《材料合成與制備技術(shù)》課程教學(xué)大綱（材料化學(xué)專業(yè)）

《材料合成與制備技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名材料合成與制備技術(shù)課程英文名TechnologiesofMaterialsSynthesizationandPreparation雙語授課□是否課程代碼21112001課程學(xué)分3總學(xué)時數(shù)48（含勞動教育2學(xué)時）課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)必修□選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告課堂表現(xiàn)□階段性測試平時作業(yè)其他（可多選）開課學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院開課系(教研室)材料化學(xué)教研室面向?qū)I(yè)材料化學(xué)開課學(xué)期第5學(xué)期先修課程材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料物理性能后續(xù)課程材料現(xiàn)代測試方法、功能材料及應(yīng)用選用教材朱繼平主編.材料合成與制備技術(shù)(第1版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2018年.參考書目1.許春香編著.材料制備新技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010年.2.李愛東編著.先進(jìn)材料合成與制備技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2013年.3.馬景靈編著.材料合成與制備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2016年.課程資源教案、PPT、在線資源、視頻等。課程簡介本課程是材料化學(xué)專業(yè)的一門重要的學(xué)專業(yè)核心課程，是該專業(yè)學(xué)生研究材料及其合成制備技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。本課程主要為專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供有關(guān)材料制備的基礎(chǔ)知識，為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、同時為將來從事材料的研究與開發(fā)打下堅實的理論基礎(chǔ)。本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生充分掌握無機(jī)材料制備技術(shù)，深入理解材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能和加工的規(guī)律及相互聯(lián)系，掌握包括經(jīng)典合成方法、軟化學(xué)合成方法、特殊合成方法、薄膜材料與制備技術(shù)、晶體材料的制備、非晶態(tài)材料的制備、新能源材料的制備及應(yīng)用等基本方法和知識。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對各類材料的合成與制備原理、常用方法、加工工藝等形成初步認(rèn)知，能夠熟記一些重要基本原理、牢記主要知識點，對一些新材料制備技術(shù)能夠做到整體概括復(fù)述、重要詳細(xì)描述，初步具有對一般材料進(jìn)行選定合理的合成方法和制備技術(shù)的能力。課程目標(biāo)2通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生熟悉幾種典型的新材料的制備工藝流程和工藝方法控制手段，對材料的形成機(jī)理進(jìn)行深入分析和研究，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決材料合成相關(guān)問題的基本能力。根據(jù)所學(xué)知識。熟悉多種功能材料產(chǎn)品開發(fā)流程、開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響不同材料合成的各種因素。課程目標(biāo)3培養(yǎng)學(xué)生尊重勞動、熱愛勞動的態(tài)度，鼓勵學(xué)生樹立不懼困難、自立自強(qiáng)的意志品質(zhì)，培養(yǎng)正確的人生觀、價值觀和愛國主義精神。課程目標(biāo)4通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能將材料學(xué)、化學(xué)、物理等學(xué)科內(nèi)容融入材料合成與制備技術(shù)中，采用現(xiàn)代儀器設(shè)備和分析檢測方法能夠針對具體要求制定材料的合成與制備工藝，能夠完成新材料合成與制備某技術(shù)的專題研究任務(wù)。課程目標(biāo)5培養(yǎng)崇尚科學(xué)、實事求是精神和可持續(xù)發(fā)展理念，能夠從經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的角度針對復(fù)雜工程問題探索和提供解決方案。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求2：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析化工、有機(jī)高分子材料領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論?！綥】指標(biāo)點2.2：能基于數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達(dá)復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)1畢業(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對化工、有機(jī)高分子材料領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計與制備滿足特定要求的有機(jī)高分子材料，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素?！綧】指標(biāo)點3.1：掌握材料化學(xué)領(lǐng)域工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。課程目標(biāo)2指標(biāo)點3.4：在高分子材料設(shè)計與制備過程中能夠考慮公共健康與安全、節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)、法律與倫理，以及社會與文化等制約因素。課程目標(biāo)3畢業(yè)要求4：研究：能夠綜合運用專業(yè)理論知識和技術(shù)方法分析并解決化工、有機(jī)高分子材料相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合處理得到。【H】指標(biāo)點4.2：能夠根據(jù)高分子材料的特征，選擇研究路線，設(shè)計實驗方案。課程目標(biāo)4畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價針對復(fù)雜工程問題的材料化學(xué)專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響?！綡】指標(biāo)點7.2：了解高分子材料合成、制備與加工產(chǎn)業(yè)對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。課程目標(biāo)5三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1經(jīng)典合成方法1.高溫合成1.拓展閱讀：查閱熱電偶的種類、工作原理及應(yīng)用。2.線上學(xué)習(xí)：常見高溫合成設(shè)備課件、視頻；前測作業(yè)。3.主題討論：材料合成與制備技術(shù)的主要內(nèi)容及地位？課程目標(biāo)1重點：1.高溫的獲得與測量、高壓的獲得與測量、低溫的獲得與測量；2.其他幾種參量的獲得與測量方法；難點：1．針對科研與生產(chǎn)需要合理選擇材料合成與制備環(huán)境參量的設(shè)備。1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的基本原理62.低溫合成和分離課程目標(biāo)23.高壓合成課程目標(biāo)4，52軟化學(xué)合成方法1.概述1.拓展閱讀：精讀一篇軟化學(xué)法制備納米材料的研究論文。2.線上學(xué)習(xí)：掌握軟化學(xué)合成方法的基本操作，學(xué)習(xí)勞動安全知識，培養(yǎng)安全意識。課程目標(biāo)1重點：1.軟化學(xué)合成方法的基本原理、分類及表征技術(shù)；2.軟化學(xué)合成方法的實踐操作與安全知識。難點：1．針對科研與生產(chǎn)實際需要合理選擇軟化學(xué)材料合成方法與制備環(huán)境參量。1.講授法：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的基本原理；2.案例教學(xué)：結(jié)合教師的科研課題講述相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生動手操作。102.先驅(qū)物法課程目標(biāo)23.溶膠-凝膠法課程目標(biāo)4，54．低熱固相反應(yīng)法課程目標(biāo)25．水熱與溶劑熱合成法課程目標(biāo)2，46.化學(xué)氣相沉積法課程目標(biāo)3，47.插層反應(yīng)與支撐和接枝工藝法課程目標(biāo)4，58.結(jié)合理論學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對勞動的認(rèn)識和理解，提高勞動能力3特殊合成方法1.電解合成1.個人作業(yè)：查閱自蔓延高溫合成法制備材料的應(yīng)用舉例。2.線上學(xué)習(xí)：查閱電解鋁制備工藝視頻。課程目標(biāo)1重點：1.電解合成、光化學(xué)合成、微波合成和自蔓延高溫合成的基本原理、實驗方法、反應(yīng)類型；2.電解合成、光化學(xué)合成、微波合成和自蔓延高溫合成工藝及設(shè)備；難點：1．電解合成、光化學(xué)合成、微波合成和自蔓延高溫合成中的應(yīng)用。1.講授法：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的基本原理82.光化學(xué)合成課程目標(biāo)23.微波合成課程目標(biāo)34．自蔓延高溫合成課程目標(biāo)2，34薄膜材料與制備技術(shù)1．薄膜及其特征1.線上學(xué)習(xí)：觀看CVD法制備硅片的視頻，拓展學(xué)習(xí)芯片的制備工藝。2.主題討論：PVD和CVD法制備工藝有什么異同？3.小組作業(yè)：查閱CVD法制備太陽能電池相關(guān)文獻(xiàn)。課程目標(biāo)1重點：1.濺射鍍膜的原理、方法和主要類型、薄膜的生長過程及影響薄膜結(jié)構(gòu)的主要因素；2.其他薄膜制備工藝的原理和方法。難點：不同薄膜制備工藝間的比較。1.講授法：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的基本原理2.視頻學(xué)習(xí)：拓寬知識面，提高理論聯(lián)系實際的能力62．薄膜的形成與生長課程目標(biāo)23．薄膜的物理制備方法課程目標(biāo)34．薄膜的化學(xué)制備方法課程目標(biāo)1-55．薄膜的表征課程目標(biāo)16．典型薄膜材料簡介課程目標(biāo)25晶體材料的制備1．人工晶體的發(fā)展、分類及應(yīng)用1.線上學(xué)習(xí)：搜索并觀看多種晶體生長技術(shù)的儀器設(shè)備和相關(guān)視頻2.小組作業(yè)：查閱碳纖維制備工藝相關(guān)文獻(xiàn)。課程目標(biāo)1重點：重點是晶體生長的方法和技術(shù)，包括水溶液生長法和熔體生長法。難點：1．晶體生長基礎(chǔ)。包括晶體成核理論、晶體生長的界面過程。1.講授法：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的基本原理2.專題研討：培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、深入鉆研問題的習(xí)慣62．晶體生長基礎(chǔ)課程目標(biāo)13．晶體生長的方法和技術(shù)課程目標(biāo)2-56非晶態(tài)材料的制備1.非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)1.個人作業(yè)：非晶態(tài)玻璃與非晶態(tài)合金制備過程的異同點。課程目標(biāo)3重點：非晶態(tài)材料的制備技術(shù)。非晶態(tài)合金的性能及應(yīng)用難點：1．非晶態(tài)合金的形成理論與形成規(guī)律。1.講授法：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的基本原理42.非晶態(tài)合金的形成理論課程目標(biāo)23.非晶態(tài)合金的形成規(guī)律課程目標(biāo)24.非晶態(tài)材料的制備技術(shù)課程目標(biāo)1，2，4，55.非晶態(tài)合金的性能及應(yīng)用課程目標(biāo)1，2，4，57新能源材料的制備及應(yīng)用1.概述1.拓展閱讀：查閱關(guān)于鋰離子電池和太陽能電池的制備工藝。2.線上學(xué)習(xí)：觀看太陽能電池材料、鋰離子電池材料最新進(jìn)展相關(guān)視頻。課程目標(biāo)1-5重點：1.常見電池材料和電容器材料合成的原理、工藝流程及應(yīng)用；難點：1．常見電池材料和電容器材料合成方法在實際生產(chǎn)的應(yīng)用。1.講授法：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的基本原理2.視頻學(xué)習(xí)：拓寬知識面，提高理論聯(lián)系實際的能力82.鋰離子電池材料課程目標(biāo)1-53.太陽能電池材料課程目標(biāo)1-54.燃料電池材料課程目標(biāo)2，45.超級電容器材料課程目標(biāo)2，4四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4.1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.設(shè)計與制備滿足特定要求的典型的薄膜材料、非晶態(tài)合金材料以及新能源材料第5，7章10%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)期末考試2.經(jīng)典合成方法：（1）高溫合成，（2）低溫合成和分離，（3）高壓合成第1章課程目標(biāo)21.軟化學(xué)合成方法：先驅(qū)物法，溶膠-凝膠法，低熱固相反應(yīng)法，水熱與溶劑熱合成法，化學(xué)氣相沉積法，插層反應(yīng)與支撐和接枝工藝法第4章15%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)期末考試2.特殊合成方法：光化學(xué)合成法，電解法第5章3.光化學(xué)合成技術(shù)，自蔓延高溫合成第3章課程目標(biāo)3非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)與形成理論，非晶態(tài)合金的形成規(guī)律，非晶態(tài)材料的制備技術(shù)，非晶態(tài)合金的性能及應(yīng)用第1-7章20%課堂表現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)期末考試素質(zhì)考核是否具有安全與環(huán)保意識、可持續(xù)發(fā)展理念、社會責(zé)任感；是否具有辨證唯物主義的世界觀和人生價值觀課程目標(biāo)41.薄膜材料的制備方法：物理氣相沉積，化學(xué)氣相沉積2.晶體材料的制備：水溶液生長法和熔體生長法、提拉法、區(qū)熔法第6章30%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)期末考試課程目標(biāo)5新能源的制備技術(shù)：包括CVD法制備薄膜，單晶制備技術(shù)，新能源材料的應(yīng)用：鋰離子電池、太陽能電池第4，7章25%課堂表現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)期末考試表4.2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比期末考試成績比例70%課堂表現(xiàn)成績比例5%課后作業(yè)成績比例5%網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)比例15%素質(zhì)考核成績比例5%課程目標(biāo)110%10%20%0010%課程目標(biāo)215%20%10%30%015%課程目標(biāo)320%20%20%20%100%20%課程目標(biāo)430%40%50%030%課程目標(biāo)525%20%050%025%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（16.7%）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、回答提問情況，來評價學(xué)生對知識的掌握和相關(guān)的能力。（2）預(yù)習(xí)與作業(yè)完成情況（16.7%）：提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，考核學(xué)生對所學(xué)知識的鞏固情況，幫助學(xué)生將定義轉(zhuǎn)化為自己的理解。（3）網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（50%）：了解學(xué)生在平時學(xué)習(xí)掌握理論知識的情況；檢驗學(xué)生對勞動技能、勞動方法的掌握，考察學(xué)生的勞動態(tài)度與勞動意識。(4)思想素質(zhì)考核（16.7%）：主要包括學(xué)生在言行中表現(xiàn)出的家國情懷、社會責(zé)任、學(xué)科專業(yè)意識、世界觀與人生價值觀、學(xué)習(xí)紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力水平與終身學(xué)習(xí)意識。2.期末成績評定期末考核主要考察學(xué)生對各類材料的合成與制備原理、常用方法、加工工藝的理解與掌握以及運用能力?？己朔绞綖殚]卷考試。要求學(xué)生熟悉各類材料合成制備技術(shù)的基本概念，理解并掌握相關(guān)基本原理、基本方法，綜合所學(xué)知識對所遇到的問題進(jìn)行判斷、分析、研究，并靈活運用相關(guān)方法將問題解決。3.總成績評定總成績（100%）=平時成績（30%）+期末成績（70%）（三）評分標(biāo)準(zhǔn)具體評分細(xì)則以試卷參考答案及評分細(xì)則為準(zhǔn)。表5評分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項目）考核項目評分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習(xí)、回答問題正確，且能進(jìn)行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，問題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，但問題無深度或無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴(yán)密（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率超過50%，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴(yán)密（50%）。如出現(xiàn)錯誤價值觀、反黨反社會言論，記為0課后作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（1）按時學(xué)完全部任務(wù)點課件與視頻（40%）。（2）按時完成全部測驗，正確率在90－100%（20%）。（3）按時完成全部作業(yè)，正確率在90－100%（15%）。（4）按時完成考試，正確率在90－100%（15%）。（5）完成了全部平臺討論，觀點正確，問題有深度、有創(chuàng)新（5%）。（6）章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)超過300次（5%）。（1）學(xué)完任務(wù)點課件與視頻80-89%（40%）。（2）完成全部測驗，正確率在80-89%（20%）。（3）完成全部作業(yè)，正確率在80-89%（15%）。（4）完成考試，正確率在80-89%（15%）。（5）完成了全部平臺討論，觀點正確，但問題深度、創(chuàng)新性不夠（5%）。（6）章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)在250-300次之間（5%）。（1）學(xué)完任務(wù)點課件與視頻70-79%（40%）。（2）完成全部測驗，正確率在70-79%（20%）。（3）完成全部作業(yè)，正確率在70-79%（15%）。（4）完成考試，正確率在70-79%（15%）。（5）完成了全部平臺討論，觀點基本正確，但問題深度、創(chuàng)新性不夠（5%）。（6）章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)在200-250次之間（5%）。（1）學(xué)完任務(wù)點課件與視頻60-69%（40%）。（2）完成全部測驗，正確率在60-69%（20%）。（3）完成全部作業(yè)，正確率在60-69%（15%）。（4）完成考試，正確率在60-69%（15%）。（5）完成了全部平臺討論，但觀點部分不正確，或存在明顯復(fù)制現(xiàn)象（5%）。（6）章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)在150-200次之間（5%）。（1）學(xué)完任務(wù)點課件與視頻不足60%（40%）。（2）未全部完成測驗，或正確率在60%以下（20%）。（3）未全部完成作業(yè)，或正確率在60%以下（15%）。（4）完成考試，正確率在60%以下（15%）。（5）未全部完成平臺討論，或觀點不正確，或存在明顯復(fù)制現(xiàn)象（5%）。（6）章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)低于150次（5%）。如出現(xiàn)錯誤價值觀、反黨反社會言論，記為0分。素質(zhì)考核（1）學(xué)習(xí)態(tài)度端正，能按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)任務(wù)；學(xué)習(xí)興趣