点及应用。能够 根据实验要求，选择相应的表面分析设备 及制定相应的实验参数。 重点：表面成分分析方法、原理及应 用范围。 难点：成分图谱及曲线分析及标定。 课程思政融入点： 3 0 1 2 3 合计 28 4 六、实验教学内容及要求 课程实验项目、实验内容、学时及课程目标关系见表 3