《材料现代分析方法》教学天纲课程类别（必修/选修）：必修课程名称：材料现代分析方法课程英文名称：Modernresearchmethodsformaterials其中实验/实践学时：6总学时/周学时/学分：32/4/2.0先修课程：《大学化学》、《材料科学基础》《金属表面工程》、《金属腐蚀与防护》等后续课程支撑：授课时间：松山湖校区/星期一1-2节/星期三1-2节/1-8周授课地点：6C-204/6D-203授课对象：2019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/高级工程师答疑时间、地点与方式：（1）上课前20分钟、课间，以及课后答疑：（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（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。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：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：4.3能够设计与金属材料工程专业相关的分4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对掌握材料的性能、组成以及结构的分析方法：掌握不同测析、测试、检验等实验，对金属材料工程相金属材料工程领域复杂技术问题进行研究，包试表征设备的原理、结构及应用：了解不同研究方法和设关的复杂工程问题进行研究，并通过信息综括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综1
1 《材料现代分析方法》教学大纲 课程名称：材料现代分析方法 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Modern research methods for ma terials 总学时/周学时/学分：32/4/2.0 其中实验/实践学时：6 先修课程：《大学化学》、《材料科学基础》 后续课程支撑：《金属表面工程》、《金属腐蚀与防护》等 授课时间：松山湖校区/星期一 1-2 节/星期三 1-2 节/1-8 周 授课地点：6C-204/6D-203 授课对象：2019 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 答疑时间、地点与方式：(1)上课前 20 分钟、课间，以及课后答疑；（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。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 4.3 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 4. 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对 金属材料工程领域复杂技术问题进行研究，包 括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综
备在金属材料应用中的区别与联系。合得到合理有效的结论合得出合理有效的结论。目标25.使用现代工具：能够针对金属材料的设计掌握材料的性能、组成与结构的关系，使用不同仪器设备5.1能够开发、选择及使用现代专业检测设制备、加工等问题，开发、选择与使用恰当的测试表征材料的性能、组成以及结构，并获取有效数据备、资源及技术来分析金属材料工程中涉及技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，具备分析典型实验结果的能力，能根据所需，选用科学的合金设计与制备、产品加工等方面的复杂工对金属材料工程领域复杂问题进行预测与模方法、恰当的仪器和合理的条件：学会使用专业的数据处程问题，并能够理解其局限性。拟，并能够理解其局限性理和分析软件等。理论数学进程表授教学模式学课支撑课周次教学主题时教学内容（重点、难点、课程思政融入点）（线上/混教学方法作业安排教程目标合式/线下师课程介绍、大纲讲解、材料分析方法概述、以及科课程思政作业：要学发展中的地位。重点：材料分析方法与材料发展课堂讲授，关系，难点：材料分析方法的应用求学生每人至少阅目标1爱线下提供网上绪论1课程思政融入点：介绍材料分析方法的演变过程，读两篇与材料分析华资源自习并结合“35个卡脖子难题”中的分析设备问题，培有关的文章或书籍养学生的爱国精神。易课堂讲授，品体学基础、X射线的性质、X射线的产生及X目标1品体学基础/X射爱射线谱、X射线与物质的相互作用。重点：X射线线下提供网上X射线的性质与特点1-2目标2的散射与干涉，难点：X射线与物质的相互作用线衍射物理基础华资源自习2
2 备在金属材料应用中的区别与联系。 合得到合理有效的结论 合得出合理有效的结论。 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。 5.1 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。 5. 使用现代工具：能够针对金属材料的设计、 制备、加工等问题，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， 对金属材料工程领域复杂问题进行预测与模 拟，并能够理解其局限性 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 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 1 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
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X射线的衍射原易课堂讲授，目标1理与X射线的多用：难点：布拉格方程及其应用、X射线强度与元爱2-3线下提供网上课后作业品衍射分析及其素种类的关系目标2华应用资源自习课程政融入点：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，培养学生实事求是的科学态度。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。易课堂讲授，电子显微镜基础目标1重点：透射电镜的工作原理，难点：扫描电镜、透爱4线下提供网上3-4及透射电子显微透射电镜的结构目标2射电镜与扫描探针显微镜的成像原理及区别。华资源自习镜党史学习教育融入点：介绍国内第一台电镜的发明过程，学习共产党人为国家科技事业奋斗的精神。扫描电子显微镜/原子探针显微镜/扫描隧道显微镜易课堂讲投，扫描电子显微镜/目标1的工作原理，仪器结构特点，应用领域爱线下提供网上2原子探针显微镜/A课后作业重点：二次电子像目标2华资源自习难点：成像质量的影响因素扫描隧道显微镜表面分析技术（XX射线光电子能谱仪的工作原理，系统组成：X射线易课堂讲授，目标1光电子能谱，俄歇电子能谱分析的区别与联系。重射线光电子能谱，X射线光电子能谱爱线下提供网上5点：X射线光电子能谱的工作原理，难点：X射线光目标2俄歇电子能谱分的分析应用华资源自习电子能谱定量分析析)目标1易课堂讲授，红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本原理、特点、线下2光谱分析红外光谱与拉曼光6目标2影响因素及应用：红外光谱与拉曼光谱的联系及区爱提供网上3
3 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，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 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。 党史学习教育融入点：介绍国内第一台电镜的发明 过程，学习共产党人为国家科技事业奋斗的精神。 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 扫描电子显微镜/ 原子探针显微镜/ 扫描隧道显微镜 易爱华 2 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 5 表面分析技术（X 射线光电子能谱， 俄歇电子能谱分 析） 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，俄歇电子能谱分析的区别与联系。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 6 光谱分析 易爱 2 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 线下 课堂讲授， 提 供 网 上 红外光谱与拉曼光 目标 1 目标 2
别：重点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本条件、d资源自习谱的区别特征及定性分析：难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理及影响因素：红外光谱和拉曼光谱的区别和联系：课程思政融入点：通过讲解红外光谱中化学键的振动进而产生红外吸收，让学生懂得通过现象看本质。热重分析、差热分析和差示扫描量热法工作原理及目标1易课堂讲授，热失重和差示扫描应用，色谱的基础知识。重点：热重分析的定义、爱目标2线下提供网上量热法测试曲线的影响因素差热分析及差示扫描量热法定义、原理及热分析、色谱技术6应用：难点：热重及微商热重、差热分析及差示扫华分析资源自习描量热法异同点。易总结复习，答疑：重点：各种测试表征手段的原理目标1课堂讲授爱及应用：难点：各种测试表征手段的特点以及之间线下复习答疑7目标2答疑的区别和联系。华合计26学授课教项目类型（验证教学支撑课周次实验项目名称教学内容（重点、难点、课程思政融入点）师时方式综合/设计程目标XRD设备操作，学习XRD实验数据的处理，掌握XRD实验操作与数Highscore等数据处理软件。综合线下易爱华目标147-8据处理及应用分析重点：数据处理寻峰，难点：特征峰的辨认XPS数据处理及应学习XPS实验数据的处理，掌握利用XPS软件处理易爱华2综合线下目标200数据。用分析4
4 华 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 的原理及影响因素；红外光谱和拉曼光谱的区别和 联系；课程思政融入点： 通过讲解红外光谱中化学 键的振动进而产生红外吸收，让学生懂得通过现象 看本质。 资源自习 谱的区别 6 热分析、色谱技术 易 爱 华 2 热重分析、差热分析和差示扫描量热法工作原理及 应用，色谱的基础知识。重点：热重分析的定义、 影响因素差热分析及差示扫描量热法定义、原理及 应用；难点：热重及微商热重、差热分析及差示扫 描量热法异同点。 线下 课堂讲授， 提 供 网 上 资源自习 热失重和差示扫描 量热法测试曲线的 分析 目标 1 目标 2 7 复习答疑 易 爱 华 2 总结复习，答疑；重点：各种测试表征手段的原理 及应用；难点：各种测试表征手段的特点以及之间 的区别和联系。 线下 课 堂 讲 授 答疑 - 目标 1 目标 2 合计 26 周次 实验项目名称 授课教 师 学 时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验证/ 综合/设计） 教学 方式 支撑课 程目标 7-8 XRD 实验操作与数 据处理及应用分析 易爱华 4 XRD 设备操作，学习 XRD 实验数据的处理，掌握 Highscore 等数据处理软件。 重点：数据处理寻峰，难点：特征峰的辨认 综合 线下 目标 1 8 XPS 数据处理及应 用分析 易爱华 2 学习 XPS 实验数据的处理，掌握利用 XPS 软件处理 数据。 综合 线下 目标 2
重点：如何利用给出的数据得到所需的结果，难点：如何正确分峰合计6课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业实践考试71035目标14.3525.1830目标21048总计152065100备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第土二条规定，旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核，2）各项者核标准见附件所示大纲编写时间：2021年8月28日系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。系（部）主任签名：日期：2021年8月28日附件；作业评分标准5
5 重点：如何利用给出的数据得到所需的结果，难点：如何 正确分峰 合计 6 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 实践 考试 目标 1 4.3 7 10 35 52 目标 2 5.1 8 10 30 48 总计 15 20 65 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2021 年 8 月 28 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2021 年 8 月 28 日 附件： 作业评分标准
评分标准观测点A(100)B(85)C(70)D(O)概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误基本概念掌握程度（权重0.3）概念清楚，答题正确。较多。答题比较正确。确。解决问题的方案正确性（权重概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误解题思路清晰，计算正确。0. 4)答题比较正确。确。较多。按时完成，书写较为一般，未交作业或后期补交，不作业完成态度按时完成，书写工整、清晰，按时完成，书写清晰，主要符号、部分符号、单位按照规范执能辨识，符号、单位等不符号、单位等按规范要求执行。单位按照规范执行。（权重0.3)行。按照规范执行。实践评分标准评分标准观测点A(100)B(85)C(70)D(0)实践准备按时完成，内容完整、正确，按时完成，内容基本完整，书写延时完成，内容基本完整，未提交或后期补交，内容清晰。字迹清晰工整。能够辨识。不完整，不能辨识。（权重0.2)数据处理较基本规范，相关数据处理较不规范，相关实践过程数据处理规范，相关软件使用数据处理较为规范，相关软件使软件使用较熟练，数据结果软件使用不熟练，不能得熟练，能得到正确的数据结果用熟练，数据结果较合理（权重0.4)较合理到合理的数据结果6
6 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 基本概念掌握程度（权重 0.3） 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的方案正确性（权重 0.4） 解题思路清晰，计算正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 作业完成态度 （权重 0.3） 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行。 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行。 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行。 未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行。 实践评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(0) 实践准备 （权重 0.2） 按时完成，内容完整、正确， 字迹清晰工整。 按时完成，内容基本完整，书写 清晰。 延时完成，内容基本完整， 能够辨识。 未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识。 实践过程 （权重 0.4） 数据处理规范，相关软件使用 熟练，能得到正确的数据结果 数据处理较为规范，相关软件使 用熟练，数据结果较合理 数据处理较基本规范，相关 软件使用较熟练，数据结果 较合理 数据处理较不规范，相关 软件使用不熟练，不能得 到合理的数据结果
按时完成，内容全面，字迹清按时完成，内容基本完整，能够按时完成，部分内容欠缺，未提交或后期补交，内容总结报告晰、工整，分析合理，结果正辨识，工整，分析较合理，结果能够辨识，分析较合理，结不完整，不能辨识，分析（权重0.4)确。较正确。果基本正确。不合理，结果不正确。考试评分标准评分标准观测点A(90-100)B(80-89)C(60-79)D(0-59)概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误基本概念掌握程度概念清楚，答题正确。概念比较清楚，答题比较正确。确。较多。概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误解决问题的方案正确性解题思路清晰，计算正确。概念比较清楚，答题比较正确。确。较多。按时完成，书写较为一般，未提交试卷，不能辨识，按时完成，书写工整、清晰，按时完成，书写清晰，主要符号、部分符号、单位按照规范执符号、单位等不按照规范试卷完成态度符号、单位等按规范要求执行。单位按照规范执行。行。执行。7
7 总结报告 （权重 0.4） 按时完成，内容全面，字迹清 晰、工整，分析合理，结果正 确。 按时完成，内容基本完整，能够 辨识，工整，分析较合理，结果 较正确。 按时完成，部分内容欠缺， 能够辨识，分析较合理，结 果基本正确。 未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识，分析 不合理，结果不正确。 考试评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(80-89) C(60-79) D(0-59) 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确。 概念比较清楚，答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 试卷完成态度 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行。 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行。 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行。 未提交试卷，不能辨识， 符号、单位等不按照规范 执行