《光電功能材料》課程教學(xué)大綱

《光電功能材料》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145123203課程名稱（中/英文）：光電功能材料/PhotoelectricFunctionalMaterials課程類別：個(gè)性化選修課程學(xué)分：1.5總學(xué)時(shí)：24理論學(xué)時(shí)：24實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：0適用專業(yè)：材料物理適用對(duì)象：本科先修課程：材料物理，材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)境：多媒體教室開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介1.課程任務(wù)與目的《光電功能材料》是材料物理專業(yè)的一門專業(yè)選修課程。課程全面系統(tǒng)地闡述了具有光、電等功能材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用和發(fā)展動(dòng)向。并對(duì)納米和智能等特種物理功能材料進(jìn)行簡(jiǎn)述。在本課超導(dǎo)材料環(huán)節(jié)，將加入中國(guó)超導(dǎo)材料的研究發(fā)展歷史，及對(duì)世界范圍內(nèi)超導(dǎo)材料研究的貢獻(xiàn)，起到激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的為國(guó)爭(zhēng)光，投入科學(xué)研究的熱情。在本課程智能材料環(huán)節(jié)，介紹國(guó)家的中遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生勇于創(chuàng)新、服務(wù)祖國(guó)的理想信念。2.對(duì)接培養(yǎng)的崗位能力通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解功能材料在材料科學(xué)中的地位以及功能材料的特點(diǎn)；掌握典型的功能材料基本原理、材料類型以及主要用途，如能源材料、信息功能材料和智能材料等。使學(xué)生既有堅(jiān)實(shí)的功能材料物理基礎(chǔ)，又有一定的實(shí)用材料的基本性能和應(yīng)用知識(shí)。具備能夠從事光、電及特種功能材料相關(guān)工作的基本技能。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.3]能夠通過文獻(xiàn)研究建立并比較新能源材料制備、加工與應(yīng)用等復(fù)雜工程問題的多種方案。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)10.2]了解太陽能光伏和鋰離子電池等新能源材料領(lǐng)域的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)，理解和尊重世界不同語言、文化的差異性和多元化。2.課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，具體內(nèi)容如下：教學(xué)目標(biāo)1：通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)光電功能材料的應(yīng)用具有一定的認(rèn)識(shí)和理解，針對(duì)現(xiàn)階段功能材料的優(yōu)缺點(diǎn)，能夠發(fā)現(xiàn)問題，并且具有一定的分析問題和解決問題的能力，具備初步從事相關(guān)功能材料生產(chǎn)或科學(xué)研究的能力（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.3）教學(xué)目標(biāo)2：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)前沿的新能源材料相關(guān)的基本知識(shí)和基本原理，國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)，具備初步從事相關(guān)新能源材料科學(xué)研究的能力（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)10.2）四、教學(xué)課時(shí)安排（一）學(xué)時(shí)分配主題或知識(shí)點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐主題1功能材料概述221主題2導(dǎo)電材料441，2主題3介電材料221，2主題4壓電材料221，2主題5熱電材料221，2主題6光電材料221，2主題7光性功能材料881，2主題8納米材料和智能材料221，2合計(jì)2424五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)主題1功能材料概述1.教學(xué)內(nèi)容功能材料的概念、分類和特點(diǎn)；功能材料發(fā)展的現(xiàn)狀及展望；功能材料的相關(guān)學(xué)科及其與功能材料的關(guān)系。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是功能材料的分類及特點(diǎn)。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是新型功能材料的研究進(jìn)展、現(xiàn)狀及未來的展望。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時(shí)采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。結(jié)合我國(guó)功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生為國(guó)奮斗的理想信念。主題2導(dǎo)電材料1.教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)電性能相關(guān)的材料，包括導(dǎo)體材料、超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料、高分子導(dǎo)電材料及離子導(dǎo)電材料；各種材料的概念、特點(diǎn)、種類及應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料和離子導(dǎo)電材料的應(yīng)用。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是超導(dǎo)材料的超導(dǎo)機(jī)理和離子導(dǎo)電材料的導(dǎo)電機(jī)理。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時(shí)采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。在超導(dǎo)材料部分，加入我國(guó)超導(dǎo)材料的研究發(fā)展歷史及對(duì)世界范圍內(nèi)超導(dǎo)材料研究的貢獻(xiàn)，起到激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的為國(guó)爭(zhēng)光、投入科學(xué)研究的熱情。主題3介電材料1.教學(xué)內(nèi)容介電和鐵電材料的基本原理、現(xiàn)象和特征；常見的介電材料和鐵電材料的種類和應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是介電和鐵電材料的應(yīng)用。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是介電和鐵電性能產(chǎn)生的原理、現(xiàn)象及特征。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時(shí)采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。介紹日常生活中的介電材料實(shí)例，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和熱情。主題4壓電材料1.教學(xué)內(nèi)容壓電效應(yīng)的機(jī)理；壓電材料的參數(shù)及特征值；壓電材料的種類及其應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是壓電材料的種類及其應(yīng)用。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是產(chǎn)生壓電效應(yīng)的機(jī)理。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時(shí)采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。介紹壓電材料在未來儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用前景，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。主題5熱電材料1.教學(xué)內(nèi)容溫差電動(dòng)勢(shì)材料、熱電導(dǎo)材料和熱釋電材料的概念、原理、特性、種類及應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是溫差電動(dòng)勢(shì)材料、熱電導(dǎo)材料和熱釋電材料的基本概念。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是溫差電動(dòng)勢(shì)材料、熱電導(dǎo)材料和熱釋電材料的工作原理。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時(shí)采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。介紹生產(chǎn)及實(shí)驗(yàn)室常用熱電材料的應(yīng)用（熱電偶），提高學(xué)生對(duì)科研的興趣。主題6光電材料1.教學(xué)內(nèi)容光電子發(fā)射材料、光電導(dǎo)材料和光電動(dòng)勢(shì)材料的概念、原理、特性、種類及應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是光電子發(fā)射材料、光電導(dǎo)材料和光電動(dòng)勢(shì)材料的基本概念。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是光電子發(fā)射材料、光電導(dǎo)材料和光電動(dòng)勢(shì)材料的工作原理。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時(shí)采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。結(jié)合材料物理的專業(yè)特色（光伏方向），介紹我國(guó)是世界上的光伏大國(guó)，提升學(xué)生的愛國(guó)情懷。主題7光性功能材料1.教學(xué)內(nèi)容透光材料和光纖材料的概念、原理、特點(diǎn)及應(yīng)用；光致發(fā)光、電致發(fā)光、射線致發(fā)光和等離子發(fā)光的機(jī)理、特點(diǎn)及應(yīng)用；激光的基本原理、種類和應(yīng)用；紅外輻射材料和透紅外材料的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是各種光學(xué)材料的特點(diǎn)和應(yīng)用。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是理解各種光學(xué)效應(yīng)的機(jī)理。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時(shí)采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。開拓學(xué)生的知識(shí)面，對(duì)光性功能材料有更深層次的認(rèn)識(shí)。主題8納米材料和智能材料1.教學(xué)內(nèi)容納米材料的概念及其特殊效應(yīng)，智能材料的概念；納米顆粒、納米塊體、納米膜、納米復(fù)合材料和納米碳原子簇材料的基本知識(shí)及其特殊效應(yīng)和制備方法，智能材料的特性及其應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是納米材料的基本概念、各種納米材料和智能材料的基礎(chǔ)知識(shí)。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是納米材料的特殊效應(yīng)、智能材料的特性。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時(shí)采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。結(jié)合日常生活中的納米材料應(yīng)用實(shí)例，使學(xué)生對(duì)納米材料有更加深入的理解。六、學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定1.課程考核方式及比例本課程考核學(xué)生獲取知識(shí)的能力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新思維等；考核方式采用作業(yè)評(píng)測(cè)、課堂討論、文獻(xiàn)講解及ppt等多種形式全過程的考核，使學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定更加合理多樣，優(yōu)化課程評(píng)價(jià)體系，進(jìn)一步提升本課程教學(xué)效果。學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定表考核方式平時(shí)成績(jī)期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂討論文獻(xiàn)講解及ppt答辯項(xiàng)目小論文實(shí)驗(yàn)√√√成績(jī)比例%101020602.課程考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重本課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重如表所示：課程教學(xué)目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)考核評(píng)價(jià)方式權(quán)重（%）過程性考核期末考試合計(jì)作業(yè)課堂討論文獻(xiàn)講解ppt教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)2.3451025~3544~54教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)10.2651025~3546~56合計(jì)101020601003.課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）課堂討論（10%）積極主動(dòng)參加課堂討論，能夠針對(duì)討論問題提出自己獨(dú)到的見解，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)聯(lián)系討論問題的實(shí)際，提出行之有效的解決方案。較為積極地參加課堂討論，能夠針對(duì)討論問題提出較為合理的見解和認(rèn)識(shí)，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)聯(lián)系討論問題的實(shí)際，提出解決方案。參加課堂討論，能夠?qū)τ懻搯栴}有一定的認(rèn)識(shí)，能夠聯(lián)系討論問題的實(shí)際，提出一定的解決方案。基本能夠參加課堂討論，基本對(duì)討論問題有一定的認(rèn)識(shí)，基本能聯(lián)系討論問題的實(shí)際，基本能提出一定的解決方案。不參加課堂討論，不能針對(duì)討論問題提出自己的認(rèn)識(shí)，不能聯(lián)系討論問題的實(shí)際，不能提出解決方案。作業(yè)（10%）能夠獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量?jī)?yōu)秀，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題，并獲得正確結(jié)論。能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量較高，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決主要問題，并獲得正確結(jié)論。能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量符合要求，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決部分問題，并獲得有效結(jié)論。基本能夠獨(dú)立完成作業(yè)，完成質(zhì)量一般，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力基本符合要求。不能獨(dú)立完成作業(yè)，存在明顯抄襲現(xiàn)象，不具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論解決問題的能力。文獻(xiàn)講解（10%）非常熟悉文獻(xiàn)內(nèi)容，講解語言流暢，專業(yè)術(shù)語用語準(zhǔn)確，能合理控制講解時(shí)間，能對(duì)所講解文獻(xiàn)進(jìn)行合理的分析和再加工，正確地理解相關(guān)數(shù)據(jù)圖、表，能夠準(zhǔn)確回答提出的問題。熟悉文獻(xiàn)內(nèi)容，講解語言流暢，專業(yè)術(shù)語用語合適，能控制講解時(shí)間，能對(duì)所講解文獻(xiàn)進(jìn)行分析和再加工，理解相關(guān)數(shù)據(jù)圖、表，能夠正確回答提出的問題。較為熟悉文獻(xiàn)內(nèi)容，講解語言較為流暢，專業(yè)術(shù)語用語較為合適，能較好地控制講解時(shí)間，能對(duì)所講解文獻(xiàn)進(jìn)行一定地分析，較好地理解相關(guān)數(shù)據(jù)圖、表，能夠回答提出的問題?；臼煜の墨I(xiàn)內(nèi)容，講解語言基本流暢，專業(yè)術(shù)語用語基本準(zhǔn)確，基本能合理控制講解時(shí)間，基本能對(duì)所講解文獻(xiàn)進(jìn)行分析，基本能理解相關(guān)數(shù)據(jù)圖、表，能夠回答部分提出的問題。不了解文獻(xiàn)內(nèi)容，講解語言不流暢，專業(yè)術(shù)語用語錯(cuò)誤，不能控制講解時(shí)間，不能對(duì)所講解文獻(xiàn)進(jìn)行分析，不能理解相關(guān)數(shù)據(jù)圖、表，無法回答提出的問題。文獻(xiàn)ppt（10%）文獻(xiàn)查找緊密契合光電功能材料熱點(diǎn)主題，能清晰表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識(shí)，結(jié)構(gòu)合理，邏輯順暢，內(nèi)容完整詳實(shí)，具有清晰地層次性和連貫性，有深度和創(chuàng)新性，整體界面美觀、布局合理、層次分明、視覺效果好，字體設(shè)計(jì)恰當(dāng)、文字清晰，能夠引起強(qiáng)烈共鳴。文獻(xiàn)查找契合光電功能材料熱點(diǎn)主題，能較為清晰地表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識(shí)，結(jié)構(gòu)合理，邏輯順暢，內(nèi)容詳實(shí)，具有較好地層次性和連貫性，有一定的深度和創(chuàng)新性，整體界面進(jìn)行了設(shè)計(jì)、布局合理、層次分明、視覺效果較好，字體設(shè)計(jì)較為恰當(dāng)、文字清晰，能夠引起共鳴。文獻(xiàn)查找較為契合光電功能材料熱點(diǎn)主題，能表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識(shí)，結(jié)構(gòu)合理，邏輯較為順暢，內(nèi)容完整，前后有聯(lián)系，有一定的深度，整體界面較為美觀、布局合理、層次分明、有一定的視覺效果，文字清晰。文獻(xiàn)查找基本契合光電功能材料熱點(diǎn)主題，基本能清晰表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識(shí)，結(jié)構(gòu)基本合理，邏輯順暢，內(nèi)容基本完整，布局基本合理、層次基本分明，文字清晰。文獻(xiàn)查找與光電功能材料熱點(diǎn)主題無關(guān)，不能清晰表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識(shí)，結(jié)構(gòu)不合理，邏輯混亂，內(nèi)容空洞，未進(jìn)行ppt設(shè)計(jì)，布局不合理、層次不分明，文字不清晰。課程教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90-100）良好（80-89）中等（70-79）及格（60-69）不及格（0-59）教學(xué)目標(biāo)1熟悉各種光電功能材料的研究現(xiàn)狀，并能針對(duì)現(xiàn)階段功能材料的優(yōu)缺點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確熟練查找相關(guān)文獻(xiàn)，通過分析對(duì)比文獻(xiàn)，對(duì)光電功能材料所遇到的問題進(jìn)行分析和判斷，提出合理的意見或建議。理解各種光電功能材料的研究現(xiàn)狀，并能針對(duì)現(xiàn)階段功能材料的優(yōu)缺點(diǎn)，能夠熟練查找相關(guān)文獻(xiàn)，通過對(duì)比文獻(xiàn)，對(duì)光電功能材料所遇到的問題進(jìn)行分析和判斷，提出合理的意見或建議。了解各種光電功能材料的研究現(xiàn)狀，并能針對(duì)現(xiàn)階段功能材料的優(yōu)缺點(diǎn)，能夠查找文獻(xiàn)，通過文獻(xiàn)閱讀，對(duì)光電功能材料所遇到的問題進(jìn)行一定地分析和判斷，提出一定的意見或建議?；玖私飧鞣N光電功能材料的研究現(xiàn)狀，基本能夠查找文獻(xiàn)，通過文獻(xiàn)閱讀，對(duì)光電功能材料所遇到的問題進(jìn)行簡(jiǎn)單地分析和判斷，提出簡(jiǎn)單的意見或建議。不了解各種光電功能材料的研究現(xiàn)狀，不能查找文獻(xiàn)，無法對(duì)光電功能材料所遇到的問題進(jìn)行分析和判斷。教學(xué)目標(biāo)2熟練掌握現(xiàn)階段光電功能材料的基本知識(shí)和基本原理，準(zhǔn)確把握國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)，深刻理解光電功能材料的發(fā)展對(duì)各國(guó)經(jīng)濟(jì)文化和社會(huì)的影響，能夠立足專業(yè)，具有持續(xù)學(xué)習(xí)和探索功能材料的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)的能力。準(zhǔn)確掌握現(xiàn)階段光電功能材料的基本知識(shí)和基本原理，準(zhǔn)確理解國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)，理解光電功能材料的發(fā)展對(duì)各國(guó)經(jīng)濟(jì)文化和社會(huì)的影響經(jīng)濟(jì)文化和社會(huì)的影響，能夠立足專業(yè)，具有學(xué)習(xí)和探索功能材料的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)的能力。掌握現(xiàn)階段光電功能材料的基本知識(shí)和基本原理，理解國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)，能夠理解光電功能材料的發(fā)展對(duì)各國(guó)經(jīng)濟(jì)文化和社會(huì)的影響，具有一定地學(xué)習(xí)和探索功能材料的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)的能力?；菊莆展怆姽δ懿牧系幕局R(shí)和基本原理，了解國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)，基本理解光電功能材料的發(fā)展對(duì)各國(guó)經(jīng)濟(jì)文化和社會(huì)的影響，具有基本地學(xué)習(xí)功能材料的研究熱點(diǎn)的能力。不能掌握光電功能材料的基本知識(shí)和基本原理，不了解國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)，不能理解光電功能材料的發(fā)展對(duì)各國(guó)經(jīng)濟(jì)文化和社會(huì)的影響，不具有基本地學(xué)習(xí)功能材料的研究熱點(diǎn)的能力。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：（1）賀顯聰主編.功能材料基礎(chǔ)與應(yīng)用.化