陈凤娟 金学坤

摘 要：透射电镜是《材料分析方法》教学中的难点，结合教学实际和该内容自身的特点，提出了横向比较、结合实验教学等方法来促进这一内容的教学，进一步提升教学效果。

关键词：透射电镜;横向比较;实验教学

Discussion on the Teaching Method

of Transmission Electron Microscope in Material Analysis Method

Chen Fengjuan Jin Xuekun

School of Physics Science and Technology，Xinjiang University XinjiangUrumqi 830046

Abstract：Transmission electron microscopy is a difficult point in the teaching of "Material Analysis Methods".Combining the teaching practice with the characteristics of the content itself，it proposes horizontal comparison and combined with experimental teaching to promote the teaching of the content，and further enhances the teaching effect.

Key words：Transmission electron microscopy;Horizontal comparison;Experimental teaching

《材料分析方法》是材料科学与工程学科的一门专业基础课，是关于材料分析理论及技术的一门课程。学好该课程是正确认识和理解材料成分、结构、加工和性能四要素，合理设计材料的加工工艺，实现材料性能控制的前提。

透射电镜是这门课程的核心内容之一，所占篇幅较大，概念和理论较多，且内容比较抽象，一直以来是教学的难点和重点。但是，该部分内容对于材料表征和应用来说又非常重要。因此，如何开展好透射电镜基本原理和结构，及其在科研工作中实际应用的研究，就显得格外重要。

本文结合透射电镜该部分内容的自身特点，通过与光学显微镜横向比较，分析了透射电镜的工作原理、优势及具有物相分析和组织观察两种功能的原因。通过与实验教学结合，加深了学生对透射电镜工作原理和应用的视觉感悟，提出了课堂教学与实验教学相结合的高效的教学方法，取得了良好的教学效果。

1 横向比较，加强理论学习

在以往的教学当中，对透射电镜的工作原理，由于学生初次接触理解困难，导致学生领悟不透，不能很好地掌握该技术。因此，我们应该重视透射电镜理论知识的学习，加深对该内容的研究。

1.1 明确学习目的

透射电镜的工作原理，仍然是阿贝成像原理。即平行光束受到具有周期性特征物体的散射作用在物镜的后焦面形成各级衍射谱，各级衍射波重新在像平面上形成反映物的特征的像。在讲解该部分时需要强调学习目的，使学生明白透射电镜具有两大功能（物相分析和组织观察），即通过透射电镜可以得到衍射谱和物像，启发学生去探究采取何种措施可以获得衍射谱和物像。

1.2 横向比较，分析原理

光学显微镜和透射电镜的工作原理均是阿贝成像原理。但是，两者又有着明显不同。首先，光源不同。光学显微镜的光源是日光，而透射电镜的光源是由电子枪产生的电子束，同时高压电场将该电子束加速到所需的能量，从而达到高质量的成像。其次，透镜不同。光学显微镜的透镜是玻璃透镜，而透射电镜的成像部分则采用电磁透镜进行三级逐步放大，放大倍数可达数百万，从而获得原子级的分辨率，来直接观测原子像。

此外，与光学显微镜相比，透射电镜兼具物相分析和组织观察两种功能。在透射电镜中，这两种功能主要是通过改变中间镜的电流实现的。当中间镜的物面取在物镜的像面上时，则将图像进一步放大，即得到图像;当中间镜聚焦，物面取在物镜的后焦面时，则将衍射谱放大，即得到衍射花样。这就是透射电镜既能得到衍射花样又能观察到图像的原因。

1.3 总结归纳

在光学显微镜和透射电镜的光源、透镜和成像模式横向比较的基础上，可以更加明确透射电镜的优势。比如，高的图像分辨率，微区物相分析以及立体丰富的信息，从而加深对透射电镜工作原理的理解，促进透射电镜在教学、科研等实际工作中的应用。

2 结合实验教学，加深理解

透射电镜的理论性较强，比较抽象。研究发现，眼、耳等多种感官并用，学习效率最高。仅凭课堂中的理论教学学生很难深入理解，若结合现场观摩实验并倾听教师讲解实验仪器等方式，则可把透射电镜的结构、工作原理和应用等过程直观形象地展现在学生面前，加深学生对透射电镜理论知识和实际应用的理解。

实验教学是一个师生共同学习践行的过程，可以提高学生探索知识的积极性，并改进课堂教学效果和教学质量。在教师的指导下，首先，学生进行透射电镜实验目的、实验原理和实验步骤的设计，为开展实验做好准备工作。然后，教师现场讲解透射电镜的原理、结构等知识，并与课堂上的理论教学相对照，加深学生对透射电镜的理解。同时，选取某一样品，教师现场进行透射电镜的测试，说明透射电镜在形貌和物相分析方面的应用。最后，教师要求学生对测试结果进行分析和总结，写出实验报告。在教师指导学生开展透射电镜实验的过程中，学生将课堂所学知识和实驗过程中的实际问题相结合，加深了对课堂理论知识的理解，提高了他们的学习创造能力。

通过课堂教学和实验教学多种教学方式的结合，可调动学生学习的兴趣，提高学习效果，并培养学生获取知识的能力。

3 总结

总之，透射电镜是《材料分析方法》课程中非常重要的一部分内容。通过该部分内容的讲授，可以增进学生对透射电镜理论知识的理解，培养学生将其应用在科研和工作中的能力，锻炼学生的创造性思维。笔者对如何加强学生对透射电镜理解的问题进行了思考，在教学手段上进行了实践，取得了较好的教学效果。在今后的教学工作中，仍需要不断尝试，进一步提高教学效果并培养学生的创新能力。

参考文献：

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[2]于翔，王延伟.材料分析方法与测试技术教学改革初探[J].课程教育研究，2012，11：252.

[3]邹勇进，向翠丽，马传国.《材料现代分析方法》课程教学的改革与实践[J].科技视界，2016，53.

作者简介：陈凤娟（1984-），女，博士，副教授，主要从事光电材料方面的教学科研工作。