《材料近代分析测试方法》课程教学大纲

《材料近代分析测试方法》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1011139018课程名称（中/英文）：材料近代分析测试方法/MethodsofAnalysisforMaterials课程类别：专业必修课程学分：1.5总学时：24理论学时：24实验/实践学时：0适用专业：材料成型及控制工程适用对象：本科先修课程：大学物理、材料科学基础教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的《材料近代分析测试方法》是材料成型及控制工程专业的专业必修课程。通过本课程的学习，使学生掌握材料主要分析技术方法的基本原理和应用，了解较先进的材料分析测试方法和应用，达到培养学生从事材料微观组织结构分析测试及研究的能力的目的。同时介绍本课程在材料研究中所起的作用，激发学生爱国热情，树立自主创新、勇于开拓的励志情怀，在今后的学习和工作中为建设中国特色社会主义事业贡献自己的聪明才智。2.对接培养的岗位能力对接岗位能力需求，使学生能正确选择材料分析测试方法、相关仪器、设备，并能正确选定各种技术参数解决工程复杂问题；初步了解物相鉴别、产品表面质量检测和化学元素识别的技术，掌握复杂工程过程中物相鉴别、产品表面质量检测和化学元素识别辨识能力；具备实验数据分析和解释的能力；具有社会责任感，在生产中有团队合作精神和自我牺牲精神，始终以国家和社会利益放在第一位。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点2.2、4.1、5.2]综合运用所学的近代材料分析测试方法的X射线衍射方法对材料成型领域中材料的物相组成进行分析，掌握材料的物理化学特性结合文献信息进行综合研究分析工程典型问题进行分析材料成型过程中的复杂工程问题。[毕业要求指标点2.2、4.1、5.2、6.2]综合运用所学的近代材料分析测试方法的电子显微分析的原理与分析方法对材料成型领域中材料的物相形貌、晶体结构进行分析，掌握材料的物理化学特性结合文献信息进行综合研究，分析工程典型问题进行分析材料成型过程中的复杂工程问题。[毕业要求指标点10.2、12.2]能够阅读外文文献和英文技术文件，具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流，了解专业领域的国际发展趋势、前沿技术和研究热点。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：掌握X射线衍射分析的原理与分析方法；掌握多晶X射线衍射仪的工作原理和使用方法、测试参数的选择，掌握样品的制备方法，以及实验现象和实验结果的分析方法。（支撑毕业要求2.2、4.1、5.2）教学目标2：掌握电子显微分析的原理与分析方法；掌握透射电子显微镜的工作原理和使用方法、测试参数的选择、样品的制备方法、实验结果数据和曲线的处理、以及实验现象和实验结果的分析方法。掌握扫描电子显微镜和电子探针的工作原理和使用方法、测试参数的选择、样品的制备方法、实验结果数据和曲线的处理、以及实验现象和实验结果的分析方法。（支撑毕业要求2.2、4.1、5.2、6.2）教学目标3：可以阅读与写作材料专业科研文献，了解专业内的技术动态；能够理解材料科学技术的发展趋势和先进理念，为今后从事相关工作具备终身学习能力奠定基础。（支撑毕业要求10.2、12.2）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教学目标讲课实验实践主题或知识点1X射线物理学基础22001主题或知识点2X射线运动学衍射理论22001主题或知识点3X射线衍射方法22001、3主题或知识点4多晶体的物相分析44001、3主题或知识点5电子与物质的交互作用22002主题或知识点6透射电子显微分析44002主题或知识点7扫描电子显微分析44002、3主题或知识点8材料表面分析技术22002、3主题或知识点9扫描探针显微镜22002、3合计2424五、教学内容及教学设计主题或知识点1X射线物理学基础，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点2X射线运动学衍射理论X射线衍射方向、布拉格方程的讨论、倒易点阵、X射线衍射强度及影响因素。X射线衍射方向、布拉格方程的讨论、X射线衍射强度及影响因素。布拉格方程、X射线衍射强度。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点3X射线衍射方法粉末照相法原理及特点，X射线衍射仪的原理、构造及应用，劳厄实验方法，劳厄衍射花样指数化方法。结合我国材料分析测试方法的发展历程和中国制造2025中的发展目标，激发学生勇于创新、服务祖国的理想。粉末照相法原理及特点，X射线衍射仪的原理、构造及应用，劳厄衍射花样指数化方法。劳厄成像原理、衍射斑点分布规律。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点4多晶体的物相分析1．教学内容2．教学重点物相定性分析方法、物相定量分析方法。3．教学难点物相的定量分析原理和方法。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段），同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点5电子与物质的交互作用弹性散射、非弹性散射、二次电子、被散射电子、吸收电子、透射电子、特征X射线产生的机制及其应用。从电子与物质的交互作用学科背后科学的奉献与拼搏精神中，激励出学生科技报国的家国情怀和使命担当。2．教学重点二次电子、被散射电子、透射电子、特征X射线产生的机制及其应用。二次电子、特征X射线产生的机制及其应用。，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点6透射电子显微分析透射电子显微分析，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点7扫描电子显微分析内容引导学生对计扫描电子显微分析技术进行总结，向科研工作人员学习，树立起探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。2．教学重点扫描电镜工作基本原理，扫描电镜样品制备及数据分析，表面形貌衬度及应用，电子被散射衬度及应用，波谱仪和能谱仪，电子探针分析方法，微区成分分析技术。3．教学难点表面形貌衬度及应用、电子被散射衬度及应用。4．教学方案设计（含，同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点8材料表面分析技术1．教学内容俄歇电子能谱分析、X射线光电子能谱分析、原子探针显微分析。以材料表面分析技术面对的瓶颈问题实例。让学生明白“核心技术是买不来的”道理，同时培养学生要养成干一行爱一行、刻苦钻研、精益求精的工匠精神。2．教学重点俄歇电子能谱分析、X射线光电子能谱分析3．教学难点X射线光电子能谱分析4．教学方案设计（含教学方法、教学手段），同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。主题或知识点9扫描探针显微镜内容扫描探针显微镜的基本原理、扫描隧道显微镜在材料研究中的应用。引导学生根据不同的材料测试要求，选择合适的分析测试方法，做到灵活运用、继承与发展、科学创新。2．教学重点扫描探针显微镜的基本原理、扫描隧道显微镜在材料研究中的应用。3．教学难点扫描隧道显微镜在材料研究中的应用。4．教学方案设计（含教学方法、教学手段），同时授课过程中穿插问题互动式、讨论式、案例式，启发式等教学方法。六、学生成绩评定考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题的能力；考核方式采用出勤、作业、阶段测验、小论文、期末考试等多种形式、多个阶段、多种类型的全过程考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文其他√√√√成绩比例%10101010602.课程目标考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标与考核方式评价权重表课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核小论文期末考试合计出勤及课堂表现作业教学目标1指标点2.2、4.1、5.263325~3037~42教学目标2指标点2.2、4.1、5.2、6.263325~3037~42教学目标3指标点10.2、12.284425~3041~46合计201010601003.成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（20%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力小论文（10分%）小论文能够独立完成，内容完整，能够正确完成小论文的框架，全面详尽的叙述出近代材料分析测试方法的国内外进展及现阶段所遇瓶颈，并对其进行深入的讨论，提出自己的见解。小论文能够较好完成，内容完整，能够正确完成小论文的框架，较为全面详尽的叙述出近代材料分析测试方法的国内外进展及现阶段所遇瓶颈，并对其进行讨论，基本可以提出自己的见解。小论文能独立完成，内容较为完整，能够较为正确完成小论文的框架，基本可以叙述出近代材料分析测试方法的国内外进展，并对其进行讨论。小论文基本能够独立完成，内容基本完整详尽，基本可以叙述出近代材料分析测试方法的详细内容。小论文不能够独立完成，内容不完整，不能够正确完成小论文的框架，不能叙述出近代材料分析测试方法的详细内容。课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握X射线衍射分析的原理与分析方法;熟练掌握多晶X射线衍射仪的工作原理和使用方法、测试参数的选择，熟练掌握样品的制备方法;熟练掌握实验结果数据和曲线的处理，以及实验现象和实验结果的分析方法。准确掌握X射线衍射分析的原理与分析方法;准确掌握多晶X射线衍射仪的工作原理和使用方法、测试参数的选择，准确掌握样品的制备方法;准确掌握实验结果数据和曲线的处理，以及实验现象和实验结果的分析方法。掌握X射线衍射分析的原理与分析方法:掌握多晶X射线衍射仪的工作原理和使用方法、测试参数的选择，掌握样品的制备方法;掌握实验结果数据和曲线的处理，以及实验现象和实验结果的分析方法。基本掌握X射线衍射分析的原理与分析方法;基本掌握多晶X射线衍射仪的工作原理和使用方法、测试参数的选择，基本掌握样品的制备方法;基本掌握实验结果数据和曲线的处理，以及实验现象和实验结果的分析方法。不能掌握X射线衍射分析的原理与分析方法;不能掌握多晶X射线衍射仪的工作原理和使用方法、测试参数的选择，不能掌握样品的制备方法;不能掌握实验结果数据和曲线的处理，以及实验现象和实验结果的分析方法教学目标2能深入了解表面分析技术和扫描探针显微技术的原理与分析方法、测试参数的选择;熟练掌握样品的制备方法;熟练掌握实验结果的分析方法。能够准确了解表面分析技术和扫描探针显微技术的原理与分析方法、测试参数的选择;准确掌握样品的制备方法;准确掌握实验结果的分析方法。能够了解表面分析技术和扫描探针显微技术的原理与分析方法、测试参数的选择:掌握样品的制备方法;掌握实验结果的分析方法。基本能够了解表面分析技术和扫描探针显微技术的原理与分析方法、测试参数的选择;基本掌握样品的制备方法;基本掌握实验结果的分析方法。不能了解表面分析技术和扫描探针显微技术的原理与分析方法、测试参数的选择;不能掌握样品的制备方法;不能掌握实验结果的分析方法。教学目标3熟练掌握电子显微分析的原理与分析方法;熟练掌握透射电子显微镜的工作原理和使用方法、测试参数的选择、样品的制备方法、实验结果数据和曲线的处理、以及实验现象和实验结果的分析方法。熟练掌握扫描电子显微镜和电子探针的工作原理和使用方法、测试参数的选择、样品的制备方法、实验结果数据和曲线的处理、以及实验现象和实验结果的分析方法。准确掌握电子显微分析的原理与分析方法;准确掌握透射电子显微镜的工作原理和使用方法、测试参数的选择、样品的制备方法、实验结果数据和曲线的处理、以及实验现象和实验结果的分析方法。准确掌握扫描电子显微镜和电子探针的工作原理和使用方法、测试参数的选择、样品的制备方法、实验结果数据和曲线的处理、以及实验现象和实验结果的分析方法掌握电子显微分析的原理与分析方法;掌握透射电子显微镜的工作原理和使用法、测试参数的选择、样品的制备方法、实验结果数据和曲线的处理、以及实验现象和实验结果的分析方法。掌握扫描电子显微镜和电子探针的工作原理和使用方法、测试参数的选择、样品的制备方法、实验结果数据和曲线的处理、以及实验现象和实验结果的分析方法。基本掌握电子显微分析的原理与分析方法;基本掌握透射电子显微镜的工作原理和使用方法、测试参数的