《材料分析方法》教学大纲课程名称：材料分析方法课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：MaterialAnalysisMethod总学时/周学时/学分：40/4/2.5其中实验/实贱学时：4先修课程：《大学化学》、《材料科学基础》《无损检测技术》后续课程支撑：《材料失效分析》、《金属腐蚀与防护》授课时间：松山湖校区/星期二1-2节/星期四1-2节/1-10周授课地点：6B-202/6E-402授课对象：2018级金属材料1班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：易爱华/高级工程师、姜雄华/讲师答疑时间、地点与方式：（1）上课前20分钟、课间，以及课后在上课教室答疑：（2）课后在4B312室进行当面答疑：（3）利用网络等通讯手段进行签疑等。课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：《材料科学研究与测试方法》，朱和国主编，东南大学出版社，2017。教学参考资料：《材料分析方法》周玉等，机械工业出版社，2017年6月第3版课程简介：本课程是金属材料工程专业重要的学科基础课程之一，是连接基础课与专业课的桥梁，属专业基础类课程。课程主要介绍了材料的结构、组分以及性能等方面的检测设备和检测方法，重点介绍了不同测试表征设备的结构、原理以及应用，主要涉及X衍射分析、电子显微分析、热分析、光谱分析、色谱技术等。本课程是表征测试材料物相结构、化学组成、微观形貌和宏观性能之间关系的重要课程，通过本课程的学习，为学生学好后续专业课打下坚实基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：课程教学目标支撑毕业要求指标点毕业要求目标1：掌握运用专业基础知识分析金属材料C1.能够将数学、自然科学、工程基础和金属材料工1
1 《材料分析方法》教学大纲 课程名称：材料分析方法 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Material Analysis Method 总学时/周学时/学分：40/4/2.5 其中实验/实践学时：4 先修课程：《大学化学》、《材料科学基础》 后续课程支撑：《材料失效分析》、《金属腐蚀与防护》、《无损检测技术》 授课时间：松山湖校区/星期二 1-2 节/星期四 1-2 节/1-10 周 授课地点：6B-202/6E-402 授课对象：2018 级金属材料 1 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：易爱华/高级工程师、姜雄华/讲师 答疑时间、地点与方式：(1)上课前 20 分钟、课间，以及课后在上课教室答疑；（2）课后在 4B312 室进行当面答疑；（3）利用网络等通讯手段进行答 疑等。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《材料科学研究与测试方法》，朱和国 主编，东南大学出版社，2017。 教学参考资料：《材料分析方法》周玉等，机械工业出版社，2017 年 6 月第 3 版 课程简介：本课程是金属材料工程专业重要的学科基础课程之一，是连接基础课与专业课的桥梁， 属专业基础类课程。课程主要介绍了材料的结 构、组分以及性能等方面的检测设备和检测方法，重点介绍了不同测试表征设备的结构、原理以及应用，主要涉及 X 衍射分析、电子显微分析、热分析、 光谱分析、色谱技术等。本课程是表征测试材料物相结构、化学组成、微观形貌和宏观性能之间关系的重要课程，通过本课程的学习，为学生学好后续 专业课打下坚实基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握运用专业基础知识分析金属材料 C1.能够将数学、自然科学、工程基础和金属材料工
掌握材料的性能、组成以及结构的分析方法：掌握不同测工程间题的能力：程专业知识用于解决复杂工程问题。试表征设备的原理、结构及应用：了解不同研究方法和设具有通过文献检索研究进行总结、归纳C2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原备在金属材料应用中的区别与联系。和推演来分析，解决金属材料制备、加理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂金属材工领域的复杂工程问题，并能够获得有料工程问题，以获得有效结论。效结论的能力掌握金属材料结构/组成、性质、加工工艺、服役性能之间相互关系的基本规律，能够分析金属材料的成分设计、合金制备、加工过程中所涉及的工艺参C3.能够设计针对复杂金属材料工程问题的解决方数、生产流程及关键控制步骤，并根据案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工专业相关知识制度解决方案，满足特定艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑目标2：需求。社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。掌握材料的性能、组成与结构的关系，使用不同仪器设备能够设计与金属材料工程专业相关的C4.能够基于科学原理并采用科学方法对复杂金属测试表征材料的性能、组成以及结构：并获取有效数据，分析、测试、检验等实验，对金属材料材料工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解具备分析典型实验结果的能力，能根据所需，选用科学的工程相关的复杂工程问题进行研究，并释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。方法、恰当的仪器和合理的条件：学会使用专业的数据处通过信息综合得到合理有效的结论。C5.能够针对复杂金属材料工程问题，开发、选择与理和分析软件等。能够开发、选择及使用现代专业检测设使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术备、资源及技术来分析金属材料工程中工具，包括对复杂金属材料工程问题的预测与模涉及合金设计与制备、产品加工等方面拟，并能够理解其局限性。的复杂工程问题，并能够理解其局限性。能够应用现代工程工具和信息技术工2
2 掌握材料的性能、组成以及结构的分析方法；掌握不同测 试表征设备的原理、结构及应用；了解不同研究方法和设 备在金属材料应用中的区别与联系。 工程问题的能力； 具有通过文献检索研究进行总结、归纳 和推演来分析，解决金属材料制备、加 工领域的复杂工程问题，并能够获得有 效结论的能力 程专业知识用于解决复杂工程问题。 C2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂金属材 料工程问题，以获得有效结论。 目标 2： 掌握材料的性能、组成与结构的关系，使用不同仪器设备 测试表征材料的性能、组成以及结构，并获取有效数据， 具备分析典型实验结果的能力，能根据所需，选用科学的 方法、恰当的仪器和合理的条件；学会使用专业的数据处 理和分析软件等。 掌握金属材料结构/组成、性质、加工工 艺、服役性能之间相互关系的基本规 律，能够分析金属材料的成分设计、合 金制备、加工过程中所涉及的工艺参 数、生产流程及关键控制步骤，并根据 专业相关知识制度解决方案，满足特定 需求。 能够设计与金属材料工程专业相关的 分析、测试、检验等实验，对金属材料 工程相关的复杂工程问题进行研究，并 通过信息综合得到合理有效的结论。 能够开发、选择及使用现代专业检测设 备、资源及技术来分析金属材料工程中 涉及合金设计与制备、产品加工等方面 的复杂工程问题，并能够理解其局限 性。 能够应用现代工程工具和信息技术工 C3.能够设计针对复杂金属材料工程问题的解决方 案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工 艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑 社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 C4.能够基于科学原理并采用科学方法对复杂金属 材料工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解 释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 C5.能够针对复杂金属材料工程问题，开发、选择与 使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术 工具，包括对复杂金属材料工程问题的预测与模 拟，并能够理解其局限性
具，对金属材料制备、加工领域复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。C6.能够基于金属材料工程相关背景知识进行合理正确认识金属材料工程对于客观世界分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案和社会的影响。能够正确和客观的评价对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理针对复杂工程问题的金属材料工程专解应承担的责任。目标3业工程实践对环境、社会可持续发展的C7.能够理解和评价针对复杂金属材料工程问题的培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学影响。具有良好的语言文字表达能力，工程实践对环境、社会可持续发展的影响。的学习态度和思想意识：养成理论联系实际、科学严谨、能够撰写科技与行业报告和设计汇报C10.能够就复杂金属材料工程问题与业界同行及社认真细致、实事求是的科学态度和职业道德，积极落实人文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令、会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计才培养计划，使学生成为出色的、受社会所欢迎的工程技能够就金属材料相关的复杂工程问题文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备术人才。定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交与业界同行及社会公众进行有效沟通流。和交流。能够主动地、不断探索地、学以致用地更新和优化自身知识体系。C12.具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。理论教学进程表教学模式授课教学时教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题（线上/混合式数学方法作业安排师点)教程目标/线下3
3 具，对金属材料制备、加工领域复杂工 程问题进行预测与模拟，并能够理解其 局限性。 目标 3 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学 的学习态度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、 认真细致、实事求是的科学态度和职业道德，积极落实人 才培养计划，使学生成为出色的、受社会所欢迎的工程技 术人才。 正确认识金属材料工程对于客观世界 和社会的影响。能够正确和客观的评价 针对复杂工程问题的金属材料工程专 业工程实践对环境、社会可持续发展的 影响。具有良好的语言文字表达能力， 能够撰写科技与行业报告和设计汇报 文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令， 能够就金属材料相关的复杂工程问题 与业界同行及社会公众进行有效沟通 和交流。能够主动地、不断探索地、学 以致用地更新和优化自身知识体系。 C6.能够基于金属材料工程相关背景知识进行合理 分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案 对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理 解应承担的责任。 C7.能够理解和评价针对复杂金属材料工程问题的 工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 C10.能够就复杂金属材料工程问题与业界同行及社 会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计 文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一 定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交 流。 C12.具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习 和适应发展的能力。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
课程介绍、大纲讲解、材料分析方法概述、以及科学发展中的地位。重点：材料分析方法与材料发展关系课堂讲课程思政作业：要难点：材料分析方法的应用授，提供求学生每人至少阅目标3易爱华线下2绪论课程思政融入点：介绍材料分析方法的1网上资源读两篇与材料分析演变过程，并结合“35个卡脖子难题”自习有关的文章或书籍中的分析设备问题，培养学生的爱国精神。品体学基础、X射线的性质、X射线的产课堂讲目标1生及X射线谱、X射线与物质的相互作用授，提供品体学基础/X射线易爱华线下X射线的性质与特点1-24重点：X射线的散射与干涉网上资源目标2衍射物理基础自习难点：X射线与物质的相互作用劳埃方程与布拉格方程，X射线衍射基本原理及应用，物相定性分析与定量分析重点：X射线产生的原理、定性相分析课堂讲基本原理应用：X射线的衍射原理目标1难点：布拉格方程及其应用、X射线强授，提供2-3与X射线的多品衍易爱华线下4课后作业目标2度与元素种类的关系网上资源射分析及其应用自习课程思政融入点：X射线物相分析的特征峰可用于判断某种物质的存在，让学生理解事实判断要有理有据，不能弄虚作假，培养学生实事求是的科学态度。4
4 1 绪论 易爱华 2 课程介绍、大纲讲解、材料分析方法概 述、以及科学发展中的地位。 重点：材料分析方法与材料发展关系 难点：材料分析方法的应用 课程思政融入点：介绍材料分析方法的 演变过程，并结合“35 个卡脖子难题” 中的分析设备问题，培养学生的爱国精 神。 线下 课 堂 讲 授，提供 网上资源 自习 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读两篇与材料分析 有关的文章或书籍 目标 3 1-2 晶体学基础/X 射线 衍射物理基础 易爱华 4 晶体学基础、 X 射线的性质、 X 射线的产 生及 X 射线谱、X 射线与物质的相互作用 重点： X 射线的散射与干涉 难点：X 射线与物质的相互作用 线下 课 堂 讲 授，提供 网上资源 自习 X 射线的性质与特点 目标 1 目标 2 2-3 X 射线的衍射原理 与 X 射线的多晶衍 射分析及其应用 易爱华 4 劳埃方程与布拉格方程，X 射线衍射基 本原理及应用，物相定性分析与定量分 析 重点：X 射线产生的原理、定性相分析 基本原理应用； 难点：布拉格方程及其应用、X 射线强 度与元素种类的关系 课程思政融入点：X 射线物相分析的特 征峰可用于判断某种物质的存在，让学 生理解事实判断要有理有据，不能弄虚 作假，培养学生实事求是的科学态度。 线下 课 堂 讲 授，提供 网上资源 自习 课后作业 目标 1 目标 2
电子与固体表面的相互作用原理及产生的信号与应用：透射电镜原理与电磁透镜，像差及景深与焦长，透射电镜等课堂讲重点：透射电镜的工作原理目标1授，提供电子显微镜基础及线下易爱华4难点：扫描电镜、透射电镜与扫描探针3-4透射电镜的结构网上资源目标2透射电子显微镜显微镜的成像原理及区别，自习课程思政融入点：介绍目前国内透射技术现状与困境，引导学生树立为国奋斗的理想。扫描电子显微镜/原子探针显微镜/扫描课堂讲隧道显微镜的工作原理，仪器结构特点，扫描电子显微镜/目标1授，提供应用领域线下易爱华64-5课后作业原子探针显微镜/目标2网上资源重点：二次电子像：扫描隧道显微镜自习难点：成像质量多的影响因素X射线光电子能谱仪的工作原理，系统组表面分析技术（X课堂讲成，X射线光电子能谱，俄歇电子能谱分射线光电子能谱，目标1投，提供X射线光电子能谱析，X射线荧光光谱区别与联系易爱华线下A6俄歇电子能谱分网上资源目标2的分析应用重点：X射线光电子能谱的工作原理析，X射线荧光光自习难点：X射线光电子能谱定量分析谱)红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本课堂讲原理、特点、影响因素及应用；红外光目标1谱与拉曼光谱的联系及区别：授，提供红外光谱与拉曼光易爱华线下4光谱分析7其点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本目标2网上资源谱的区别条件、特征及定性分析：自习难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理5
5 3-4 电子显微镜基础及 透射电子显微镜 易爱华 4 电子与固体表面的相互作用原理及产生 的信号与应用；透射电镜原理与电磁透 镜，像差及景深与焦长，透射电镜等 重点：透射电镜的工作原理 难点：扫描电镜、透射电镜与扫描探针 显微镜的成像原理及区别。 课程思政融入点：介绍目前国内透射技 术现状与困境，引导学生树立为国奋斗 的理想。 线下 课 堂 讲 授，提供 网上资源 自习 透射电镜的结构 目标 1 目标 2 4-5 扫描电子显微镜/ 原子探针显微镜/ 扫描隧道显微镜 易爱华 6 扫描电子显微镜/原子探针显微镜/扫描 隧道显微镜的工作原理，仪器结构特点， 应用领域 重点：二次电子像； 难点：成像质量多的影响因素 线下 课 堂 讲 授，提供 网上资源 自习 课后作业 目标 1 目标 2 6 表面分析技术（X 射线光电子能谱， 俄 歇 电 子 能 谱 分 析，X 射线荧光光 谱） 易爱华 4 X 射线光电子能谱仪的工作原理，系统组 成，X 射线光电子能谱，俄歇电子能谱分 析，X 射线荧光光谱区别与联系 重点：X 射线光电子能谱的工作原理 难点：X 射线光电子能谱定量分析 线下 课 堂 讲 授，提供 网上资源 自习 X 射线光电子能谱 的分析应用 目标 1 目标 2 7 光谱分析 易爱华 4 红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本 原理、特点、影响因素及应用；红外光 谱与拉曼光谱的联系及区别； 重点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本 条件、特征及定性分析； 难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理 线下 课 堂 讲 授，提供 网上资源 自习 红外光谱与拉曼光 谱的区别 目标 1 目标 2