“材料现代表征技术”在线课程建设教学改革探微

李红霞 毛启楠

一、课程简介

“材料现代表征技术”是一门在材料科学领域研究材料结构、组成、缺陷、性能，以及其变化规律等不可缺少的基础课程。通过学习该课程，学生可以正确地选择哪种仪器、怎样的方法，对研究结果又该如何分析等，从而进入并驰骋材料的迷人世界。

二、课程建设理念

第一，根据课程知识结构的特点，做到重点突出，层次分明，把重要材料表征技术的原理讲透。第二，授课内容注重理论和实际相结合，教师在授课过程中大量引用工程案例，通过科研实例，使理论知识更加形象具体，让本来难懂的原理变得易于被学生掌握。第三，在授课过程中，教师要注意将难度较大的知识点分解成容易理解的小知识点，激发学生的学习热情，加深学生对重点和难点知识的理解。第四，课程的每个章节都给出了学习目标，有助于学生综合把握进行所学知识。第五，课程针对每个章节给出了相应的练习题，让学生对所学知识进行测试，及时查缺补漏。第六，安排XRD、SEM和光谱等实验内容，让学生在实际操作中进一步掌握各类技术和仪器，加强学生对知识点的掌握。第七，注重线上线下相结合，一方面，加强线上资源的维护和完善，学生通过网络资源，可以很好地对所学知识查缺补漏，加深对相关知识的掌握和理解;另一方面，在线下，教师及时讲解学生在线上学习中遇到的问题，体现课程优势。

三、课程教学大纲

在第1周次，介绍材料现代表征技术的重要性，让学生深刻认识材料现代表征技术对材料发展、科技发展和人类社会发展的重大意义。同时，引导学生思考人生，帮助学生建立正确的人生观，激发学生多学科学习兴趣。

在第2周次，了解电磁波谱的波粒二象性，掌握常见的电磁波谱的产生机理，了解原子与分子的能态，掌握电磁辐射与材料的相互作用，掌握常见的晶体结构。

在第3周次，了解弹性散射和非弹性散射的产生机理，掌握入射电子束与固体作用产生的发射现象。

在第4周次，了解常见的材料现代表征技术，掌握XRD、SEM及光谱测试等原理，掌握X射线的产生、特征X射线谱，以及光电子、俄歇效应。

在第5周次，理解与掌握X射线衍射原理。

在第6周次，掌握X射线衍射几何条件，教学内容包括布喇格定律产生条件和应用。

在第7周次，掌握多晶体的衍射仪法研究，了解晶粒大小的计算，X射线物相分析。

在第8周次，多晶X射线衍射分析方法。学生做文献调研，开展PPT讲解、问题回答。

在第9周次，掌握电子衍射的基本原理，了解电子衍射仪花样的标定方法。理解分辨率的定义，电子衍射的基本原理，电子衍射和X射线衍射的区别。

在第10周次，掌握透射电子显微镜的基本原理和应用，了解样品制备、襯度、明暗场像。

在第11周次。掌握扫描电子显微镜和电子探针的基本原理，了解二次电子像、背散射电子像以及样品制备。

在第12周次，掌握AES，XPS的基本原理、特点、应用。了解仪器的结构、操作及谱图分析。

在第13周次，掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用，了解紫外可见吸收光谱仪的结构和使用方法。

在第14周次。掌握分子荧光光谱法的基本原理，发射谱和激发谱等基本概念。了解荧光光谱仪的结构，相应的实验测定技术，红外吸收光谱法的基本原理和应用，样品制备，红外光谱仪的操作，以及拉曼光谱的基本原理、特点、应用，并注意结合着红外光谱进行对比。

在第15周次，掌握基本的物相分析方法。了解X射线衍射仪的基本构造、样品制备、定量分析。

在第16周次，掌握样品的制备要求，了解SEM的基本构造、能谱的基本应用。

四、课程考核方式

本课程总成绩100分，由平时成绩和期末考试成绩（期末考试内容涵盖4章的全部内容）两部分组成，各占50%。平时成绩由线上学习和线下学习组成，线上学习占40%（其中线上课后习题占20%，最终在线考试成绩占20%），线下学习占10%，主要为课上研讨成绩。

※本文系杭州电子科技大学研究生在线课程建设项目资助，项目编号：ZXKC2020004;2020浙江省优秀研究生课程“材料现代表征技术”资助。

（作者单位：杭州电子科技大学）