《新能源技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《新能源技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145123211課程名稱（中/英文）：新能源技術(shù)/NewEnergyTechnology課程類別：個性化選修課程學(xué)分：2總學(xué)時：32理論學(xué)時：32實驗/實踐學(xué)時：0適用專業(yè)：材料物理適用對象：本科先修課程：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、課程簡介1.課程任務(wù)與目的《新能源技術(shù)》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)地闡述了太陽能、先進(jìn)二次電池、氫能、燃料電池和風(fēng)能相關(guān)材料、技術(shù)和應(yīng)用。并對石墨烯材料的制備、表征和應(yīng)用進(jìn)行簡述。在本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中，加入國家“碳中和、碳達(dá)峰”的雙碳目標(biāo)內(nèi)容，并介紹國家的中遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生勇于創(chuàng)新、服務(wù)祖國的理想信念。在太陽能電池環(huán)節(jié)，將加入我國成為太陽能電池世界第一大國的發(fā)展歷史，起到激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的為國爭光，立志投身國家制造行業(yè)的熱情。2.對接培養(yǎng)的崗位能力通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解各種新能源材料和技術(shù)，掌握太陽能、先進(jìn)二次電池、氫能、燃料電池和風(fēng)能相關(guān)材料、技術(shù)和應(yīng)用，了解新能源材料的發(fā)展歷史和未來發(fā)展趨勢。使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識之后，在新能源材料應(yīng)用過程中利用這些知識。具備能夠從事新能源材料相關(guān)工作的基本知識和技能。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)2.4]能運(yùn)用材料物理基本原理，借助文獻(xiàn)研究，并從可持續(xù)發(fā)展的角度分析材料制備與加工過程的影響因素和質(zhì)量控制指標(biāo)，獲得有效結(jié)論。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)6.2]能客觀分析和評價太陽能光伏和鋰離子電池等新能源材料生產(chǎn)、設(shè)計、研發(fā)和服役等復(fù)雜工程問題的解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，理解社會、法律等相關(guān)因素對工程實施的影響及應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。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：通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生對各種新能源材料和技術(shù)有一定的認(rèn)識和理解，結(jié)合文獻(xiàn)研究對各種新能源材料的合成與制備，表征與測試方法進(jìn)行分析與評價。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.4）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)的基本知識和基本原理，國際發(fā)展趨勢、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，并對新能源材料研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和服役過程中對社會及文化的影響進(jìn)行評價。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)6.2）四、教學(xué)課時安排（一）學(xué)時分配主題或知識點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實驗實踐主題1緒論221主題2太陽能材料與技術(shù)661，2主題3先進(jìn)二次電池材料與技術(shù)661，2主題4氫能材料與技術(shù)661，2主題5燃料電池材料與技術(shù)641，2主題6風(fēng)能材料與技術(shù)281，2主題7石墨烯材料與技術(shù)421，2合計3232五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計主題1緒論1.教學(xué)內(nèi)容能源的概念、分類及應(yīng)用；新能源技術(shù)及其應(yīng)用；新能源材料及其應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是新能源材料及其應(yīng)用。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是新能源技術(shù)及其應(yīng)用。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。全面介紹新能源的發(fā)展歷程，對比我國與發(fā)達(dá)國家的相關(guān)新能源行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析我國在新能源行業(yè)發(fā)展的優(yōu)缺點(diǎn)，主題2太陽能材料與技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容太陽能輻射學(xué)和半導(dǎo)體材料基礎(chǔ)知識；硅基太陽能電池制備技術(shù)；太陽能光伏發(fā)電、集熱、采暖及其他應(yīng)用系統(tǒng)。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是太陽能光伏發(fā)電、集熱、采暖及其他應(yīng)用系統(tǒng)。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是太陽能光伏發(fā)電、集熱、采暖及其他應(yīng)用系統(tǒng)。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式、項目式等教學(xué)方法。介紹我國光伏發(fā)電和光熱利用的案例，了解我國在新能源制造領(lǐng)域的快速發(fā)展，激發(fā)學(xué)生投身我國制造行業(yè)的激情和信心。主題3先進(jìn)二次電池材料與技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容鋰離子電池相關(guān)材料、制造與應(yīng)用；鈉離子電池相關(guān)材料、制造與應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是鋰離子電池和鈉離子電池相關(guān)材料。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是鋰離子電池和鈉離子電池相關(guān)材料的制造與應(yīng)用。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。介紹我國電動汽車的快速發(fā)展，以寧德時代等國際一流企業(yè)為例，激發(fā)學(xué)生愛國熱情。主題4氫能材料與技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容氫的性質(zhì)和特點(diǎn)；氫的制取、應(yīng)用、安全和儲存運(yùn)輸。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是氫的性質(zhì)和特點(diǎn)，氫的制取和應(yīng)用。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是氫的制取、應(yīng)用、安全和儲存運(yùn)輸。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。介紹氫能發(fā)展的優(yōu)缺點(diǎn)以及氫能大規(guī)模利用需要解決的主要問題，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，用于創(chuàng)新。主題5燃料電池材料與技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容燃料電池的概述和發(fā)展歷史；燃料電池的工作原理及熱力學(xué)；燃料電池的類型及幾種特殊類型的燃料電池。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是燃料電池的類型及幾種特殊類型的燃料電池。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是燃料電池的工作原理及熱力學(xué)。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。燃料電池是氫能利用的重要形式，介紹我國在燃料電池領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家之間的差距，激發(fā)學(xué)生為國爭光的理想信念。主題6風(fēng)能材料與技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容風(fēng)能歷史；全球風(fēng)能行業(yè)現(xiàn)狀及中國風(fēng)能發(fā)展策略；風(fēng)能利用的分類與原理；風(fēng)力發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)和材料。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是風(fēng)能利用的分類與原理；風(fēng)力發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)和材料。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是風(fēng)能利用的分類與原理；風(fēng)力發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)和材料。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。了解風(fēng)能在未來能源結(jié)構(gòu)中的作用，進(jìn)一步理解環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意義。主題7石墨烯材料與技術(shù)1.教學(xué)內(nèi)容石墨烯概述；石墨烯的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)；石墨烯的制備和表征方法；石墨烯的應(yīng)用。2.教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)是石墨烯的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)；石墨烯的制備和表征方法。3.教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)是石墨烯的應(yīng)用。4.教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）采用多媒體課堂授課，授課過程中同時采用問題討論式、案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。通過介紹石墨烯材料的發(fā)現(xiàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維。六、學(xué)生成績評定1.課程考核方式及比例本課程考核學(xué)生獲取知識的能力、應(yīng)用所學(xué)知識分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新思維等；考核方式采用作業(yè)評測、課堂表現(xiàn)和討論、文獻(xiàn)講解及ppt等多種形式全過程的考核，使學(xué)生成績評定更加合理多樣，優(yōu)化課程評價體系，進(jìn)一步提升本課程教學(xué)效果。學(xué)生成績評定表考核方式平時成績期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現(xiàn)和討論文獻(xiàn)講解及ppt答辯項目小論文實驗√√√成績比例%101020602.課程考核方式評價權(quán)重本課程教學(xué)目標(biāo)與考核方式評價權(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)考核評價方式權(quán)重（%）過程性考核期末考試合計作業(yè)課堂表現(xiàn)和討論文獻(xiàn)講解ppt教學(xué)目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)2.4445~1020~3033~48教學(xué)目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)6.26610~1530~3552~62合計101020601003.課程成績評價標(biāo)準(zhǔn)平時成績評定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評估項目及權(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%）積極主動參加課堂討論，能夠針對討論問題提出自己獨(dú)到的見解，能夠運(yùn)用所學(xué)知識聯(lián)系討論問題的實際，提出行之有效的解決方案。較為積極地參加課堂討論，能夠針對討論問題提出較為合理的見解和認(rèn)識，能夠運(yùn)用所學(xué)知識聯(lián)系討論問題的實際，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，能夠聯(lián)系討論問題的實際，提出一定的解決方案?；灸軌騾⒓诱n堂討論，基本對討論問題有一定的認(rèn)識，基本能聯(lián)系討論問題的實際，基本能提出一定的解決方案。不參加課堂討論，不能針對討論問題提出自己的認(rèn)識，不能聯(lián)系討論問題的實際，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)量優(yōu)秀，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識和理論解決問題，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，能合理控制講解時間，能對所講解文獻(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，能控制講解時間，能對所講解文獻(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間，能對所講解文獻(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。基本熟悉文獻(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間，基本能對所講解文獻(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)語用語錯誤，不能控制講解時間，不能對所講解文獻(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)查找緊密契合新能源材料與技術(shù)熱點(diǎn)主題，能清晰表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識，結(jié)構(gòu)合理，邏輯順暢，內(nèi)容完整詳實，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)計恰當(dāng)、文字清晰，能夠引起強(qiáng)烈共鳴。文獻(xiàn)查找契合新能源材料與技術(shù)熱點(diǎn)主題，能較為清晰地表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識，結(jié)構(gòu)合理，邏輯順暢，內(nèi)容詳實，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、布局合理、層次分明、視覺效果較好，字體設(shè)計較為恰當(dāng)、文字清晰，能夠引起共鳴。文獻(xiàn)查找較為契合新能源材料與技術(shù)熱點(diǎn)主題，能表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識，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)查找基本契合新能源材料與技術(shù)熱點(diǎn)主題，基本能清晰表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識，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)查找與新能源材料與技術(shù)熱點(diǎn)主題無關(guān)，不能清晰表達(dá)所學(xué)相關(guān)知識，結(jié)構(gòu)不合理，邏輯混亂，內(nèi)容空洞，未進(jìn)行ppt設(shè)計，布局不合理、層次不分明，文字不清晰。課程教學(xué)目標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評估項目及權(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熟悉各種新能源材料和技術(shù)的研究現(xiàn)狀，能夠準(zhǔn)確熟練查找相關(guān)文獻(xiàn)，熟練運(yùn)用專業(yè)基本原理，通過分析對比文獻(xiàn)，分析新能源材料制備和加工過程中的影響因素，得到有效結(jié)論。理解各種新能源材料和技術(shù)的研究現(xiàn)狀，能夠熟練查找相關(guān)文獻(xiàn)，能夠運(yùn)用專業(yè)基本原理，通過對比文獻(xiàn)，分析新能源材料制備和加工過程中的影響因素，得到較為有效結(jié)論。了解各種新能源材料和技術(shù)的研究現(xiàn)狀，能夠查找文獻(xiàn)，較準(zhǔn)確地運(yùn)用專業(yè)基本原理，通過閱讀文獻(xiàn)，對新能源材料制備和加工過程中的影響因素進(jìn)行一定地分析，得出結(jié)論?；玖私飧鞣N新能源材料和技術(shù)的研究現(xiàn)狀，基本能夠查找文獻(xiàn)，基本能夠運(yùn)用專業(yè)基本原理，通過閱讀文獻(xiàn)，對新能源材料制備和加工過程中的影響因素進(jìn)行簡單地分析，得出簡單的結(jié)論。不了解各種新能源材料和技術(shù)的研究現(xiàn)狀，不能查找文獻(xiàn)，無法對新能源材料制備和加工過程中的影響因素分析。教學(xué)目標(biāo)2熟練掌握現(xiàn)階段新能源材料的基本知識和基本原理，深刻理解新能源材料的生產(chǎn)、應(yīng)用過程中對文化、社會、健康、法律的影響，能夠立足專業(yè)，深刻理解社會、法律等因素對新能源材料生產(chǎn)和應(yīng)用的影響。準(zhǔn)確掌握現(xiàn)階段新能源材料的基本知識和基本原理，準(zhǔn)確理解新能源材料的生產(chǎn)、應(yīng)用過程中對文化、社會、健康、法律的影響，能夠立足專業(yè)準(zhǔn)確理解社會、法律等因素對新能源材料生產(chǎn)和應(yīng)用的影響。掌握現(xiàn)階段新能源材料的基本知識和基本原理，理解新能源材料的生產(chǎn)、應(yīng)用過程中對文化、社會、健康、法律的影響，能夠立足專業(yè)理解社會、法律等因素對新能源材料生產(chǎn)和應(yīng)用得影響?；菊莆招履茉床牧系幕局R和基本原理，了解新能源材料的生產(chǎn)、應(yīng)用過程中對文化、社會、健康、法律的影響，能夠立足專業(yè)了解社會、法律等因素對新能源材料生