《材料科學(xué)基礎(chǔ)1料》課程教學(xué)大綱和課程簡(jiǎn)介

PAGEPAGE6《材料的分析方法[金]》課程簡(jiǎn)介課程編號(hào)：02014030課程名稱(chēng)：材料的分析方法[金]/Analysistechniquesofmaterials學(xué)分:4學(xué)時(shí)：64（課內(nèi)實(shí)驗(yàn)(踐)：14上機(jī)：課外實(shí)踐：）適用專(zhuān)業(yè)：金屬材料工程專(zhuān)業(yè)本科生建議修讀學(xué)期：第六學(xué)期開(kāi)課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬材料工程系先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：閉卷考試，期末考試成績(jī)70%，平時(shí)（包括實(shí)驗(yàn)）成績(jī)30%。教材與主要參考書(shū)目：教材與主要參考書(shū)目：主要教材：周玉，武高輝.《材料分析測(cè)試技術(shù)》，高等學(xué)校經(jīng)典暢銷(xiāo)教材.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007參考書(shū)目：1．李樹(shù)棠.《金屬X射線(xiàn)衍射與電子顯微分析技術(shù)》，北京：冶金工業(yè)出版社，19802．范雄.《金屬X射線(xiàn)學(xué)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社19893．P.Hirsch;AHowie;R.B.Nicholson;D.W.Pashley;M.J.Whelan.《ElectronMicroscopyofThinCrystals》，F(xiàn)irstEdition，NewYork.1965.1．金屬表面技術(shù)，劉江南，兵器工業(yè)出版社，1995年12月2．材料表面工程概論，趙文軫，西安交通大學(xué)出版社，1998年10月3．徐濱士，劉世參編著，表面工程新技術(shù)，國(guó)防工業(yè)出版社，2002年1月第1版4．G.Thomas.《TransmissionElectronMicroscopyofMetals》,JohnWiley,19625．戎詠華.《分析電子顯微學(xué)導(dǎo)論》，北京：高等教育出版社，20066．黃孝瑛.《材料微觀結(jié)構(gòu)的電子顯微學(xué)分析》，北京：冶金工業(yè)出版社，2008內(nèi)容概述：《材料的分析方法》是金屬材料工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)學(xué)位課程。材料的分析方法是一門(mén)分析、檢測(cè)和表征材料組成和微觀結(jié)構(gòu)的課程，材料研究工作者必須掌握材料的分析方法。主要內(nèi)容包括X射線(xiàn)衍射學(xué)、電子顯微學(xué)、X射線(xiàn)顯微分析幾大部分。突出了X射線(xiàn)衍射和電子衍射的基本理論、現(xiàn)代大型電子儀器的結(jié)構(gòu)原理和基本實(shí)驗(yàn)技能等重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)課堂講授與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，著力將最新科研成果用于課程教學(xué)和人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，最終使學(xué)生能夠獨(dú)立地進(jìn)行材料的分析和研究工作。Analysistechnologyofmaterialsisacoreandbasiccourseforthestudentsofspecialtyofmetallicmaterialengineering.Materialsscienceandengineeringisasubjectinvolvesthestudyofthepreparation,composition,microstructureandpropertiesofmaterials.Themicrostructureofmaterialscontrolsitsproperties.Analysistechnologyofmaterialsisacoursefortheanalysis,testingandcharacterizationofthecompositionandmicrostructureofmaterials,anditshouldbegraspedbythematerialsresearcher.ThelecturecontentofthiscourseinvolvestheX-raydiffraction,electronmicroscopyanalysisandX-raymicroscopyanalysis.Thepurposeofthiscourseistomakethestudentsgrasptheprincipleofmaterialsanalysismethodsofmiddleormoderntimes,theapplicationoftheinstrumentandthemethodofsamplespreparation,theinterpretationandanalysisoftheinformationobtainedintheexperiment.Finally,thiscoursewillmakethestudentsacquiredthecapabilityonconductingresearchbyadoptingreasonabletechnologiesbyoneself.《材料的分析方法[金]》教學(xué)大綱課程編號(hào)：02014030課程名稱(chēng)：材料的分析方法[金]/Analysistechniquesofmaterials學(xué)分:4學(xué)時(shí)：64（實(shí)驗(yàn)：14上機(jī)：課外實(shí)踐：）適用專(zhuān)業(yè)：金屬材料工程專(zhuān)業(yè)本科生建議修讀學(xué)期：6開(kāi)課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬材料工程系先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)《材料的分析方法》是金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了X射線(xiàn)衍射與電子顯微技術(shù)分析的原理、方法及應(yīng)用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生進(jìn)一步掌握本專(zhuān)業(yè)所需的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，利用X射線(xiàn)衍射與電子顯微技術(shù)對(duì)材料微觀組織、結(jié)構(gòu)、微區(qū)成分進(jìn)行觀察分析，了解材料制備、加工及服役過(guò)程中其微觀組織、結(jié)構(gòu)、微區(qū)成分的演化，對(duì)應(yīng)其性能的變化，進(jìn)而深入理解材料成分、工藝、結(jié)構(gòu)、性能之間關(guān)系。使學(xué)生系統(tǒng)掌握利用X射線(xiàn)衍射與電子顯微技術(shù)分析金屬材料微觀組織、結(jié)構(gòu)、微區(qū)成分所必需的基本理論、基本知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能，初步具備應(yīng)用所學(xué)衍射理論及電子顯微分析技術(shù)解決材料開(kāi)發(fā)及應(yīng)用過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題的能力。[對(duì)應(yīng)金屬材料專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案畢業(yè)要求：1-3、2-3、3-1、4-2]二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配本課程總學(xué)時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)為50學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為14學(xué)時(shí)；課程教學(xué)共有12章，具體內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排等如下表所示：課程內(nèi)容教學(xué)要求重點(diǎn)（☆）難點(diǎn)（△）學(xué)時(shí)安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)備注第一章X射線(xiàn)物理學(xué)基礎(chǔ)22X射線(xiàn)的產(chǎn)生及性質(zhì)BX射線(xiàn)譜A☆ΔX射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用A☆ΔX射線(xiàn)的防護(hù)C第二章X射線(xiàn)衍射的幾何理論6Bragg定律A☆倒易點(diǎn)陣A☆ΔEwald作圖衍射實(shí)驗(yàn)方法A☆Δ第三章X射線(xiàn)衍射的強(qiáng)度理論4單個(gè)電子和原子對(duì)X射線(xiàn)的散射A☆單胞對(duì)X射線(xiàn)的散射A☆Δ一個(gè)小晶體對(duì)X射線(xiàn)的散射AΔ一個(gè)小晶體衍射的積分強(qiáng)度B粉末多晶體衍射的積分強(qiáng)度A☆第四章多晶體分析方法42德拜粉末衍射法AX射線(xiàn)衍射儀A☆Δ點(diǎn)陣常數(shù)的精確測(cè)定B☆Δ第五章X射線(xiàn)物相分析44X射線(xiàn)物相定性分析A☆ΔX射線(xiàn)物相定量分析BΔ第六章電子光學(xué)基礎(chǔ)4電子顯微鏡基礎(chǔ)B電磁透鏡及其像差A(yù)☆Δ理論分辨本領(lǐng)場(chǎng)深和焦深B☆第七章透射式電子顯微鏡42透射式電子顯微鏡的主要結(jié)構(gòu)A☆Δ透射電鏡主要性能的測(cè)定B透射電鏡試樣制備B第八章電鏡中的電子衍射8電子衍射原理倒易點(diǎn)陣平面作圖A☆Δ電鏡中的成像A☆Δ多晶電子衍射花樣分析B☆單晶電子衍射花樣分析A☆Δ第九章電子顯微圖像解釋?zhuān)ㄒr度理論）42質(zhì)厚襯度像成像原理A☆Δ薄膜衍襯像成像原理A☆Δ衍襯像運(yùn)動(dòng)學(xué)理論簡(jiǎn)介B第十章掃描電顯微分析42掃描電鏡的結(jié)構(gòu)原理A☆掃描電鏡成像原理及圖像分析A☆Δ第十一章X射線(xiàn)顯微分析A☆Δ4第十二章X射線(xiàn)熒光分析A☆Δ2學(xué)時(shí)合計(jì)5014（教學(xué)基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建議實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）項(xiàng)目及學(xué)時(shí)分配本課程安排14學(xué)時(shí)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排如下：1．X射線(xiàn)晶體分析儀的結(jié)構(gòu)原理（2學(xué)時(shí)）2．立方晶系單相物質(zhì)粉末相的指標(biāo)化（2學(xué)時(shí)）3．綜合實(shí)驗(yàn)：用X射線(xiàn)衍射儀進(jìn)行物相定性定量分析（4學(xué)時(shí)）4．透射電鏡結(jié)構(gòu)原理及主要性能的測(cè)定（2學(xué)時(shí)）5．透射電鏡的圖像分析（2學(xué)時(shí)）6．掃描電鏡結(jié)構(gòu)原理、二次電子像觀察及微區(qū)成分分析（2學(xué)時(shí)）7．EBSD（背散射衍射技術(shù)）在材料分析中的應(yīng)用(選做)（2學(xué)時(shí)）四、教學(xué)方法與教學(xué)手段（1）以理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，完成教學(xué)內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生在材料研究中分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（2）采用“啟發(fā)－互動(dòng)式”教學(xué)。通過(guò)課堂討論、學(xué)生課后查資料、研討等形式，提高自主學(xué)習(xí)性。（3）采用“反向教學(xué)法”。選擇結(jié)合課程中的一些章節(jié)，通過(guò)對(duì)學(xué)生分組、自學(xué)、小組討論與備課、制作多媒體課件、學(xué)生上課、提問(wèn)與討論、總結(jié)與評(píng)估等這些過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。（4）采用多媒體教學(xué)法。每年更新多媒體課件，并在一定程度更新課程內(nèi)容。（5）材料分析方法隨著物理、化學(xué)以及電子、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的發(fā)展而發(fā)展，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些學(xué)科的進(jìn)展，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)中強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)教學(xué)效果。（5）加強(qiáng)平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定。平時(shí)成績(jī)依據(jù)出勤率、作業(yè)、課堂提問(wèn)與討論以及教學(xué)反向法教學(xué)環(huán)節(jié)等進(jìn)行綜合考評(píng)。五、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)閉卷考試成績(jī)占70%；平時(shí)成績(jī)（包括出勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、兼顧課堂提問(wèn)與討論等）占30%。平時(shí)出勤率占5%，作業(yè)占10%，課堂表現(xiàn)占5%，實(shí)驗(yàn)占10%。六、教材與主要參考書(shū)目1．教材：周玉，武高輝.《材料分析測(cè)試技術(shù)》，高等學(xué)校經(jīng)典暢銷(xiāo)教材，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007.2．主要參考書(shū)目：1）李樹(shù)棠.《金屬X射線(xiàn)衍射與電子顯微分析技術(shù)》，北京：冶金工業(yè)出版社，1980.2）范雄.《金屬X射線(xiàn)學(xué)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社1989.3）P.Hirsch;AHowie;R.B.Nicholson;D.W.Pashley;M.J.Whelan.《ElectronMicroscopyofThinCrystals》，F(xiàn)irstEdition，NewYork.1965.4）G.Thomas.《Tr