《微纳检测技术》课程教学大纲（本科）

1、微纳检测技术Measurement Technique for Micro-nano Technology课程编号：03410146学分：1.5学时：24 （其中：课堂教学学时：24 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学 时:0）先修课程：大学物理、传感器技术、测试技术、工程光学适用专业：测控技术与仪器、机械电子工程教材：微纳米测量技术，王伯雄编著，清华大学出版社，2006年8月第1版。一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）微纳检测技术是测控技术与仪器专业的一门专业选修课程，是为了让学生对微纳检 测技术的最新发展有所了解，以便紧跟学科前沿、开阔视野而开设的一门

2、双语教学课程。在 充分顾及学生的专业英语接受能力的同时，通过系统的讲学和自学，使学生掌握微纳米测量 技术的基本理论和方法、微纳米测量系统的工作原理及构成、以及对不同物理量的微纳米测 量应用，同时培养学生的自学能力、获取信息的能力、阅读和理解本专业外文参考文献和用 外文写作专业科技论文的能力，为将来进一步的科学研究和实际应用打下良好的基础。另外, 通过本课程的学习，培养学生综合运用前修课程中的相关知识来解决微纳米测量中的问题的 能力。该课程的教学实施以课堂教学为主和学生自学相结合的形式开展，要求学生利用课余时 间上网检索指定或自选内容的自学资料和参考文献，旨在帮助学生进一步熟悉和掌握微纳米 测量

3、技术的主要技术手段、基本原理，重点了解目前用于微纳米测量中常用的各类测量仪器 及系统。并通过对专业外文参考文献的检索和学习，跟踪目前微纳米测量技术中的新技术、 新理论和新方法。（二）课程目标.知晓微纳米测量技术中的常用方法，并能根据实际的测量需求选择合适的方法，构 建合理的测量方案或选择合适的测量仪器系统；.能针对利用微纳米测量的问题进行必要的文献检索和调研，了解本领域研究及应用现状，并了解本技术的国际前沿。三、课程内容及教学要求第一章 微纳米测量技术概述 Overview of Micro-Nano Measurement Technology1、教学内容(1)微纳米技术和微系统技术 Mic

4、ro-Nano Technology and MEMS Technology(2)测量和测量系统 Measurement and Measurement Systems(3)微纳米测量技术的意义及特点 Significance and Characteristics of Micro/Nano Measurement Technology(4)微纳米测量技术的研究内容及任务Research Contents and Tasks of Micro-Nano Measurement Technology2、教学要求了解微纳米技术和微系统技术的基本概念，测量和测量系统的构成，微纳米测量技术的 意义及

5、特点，以及发展现状。第二章 信号的传感及微型传感器Signal Sensing and Micro Sensors1、教学内容(1) MEMS 技术与微型传感器 MEMS Technology and Micro Sensors(2)加速度微传感器 Micro Acceleration Sensor(3)微型力、压力、应变传感器 Micro Force/ Pressure/ Strain Sensors(4)速度和流量传感器Speed and Flow Sensors(5)化学和生物传感器 Chemical and Biological Sensors2、学习要求了解各种信号的传感及微型传感器

6、，掌握各种微型传感器的工作原理及其典型应用。第三章 微纳米测量技术中的光学方法Optical Methods in Micro/Nano Measurement Technology1、教学内容(1 )三角法测量原理及应用 Triangulation Measurement Principle and Application(2)莫尔条纹法和投影条纹法 Moire Fringe Method and Projection Fringe Method(3)光学显微测量技术 Optical Microscopy Techniques(4)光干涉测量技术 Optical Interferometry

7、 Technology(5)激光扫描显微测量技术 Laser Scanning Microscopic Measurement Technology(6)扫描电子显微镜和原子力显微镜技术SEM and AFM2、教学要求了解微纳米测量技术中的光学方法，掌握各种方法的原理、光学测量系统的结构及应用。第四章 典型物理量和MEMS系统特征参数的测量技术 Measurement Techniques of Typical physical quantities and MEMS characteristic parameters1、教学内容(1) MEMS 器件几何结构特征参数测量 Measureme

8、nt of MEMS Devices Geometrical Structure Characteristic Parameters(2)表面粗糙度与表面微观形貌测量 Surface Roughness and Surface Micro Topography Measurements(3) MEMS 材料机械特性的测试 Test of MEMS Material Mechanical Properties(4)力、应力与应变的测量 Measurement of Force, Stress and Strain(5)微位移、速度、加速度和振动等微机械量的测量Measurement of Mic

9、ro displacement, Velocity, Acceleration and Vibration(6)声和超声等其他物理量的测量Measurement of Sound and Ultrasound2、教学要求了解典型物理量和MEMS系统特征参数的测量技术，掌握典型物理量的微纳米测量技术 应用，特别是微应力、微应变和微位移等的测量。四、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 计第一早40004讲授法目标2第二章60006讲授法目标2格, * 第二早60006讲授法目标1、目标2第四章80008讲授法、研究型教学 方

10、法目标1、目标2合计2400024注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；2.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。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注平时成绩以出勤率为主结合课堂随机 提问进行考核，主要考核学生 课堂的听课效果0.2PPT演讲以小组的形式，每组3-4人， 共同完成某一命题的调研、 PPT制作和演讲，主要考核学 生能够根据选题查阅文献资 料、对最新进展的了解情况、 PPT制作能力、英文演讲能力 以及沟通和团队协助能力0.4期末考试开卷，试卷题型填空题、选择 题、简答题和综合应用题等0.4六、课程目标达成度评价课程目标对应考核形式实际评测结果（学生达到的平均水平）课程目标1期末考试+平时成绩xlO%平均分（百分制）=65课程目标2英文PPT演讲+平时成绩xlO%平均分（百分制）=65七、参考书目及学习资料1、微纳米测量技术，王伯雄编著，清华大学出版社，2006年8月第1版。2、微纳