《硅材料生產(chǎn)技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《硅材料生產(chǎn)技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145223201課程名稱（中/英文）：硅材料生產(chǎn)技術(shù)/TechnologyofSiliconMaterialProduction課程類別：個(gè)性化方向/模塊課程學(xué)分：3.5總學(xué)時(shí)：56理論學(xué)時(shí)：40實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：16適用專業(yè)：材料物理專業(yè)適用對象：本科先修課程：半導(dǎo)體物理與器件，材料物理，材料研究與測試方法教學(xué)環(huán)境：多媒體教室/實(shí)驗(yàn)室開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡介1.課程任務(wù)與目的《硅材料生產(chǎn)技術(shù)》是材料物理專業(yè)的一門專業(yè)方向特色課程。課程內(nèi)容共分為四部分，從直拉單晶硅和鑄錠多晶硅的制備開始、到硅片切割和太陽能電池片制備，涵蓋了大部分光伏產(chǎn)業(yè)鏈，涉及了硅材料相關(guān)的理論基礎(chǔ)、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、檢測手段等。通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握晶體硅太陽能電池生產(chǎn)流程、工藝原理及設(shè)備操作，著重學(xué)生分析、解決問題能力的培養(yǎng)，并建立理論聯(lián)系實(shí)際的思維方法。通過對目前地球能源狀況的了解及社會(huì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生深切了解節(jié)能環(huán)保對整個(gè)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要性，引導(dǎo)學(xué)生建立節(jié)能環(huán)保意識(shí)。通過案例分析、安全教育和規(guī)章制度的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)寬基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的具有社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)使命感，富有工程素養(yǎng)和工程實(shí)踐能力，掌握安全科學(xué)、技術(shù)的基礎(chǔ)理論和方法，能為國家富強(qiáng)、社會(huì)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)的技術(shù)人才。2.對接培養(yǎng)的崗位能力課程內(nèi)容與光伏企業(yè)晶體硅太陽能電池制造和技術(shù)崗位對接，學(xué)生能夠完成工程設(shè)計(jì)和技術(shù)改造任務(wù)，并在新能源材料的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中進(jìn)行局部或整體創(chuàng)新。培養(yǎng)學(xué)生具備制定生產(chǎn)方案、調(diào)整工藝參數(shù)、進(jìn)行產(chǎn)品測試的能力，為學(xué)生從事太陽能光伏研究、技術(shù)開發(fā)和和產(chǎn)品生產(chǎn)等工作奠定基礎(chǔ)，使學(xué)生具備在新能源材料相關(guān)領(lǐng)域工作的能力。三、課程教學(xué)目標(biāo)1.課程對畢業(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)3.1]掌握太陽能光伏和鋰離子電池等新能源材料制備、加工及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.1]能夠基于科學(xué)原理和專業(yè)理論，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析太陽能光伏和鋰離子電池等新能源材料領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.2]能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，針對新能源材料領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析，并進(jìn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)。2.課程教學(xué)目標(biāo)對應(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：學(xué)習(xí)結(jié)晶和定向凝固基礎(chǔ)理論，掌握及運(yùn)用結(jié)晶和定向凝固理論分析、解釋及控制晶體的生長過程及晶體硅中雜質(zhì)的控制；能夠?qū)Y(jié)晶過程進(jìn)行分析，揭示熱場控制與晶體硅質(zhì)量之間的關(guān)系，能夠?qū)⒗碚摲治鲇糜趯?shí)際案例，比較硅材料制備加工方案的優(yōu)缺點(diǎn)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.3）教學(xué)目標(biāo)2：通過硅材料專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握直拉單晶硅、鑄造多晶硅、硅片切割及太陽能電池的生產(chǎn)工藝及其影響因素，熟悉其生產(chǎn)所需原材料及設(shè)備，具有分析、解決硅材料實(shí)際生產(chǎn)問題的能力，能夠分析、評(píng)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1）教學(xué)目標(biāo)3：掌握半導(dǎo)體及太陽能電池相關(guān)的基本知識(shí)和原理，能夠通過半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化太陽能電池的結(jié)構(gòu)；熟悉太陽能電池片的生產(chǎn)流程及設(shè)備，通過硅片和太陽能電池片實(shí)例分析的學(xué)習(xí)與討論，培養(yǎng)學(xué)生對光伏領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、解決能力。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.1）教學(xué)目標(biāo)4：通過硅材料表征知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握硅錠和硅片的性能參數(shù)、測試原理及設(shè)備，具備選擇、使用恰當(dāng)表征手段的能力。結(jié)合硅晶體電阻率測試、高純水制備等項(xiàng)目的討論和實(shí)驗(yàn)，掌握太陽能光伏和鋰離子電池等新能源材料制備方法和技術(shù)，能夠?qū)璨牧仙a(chǎn)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析與計(jì)算。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.2）四、課程教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配和具體安排（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)踐主題或知識(shí)點(diǎn)1結(jié)晶理論44001主題或知識(shí)點(diǎn)2區(qū)熔單晶硅的制備62402，4主題或知識(shí)點(diǎn)3直拉單晶硅的制備84402，4主題或知識(shí)點(diǎn)4多晶硅鑄錠基礎(chǔ)理論22001主題或知識(shí)點(diǎn)5多晶硅鑄錠44002主題或知識(shí)點(diǎn)6鑄造多晶硅中的雜質(zhì)84401，4主題或知識(shí)點(diǎn)7硅片加工原輔料和主要設(shè)備44002主題或知識(shí)點(diǎn)8硅片加工工藝66002主題或知識(shí)點(diǎn)9硅材料的表征44004主題或知識(shí)點(diǎn)10太陽能電池的制備106403，4合計(jì)5640160（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)要求每組人數(shù)備注1硅單晶電阻率的測試4綜合性必做4-62化學(xué)腐蝕法檢測晶體缺陷4驗(yàn)證性必做4-63硅單晶少數(shù)載流子壽命的測試4綜合性必做4-64離子交換法制備純水以及高純水的檢測4演示性必做4-6五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)主題或知識(shí)點(diǎn)1結(jié)晶理論1.教學(xué)內(nèi)容（1）熱場與單晶生長：晶體生長系統(tǒng)中的能量關(guān)系及結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力；溫度梯度對晶體生長過程的影響，包括生長速度、生長界面等。晶體生長過程中需要精確控制熱場，需要耐心細(xì)致和精益求精的工作態(tài)度，體現(xiàn)了工匠精神。（2）晶核的形成和長大：自發(fā)形核及非自發(fā)形核的概念；熱力學(xué)界面能理論和原子聚集理論及其優(yōu)缺點(diǎn)；晶體生長過程。（3）生長界面結(jié)構(gòu)模型：“二維表面成核，側(cè)向?qū)訝钌L”模型。（4）分凝效應(yīng)：分凝效應(yīng)的概念及雜質(zhì)濃度分布規(guī)律。分凝效應(yīng)既可以用于去除雜質(zhì)，也會(huì)影響摻雜過程，體現(xiàn)了事物的兩面性，應(yīng)具體情況具體分析，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。2.教學(xué)重點(diǎn)結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力；溫度梯度對晶體生長過程的影響；晶體生長過程；分凝效應(yīng)的概念及雜質(zhì)濃度分布規(guī)律。3.教學(xué)難點(diǎn)生長界面結(jié)構(gòu)模型；雜質(zhì)濃度分布規(guī)律。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。主題或知識(shí)點(diǎn)2區(qū)熔單晶硅的制備1.教學(xué)內(nèi)容（1）區(qū)熔法簡介：水平區(qū)熔及懸浮區(qū)熔法的結(jié)構(gòu)和原理。（2）區(qū)熔單晶硅的生長過程：區(qū)熔單晶硅晶體生長的過程和影響因素。（3）區(qū)熔單晶的摻雜：區(qū)熔單晶硅的雜質(zhì)和電阻率分布；區(qū)熔單晶硅的主要摻雜方法。通過中子嬗變摻雜技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的對比培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。2.教學(xué)重點(diǎn)區(qū)熔單晶硅晶體生長的過程和影響因素；區(qū)熔單晶硅的主要摻雜方法。3.教學(xué)難點(diǎn)區(qū)熔單晶硅的雜質(zhì)和電阻率分布。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。主題或知識(shí)點(diǎn)3直拉單晶硅的制備1.教學(xué)內(nèi)容（1）直拉單晶硅的原輔料及主要設(shè)備：直拉單晶硅的原輔料介紹，包括硅原料、籽晶、坩堝等；直拉單晶硅爐和硅料清洗機(jī)的主要結(jié)構(gòu)。（2）直拉單晶硅的生長技術(shù)：直拉單晶硅的工藝流程；直拉單晶硅的操作過程；拉速、溫度曲線及堝升速度的計(jì)算；異常情況及處理方法。分析直拉單晶硅生產(chǎn)過程中可能遇到的安全問題，強(qiáng)化安全意識(shí)和責(zé)任感。（3）其它直拉技術(shù)：主要有磁控直拉技術(shù)、連續(xù)生長技術(shù)和液體覆蓋直拉技術(shù)。（4）直拉單晶硅的摻雜：直拉單晶硅的雜質(zhì)分布規(guī)律；半導(dǎo)體摻雜種類和方式的選擇及摻雜量計(jì)算。2.教學(xué)重點(diǎn)直拉單晶硅爐的主要結(jié)構(gòu)；直拉單晶硅的工藝流程和操作過程；半導(dǎo)體摻雜種類的選擇及摻雜量計(jì)算。3.教學(xué)難點(diǎn)種晶溫度的判斷；堝升速度的計(jì)算；半導(dǎo)體摻雜量計(jì)算。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。通過單晶硅在太陽能電池上的應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生建立環(huán)保意識(shí)，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要性。主題或知識(shí)點(diǎn)4多晶硅鑄錠基礎(chǔ)理論1.教學(xué)內(nèi)容（1）定向凝固生長原理：成分過冷理論和界面穩(wěn)定動(dòng)力學(xué)理論的介紹。通過定向凝固在高溫合金中的應(yīng)用實(shí)例—航空渦輪葉片的制備及發(fā)展，培養(yǎng)愛國情懷及創(chuàng)新意識(shí)。（2）多晶硅的定向凝固：多晶硅的平面凝固技術(shù)；定向凝固凝固界面形態(tài)的分析及判斷；多晶硅鑄錠的晶粒尺寸分布。2.教學(xué)重點(diǎn)成分過冷理論和界面穩(wěn)定動(dòng)力學(xué)理論；多晶硅的平面凝固技術(shù)。3.教學(xué)難點(diǎn)定向凝固凝固界面形態(tài)的分析及判斷。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。主題或知識(shí)點(diǎn)5多晶硅鑄錠1.教學(xué)內(nèi)容（1）多晶硅鑄錠技術(shù)簡介：多晶硅鑄錠定向凝固生長方法，包括澆鑄法、布里奇曼法、熱交換法和電磁鑄錠法。（2）鑄錠的主要原輔料及設(shè)備：介紹鑄錠用硅料和坩堝；多晶硅鑄錠爐和坩堝噴涂設(shè)備的結(jié)構(gòu)及作用。（3）多晶硅鑄錠工藝：多晶硅鑄錠工藝流程及具體操作步驟。2.教學(xué)重點(diǎn)多晶硅鑄錠爐的結(jié)構(gòu)及作用；多晶硅鑄錠工藝流程及具體操作步驟。3.教學(xué)難點(diǎn)無。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。學(xué)習(xí)多晶硅定向凝固安全規(guī)程，進(jìn)行安全教育，培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)使命感，富有工程素養(yǎng)的人才。主題或知識(shí)點(diǎn)6鑄造多晶硅中的雜質(zhì)1.教學(xué)內(nèi)容（1）鑄造多晶硅中的氧：氧雜質(zhì)的來源和濃度分布；多晶硅中氧的存在狀態(tài)，包括間隙態(tài)、氧施主和氧沉淀。分析不同的氧存在狀態(tài)對硅材料的影響，理解精益求精的工匠精神。（2）鑄造多晶硅中的碳、氮和氫：鑄造多晶硅中碳、氮和氫的來源、濃度和存在狀態(tài)。（3）鑄造多晶硅中的金屬雜質(zhì)和吸雜：鑄造多晶硅中的金屬雜質(zhì)的來源、形態(tài)及對材料性能的影響；金屬雜質(zhì)的控制。（4）鑄造多晶硅中的缺陷：鑄造多晶硅的晶界和位錯(cuò)的特性及其對材料性能的影響。2.教學(xué)重點(diǎn)多晶硅中氧的存在狀態(tài)；鑄造多晶硅中碳、氮和氫的來源；金屬雜質(zhì)的控制；鑄造多晶硅的晶界和位錯(cuò)對材料性能的影響。3.教學(xué)難點(diǎn)鑄造多晶硅中氧沉淀隨溫度的變化；鑄造多晶硅中晶界和位錯(cuò)的特性。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。引導(dǎo)學(xué)生用本章內(nèi)容分析生產(chǎn)中遇到的“枝晶”問題，提高學(xué)生工程素養(yǎng)，培養(yǎng)能為國家富強(qiáng)、社會(huì)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)的技術(shù)人才。主題或知識(shí)點(diǎn)7硅片加工原輔料和主要設(shè)備1.教學(xué)內(nèi)容（1）原輔料：傳統(tǒng)砂漿切割及金剛線切割所用原輔料、包括漿料、金剛線、清洗劑等的簡介；金剛線的分類和制備工藝流程。通過氫脆的事故案例強(qiáng)化安全意識(shí)，深入理解責(zé)任感。（2）切片主要設(shè)備：滾磨開方設(shè)備、清洗設(shè)備和切片設(shè)備的結(jié)構(gòu)、作用及特點(diǎn)。2.教學(xué)重點(diǎn)金剛線切割所用原輔料；金剛線的制備工藝流程；滾磨開方設(shè)備和切片設(shè)備的結(jié)構(gòu)和作用。3.教學(xué)難點(diǎn)無。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。主題或知識(shí)點(diǎn)8硅片加工工藝1.教學(xué)內(nèi)容（1）單晶硅片切片工藝：單晶硅片加工的工藝流程和操作步驟；硅單晶多線切割原理；單晶硅片清洗原理及過程；單晶硅片的檢測、包裝標(biāo)準(zhǔn)。（2）多晶硅片切片流程：多晶硅片切片生產(chǎn)流程。（3）硅片切割質(zhì)量影響因素：金剛線切割過程對硅片質(zhì)量造成影響的因素，包括鋼線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、冷卻液系統(tǒng)、進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和設(shè)備機(jī)體的影響。（4）新型切割技術(shù)：電火花切割技術(shù)、利用氫離子轟擊的太陽能硅片工藝、硅片的剝離生產(chǎn)工藝、絲帶狀晶硅提拉技術(shù)等切割技術(shù)的介紹。通過硅片剝離工藝和帶晶工藝的講解，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)思維能力。2.教學(xué)重點(diǎn)單晶和多晶硅片加工的工藝流程；硅單晶多線切割原理；單晶硅片清洗原理；金剛線切割過程對硅片質(zhì)量造成影響的因素。3.教學(xué)難點(diǎn)單晶硅片的檢測；金剛線切割過程對硅片質(zhì)量造成影響的因素。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。主題或知識(shí)點(diǎn)9硅材料的表征1.教學(xué)內(nèi)容（1）硅錠的表征：硅棒的表征方法及原理，包括紅外探傷、少子壽命測試、P/N型測試和電阻率測試。（2）硅片的表征：切片工序相關(guān)硅片參數(shù)的介紹；硅片參數(shù)檢驗(yàn)，包括硅片導(dǎo)電類型、硅片電阻率和徑向電阻率均勻性和硅片厚度和總厚度變化。渦流效應(yīng)一方面可以用于進(jìn)行探測和加熱，如金屬探測、電飯鍋等，另一方面會(huì)產(chǎn)生熱量，出現(xiàn)能量損失，體現(xiàn)了事物的兩面性。（3）硅片自動(dòng)分選機(jī)：硅片自動(dòng)分選機(jī)的測量系統(tǒng)，包括厚度及總厚度變化模組、電阻率及導(dǎo)電類型模組、線痕模組、隱形裂紋模組等。2.教學(xué)重點(diǎn)硅錠和硅片的表征方法；硅片自動(dòng)分選機(jī)的測量項(xiàng)目及原理。3.教學(xué)難點(diǎn)硅錠和硅片各表征方法的原理。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。引用工程實(shí)例培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力；通過硅片不良的分析培養(yǎng)學(xué)生精益求精的科學(xué)精神。主題或知識(shí)點(diǎn)10太陽能電池的制備1.教學(xué)內(nèi)容（1）太陽能電池制備工藝：太陽能電池生產(chǎn)工藝流程；各工序的原理、原輔料及設(shè)備；黑硅技術(shù)。（2）太陽能電池的測試和分選：分選機(jī)自動(dòng)分選介紹和裝置；外觀分選標(biāo)準(zhǔn)；硅片不良介紹。（3）新型高效電池技術(shù)：各類新型結(jié)構(gòu)晶體硅太陽能電池的介紹，包括N型雙面電池、HIT電池、IBC電池、PERC電池、Topcon電池和POLO電池。通過光伏發(fā)展路線圖使學(xué)生了解光伏發(fā)展的現(xiàn)狀，深化綠色環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展理念，強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新的重要性。2.教學(xué)重點(diǎn)太陽能電池生產(chǎn)各工序的工藝流程和原理；黑硅技術(shù)及新型太陽能電池技術(shù)；分選機(jī)自動(dòng)分和外觀分選標(biāo)準(zhǔn)；硅片不良。3.教學(xué)難點(diǎn)黑硅技術(shù)及新型太陽能電池技術(shù)。4.教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）主要是講授法，通過板書和多媒體結(jié)合的方式，以展示圖片、引用數(shù)據(jù)等手段配合視頻講授教材內(nèi)容。采用提問、討論的形式進(jìn)行互動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握。引入太陽能電池的前沿技術(shù)，強(qiáng)化民族自豪感和愛國精神。六、學(xué)生成績評(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)分析問題和解決問題能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力等；考核方式采用出勤、作業(yè)評(píng)測、課堂表現(xiàn)、平時(shí)階段測驗(yàn)等多種形式、多個(gè)階段等全過程的考核，使學(xué)生成績評(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。本課程總評(píng)成績中，按平時(shí)成績占50％，期末考試50％記入課程的總成績，具體評(píng)定方式見成績評(píng)定表。學(xué)生成績評(píng)定表考核方式平時(shí)成績期中考試期末考試作業(yè)課堂表現(xiàn)階段測驗(yàn)答辯項(xiàng)目小論文實(shí)驗(yàn)√√√√成績比例%1012820502.課程目標(biāo)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)與考核方式評(píng)價(jià)權(quán)重課程教學(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（%）過程性考核實(shí)驗(yàn)期末考試合計(jì)課堂表現(xiàn)作業(yè)階段測試教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)2.3432211-1422-25教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)3.1433012-1522-25教學(xué)目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)4.1221310-1418-22教學(xué)目標(biāo)4指標(biāo)點(diǎn)5.2222158-1329-34合計(jì)1210820501003.成績評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績評(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）課堂表現(xiàn)（12%）無遲到、早退、曠課現(xiàn)象。積極參加課堂討論，并有自己獨(dú)到的見解，能夠準(zhǔn)確回答問題，并有自己獨(dú)到的見解。偶爾有遲到、早退現(xiàn)象。較為積極參加課堂討論，能夠準(zhǔn)確回答問題，并提出自己的見解。有遲到、早退現(xiàn)象。能夠主動(dòng)參加課堂討論，能夠回答問題。有遲到、早退、偶爾有曠課現(xiàn)象。參與課堂討論，基本能回答相關(guān)問題。遲到、早退、曠課較多。不能有效參加課堂討論，回答不出所有問題。作業(yè)（10%）能夠獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)完成質(zhì)量優(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)和理論解決問題，并獲得有效結(jié)論?；灸軌颡?dú)立完成作業(yè)，部分題目解答存在抄襲現(xiàn)象，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。階段測驗(yàn)（8%）完成所有階段測驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績?yōu)閮?yōu)秀。完成所有階段測驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)定分，總評(píng)成績?yōu)閮?yōu)良。完成所有階段測驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績?yōu)橹械取Ｍ瓿伤须A段測驗(yàn)，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績?yōu)榧案?。沒有完成階段測試，根據(jù)參考答案評(píng)分，總評(píng)成績不及格。實(shí)驗(yàn)（20分%）實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，并對實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見解。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，并對實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行討論，提出意見。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中中提出的問題，對實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能獨(dú)立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報(bào)告中提出的問題沒有或基本沒有回答。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分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教學(xué)目標(biāo)1熟練掌握結(jié)晶和定向凝固基礎(chǔ)理論，并能運(yùn)用結(jié)晶理論分析、解釋晶體的生長過程。能夠揭示熱場控制與晶體硅質(zhì)量之間的關(guān)系，掌握影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。具有使用定向凝固理論分析晶體硅中雜質(zhì)的分布并對工藝過程提出合理的意見或建議的能力。掌握結(jié)晶和定向凝固基礎(chǔ)理論，并能運(yùn)用結(jié)晶理論分析、解釋晶體的生長過程。能夠揭示熱場控制與晶體硅質(zhì)量之間的關(guān)系，了解影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素?？梢允褂枚ㄏ蚰汤碚摲治鼍w硅中雜質(zhì)的分布，嘗試對工藝過程提出較合理的意見或建議。熟悉結(jié)晶和定向凝固基礎(chǔ)理論，并能運(yùn)用結(jié)晶理論分析、解釋晶體的生長過程。了解熱場控制與晶體硅質(zhì)量之間的關(guān)系?？梢允褂枚ㄏ蚰汤碚摲治鼍w硅中雜質(zhì)的分布，嘗試對工藝過程提出意見或建議?；菊莆战Y(jié)晶和定向凝固基礎(chǔ)理論，并能運(yùn)用結(jié)晶理論分析、解釋晶體的生長過程。知道熱場控制與晶體硅質(zhì)量之間的關(guān)系。通過定向凝固理論解釋晶體硅中雜質(zhì)的分布。不能掌握結(jié)晶和定向凝固基礎(chǔ)理論。不了解熱場控制對晶體硅質(zhì)量的影響。不能解釋晶體硅中雜質(zhì)的分布。教學(xué)目標(biāo)2掌握直拉單晶硅、鑄造多晶硅的制備工藝及硅片切割工藝，熟悉并能夠選擇合適的生產(chǎn)所需原材料及設(shè)備。具有分析、解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。熟悉直拉單晶硅、鑄造多晶硅的制備工藝及硅片切割工藝，能夠選擇生產(chǎn)所需原材料及設(shè)備?；揪哂蟹治?、解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。熟悉直拉單晶硅、鑄造多晶硅的制備工藝及硅片切割工藝，能夠選擇生產(chǎn)所需原材料及設(shè)備?；揪哂蟹治鰧?shí)際生產(chǎn)問題的能力。了解直拉單晶硅、鑄造多晶硅的制備工藝及硅片切割工藝，知道生產(chǎn)所需原材料及設(shè)備?；揪哂蟹治鰧?shí)際生產(chǎn)問題的能力。不了解直拉單晶硅、鑄造多晶硅的制備工藝及硅片切割工藝。不具有分析實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。教學(xué)目標(biāo)3掌握半導(dǎo)體及太陽能電池相關(guān)的基本知識(shí)和原理，能夠通過半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化太陽能電池的結(jié)構(gòu)；熟悉太陽能電池片的生產(chǎn)流程及設(shè)備，具備對光伏領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、解決能力。具備解決電池片實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。掌握半導(dǎo)體及太陽能電池相關(guān)的基本知識(shí)和原理，能夠通過半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)分析、優(yōu)化太陽能電池的結(jié)構(gòu)；熟悉太陽能電池片的生產(chǎn)流程及設(shè)備。具備解決電池片實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。熟悉半導(dǎo)體及太陽能電池相關(guān)的基本知識(shí)和原理，能夠通過半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)分析太陽能電池的結(jié)構(gòu)；熟悉太陽能電池片的生產(chǎn)流程及設(shè)備。具備分析電池片實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。了解半導(dǎo)體及太陽能電池相關(guān)的基本知識(shí)和原理，基本能夠通過半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)分析太陽能電池的結(jié)構(gòu)；了解太陽能電池片的生產(chǎn)流程及設(shè)備。不了解半導(dǎo)體及太陽能電池相關(guān)的基