材料现代分析方法课程教学大纲
材料科学与工程专业实验教学大纲
材料科学与工程专业实验教学大纲《材料现代测试方法》实验教学大纲课程名称：材料现代测试方法英文名：Advanced Analysis Methods for Materials课程编码：课程总学时：48实验总学时：12课程总学分：3实验课学分：开课对象：材料科学与工程学院本科生开课学期：6本大纲主撰人：刘云飞一、课程目的和任务本课程是材料学院各专业一门必修的实验课。
目的在于使学生了解和掌握现代分析仪器的分析原理、使用方法和在材料研究方面的应用。
二、课程基本内容和要求了解和掌握X射线衍射分析、电子显微分析、热分析和傅立叶红外变换光谱的仪器结构、操作、试样制备及结果分析方法。
三、实验项目的设置及学时分配1、实验过程中对每位学生预习、出勤及实验完成情况、动手能力、分析解决问题能力进行考察，占总成绩的50%；2、对实验报告（包括实验结果、思考题回答等）进行综合评分，占总成绩的50%；3、对上述实验成绩综合后作为本课程实验成绩按照20%计入总成绩。
五、实验教材《材料科学与工程专业实验指导书》《材料科学与工程实验-1》实验教学大纲课程名称：材料科学与工程实验-1英文名：Experiments on Material Science and Engineering：Part 1课程编码：课程总学时：32实验总学时：32课程总学分：2实验课学分：2开课对象：材料科学与工程专业本科生开课学期：5本大纲主撰人：兰祥辉一、课程目的和任务本课程是材料科学与工程专业本科生的专业基础实验课程，包括了晶体结构、材料科学基础与材料表面与界面等方面的知识，是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产等必备的专业基础。
通过本实验课程的学习，培养学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力，使学生进一步巩固已学的专业基础理论知识。
二、课程基本内容和要求本课程是一门教学实验课程，要求学生在了解和掌握材料科学基础、晶体结构、材料表面等课程的理论知识的基础上，独立进行相关实验，明确实验目的，掌握实验原理，了解实验过程，能用已学的理论知识解释实验现象，写出实验报告。
《现代分析检测技术》课程教学大纲
《现代分析检测技术》课程教学大纲课程编号：课程名称：现代分析检测技术英文名称：Characterization and Analysis Techniques for Materials Science课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：32/2（讲课学时：32 实验学时：0 上机学时：0）适用专业：材料成型与控制工程一、课程性质与任务《现代分析检测技术》是金属材料工程专业学生学习和掌握现代材料学科常用的几种分析检测方法的学科基础课，它也是帮助学生学习专业课的一种手段。
本课程在教学内容方面着重各种检测方法的基本原理，熟知材料现代检测技术的适用范围、各种检测方法的特点及试样的制备方法，为从事材料的分析检测工作及进一步学习专业课打下基础。
二、课程与其他课程的联系本课程是在学习了大学物理、材料科学基础等课程后方能学习本课程；该课程也是学习后续专业课程的基础。
三、课程教学目标1．学习x射线的基础知识及x射线衍射理论的基本理论知识，掌握连续x射线、特征x射线及布拉格方程及应用等基本知识和方法，使毕业学生在材料晶体结构及点阵常数的测定与分析方面具有扎实的基础理论知识和分析的能力；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）2．学习电子束与晶体中原子的相互作用的基本规律，电子衍射过程与电子衍射花样的分析方法的基本知识和方法，使学生掌握利用透射电子显微镜能够进行晶体材料的形貌观察及晶体结构分析方法；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）3．学习透射电子显微分析所用样品的制备方法及操作步骤，使学生具有试样的制备能力及注意事项；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）4．学习扫描电子显微镜的构造，操作方法及使用范围，使学生掌握利用扫描电子显微镜能够进行材料的形貌观察及断口分析方法；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）5．学习电子探针及波谱仪、能谱仪的构造及成分分析原理，使学生掌握进行材料微区成分分析的基本方法；（支撑毕业能力要求2、4、5和9）6．培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握观察和分析材料微观组织及晶体结构的实验方法的比较及使用范围，具有查阅有关技术资料的能力；（支撑毕业能力要求2、4、5 、9和12）7．了解材料分析方法新发展的前沿和动向。
材料分析测试方法A教学大纲
《材料分析测试方法A》课程教学大纲课程英文名称：Materials Analysis Techniques (A)课程编号：113990090课程类别：专业课课程性质：必修课学分：4学时：64（其中：讲课学时：48 实验学时：16 上机学时: ）适用专业：材料物理开课部门：材料科学与工程学院一、课程教学目的和课程性质材料分析测试方法（A）是为材料物理本科专业学生开设的专业必修课之一。
材料分析测试方法是关于材料成分、结构、微观形貌、缺陷等方面的现代分析测试技术及其有关理论基础的科学。
现代分析测试方法在材料生产过程中原材料的检测、产品质量监控以及新材料的研究与开发等方面具有重要的作用，它们既是材料分析测试的手段，也是材料科学研究必不可少的方法，是材料物理专业学生必备的专业知识之一。
通过本课程的教学，使学生系统地了解材料现代主要分析测试方法的基本原理、仪器设备、样品制备及应用，掌握常见分析测试技术所获信息的解释和分析方法，使学生能够独立（或与专业分析测试人员一起）拟定材料分析测试方案，进行材料分析和研究工作，为学生毕业后从事材料生产、检测、研发以及进一步深造打下良好的基础。
本课程的总体要求是，学生通过本课程的学习，能够：1．掌握电磁辐射、电子束和离子束等探针信号与物质的相互作用所产生的信息及根据这些信息建立的分析测试方法；2．掌握X射线衍射分析、电子衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析、电子探针显微分析、紫外可见吸收光谱分析、红外吸收光谱分析和热分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能、测试结果的分析方法和应用；3．熟悉俄歇电子能谱分析、X射线光电子能谱分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能和应用；4．了解紫外光电子能谱分析、拉曼光谱分析、扫描探针显微分析、原子吸收光谱分析、原子发射光谱分析、原子荧光光谱分析、分子荧光光谱分析、核磁共振谱分析、穆斯堡尔谱分析、X射线荧光光谱分析、电子自旋共振谱分析、场离子显微分析、原子力显微分析、质谱和二次离子质谱分析等方法的基本原理、主要功能和应用。
现代分析测试技术教学大纲
《现代分析测试技术》教学大纲课程名称：《现代分析测试技术》英文名称：Modern Analysis and Testing Technology课程性质：专业选修课程课程编号：F132039周学时：2学时总学时：32学时学分：2学分开设学期：第三学年第六学期教学对象：化学专业本科学生一、课程简介《现代分析测试技术》是化学专业学科专业教育平台课程的专业选修课程。
现代分析测试技术是以近几十年分析科学成果为主要授课内容，主要讲授大型仪器分析的原理、应用及进展，结合实际应用使学生能够基本掌握常见的大型分析仪器的原理和应用。
本课程是在学生学完《高等数学》、《无机化学》、《分析化学》、《有机化学》、《物理化学》等专业基础课程和专业课程的基础上开设的，与该门课程同时开设的还有《物理化学》、《结构化学》等课程，这些课程都为该课程的学习打下了良好的理论基础。
通过《现代分析测试技术》课程的学习，使学生在《毕业设计（论文）》等后续实践课程中自觉运用能够运用现代分析手段，解决科研、工作中遇到的实际问题。
二、课程教学目标课程教学目标1：掌握常见分析仪器的原理、结构、基本操作方法和实验数据的处理，重点掌握仪器原理、仪器主要操作参数及其对分析结果的影响。
课程教学目标2：在以后的工作中，能够熟练运用这些知识去分析、设计和评价复杂体系的处理。
课程教学目标3：树立强烈的社会责任感，能够对产品质量、安全、环保事件起-1-到监督作用，养成严谨的科学作风和良好的实验素养。
-2-四、课程教学要求（含教学重点、难点）：第一章绪论（2学时）【教学要求/目的】1．了解仪器分析中各种分析方法，了解仪器分析涉及面广、内容丰富以及在工业生产和科学研究中的重要地位；2．理解仪器分析特点和仪器分析与化学分析之间密切关系；3．掌握仪器分析的分类、定量分析方法的评价指标；4．熟练掌握仪器分析的概念、特点和分类、定量分析方法的评价指标。
【教学内容】1. 仪器分析方法的分类；2.标准曲线的绘制及分析；3.灵敏度、精密度、检出限、准确度；-3-4.仪器分析方法的特点。
材料现代分析与测试技术 教学大纲
材料现代分析与测试技术课程教学大纲一、课程性质、教学目的及教学任务1.课程性质本课程是材料类专业的专业基础课，必修课程。
2.教学目的学习有关材料组成、结构、形貌状态等分析测试的基本理论和技术，为后续专业课学习及将来材料研究工作打基础。
3.教学任务课程任务包括基本分析测试技术模块——X射线衍射分析、电子显微分析、热分析；扩充分析测试技术模块——振动光谱分析和光电子能谱分析。
在各模块中相应引入新发展的分析测试技术：X射线衍射分析X射线衍射图谱计算机分析处理；电子显微分析引入扫描探针显微分析（扫描隧道显微镜、原子力显微镜）；热分析引入DSC分析。
二、教学内容的结构、模块绪论了解材料现代分析与测试技术在无机非金属材料中的应用、发展趋势，明确本课程学习的目的和要求。
1. 本课程学习内容2. 本课程在无机非金属材料中的应用3. 本课程的要求（一）X射线衍射分析理解掌握特征X射线、X射线与物质的相互作用、布拉格方程等X射线衍射分析的基本理论，掌握X射线衍射图谱的分析处理和物相分析方法，掌握X射线衍射分析在无机非金属材料中的应用，了解X射线衍射研究晶体的方法和X射线衍射仪的结构，了解晶胞参数测定方法。
1. X射线物理基础（1）X射线的性质（2）X射线的获得（3）特征X射线和单色X射线2. X射线与物质的相互作用3. X射线衍射几何条件4. X射线衍射研究晶体的方法（1）X射线衍射研究晶体的方法（2）粉末衍射仪的构造及衍射几何5. X射线衍射数据基本处理6. X射线衍射分析应用（1）物相分析（2）X射线衍射分析技术在测定晶粒大小方面的应用（二）电子显微分析理解掌握电子光学基础、电子与固体物质的相互作用、衬度理论等电子显微分析的基本理论，掌握透射电镜分析、扫描电镜分析、电子探针分析的应用和特点，掌握用各种衬度理论解释电子显微像，掌握电子显微分析样品的制备方法，了解透射电镜、扫描电镜、电子探针的结构。
1. 电子光学基础（1）电子的波长和波性（2）电子在电磁场中的运动和电磁透镜（3）电磁透镜的像差和理论分辨率（4）电磁透镜的场深和焦深2. 电子与固体物质的相互作用（1）电子散射、内层电子激发后的驰豫过程、自由载流子（2）各种电子信号（3）相互作用体积与信号产生的深度和广度3. 透射电子显微分析（1）透射电子显微镜（2）透射电镜样品制备（3）电子衍射（4）透射电子显微像及衬度（5）透射电子显微分析的应用4. 扫描电子显微分析（1）扫描电子显微镜（2）扫描电镜图像及衬度（3）扫描电镜样品制备5. 电子探针X射线显微分析（1）电子探针仪的构造和工作原理（2）X射线谱仪的类型及比较（3）电子探针分析方法及其应用6. 扫描探针显微分析（1）扫描隧道显微镜（2）原子力显微镜（三）热分析理解掌握差热分析、热释光谱分析的基本原理，掌握差热曲线的判读及影响因素，掌握热释光谱分析，了解差热分析仪的结构，了解热重分析和示差扫描量热分析。
材料分析测试技术---教学大纲
《材料分析测试技术》课程教学大纲课程代码：050232004课程英文名称： Materials Analysis Methods课程总学时：24 讲课：20 实验4适用专业：材料成型及控制工程大纲编写（修订）时间：2017.07一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标材料分析测试技术是高等学校材料加工类专业开设的一门培养学生掌握材料现代分析测试方法的专业基础课，主要讲授X射线衍射、电子显微分析的基本知识、基本理论和基本方法，在材料加工类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，着重培养学生运用所学知识解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1. 掌握X射线衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析的基本理论；2. 掌握材料组成、晶体结构、显微结构等的分析测试方法与技术；3. 具备根据材料的性质等信息确定分析手段的初步能力；4. 具备对检测结果进行标定和分析解释的初步能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握晶体几何学、X射线衍射以及电子显微分析方面的一般知识，了解X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜的工作原理以及适用范围。
2.基本理论和方法：掌握晶体几何学理论知识（晶体点阵、晶面、晶向、晶面夹角、晶带）；掌握特征X射线的产生机理以及X射线与物质的相互作用；掌握X射线衍射理论基础—布拉格定律；掌握多晶衍射图像的形成机理；了解影响X射线衍射强度各个因子，了解结构因子计算以及系统消光规律；了解点阵常数的精确测定方法；了解宏观应力的测定原理及方法；掌握物相定性、定量分析原理及方法；了解利用倒易点阵与厄瓦尔德图解法分析衍射现象；了解电子衍射的基本理论以及单晶体电子衍射花样的标定方法；掌握表面形貌衬度和原子序数衬度的原理及应用；掌握能谱、波谱分析原理及方法。
材料分析方法课程教学大纲-本科s
《材料分析方法》课程教学大纲（06级）编号：40083030英文名称：Material Analysis Methods适用专业：金属材料工程责任教学单位：材料系金属材料工程教研室总学时：46学时(其中实验学时2)：学分：3考核形式：考试课程类别：专业基础课修读方式：必修教学目的：《材料分析方法》是金属材料工程专业一门重要的专业基础课。
通过学习本课程，使学生了解材料结构与性能的表征方法和有关测试仪器的结构原理及其应用，掌握近代材料的主要仪器分析方法所涉及的制样技术、图谱解析和它们在材料研究领域中的具体应用。
主要教学内容与要求：一．X射线衍射分析1．了解X射线的本质及其产生2．掌握X射线与物质的相互作用；3．掌握X射线衍射理论及其衍射方法：粉末照相法与衍射仪法4．掌握X射线物相分析5．了解X射线宏观应力测定原理及其应用二．电子显微分析1．了解电子与物质的相互作用2．理解透射电镜的结构、成像原理及主要性能指标，理解电子衍射原理及衍射花样的标定，掌握金属薄膜的透射电子显微分析方法3．理解扫描电子显微镜的工作原理、构造及性能，理解像衬度，掌握扫描电子显微分析方法4．掌握电子探针仪的工作原理、构造，熟悉电子探针仪的分析方法，了解其应用三．电子能谱、光谱分析分析1．掌握X射线光电子能谱分析的基本原理、仪器构造，了解光电子能谱的应用2．了解俄歇电子能谱及原子探针显微分析工作原理和应用3．掌握光谱分析的原理，了解其应用4．了解其他光谱分析的原理和应用四．其他分析方法1．掌握热分析——差热分析、示差量热分析、热重分析方法的基本原理，了解各种热分析法的应用2．了解材料的其他分析研究方法本课程与其它课程的联系与分工：学习本课程前学生应先修完《大学物理》、《普通化学》、《物理化学》、《材料科学基础》等课程。
可为后续专业课程的相关内容提供分析与检测的理论依据及方法。
学时分配表:实验要求实验名称：扫描电镜及其观察实验目的：了解扫描电镜的构造、工作原理及样品制备，了解扫描电镜图像衬底原理及其应用。
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《材料现代分析方法》复试考试大纲
课程名称：材料现代分析方法
Ⅰ、考试总体要求
掌握X射线衍射分析（XRD）、电子显微分析（SEM、TEM）、红外光谱分析（IR）及热分析（DTA、DSC和TG）等分析方法的设备构造、工作原理、表征技术和应用。
要求能够正确选用现代分析技术开展材料组成、结构与性能关系的科学研究能力。
Ⅱ、考试的内容及比例
1、X射线衍射分析（30-40％）
(1) 掌握X射线物理学基础、X射线衍射理论、X射线衍射方法；
(2) 理解定性、定量分析原理，PDF卡片的组成；
(3) 掌握物相的定性、定量分析方法；
(4) 了解XRD的典型应用。
2、扫描电镜（20-30％）
(1) 了解采用的分析信号，电镜结构、成像原理及用途；
(2) 掌握试样制备方法，图像的解释；
(3) 掌握电子探针的原理、结构、用途及性能比较，谱图分析方法。
3、透射电镜（15-25％）
(1) 了解电子与物质作用信号，透射电镜结构及成像原理；
(2) 掌握薄膜及复型试样制备方法；
(3) 掌握选区电子衍射及衍射花样的分析。
4、热分析技术（10-15％）
掌握差热分析、差示扫描量热分析和热重分析的基本原理和应用。
5、光谱分析（5-10％）
(1) 掌握光谱分析的原理、特征和应用；
(2) 了解有机化合物基团的特征吸收频率；
(3) 熟悉红外光谱的解析方法。
6、其它现代分析方法（0-5％）
Ⅲ、考试方式
1、考试方法：笔试，闭卷，满分100分。
2、考试时间：120分钟。
Ⅴ、参考书：
1.材料科学研究与测试方法，第二版，朱和国，东南大学出版社，2013
2.材料现代分析方法，左演声，北京工业大学出版社，2000。