现代材料分析方法 教学大纲

现代材料分析方法教学大纲一、课程基本信息1.课程代码：[具体代码]2.课程名称：现代材料分析方法3.英文名称：ModernMaterialAnalysisMethods4.课程类型：专业必修课5.学分/学时：[X]学分，[16X]学时（理论教学[12X]学时+实验教学[4X]学时）6.适用专业：[材料科学与工程等相关专业]7.先修课程：材料科学基础、物理化学等

二、课程目标1.知识目标系统掌握X射线衍射分析、电子显微镜分析、能谱分析、热分析、光谱分析等现代材料分析方法的基本原理。熟悉各类分析仪器的结构、性能及操作方法。理解各种分析方法在材料研究中的应用范围和局限性。2.能力目标能够运用所学分析方法对材料的微观结构、成分等进行分析和表征。具备根据分析结果解释材料性能与结构、成分之间关系的能力。培养学生的实验操作技能、数据分析处理能力以及解决实际问题的能力。3.素质目标培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风。激发学生对材料科学研究的兴趣和创新精神。提高学生的团队协作能力和沟通能力。

三、课程内容与学时安排

第一章X射线衍射分析（18学时）1.教学内容X射线物理学基础X射线的产生、本质及特性X射线与物质的相互作用X射线衍射方向布拉格方程倒易点阵与Ewald图解X射线衍射强度影响衍射强度的因素结构因子X射线衍射仪及实验技术衍射仪的结构与工作原理样品制备与实验参数选择X射线衍射图谱分析物相定性分析物相定量分析点阵参数测定2.教学方法课堂讲授：讲解X射线衍射分析的基本原理、公式推导等理论知识。多媒体演示：利用动画、图片等多媒体手段展示X射线的产生过程、衍射原理等，增强教学的直观性。实验演示：在实验室进行X射线衍射仪的操作演示，让学生了解仪器的实际操作过程。3.学时安排理论教学：12学时实验教学：6学时

第二章电子显微镜分析（22学时）1.教学内容透射电子显微镜（TEM）TEM的工作原理与结构电子光学基础成像原理与衬度机制样品制备技术TEM在材料分析中的应用扫描透射电子显微镜（STEM）STEM的特点与工作模式高分辨成像与微区分析扫描电子显微镜（SEM）SEM的工作原理与结构二次电子成像与背散射电子成像样品制备与观察SEM在材料分析中的应用电子能谱分析（EDS）EDS的工作原理与分析方法元素定性与定量分析EDS谱图解析2.教学方法课堂讲授：详细讲解电子显微镜的原理、结构及应用等知识。多媒体演示：播放电子显微镜的操作视频、典型图像等，帮助学生理解。实验教学：安排学生进行TEM、SEM及EDS的实验操作，让学生亲身体验仪器的使用过程。3.学时安排理论教学：14学时实验教学：8学时

第三章能谱分析（8学时）1.教学内容能谱分析的基本原理能谱仪的结构与工作过程能谱分析的特点与局限性能谱定量分析方法能谱分析在材料研究中的应用实例2.教学方法课堂讲授：讲解能谱分析的原理、方法等内容。案例分析：通过实际案例分析，加深学生对能谱分析应用的理解。讨论交流：组织学生讨论能谱分析中遇到的问题及解决方法。3.学时安排理论教学：6学时实验教学：2学时

第四章热分析（14学时）1.教学内容热分析概述热分析的定义、分类及特点热分析仪器的基本组成与工作原理差热分析（DTA）DTA的原理与仪器结构DTA曲线的解析DTA在材料研究中的应用差示扫描量热分析（DSC）DSC的原理与仪器结构DSC曲线的解析DSC与DTA的比较DSC在材料研究中的应用热重分析（TG）TG的原理与仪器结构TG曲线的解析影响热重曲线的因素TG在材料研究中的应用热分析联用技术DTATG联用DSCTG联用2.教学方法课堂讲授：系统讲解热分析的原理、仪器及应用等知识。实验演示：演示热分析仪器的操作过程，让学生直观了解实验操作。小组讨论：安排学生分组讨论热分析实验数据的处理方法和结果分析。3.学时安排理论教学：10学时实验教学：4学时

第五章光谱分析（16学时）1.教学内容光谱分析基础电磁辐射与光谱光谱分析仪器的基本组成红外光谱分析（IR）IR的基本原理与仪器结构红外吸收峰的产生与特征频率有机化合物的红外光谱解析IR在材料研究中的应用拉曼光谱分析（Raman）Raman散射原理与仪器结构Raman光谱与红外光谱的互补性Raman光谱在材料分析中的应用紫外可见吸收光谱分析（UVVis）UVVis的基本原理与仪器结构电子跃迁与吸收光谱定量分析方法UVVis在材料研究中的应用原子吸收光谱分析（AAS）AAS的基本原理与仪器结构原子吸收线的轮廓与变宽定量分析方法AAS在材料分析中的应用2.教学方法课堂讲授：讲解光谱分析的原理、仪器及应用等内容。多媒体教学：利用动画、光谱图等多媒体资源辅助教学，增强学生对光谱分析的理解。实验教学：安排学生进行光谱分析实验操作，培养学生的实验技能和数据分析能力。3.学时安排理论教学：12学时实验教学：4学时

四、课程考核1.考核方式：本课程采用多元化考核方式，综合评定学生成绩。考核方式包括平时成绩、实验成绩和期末考试成绩。2.成绩构成平时成绩（30%）考勤（10%）：包括旷课、迟到、早退等情况，严格记录考勤情况，无故旷课一次扣5分，迟到或早退累计三次扣5分。课堂表现（10%）：主要考察学生的课堂参与度、回答问题情况、与教师和同学的互动等，积极参与课堂讨论、回答问题准确且有独到见解的学生可获得较高分数。作业（10%）：布置适量的课后作业，作业完成质量高、按时交作业的学生可获得相应分数。实验成绩（30%）实验预习（10%）：检查学生的实验预习报告，要求内容完整、对实验原理和步骤理解清晰，预习不认真的学生酌情扣分。实验操作（10%）：观察学生在实验过程中的操作规范性、熟练程度以及对仪器设备的使用能力，操作规范、熟练完成实验的学生可获得较高分数。实验报告（10%）：根据实验报告的完整性、数据处理准确性、结果分析合理性以及报告书写规范程度进行评分。期末考试成绩（40%）：采用闭卷考试形式，考试内容涵盖课程所学的基本原理、方法、应用等知识点，题型包括选择题、填空题、简答题、分析计算题等，全面考查学生对课程知识的掌握程度。

五、教材及参考资料1.教材《现代材料分析方法》，[主编姓名]，[出版社名称]，[出版年份]2.参考资料《材料现代分析测试方法》，[主编姓名]，[出版社名称]，[出版年份]《X射线衍射分析原理与应用》，[主编姓名]，[出版社名称]，[出版年份]《电子显微镜分析技术》，[主编姓名]，[出版社名称]，[出版年份]《热分析技术及其应用》，[主编姓名]，[出版社名称]，[出版年份]《光谱分析教程》，[主编姓名]，[出版社名称]，[出版年份]相关学术期刊和网络资源，如《JournalofMaterialsScience》《MaterialsChemistryandPhysics》等，以及中国知网、万方数据等数据库。

六、大纲说明1.本大纲根据材料科学与工程专业的培养目标和要求制定，注重培养学生的实际操作能力和综合分析问题的能力。2.在教学过程