《材料测试方法B》课程教学大纲（本科）

1、材料测试方法B(Analysis Methods for Materials(B)课程代码：07410035学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：32实验学时0上机学时：0课程实践学时:0 ）先修课程：高等数学，大学物理，材料科学基础适用专业：冶金工程教材：材料分析方法，周玉主编，北京：机械工业出版社，2011年6月第3版一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）本课程是冶金工程专业一门重要的专业基础课。通过该课程的教学可培养学生在拟定复杂工程 问题中关于材料测试等相关问题的解决方案的能力。通过本课程的学习，可以为学习材料物理性能、材料力学性能、工业电化学等后续

2、课程打下必 要的基础。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）课程目标1：掌握X射线衍射、材料电子显微分析等材料物相结构和微观结构形貌分析等的基 本原理和基本方法；课程目标2： 了解材料微观结构和形貌分析的仪器设备结构、工作原理及工作方法；课程目标3：熟悉材料微观结构和形貌分析等对样品的基本要求和检测基本步骤，了解如何根 据所需要的检测来准备样品、进行测试、数据处理和分析。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；二、课程内容与教学要求（按章撰写）第一章X射线物理学基础（一）课程内容X射线的性质X射线的产生及X

3、射线谱(二)教学要求掌握X射线的本质特性(波粒二象性)及X射线产生条件，了解X射线谱及特征X射线谱的 产生规律。(三)重点与难点.重点X射线的性质。.难点X射线谱及特征X射线谱的产生规律。第二章X射线衍射方向(-)课程内容(1)布拉格方程X射线衍射方向(二)教学要求理解布拉格方程，并解释产生衍射的条件；掌握常用三种衍射方法：劳埃法、转晶法、粉末法 的工作原理。(三)重点与难点.重点布拉格方程、X射线衍射方向、三种衍射方法。.难点布拉格方程。第三章X射线衍射强度(一)课程内容(1)多晶体衍射图的形成(2)单位晶胞对X射线的散射与结构因数(3)洛伦兹因数(4)影响衍射强度的气体因数(5)多晶体衍射

4、的积分强度公式（二）教学要求了解X射线与物质的相互作用的散射、吸收、光电效应基本概念和规律；了解影响衍射强度的 各种因素，多重因子，角因子，吸收因子和结构因子。理解洛伦兹因数和多晶体衍射图的形成、多 晶体衍射的积分强度公式。（三）重点与难点.重点单位晶胞对X射线的散射与结构因数、影响衍射强度的气体因数。.难点洛伦兹因数。第四章多晶体分析方法（一）课程内容（1）德拜-谢乐法（2）其他照相方法X射线衍射仪（二）教学要求了解德拜相拍摄程序，掌握德拜-谢乐照相法的光路及其组成；掌握立方晶系物质粉末法衍射谱 指数化程序；了解X射线衍射仪的构造和常用探测器，了解X射线衍射仪的光路及其构成；了解常 用的X射

5、线探测器件，及影响德拜相分辨本领的因素和误差产生及修正。（三）重点与难点.重点德拜-谢乐法。.难点德拜-谢乐法。第五章物相分析及点阵参数的精确测定（-）课程内容（1）定性分析（2）定量分析（3）点阵参数的精确测定（4）非晶态物质及其晶化过程的X射线衍射分析（二）教学要求掌握物相定性分析原理、物相定量分析原理、点阵参数精确测定的原理、宏观应力测定的基本 原理；掌握物相定性分析过程、典型的物相定量分析方法、点阵参数精确测定方法、宏观应力测定 的方法；了解非晶态物质及其晶化过程的X射线衍射分析。（三）重点与难点.重点定性分析、定量分析、点阵参数的精确测定。.难点定量分析、点阵参数的精确测定。第六章电

6、子光学基础（一）课程内容（1）电子波与电磁透镜（2）电磁透镜的像差与分辨率（3）电磁透镜的景深和焦长（二）教学要求了解电磁波与电磁透镜，理解电磁透镜的像差与分辨率、景深和焦长。（三）重点与难点.重点电磁透镜的像差与分辨率.难点电磁透镜、电磁透镜的像差第七章透射电子显微镜（一）课程内容（1）透射电子显微镜的结构与成像原理（2）主要部件的结构与工作原理（3）透射电子显微镜分辨率和放大倍数（二）教学要求理解透射电子显微镜的结构与成像原理，掌握其主要结构和工作原理，理解透射电子显微镜的 分辨率和放大倍数的涵义，并应用于实际。（三）重点与难点.重点透射电子显微镜的主要结构与工作原理、透射电子显微镜的分辨

7、率和放大倍数。.难点透射电子显微镜的主要结构与工作原理。第八章电子衍射（-）课程内容（1）概述（2）电子衍射原理（3）电子显微镜中的电子衍射（4）单晶体电子衍射花样标定（5）复杂电子衍射花样（二）教学要求了解电子衍射的涵义与作用，理解电子衍射的原理、应用，掌握单晶体电子衍射花样的标定， 了解复杂电子衍射花样。（三）重点与难点.重点电子衍射原理、电子显微镜中的电子衍射、单晶体电子衍射花样标定。.难点单晶体电子衍射花样标定。第九章高分辨透射电子显微术（一）课程内容（1）高分辨透射电子显微镜的结构特征（2）高分辨电子显微像的原理（3）高分辨透射电子显微镜在材料科学中的应用（二）教学要求了解高分辨透射

8、电子显微镜的结构特征，掌握高分辨电子显微像的原理及在材料科学中的应用。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点高分辨电子显微像的原理、高分辨透射电子显微镜在材料科学中的应用.难点高分辨电子显微像的原理第十章扫描电子显微镜(-)课程内容(1)电子束与固体样品作用时产生的信号(2)扫描电子显微镜结构和成像原理(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(-)教学要求掌握电子束与固体样品相互作用原理、产生的信号及其特点、用途；掌握扫描电微镜结构、成 像原理及主要性能；掌握表面形貌衬度原理、原子序数衬度原理，了解其应用。(三)重点与难

9、点.重点扫描电微镜工作原理、扫描电镜表面形貌衬度及原子序数衬度原理及其形貌观察；电子探针仪 的结构与基本工作原理。.难点电子束与固体样品相互作用原理、产生的信号及其特点。第十一章电子探针显微分析(一)课程内容(1)电子探针仪的结构与工作原理(2)电子探针仪的分析方法及应用(二)教学要求掌握电子探针仪的结构、工作原理与分析方法，了解电子探针仪额应用。(三)重点与难点.重点电子探针仪的结构、工作原理与分析方法。.难点电子探针的信号分析。第十二章其他显微结构分析方法（一）课程内容（1）X射线光电子能谱分析（2）红外光谱（3）激光拉曼光谱（4）原子吸收光谱（二）教学要求掌握X射线光电子能谱分析、红外光

10、谱、激光拉曼光谱和原子吸收光谱的基本原理，了解其设 备仪器及其应用。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点X射线光电子能谱分析、红外光谱、激光拉曼光谱和原子吸收光谱的基本原理。.难点X射线光电子能谱分析、红外光谱、激光拉曼光谱和原子吸收光谱的基本原理三、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实 验上机课程 实践小计第一章20002讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、2第二章20002讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、2第二早30003讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、2、3第四章20002讲授法、讨论法、研 究型教学方

11、法1、2、3第五章30003讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、2、3第六章20002讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、2、3第七章20002讲授法、讨论法、研1、2、3究型教学方法第八章40004讲授法、讨论法、演 示法、研究型教学方 法1、2、3第九章40004讲授法、讨论法、演 示法、研究型教学方 法1、2、3第十章30003讲授法、讨论法、演 示法、研究型教学方 法1、2、3第十一章30003讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、2、3第十二章20002讲授法、讨论法、研 究型教学方法1、2、3合计3200032注：1 .课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例 等教学方法）等。四、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现课堂点到、听课及回答问题、 参与讨论等的综合表现20%平时作业课后完成作业，主要考核学生 对每节课知识点的复习、理解 和掌握程度10%考核闭卷70%注：1 .分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。.考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。.考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。.考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。五、参考书目及学习资料（书名，主编，出版