《材料測試方法B》課程教學大綱（本科）

1、材料測試方法B(Analysis Methods for Materials(B)課程代碼：07410035學分：2學時：32 （其中：課堂教學學時：32實驗學時0上機學時：0課程實踐學時:0 ）先修課程：高等數(shù)學，大學物理，材料科學基礎(chǔ)適用專業(yè)：冶金工程教材：材料分析方法，周玉主編，北京：機械工業(yè)出版社，2011年6月第3版一、課程性質(zhì)與課程目標（一）課程性質(zhì)（需說明課程對人才培養(yǎng)方面的貢獻）本課程是冶金工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過該課程的教學可培養(yǎng)學生在擬定復雜工程 問題中關(guān)于材料測試等相關(guān)問題的解決方案的能力。通過本課程的學習，可以為學習材料物理性能、材料力學性能、工業(yè)電化學等后續(xù)

2、課程打下必 要的基礎(chǔ)。（二）課程目標（根據(jù)課程特點和對畢業(yè)要求的貢獻，確定課程目標。應(yīng)包括知識目標和能力 目標。）課程目標1：掌握X射線衍射、材料電子顯微分析等材料物相結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)形貌分析等的基 本原理和基本方法；課程目標2： 了解材料微觀結(jié)構(gòu)和形貌分析的儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理及工作方法；課程目標3：熟悉材料微觀結(jié)構(gòu)和形貌分析等對樣品的基本要求和檢測基本步驟，了解如何根 據(jù)所需要的檢測來準備樣品、進行測試、數(shù)據(jù)處理和分析。注：工程類專業(yè)通識課程的課程目標應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認證畢業(yè)要求通用標準；二、課程內(nèi)容與教學要求（按章撰寫）第一章X射線物理學基礎(chǔ)（一）課程內(nèi)容X射線的性質(zhì)X射線的產(chǎn)生及X

3、射線譜(二)教學要求掌握X射線的本質(zhì)特性(波粒二象性)及X射線產(chǎn)生條件，了解X射線譜及特征X射線譜的 產(chǎn)生規(guī)律。(三)重點與難點.重點X射線的性質(zhì)。.難點X射線譜及特征X射線譜的產(chǎn)生規(guī)律。第二章X射線衍射方向(-)課程內(nèi)容(1)布拉格方程X射線衍射方向(二)教學要求理解布拉格方程，并解釋產(chǎn)生衍射的條件；掌握常用三種衍射方法：勞埃法、轉(zhuǎn)晶法、粉末法 的工作原理。(三)重點與難點.重點布拉格方程、X射線衍射方向、三種衍射方法。.難點布拉格方程。第三章X射線衍射強度(一)課程內(nèi)容(1)多晶體衍射圖的形成(2)單位晶胞對X射線的散射與結(jié)構(gòu)因數(shù)(3)洛倫茲因數(shù)(4)影響衍射強度的氣體因數(shù)(5)多晶體衍射

4、的積分強度公式（二）教學要求了解X射線與物質(zhì)的相互作用的散射、吸收、光電效應(yīng)基本概念和規(guī)律；了解影響衍射強度的 各種因素，多重因子，角因子，吸收因子和結(jié)構(gòu)因子。理解洛倫茲因數(shù)和多晶體衍射圖的形成、多 晶體衍射的積分強度公式。（三）重點與難點.重點單位晶胞對X射線的散射與結(jié)構(gòu)因數(shù)、影響衍射強度的氣體因數(shù)。.難點洛倫茲因數(shù)。第四章多晶體分析方法（一）課程內(nèi)容（1）德拜-謝樂法（2）其他照相方法X射線衍射儀（二）教學要求了解德拜相拍攝程序，掌握德拜-謝樂照相法的光路及其組成；掌握立方晶系物質(zhì)粉末法衍射譜 指數(shù)化程序；了解X射線衍射儀的構(gòu)造和常用探測器，了解X射線衍射儀的光路及其構(gòu)成；了解常 用的X射

5、線探測器件，及影響德拜相分辨本領(lǐng)的因素和誤差產(chǎn)生及修正。（三）重點與難點.重點德拜-謝樂法。.難點德拜-謝樂法。第五章物相分析及點陣參數(shù)的精確測定（-）課程內(nèi)容（1）定性分析（2）定量分析（3）點陣參數(shù)的精確測定（4）非晶態(tài)物質(zhì)及其晶化過程的X射線衍射分析（二）教學要求掌握物相定性分析原理、物相定量分析原理、點陣參數(shù)精確測定的原理、宏觀應(yīng)力測定的基本 原理；掌握物相定性分析過程、典型的物相定量分析方法、點陣參數(shù)精確測定方法、宏觀應(yīng)力測定 的方法；了解非晶態(tài)物質(zhì)及其晶化過程的X射線衍射分析。（三）重點與難點.重點定性分析、定量分析、點陣參數(shù)的精確測定。.難點定量分析、點陣參數(shù)的精確測定。第六章電

6、子光學基礎(chǔ)（一）課程內(nèi)容（1）電子波與電磁透鏡（2）電磁透鏡的像差與分辨率（3）電磁透鏡的景深和焦長（二）教學要求了解電磁波與電磁透鏡，理解電磁透鏡的像差與分辨率、景深和焦長。（三）重點與難點.重點電磁透鏡的像差與分辨率.難點電磁透鏡、電磁透鏡的像差第七章透射電子顯微鏡（一）課程內(nèi)容（1）透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理（2）主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理（3）透射電子顯微鏡分辨率和放大倍數(shù)（二）教學要求理解透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理，掌握其主要結(jié)構(gòu)和工作原理，理解透射電子顯微鏡的 分辨率和放大倍數(shù)的涵義，并應(yīng)用于實際。（三）重點與難點.重點透射電子顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)與工作原理、透射電子顯微鏡的分辨

7、率和放大倍數(shù)。.難點透射電子顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)與工作原理。第八章電子衍射（-）課程內(nèi)容（1）概述（2）電子衍射原理（3）電子顯微鏡中的電子衍射（4）單晶體電子衍射花樣標定（5）復雜電子衍射花樣（二）教學要求了解電子衍射的涵義與作用，理解電子衍射的原理、應(yīng)用，掌握單晶體電子衍射花樣的標定， 了解復雜電子衍射花樣。（三）重點與難點.重點電子衍射原理、電子顯微鏡中的電子衍射、單晶體電子衍射花樣標定。.難點單晶體電子衍射花樣標定。第九章高分辨透射電子顯微術(shù)（一）課程內(nèi)容（1）高分辨透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)特征（2）高分辨電子顯微像的原理（3）高分辨透射電子顯微鏡在材料科學中的應(yīng)用（二）教學要求了解高分辨透射

8、電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)特征，掌握高分辨電子顯微像的原理及在材料科學中的應(yīng)用。（三）重點與難點（若不單獨列出，需在教學要求中適當注明）.重點高分辨電子顯微像的原理、高分辨透射電子顯微鏡在材料科學中的應(yīng)用.難點高分辨電子顯微像的原理第十章掃描電子顯微鏡(-)課程內(nèi)容(1)電子束與固體樣品作用時產(chǎn)生的信號(2)掃描電子顯微鏡結(jié)構(gòu)和成像原理(3)掃描電子顯微鏡的主要性能(4)表面形貌襯度原理及其應(yīng)用(5)原子序數(shù)襯度原理及其應(yīng)用(-)教學要求掌握電子束與固體樣品相互作用原理、產(chǎn)生的信號及其特點、用途；掌握掃描電微鏡結(jié)構(gòu)、成 像原理及主要性能；掌握表面形貌襯度原理、原子序數(shù)襯度原理，了解其應(yīng)用。(三)重點與難

9、點.重點掃描電微鏡工作原理、掃描電鏡表面形貌襯度及原子序數(shù)襯度原理及其形貌觀察；電子探針儀 的結(jié)構(gòu)與基本工作原理。.難點電子束與固體樣品相互作用原理、產(chǎn)生的信號及其特點。第十一章電子探針顯微分析(一)課程內(nèi)容(1)電子探針儀的結(jié)構(gòu)與工作原理(2)電子探針儀的分析方法及應(yīng)用(二)教學要求掌握電子探針儀的結(jié)構(gòu)、工作原理與分析方法，了解電子探針儀額應(yīng)用。(三)重點與難點.重點電子探針儀的結(jié)構(gòu)、工作原理與分析方法。.難點電子探針的信號分析。第十二章其他顯微結(jié)構(gòu)分析方法（一）課程內(nèi)容（1）X射線光電子能譜分析（2）紅外光譜（3）激光拉曼光譜（4）原子吸收光譜（二）教學要求掌握X射線光電子能譜分析、紅外光

10、譜、激光拉曼光譜和原子吸收光譜的基本原理，了解其設(shè) 備儀器及其應(yīng)用。（三）重點與難點（若不單獨列出，需在教學要求中適當注明）.重點X射線光電子能譜分析、紅外光譜、激光拉曼光譜和原子吸收光譜的基本原理。.難點X射線光電子能譜分析、紅外光譜、激光拉曼光譜和原子吸收光譜的基本原理三、學時分配及教學方法章（按序填寫）教學形式及學時分配主要教學方法支撐的課程目標課堂 教學實 驗上機課程 實踐小計第一章20002講授法、討論法、研 究型教學方法1、2第二章20002講授法、討論法、研 究型教學方法1、2第二早30003講授法、討論法、研 究型教學方法1、2、3第四章20002講授法、討論法、研 究型教學方

11、法1、2、3第五章30003講授法、討論法、研 究型教學方法1、2、3第六章20002講授法、討論法、研 究型教學方法1、2、3第七章20002講授法、討論法、研1、2、3究型教學方法第八章40004講授法、討論法、演 示法、研究型教學方 法1、2、3第九章40004講授法、討論法、演 示法、研究型教學方 法1、2、3第十章30003講授法、討論法、演 示法、研究型教學方 法1、2、3第十一章30003講授法、討論法、研 究型教學方法1、2、3第十二章20002講授法、討論法、研 究型教學方法1、2、3合計3200032注：1 .課程實踐學時按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計劃列入表格；.主要教學方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學方法（基于問題、項目、案例 等教學方法）等。四、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注課堂表現(xiàn)課堂點到、聽課及回答問題、 參與討論等的綜合表現(xiàn)20%平時作業(yè)課后完成作業(yè)，主要考核學生 對每節(jié)課知識點的復習、理解 和掌握程度10%考核閉卷70%注：1 .分學期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、階段測試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項目設(shè)計和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項目設(shè)計要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績中所占比重。五、參考書目及學習資料（書名，主編，出版