淺談材料分析與測試技術(shù)本科課程教學(xué)

摘要；材料分析與測試技術(shù)是一門技術(shù)性和實(shí)驗(yàn)方法性課程，作者通過分析材料分析和測試技術(shù)的重要性，以丑具有的特點(diǎn)，來談如何安排本科教學(xué)。

關(guān)鍵詞；分析與測試技術(shù) 特點(diǎn) 教學(xué)安排

中圖分類號；G527 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)02(b)-0187-01

材料分析與測試技術(shù)是一門技術(shù)性和實(shí)驗(yàn)方法性課程。開設(shè)這門課程主要是讓學(xué)生掌握基本的材料測試技術(shù)和分析方法。材料分析與測試技術(shù)是材料和冶金相關(guān)學(xué)科必修的公共技術(shù)基礎(chǔ)課。作者是主講這門的一名大學(xué)教師，鑒于對該課程的理解，同時(shí)結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及當(dāng)前社會發(fā)展，就這門課程的本科教學(xué)談?wù)勛约旱目捶āＮ恼聝?nèi)容包括以下三個方面，(1)課程的重要性。(2)課程的特點(diǎn)；(3)教師的課程教學(xué)安排。

1材料分析與測試技術(shù)的重要性

談材料分析與測試技術(shù)的重要性，應(yīng)該先從材料的重要性談起。材料是人類社會賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，材料的發(fā)展關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國防建設(shè)和人民生活水平的提高。材料學(xué)是研究材料的一門學(xué)科，其研究內(nèi)容包括材料的組成與結(jié)構(gòu)、合成、以及性質(zhì)等。材料分析與測試技術(shù)屬于材料學(xué)的范疇，在材料的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用。材料分析與測試主要包括兩個方面內(nèi)容：一物相鑒定和分析；二是性質(zhì)和性能測試。在這門課程中，教學(xué)內(nèi)容主要考慮物相鑒定和分析。

物相鑒定和分柝大致包括以下幾個部分，即組成鑒定、結(jié)構(gòu)研究和形貌分析。組分不同，材料不同，如鐵和木材，組分相同，結(jié)構(gòu)不同，材料也不同，如金剛石和石墨。組成和結(jié)構(gòu)相同，材料的形貌和粒徑大小不同，性質(zhì)可能不同，如球狀納米材料與帶狀納米材料性質(zhì)不同；同為球狀材料，粒子的粒徑不同其性質(zhì)也不同。在科學(xué)研究中，無論是天然的還是人工合成的材料，首先要做的是分析和測試，通過分析和測試來做物相鑒定和性質(zhì)研究。

材料分析與測試技術(shù)作為一門課程不僅是為培養(yǎng)材料分析與測試人員，同時(shí)也是為材料相關(guān)專業(yè)研究人員提供輔助知識和技術(shù)。

2材料分析與測試技術(shù)課程的特點(diǎn)

材料分析與測試技術(shù)是一門實(shí)驗(yàn)性課程，如果僅從測試角度考慮，它具有技術(shù)性，但要從材料分析以及測試原理考慮，它又具有很深的學(xué)術(shù)性，因此這門課程同時(shí)具有技術(shù)性和學(xué)術(shù)性的特點(diǎn)。

2.1材料分析與測試技術(shù)的技術(shù)性

材料測試是一門技術(shù)，具有技術(shù)性的特點(diǎn)，要求測試人員具備基本的學(xué)術(shù)能力和學(xué)科知識，但程度沒有學(xué)術(shù)性人才要求的那么高，技術(shù)人才更強(qiáng)調(diào)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用，知識滿足“必需、夠用”即可。與學(xué)術(shù)性人才相比，技術(shù)型人才需要更寬泛的知識面，同時(shí)要求有非常強(qiáng)的綜合運(yùn)用各種知識解決實(shí)際問題的能力和動手操作能力。

材料研究，常用到的儀器是x射線衍射儀，以該儀器測試人員應(yīng)具備的知識和能力，來說明材料分析與測試具有技術(shù)性的特點(diǎn)。作為測試人員首先做的工作是儀器的日常維護(hù)和調(diào)試，完成這個工作要求測試人員必須知道x射線的產(chǎn)生原理，作用和危害等，同時(shí)還能夠調(diào)控儀器，使其得到穩(wěn)定的高強(qiáng)度單色x射線。做這些工作需要廣泛的知識，如晶體學(xué)，電工，力學(xué)等和強(qiáng)的動手能力，如機(jī)械操作和計(jì)算機(jī)操作。在材料的測試方面，測試人員必須要有材料學(xué)的知識，如材料的性質(zhì)，材料加工，不同材料采用的測試方法，完成這些工作不僅需要知識，同時(shí)也需要測試人員積累的經(jīng)驗(yàn)。

2.2材料分析與測試技術(shù)的學(xué)術(shù)性

學(xué)術(shù)性具備兩個要素，一是研究性；二是創(chuàng)新性。研究是學(xué)術(shù)的來源，學(xué)術(shù)是研究的追求。研究是不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程。創(chuàng)新是任何學(xué)術(shù)研究的基本特征，沒有創(chuàng)新的學(xué)術(shù)不會真正推動學(xué)科的發(fā)展。

材料分析與測試不是一門簡單技術(shù)，主要在于一些材料分析與測試方法依附的背景知識較為深奧，如x射線衍射儀，電子顯微鏡等，對于這些儀器測試人員如果要簡單進(jìn)行樣品測試的話，可以說是技術(shù)，但是要進(jìn)行測試結(jié)果分析那就需要較強(qiáng)的學(xué)術(shù)能力了。測試結(jié)果的分析，測試人員除了需要學(xué)習(xí)廣泛的基礎(chǔ)知識，如，物理學(xué)，材料學(xué)和量子力學(xué)等之外，還需要進(jìn)行深入研究，在研究的同時(shí)實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)方法學(xué)以及與實(shí)驗(yàn)相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新。材料分析和測試技術(shù)對于材料的發(fā)展至關(guān)重要，從研究前景看，這個領(lǐng)域有很廣泛的拓展空間，大家知道在上個世紀(jì)，材料分析測試領(lǐng)域出現(xiàn)了很多的諾貝爾獎獲得者，如從事晶體X射線衍射研究的德國科學(xué)家勞厄，從事電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡研究的德國物理學(xué)家恩斯特.魯斯卡和瑞士物理學(xué)家羅格爾。

社會在進(jìn)步，材料科學(xué)不斷發(fā)展，材料分析與測試拽術(shù)必然要與時(shí)俱進(jìn)來滿足材料科學(xué)發(fā)展的要求。因此，對于從事材料分析測試方法研究的科研工作者有著很深的而且很廣的研究空間。研究是創(chuàng)新的手段，創(chuàng)新是研究的目的，在材料分析與測試技術(shù)的不斷的研究過程中，必然會出現(xiàn)不斷的創(chuàng)新。

3材料分析與測試技術(shù)課程教學(xué)安排

材料分析與測試技術(shù)作為冶金和材料學(xué)科的一門基礎(chǔ)專業(yè)技術(shù)課程，在安排教學(xué)時(shí)，要考慮兩個方面的因素：一是這門課程的特點(diǎn)，二是本科階段學(xué)生能夠掌握的程度，即老師講課應(yīng)該把握的深度和側(cè)重面。安排教學(xué)主要考慮兩個方面，一是教學(xué)時(shí)間的安排-二是教學(xué)內(nèi)容的安排。

材料分析與測試技術(shù)這門課程涵蓋的內(nèi)容很廣，包括了材料分析的許多方法，有些方法，如x射線衍射和電子顯微鏡等，所涉及的原理和分析所需的背景知識較廣而且較深，因此對于本科階段的學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)這門課程之前，首先要掌握與該課程相關(guān)的一些基礎(chǔ)知識。對于四年本科專業(yè)，這門課程從教學(xué)時(shí)間考慮，最好安排在學(xué)生的大三或大四階段，這樣安排學(xué)生會更容易掌握這門課程。從教學(xué)內(nèi)容考慮，老師在講授這門課程益廣而不宜太深，此外，最好把材料分析與測試技術(shù)與當(dāng)前的學(xué)術(shù)和科技前沿相結(jié)合，這樣可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)跟上科學(xué)發(fā)展。我這里所談的廣.是指老師應(yīng)當(dāng)盡可能讓學(xué)生全面地了解各種現(xiàn)代的材料分析和測試方法以及應(yīng)用，這對于學(xué)生就業(yè)以及將來從事材料方面的科研都是有益的。我在這類所談的教學(xué)內(nèi)容不宜太深。主要是從本科教學(xué)考慮，因?yàn)樵诖髮W(xué)階段學(xué)生要學(xué)習(xí)的課程非常多，而教學(xué)時(shí)間非常有限，因此課程要想廣，那就難以滿足非常深的要求。另外，這門課程涉及的內(nèi)容非常深而且非常廣，如果想真正要把這門課程涉及的每一個點(diǎn)都放大，那就需要做深入的學(xué)習(xí)和研究。作為本科教學(xué)內(nèi)容，我想讓學(xué)生初步了解這門課程所涉及的學(xué)術(shù)內(nèi)容就可以了，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握的是這門課程的技術(shù)性一面；即讓學(xué)生首先學(xué)會如何應(yīng)用方法去做材料測試和簡單的分析。

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