《新能源材料与器件导论》教学大纲.docx

新能源材料与器件导论教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码:03134011课程性质：学科基础必修课学分：2学分学时：16学时（理论16学时）先修课程：无机化学后续课程：材料物理化学、新能源材料A、化学电源设计与制造等适用专业：新能源材料与器件开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明新能源材料与器件导论是新能源材料与器件专业本科学生的学科基础必修课。本课程主要是系统了解新能源（化学电源、核能、氢能、太阳能、燃料电池等）材料及器件基本理论、基本知识。通过该课程的学习，使学生能够系统的了解新能源材料科学的发展方向，掌握新能源材料组成、结构及各种新材料在能源转换中的应用，提高学生的总结归纳和自学新知识的能力，同时为学习后续课程新能源材料设计与制备和化学电源设计与制造等打下一定基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：了解新能源（化学电源、核能、氢能、太阳能、燃料电池等）材料及器件基本理论、基本知识，了解新能源材料与器件领域的理论前沿、应用前景和发展动态，熟悉新能源材料与器件专业领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，了解企业文化方面的知识。课程目标2：能够系统的了解新能源材料科学的发展方向，了解新能源材料组成、结构及各种新材料在能源转换中的应用，提高学生的总结归纳和自学新知识的能力，具有适应社会和工程技术发展的能力。课程目标3：通过对新能源最新研究进展的了解，培养学生较高的人文科学素养、较强的社会责任感和团队合作精神，树立正确远大的世界观，增强解决实际问题的决心和能力。三、课程目标与毕业要求新能源材料与器件导论课程教学目标对新能源材料与器件专业毕业要求的支撑见表Io表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度6.工程与社会6.1熟悉新能源材料与器件专业领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，了解企业文化方面的知识。课程目标1：了解新能源（化学电源、核能、氢能、太阳能、燃料电池等）材料及器件基本理论、基本知识，了解新能源材料与器件领域的理论前沿、应用前景和发展动态，熟悉新能源材料与器件专业领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，了解企业文化方面的知识。课程目标3：通过对新能源最新研究进展的了解，培养学生较高的人文科学素养、较强的社会责任感和团队合作精神，树立正确远大的世界观，增强解决实际问题的决心和能力。H12.终身学习12.2能够通过不断学习，具有适应社会和工程技术发展的能力。课程目标2：能够系统的了解新能源材料科学的发展方向，了解新能源材料组成、结构及各种新材料在能源转换中的应用，提高学生的总结归纳和自学新知识的能力，具有适应社会和工程技术发展的能力。M注：表中“H（高）、M（中V表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1 .能源概述1.1 解析新能源材料与器件专业人才培养方案的主要内容；L2能源概述；1.3能量转换与存储。教学要求：使学生了解新能源材料与器件专业人才培养方案的主要内容；了解能量转换与存储的基本知识。重点：能源发展、能量转换与存储。难点：能量转换与存储。21、32.化学电源概述2.1 化学电源工作原理；2.2化学电源分类；2.3锂离子电池概述；教学要求：使学生了解化学电源工作原理及分类；了解锂离子电池关键材料及电池制作工艺，以及锂离子电池的应用。重点：锂离子电池工作原理、正极材料、负极材料。难点：锂离子电池工作原理。41、2、33.太阳能电池概述3.1 太阳能电池发展概况；3.2 太阳能电池的工作原理；教学要求：使学生理解并掌握太阳能电池的工作原理；了解典型太阳能电池及其材料；了解太阳能电池应用。重点：太阳能电池的工作原理，典型太阳21、23.3几种典型太阳能电池及其材料；3.4太阳能电池应用。能电池，太阳能电池应用。难点：太阳电池工作原理、不同种类太阳能电池的特点。4.氢能及燃料电池概述4.1 氢能概述；4.2氢能应用；4.3燃料电池工作原理；4.4燃料电池技术的发展与应用。教学要求：使学生理解并掌握氢能、燃料电池工作原理及燃料电池的分类。重点：氢能应用、燃料电池工作原理、燃料电池的分类。难点：燃料电池工作原理及不同种类燃料电池的特点。21、2、35.生物质能概述5.1 生物质能的分类；5.2 生物质能利用的主要技术；5.3 生物质能开发利用的现状和前景。教学要求：使学生理解并掌握生物质能的分类和生物质能利用的主要技术；了解生物质能开发利用的现状和前景。重点：生物质能的分类和生物质能利用的主要技术。难点：生物质能利用的主要技术。21、2、36.核能材料概述6.1核能的特点；6.2核能的分类；6.3核能利用的现状与前旦乐O教学要求:使学生了解核能的特点和分类；了解核能利用的现状与前景。重点：核能的特点、核能的分类。难点：核能的特点。21、37.超级电容器概述7.1 超级电容器研究现状；7.2超级电容器原理；7.3超级电容器电极材料分类。教学要求：使学生了解超级电容器的特点和分类；掌握超级电容器原理。重点：超级电容器原理、超级电容器电极材料分类。难点：超级电容器原理。21、2合计16五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用讨论式教学和案例教学等，促进学生积极思考，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；本课程教学团队录制课程视频，建立线上课程，全方位开发学生的潜能。本课程配置多名教师，采用讲座模式授课，使学生能够系统的了解新能源材料与器件领域的理论前沿、应用前景和发展动态，旨在帮助大一学生正确认识就读的专业，加深对所学专业的感情，激发学习本专业的自豪感。六、课程资源1 .推荐教材：(1)王新东.新能源材料与器件M.北京:化学工业出版社,2019.(2)张玉兰.新能源材料概论M.北京:化学工业出版社,2022.2 .参考书：(1)王伟东.锂离子电池三元材料:工艺技术及生产应用M.北京:化学工业出版社.2015.(2)杨天华.新能源概论M.北京:化学工业出版社.2020.(3)义夫正树.锂离子电池：科学与技术M.北京:化学工业出版社.2015.3 .期刊:(1)尚飞,许积文,熊健等.面向工程教育认证的新能源材料与器件专业人才培养模式与课程体系建设探索J.高教学刊,2021,7(29):160-162+166.(2)崔博翔，刘艳红，牛鹏斌.新能源材料及其在电池中的应用J.信息记录材料,2021,22(10):234-236.(3)李世江.低碳新时代与数字化浪潮带来双重革命J.企业管理,2021,(09):10-11.(4)朱素冰,李扬超.“十三五”时期我国锂电正极材料发展成就J.新材料产业,2021,(04):9-14.(5)邓汝彬，梁德宁，黄国康等.NdFeB稀土永磁材料分析研究J.中国设备工程,2021,(12):242-243.4 .网络资源：(1)翟华嶂.新能源材料与器件.北京：中国大学MooC,2021.https:WWW'course163.orgcourseBlT-1461544166.(2)王辉.新能源材料.北京：中国大学MOOC,2021.https:WWW'course163.orgcourseNUDT-1458715163?from=searchPage&outVendor=ZWnlOOCPCSSjg.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑核节考环占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10(1)根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。(2)以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。442线上视频10(1)完成视频任务点为100分，以系统统计成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。(2)主要学习化学电源、太阳能电池、氢能、燃料电池、超级电容器、生物质能、核能等内容。442作业20(1)主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；(2)每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。866期末60(1)大作业成绩100分，以其在总评成绩中所占大作业的比例计入课程总评成绩。(2)主要考核化学电源、太阳能电池、氢能及燃料电池、超级电容器、生物质能、核能等内容。(3)题型为：简答题。302010合计：100分463420八、考核与成绩评定1 .考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、线上视频、作业、课程大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由课程大作业和过程性考核成绩组成。其中：课程大作业为100分(权重60%),课堂表现、线上视频和作业等过程性考核成绩为100分(权重40%)；过程性考核和大作业分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2 .过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x9090>x8080>x7070>x60x<60课堂表现25笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%o笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%o笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%o上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。线上视频25线上视频任务点全部完成。线上视频任务点完成90>x80o线上视频任务点完成80>x70o线上视频任务点完成70>x60o线上视频任务点完成X<60o作业50作业完整，思路清晰，准确率大于90%,字迹工整。作业完整，准确率大于80%,字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%o不交作业4次以内，准确率大于60%o不交作业5次以上，准确率小于60%o