扫描电镜在航空类专业实验教学中的探索与实践

张霜银 汤志荔 索涛

摘  要：文章阐述了扫描电镜在航空类专业实验教学中的必要性，并针对目前实验教学现状和存在的问题，结合学科专业方向，对“飞行器结构设计与强度综合实验”课程中涉及的扫描电镜实验内容进行了探索和实践。通过优化教学内容，调整教学方案，初步总结出扫描电镜实验教学过程中的侧重点以及增加教学有效性和实用性的方法，获得了比较理想的教学效果。

关键词：实验教学;扫描电镜;教学改革

中图分类号：G640 文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）35-0029-04

Abstract： This paper expounds the necessity of SEM in the experimental teaching of aviation specialty， and in view of the current experimental teaching situation and existing problems， combined with the discipline direction， explores and practices the SEM experimental course involved in the course of "comprehensive experiment of aircraft structure design and strength". By improving the teaching methods and experimental teaching means， optimizing the teaching content， adjusting the teaching plan， the author preliminarily sums up the key points in the teaching process of Scanning Electron Microscope and how to increase the teaching effectiveness and practicability， and achieves ideal teaching effects.

Keywords： experimental teaching; Scanning Electron Microscope; teaching reform

材料的宏细微观本构理论与破坏过程是现阶段固体力学领域的研究热点，对于材料与结构在极端环境加载条件（如高温、高应变率）下的工程技术问题，单纯用力学实验的方法来直接测定材料的力学性能已远远不能解决此类问题，迫切需要从微观尺度来阐明其断裂和破坏机理。扫描电子显微镜（SEM）是用细聚焦的电子束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子等对样品表面或断口形貌展开观察和分析，SEM与能谱（EDS）组合可以进行成分分析，与电子背散射衍射技术（EBSD）结合，可以对材料的晶体结构、织构、位向等进行分析[1]。由于之前航空类专业未开设相关课程，导致学生毕业走向工作岗位或继续深造过程中，在遇到与材料微观分析相关的课题时缺乏理论基础和实践经验。

随着学科发展的需求，材料及结构的微观分析作为一种越来越普及和常用的研究手段，在飞行器设计与工程专业本科生及固体力学专业研究生教学中受到重视。……