《納米材料與納米技術(shù)》課程教學(xué)大綱（本科）

1、納米材料與納米技術(shù)課程教學(xué)大綱張攔 李娟一、課程基本情況課程代碼：1061239015課程名稱(中/英文)：納米材料,與納米技術(shù)/Nanoterials and Nanotecnology課程類別：專業(yè)選修課開課學(xué)期：第6學(xué)期學(xué)分：2總學(xué)時(shí)：32理論學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：0適用專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)適用對(duì)象：本科先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)開課學(xué)院：環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介納米材料與納米技術(shù)是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的專業(yè)選修課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握納 米材料的基本概念、制備方法、結(jié)構(gòu)和性能特征以及表征方法，了解納米材料與技術(shù)對(duì)當(dāng)代社會(huì)的 影響，展望納米

2、科技的未來開展前景；通過本課程的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)大學(xué)生對(duì)納米材料和技術(shù)進(jìn)行認(rèn)知 與了解，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和；拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為培養(yǎng)高層次、綜 合性、有創(chuàng)新意識(shí)和能力的人才奠定一定的基礎(chǔ)。三、課程目標(biāo)1.課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐指標(biāo)點(diǎn)2.2能夠?qū)⒏叩葦?shù)學(xué)、大學(xué)物理等自然科學(xué)知識(shí)正確運(yùn)用于專業(yè)性問題的恰當(dāng)表述；指標(biāo)點(diǎn)7.1 了解分析檢測(cè)、化工技術(shù)及相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的開展前沿，掌握新技術(shù)、新產(chǎn)品和新工 藝動(dòng)態(tài)；指標(biāo)點(diǎn)7.2利用現(xiàn)代技術(shù)工具和信息手段，進(jìn)行分析方法研究、產(chǎn)品(精細(xì)品)開發(fā)和化工技 術(shù)工藝改造，具備開展初步科學(xué)研究和技術(shù)工程研發(fā)能力。2 .課程教學(xué)目標(biāo)(1)能夠理解、掌握納米

3、材料與納米技術(shù)的基本知識(shí)和基本理論。(2)能夠理解、掌握納米材料的制備方法、原理、工藝過程和表征方法。(3) 了解納米科技的研究進(jìn)展和應(yīng)用，啟迪學(xué)生的，拓寬其科學(xué)視野。3.教學(xué)內(nèi)容與課程教學(xué)目標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系4.課程思政元素課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法目標(biāo)1:能夠理解、掌握納 米材料與納米技術(shù)的基本 知識(shí)和基本理論。納米材料的分類、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，納米材料 的團(tuán)聚與分散，納米材料的外表修飾。.授課.啟發(fā)式教學(xué).翻轉(zhuǎn)課堂與討論4.多媒體目標(biāo)2：能夠理解、掌握納 米材料的制備方法、原理、 工藝過程和表征方法。納米材料的物理法、濕化學(xué)法及濕聲化學(xué) 法制備技術(shù)的基本概念與基本原理，介孔 材料的合成機(jī)理與制

4、備方法；電子顯微 鏡、激光粒度分析、X射線衍射線寬法、 X射線光電子能譜及熱分析技術(shù)等納米材 料表征手段。.授課.啟發(fā)式教學(xué).翻轉(zhuǎn)課堂與討論.案例分析和討論.多媒體目標(biāo)3: 了解納米科技的研 究進(jìn)展和應(yīng)用，啟迪學(xué)生 的，拓寬其科學(xué)視野。納米技術(shù)在陶瓷、環(huán)保、微電子學(xué)、化工、 生物工程、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用及未 來開展前景；納米材料的潛在危害。.授課.啟發(fā)式教學(xué).翻轉(zhuǎn)課堂與討論.多媒體從世 界納米科技的開展入手，引入我國納米科技的進(jìn)步及其開展歷程，揭示出我國科技開展中 表達(dá)的四個(gè)自信，艱苦奮斗，追求，勇于創(chuàng)新的精神。告訴學(xué)生要努力學(xué)習(xí)，為我國的科技進(jìn)步做 出自己的貢獻(xiàn)。四、教學(xué)內(nèi)容章緒論（2學(xué)

5、時(shí)）.教學(xué)內(nèi)容納米材料與納米技術(shù)開展歷史納米材料與技術(shù)開展概況納米材料熱點(diǎn)領(lǐng)域的新進(jìn)展.教學(xué)納米材料與納米技術(shù)的開展，納米材料與技術(shù)開展概況.教學(xué)難點(diǎn)高性能納米結(jié)構(gòu)材料的進(jìn)展.課程思政我國納米科技的進(jìn)步及其開展歷程一一四個(gè)自信，艱苦奮斗，追求，勇于創(chuàng)新的精神。章納米材料（4學(xué)時(shí)）.教學(xué)內(nèi)容納米材料的分類納米材料的性質(zhì)納米材料的團(tuán)聚與分散納米顆粒外表修飾.教學(xué)納米材料的性質(zhì)，納米材料的團(tuán)聚與分散，納米顆粒外表修飾.教學(xué)難點(diǎn)宏觀量子隧道效應(yīng)章納米粉體的制備（4學(xué)時(shí)）.教學(xué)內(nèi)容納米粉體材料的物理法制備納米粉體材料的濕化學(xué)法制備納米粉體材料的濕聲化學(xué)法制備.教學(xué)機(jī)械合金化法制備納米材料，納米粉體材料的

6、濕化學(xué)法制備.教學(xué)難點(diǎn)納米粉體材料的濕聲化學(xué)法制備章一維納米材料一一納米碳管（4學(xué)時(shí)）.教學(xué)內(nèi)容納米碳管的性質(zhì)及其應(yīng)用納米碳管的制備.教學(xué)納米碳管的制備.教學(xué)難點(diǎn)催化裂解法（CVD）制備納米材料.案例教學(xué)：碳納米管在功能材料領(lǐng)域的應(yīng)用章納米固體材料（4學(xué)時(shí)）.教學(xué)內(nèi)容納米固體材料的分類納米固體材料的微結(jié)構(gòu)及其特性納米陶瓷納米薄膜納米復(fù)合材料.教學(xué)納米固體材料的微結(jié)構(gòu)及其特性，納米陶瓷，納米薄膜.教學(xué)難點(diǎn)納米固體材料的微結(jié)構(gòu)及其特性章介孔材料（4學(xué)時(shí)）.教學(xué)內(nèi)容介孔材料的分類及特性介孔材料的合成機(jī)理介孔材料的制備介孔材料的應(yīng)用研究介孔材料研究熱點(diǎn)及未來趨勢(shì).教學(xué)介孔材料的合成機(jī)理，介孔材料的制備

7、，介孔材料的應(yīng)用.教學(xué)難點(diǎn)介孔材料的合成機(jī)理第七章納米材料的表征（4學(xué)時(shí)）1.教學(xué)內(nèi)容粒度表征形貌表征成分分析熱分析技術(shù)及宏觀性質(zhì)納米測(cè)試技術(shù)的開展.教學(xué)粒度表征，形貌表征，成分分析，熱分析技術(shù)及宏觀性質(zhì).教學(xué)難點(diǎn)粒度表征，形貌表征，成分分析4,翻轉(zhuǎn)課堂：對(duì)納米材料進(jìn)行粒度分析的方法與原理第八章納米材料與納米技術(shù)的應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）.教學(xué)內(nèi)容納米技術(shù)在陶瓷領(lǐng)域方面的應(yīng)用納米技術(shù)在陶瓷工業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用納米技術(shù)在微電子學(xué)上的應(yīng)用與前景納米材料在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用納米技術(shù)在生物工程及醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用納米技術(shù)在軍事領(lǐng)域上的應(yīng)用納米技術(shù)在其他領(lǐng)域上的應(yīng)用納米材料與納米技術(shù)的應(yīng)用前景.教學(xué)納米材料在化工生產(chǎn)中的應(yīng)

8、用，納米技術(shù)在軍事領(lǐng)域上的應(yīng)用，納米材料與納米技術(shù)的應(yīng)用前 景.教學(xué)難點(diǎn)納米技術(shù)在軍事領(lǐng)域上的應(yīng)用第九章納米材料的潛在危害（2學(xué)時(shí)）.教學(xué)內(nèi)容納米材料對(duì)環(huán)境的潛在危害納米材料對(duì)人的潛在危害.教學(xué)納米材料對(duì)環(huán)境和人的潛在危害.教學(xué)難點(diǎn)納米材料對(duì)人的潛在危害五、教學(xué)安排序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要 求指標(biāo)點(diǎn)1緒論21、37.1、 7.22納米材料41、32.2、7.23納米粉體制備41、2、32.2、7.1、7.24一維納米材料一納米碳管4l 2、32.2、7.15納米固體材料41、2、32.2、7.1 7.26介孔材料4l 2、32.2、7.1、7.27納米材料的表征41、2、32

9、.2、7.1、7.28納米材料與納米技術(shù)的應(yīng)用41、37.1、 7.29納米材料的潛在危害237.1、7.2合計(jì)32六、課程考核與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1 .課程考核本課程成總成績(jī)包括形成性評(píng)價(jià)（平時(shí)成績(jī)）和結(jié)果性評(píng)價(jià)（期末成績(jī)），形成性評(píng)價(jià)（平時(shí)成 績(jī)）占40%,結(jié)果性評(píng)價(jià)（期末考試成績(jī)）占60%。形成性評(píng)價(jià)包括慣（考勤、課堂表現(xiàn)等，5%）、課堂研討提問（15%）和課程匯報(bào)（20%）。期末考試采用閉卷，總分值100分，折算60%計(jì)入總成績(jī)。2 .課程教學(xué)目標(biāo)的考核3.成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（為平時(shí)成績(jī)的評(píng)定方法）序號(hào)課程教學(xué)目標(biāo)考核內(nèi)容考核1目標(biāo)1：能夠理解、掌握 納米材料與納米技術(shù)的 基本知識(shí)和基本理論。納米材料

10、的分類、結(jié)構(gòu)和性 質(zhì)，納米材料的團(tuán)聚與分散， 納米材料的外表修飾。慣課堂研討 課程匯報(bào) 期末考試2目標(biāo)2：能夠理解、掌握 納米材料的制備方法、 原理、工藝過程和表征 方法。納米材料的物理法、濕化學(xué)法 及濕聲化學(xué)法制備技術(shù)的基本 概念與基本原理，介孔材料的 合成機(jī)理與制備方法；電子顯 微鏡、激光粒度分析、X射線 衍射線寬法、X射線光電子能 譜及熱分析技術(shù)等納米材料表 征手段。慣課堂研討 課程匯報(bào) 期末考試3目標(biāo)3： 了解納米科技的 研究進(jìn)展和應(yīng)用，啟迪 學(xué)生的，拓寬其科學(xué)視 野。納米技術(shù)在陶瓷、環(huán)保、微電 子學(xué)、化工、生物工程、醫(yī)學(xué)、 軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用及未來開展 前景；納米材料的潛在危害。慣課堂

11、研討 課程匯報(bào) 期末考試本課程考核：平時(shí)成績(jī)占40%,期末考試占60%。平時(shí)成績(jī)包括慣（考勤、課堂表現(xiàn)等，5%）、課堂研討提問（15%）和課程匯報(bào)（20%）。課堂研討提問可以激發(fā)同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，能夠集中課堂精力，現(xiàn)場(chǎng)記錄打分。但由于課時(shí)有限，問 題挖掘受條件，還要綜合考慮題的難度和學(xué)生的理解情況。課程匯報(bào)PPT杜絕相互抄襲及資料原樣 抄襲，要求根據(jù)自己對(duì)所查閱資料的理解，參考一些文獻(xiàn)，組織內(nèi)容制作PPT進(jìn)行匯報(bào)。通過課程 匯報(bào)，加深對(duì)納米技術(shù)的認(rèn)識(shí)，了解前沿研究進(jìn)展，培養(yǎng)和提高學(xué)生的。具體的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：平時(shí)成績(jī)的評(píng)定方法考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估工程 及權(quán)重(90100 分)良好（8090分

12、）中等（7080分）及格（6070分）不及格 （60 分）慣 (5%)考勤全勤，課堂 互動(dòng)積極，聽課 認(rèn)真缺勤1次，課堂 互動(dòng)較為積極， 聽課認(rèn)真缺勤12次，課 堂能夠互動(dòng)，聽 課較為認(rèn)真缺勤2次以上， 課堂互動(dòng)較少， 聽課狀況一般缺勤3次以上， 課堂互動(dòng)少，聽 課狀況一般課堂研討提問 （15%）預(yù)習(xí)非常充分， 積極參加課堂 討論，并有自己 獨(dú)到的見解預(yù)習(xí)較為充分， 積極參加課堂 討論預(yù)習(xí)基本充分， 能夠主動(dòng)參加 課堂討論預(yù)習(xí)基本充分， 能夠參加課堂 討論無預(yù)習(xí)，不能參 加課堂討論課程匯報(bào) （20%）PPT制作質(zhì)量 好，能夠靈活運(yùn) 用所學(xué)知識(shí)和 理論解釋問題， 匯報(bào)效果好，講 解清楚，在規(guī)定

13、時(shí)間內(nèi)完成匯 報(bào)PPT制作質(zhì)量 較好，匯報(bào)效果 較好，講解較為 清楚，沒有在規(guī) 定時(shí)間內(nèi)完成 匯報(bào)PPT制作質(zhì)量 一般，匯報(bào)效果 一般，講解基本 清楚，沒有在規(guī) 定時(shí)間內(nèi)完成 匯報(bào)PPT制作質(zhì)量 較差，匯報(bào)效果 一般，講解不夠 清楚，沒有在規(guī) 定時(shí)間內(nèi)完成 匯報(bào)缺席或沒有完成PPT匯報(bào)期末考試試卷題型共分為五大類型，包括：填空題、選擇題、名詞解釋、簡(jiǎn)答題、論述題?？?試內(nèi)容覆蓋面廣，基本涉及各章節(jié)內(nèi)容，考試內(nèi)容符合教學(xué)大綱要求。七、教材、參考書目、重要文獻(xiàn)以及課程網(wǎng)絡(luò)資源建議教材：徐志軍，初瑞清.納米材料與納米技術(shù)（版）.化學(xué)工業(yè)，2010參考書：1劉吉平，郝向陽.納米科學(xué)與技術(shù)，北京：科學(xué)，20032曹茂盛，等.納米材料導(dǎo)論，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，20013張立德，牟季美.納米材料和納米結(jié)構(gòu)，北京：科學(xué)，2011徐國財(cái)，張立德.納米復(fù)合材料，北京：化學(xué)工業(yè)，2002 黃惠忠.納米材料分析，北京：化學(xué)工業(yè)，20036朱靜，等.納米材料與器件，北京：清華大學(xué)，20037徐云龍，趙崇軍，錢秀珍.納米材料學(xué)概論（版），上海：華東理工大學(xué)，2008 許并社.納米材料及應(yīng)用技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)，2004課程網(wǎng)絡(luò)資源：（1）超星爾雅學(xué)習(xí)通等教學(xué)軟件；00325C002 哈爾濱工業(yè)大學(xué)納米技術(shù)幕課;ttps: icou