材料科學(xué)與工程專業(yè)功能材料基礎(chǔ) 課程教學(xué)大綱

《功能材料基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名功能材料基礎(chǔ)課程英文名FunctionalMaterialsBasis雙語授課□是否課程代碼24112089課程學(xué)分3總學(xué)時數(shù)48（含實踐0，含勞動教育1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)與工程開課系(教研室)材料科學(xué)與工程面向?qū)I(yè)材料科學(xué)與工程開課學(xué)期第5學(xué)期先修課程無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)后續(xù)課程材料制備技術(shù)、材料分析檢測技術(shù)、智能材料、畢業(yè)論文（設(shè)計）選用教材陳玉安，王必本，廖其龍.現(xiàn)代功能材料(第3版)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社，2018.參考書目1.殷景華，王雅珍，鞠剛.功能材料概論(第1版)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,20172.張驥華，施海瑜.功能材料及其應(yīng)用(第2版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2017課程資源/course/JIT-1464521179?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_課程簡介本課程是一門依托專業(yè)教育開展勞動教育的專業(yè)必修課程，從材料的功能體系出發(fā)，集中闡述了功能材料的共性物理基礎(chǔ)-材料的電子結(jié)構(gòu)與物理性能；全面系統(tǒng)地介紹了具有電、磁、光、熱、聲等物理功能及轉(zhuǎn)換功能的常用功能材料和在能源、智能、航天航空、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)展迅速的特種功能材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能、制備和應(yīng)用；強(qiáng)調(diào)功能材料與元(器)件的緊密結(jié)合，突出體現(xiàn)了材料一元(器)件的一體化。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠熟悉功能材料的分類，掌握各類功能材料相關(guān)性能、特點及應(yīng)用，為將來從事微電子功能材料、光顯示、能源轉(zhuǎn)換材料、信息功能材料的研究和生產(chǎn)工作打下良好的基礎(chǔ)。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能夠說明功能材料的材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；能夠闡述能源材料、信息材料、智能材料、梯度功能材料、生物醫(yī)用材料和功能薄膜材料等特種功能材料的組成與性能特點；能夠描述上述各類功能材料的制備方法及應(yīng)用領(lǐng)域。【畢業(yè)要求1工程知識】課程目標(biāo)2個人具有良好的思想道德修養(yǎng)、健全人格和良好的身體素質(zhì)，能夠在材料、物理化學(xué)和環(huán)境等多學(xué)科背景下的團(tuán)隊中承擔(dān)個體、團(tuán)隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色。具有團(tuán)隊協(xié)作精神，積極主動參加小組學(xué)習(xí)、專題研討、團(tuán)隊互動、網(wǎng)絡(luò)分享等協(xié)作學(xué)習(xí)活動，深入體驗觀摩互助、合作研究、小組實習(xí)等教學(xué)實踐活動?！井厴I(yè)要求9個人和團(tuán)隊】課程目標(biāo)3具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力，能及時了解功能復(fù)合材料及其相關(guān)領(lǐng)域最新理論、技術(shù)及國際前沿動態(tài)；具備探索精神與創(chuàng)新能力；在解決材料領(lǐng)域“卡脖子”問題上，具備科學(xué)精神、創(chuàng)造精神、奮斗精神?！井厴I(yè)要求12終身學(xué)習(xí)】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1：能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識解決新能源材料、智能材料、光電材料等功能復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)一線中關(guān)于新材料設(shè)計和制備-結(jié)構(gòu)性能分析-新材料技術(shù)開發(fā)等復(fù)雜工程問題?！綡】1.4掌握各類功能材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，并了解各類功能材料的應(yīng)用領(lǐng)域，能夠利用所需功能材料知識用于專業(yè)工程問題解決方案的比較與綜合，并體現(xiàn)本專業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)的技術(shù)。1畢業(yè)要求9：個人具有良好的思想道德修養(yǎng)、健全人格和良好的身體素質(zhì)，能夠在材料、物理化學(xué)和環(huán)境等多學(xué)科背景下的團(tuán)隊中承擔(dān)個體、團(tuán)隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色【M】9.2能夠認(rèn)識團(tuán)隊的不同職能，獨(dú)立地承擔(dān)團(tuán)隊的任務(wù)，合作開展工作，有效完成工程實踐任務(wù)。2畢業(yè)要求12：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力，能及時了解功能復(fù)合材料及其相關(guān)領(lǐng)域最新理論、技術(shù)及國際前沿動態(tài)【M】12.2能夠查詢文獻(xiàn)資料，及時了解功能復(fù)合材料及其相關(guān)領(lǐng)域最新理論、技術(shù)及國際前沿動態(tài)。3三、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走進(jìn)現(xiàn)代功能材料1.功能材料的發(fā)展概況1.預(yù)習(xí)：本章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：了解功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀及對在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的作用3.拓展閱讀：學(xué)科前沿相關(guān)文獻(xiàn)1篇4.主題討論：生活中的哪些材料可歸為功能材料課程目標(biāo)1,2,3重點：功能材料的特點和分類自主學(xué)習(xí)法：針對1、2節(jié)講授法：針對3、4節(jié)視頻學(xué)習(xí)：針對第4節(jié)討論法：針對第2節(jié)2(含勞動教育1學(xué)時)2.功能材料的特點和分類課程目標(biāo)1,23.功能材料的學(xué)科的內(nèi)容和相關(guān)學(xué)科課程目標(biāo)2,34.功能材料的研究現(xiàn)狀和展望課程目標(biāo)2,32材料的電子結(jié)構(gòu)與物理性能1.原子的電子排列1.預(yù)習(xí)：本章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：材料電子結(jié)構(gòu)與導(dǎo)線性的關(guān)系相關(guān)課件、視頻3.個人作業(yè)：半導(dǎo)體禁帶寬度以及電子進(jìn)入導(dǎo)帶幾率計算、超導(dǎo)特點、磁性材料分類等4.拓展閱讀：學(xué)科前沿相關(guān)文獻(xiàn)1篇課程目標(biāo)1,2重點：1.材料結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的關(guān)系2.能帶理論3.半導(dǎo)體。有機(jī)融入民族精神和改革創(chuàng)新。難點：4.費(fèi)米能級5.材料發(fā)光的原理自主學(xué)習(xí)法：針對1、2節(jié)講授法：針對3、4、5節(jié)視頻學(xué)習(xí)：針對第3節(jié)182.能帶理論課程目標(biāo)1,23.導(dǎo)電性、半導(dǎo)體、介電性和電性材料課程目標(biāo)1、24.磁性和磁性材料課程目標(biāo)1、25.光學(xué)特性和光學(xué)材料課程目標(biāo)1、23功能轉(zhuǎn)換材料1.壓電材料、熱釋電材料、光電材料和熱電材料1.預(yù)習(xí)：本章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：壓電材料相關(guān)課件、視頻3.個人作業(yè)：壓電材料、熱釋電材料、光電材料和熱電材料定義4.拓展閱讀：學(xué)科前沿相關(guān)文獻(xiàn)1篇5.主題討論：功能轉(zhuǎn)換材料在生活中的應(yīng)用課程目標(biāo)1,2,3重點：1.各類功能轉(zhuǎn)換材料的涵義難點：2.各類功能轉(zhuǎn)換材料的實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的原理自主學(xué)習(xí)法：針對1、2節(jié)講授法：針對1、2節(jié)視頻學(xué)習(xí)：針對第1節(jié)討論法：針對第1、2節(jié)62.電光材料、磁光材料和聲光材料課程目標(biāo)1,2,34綜合功能材料1.能源材料1.預(yù)習(xí)：本章教材、課件2.線上學(xué)習(xí)：能源材料相關(guān)課件、視頻3.小組作業(yè)：PPT分組匯報能源材料、智能材料等4.拓展閱讀：學(xué)科前沿相關(guān)文獻(xiàn)1篇5.主題討論：為什么鋰離子電池材料使用過程中會衰減課程目標(biāo)1,2,3重點：1.儲氫材料2.鋰離子電池工作原理3.金屬系智能材料與形狀記憶合金4.無縫融入以改革創(chuàng)新為核心的時代精神5.生物醫(yī)學(xué)材料。有機(jī)融入習(xí)近平新時代中國特色社會主義的“四個自信”和時代精神難點：6.儲氫原理7.太陽能電池的工作原理自主學(xué)習(xí)法：針對1節(jié)視頻學(xué)習(xí)：針對第1節(jié)講授法：針對1、2、3、4、5節(jié)實踐教學(xué)：針對1、2節(jié)討論法：針對第1節(jié)222.智能材料課程目標(biāo)1,2,33.梯度功能材料課程目標(biāo)1,2,34.生物醫(yī)學(xué)材料課程目標(biāo)1,2,35.功能薄膜材料課程目標(biāo)1,2,3四、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.功能材料的材料結(jié)構(gòu)與性能領(lǐng)悟水平、闡述能力、綜合運(yùn)用能力（1）原子的電子排列（2）能帶理論（3）導(dǎo)電性、半導(dǎo)體、介電性和電性材料（4）磁性和磁性材料（5）光學(xué)特性和光學(xué)材料（6）壓電材料、熱釋電材料、光電材料和熱電材料（7）電光材料、磁光材料和聲光材料（8）功能轉(zhuǎn)換材料1、2、3、480%課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、期中考試、閉卷考試2.闡述各類功能材料的制備方法及應(yīng)用領(lǐng)域的能力。（1）超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料（2）磁性材料、光學(xué)材料（3）壓電材料、熱釋電材料、光電材料和熱電材料（4）功能轉(zhuǎn)換材料課程目標(biāo)21.參與協(xié)作學(xué)習(xí)的態(tài)度1、2、3、49.5%實踐教學(xué)2.是否具有協(xié)作學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊合作精神課程目標(biāo)31.是否具有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是、積極進(jìn)取、勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度與科學(xué)精神1、3、410.5%課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)實踐教學(xué)2.是否具有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，是否有終身學(xué)習(xí)的意識3.是否具有自主學(xué)習(xí)能力水平表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60%課堂表現(xiàn)成績比例10%平時作業(yè)成績比例10%實踐教學(xué)成績比例10%期中考試成績比例10%課程目標(biāo)1100%50%50%100%80%課程目標(biāo)295%9.5%課程目標(biāo)350%50%5%10.5%備注：以上考核方式類型及占比均為示例，需確保每一列占比總和為100%。（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（10%）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價學(xué)生對知識的理解能力與闡述水平。（2）平時作業(yè)（10%）：線下及線上作業(yè)，以及在學(xué)習(xí)通等平臺完成任務(wù)點學(xué)習(xí)的情況，主要考察學(xué)生的知識掌握情況、自主學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度與終身學(xué)習(xí)意識。（3）實踐教學(xué)（10%）：如通過課堂教案設(shè)計、課堂片段展示與匯報，訓(xùn)練學(xué)生的課堂實踐能力，使學(xué)生真正明確教學(xué)技能在實際教學(xué)中的應(yīng)用，形成自己適合的教學(xué)風(fēng)格。主要考查學(xué)生收集資料能力、研究設(shè)計能力、合作學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和展示與匯報能力等。（4）期中考試（10%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行期中考試，評分標(biāo)準(zhǔn)參考答案，考查學(xué)生對知識的認(rèn)識、領(lǐng)會情況和綜合運(yùn)用知識解決實際問題的能力。。2.期末成績評定期末考核主要考察學(xué)生對功能材料定義、類型及常見光、電、磁、能源材料等的理解。方式為閉卷考試。要求學(xué)生理解并闡述功能材料定義、類型及常見光、電、磁、能源材料等。3.總成績評定總成績（100%）=平時成績（40%）+期末成績（60%）。（三）評分標(biāo)準(zhǔn)試卷考核項目以試卷參考答案及評分細(xì)則為準(zhǔn)。（四）評分標(biāo)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平時作業(yè)（1）答案正確率超過90%（70%）。（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%）。（4）按時學(xué)完全部任務(wù)點課件與視頻（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（70%）。（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%）。（4）學(xué)完任務(wù)點課件與視頻80-89%（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（70%）。（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%）。（4）學(xué)完任務(wù)點課件與視頻70-79%（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（70%）。（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%）。（4）學(xué)完任務(wù)點課件與視頻60-69%（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（70%）。（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%）。（4）學(xué)完任務(wù)點課件與視頻不足60%（10%）。未提交作業(yè)記0分實踐教學(xué)（1）聲音宏亮，吐字清晰；服裝整潔優(yōu)雅、儀態(tài)自然大方；能目視觀眾，不長時間盯著PPT或回頭看投影（10%）。（2）語言表達(dá)邏輯性強(qiáng)，內(nèi)容能講清，重點突出，詳略得當(dāng)，無重復(fù)口語化表達(dá)（30%）。（3）準(zhǔn)備充分，展示內(nèi)容信息量大，教學(xué)設(shè)計或研究方案有創(chuàng)新，內(nèi)容、觀點正確，且聯(lián)系學(xué)科前沿或有創(chuàng)新（30%）。（4）PPT制作精美流暢，視頻、圖片與文字比例恰當(dāng)，有美感（10%）。（5）本團(tuán)隊成員全部積極參與匯報、補(bǔ)充、提問或回答問題，組內(nèi)成員分工明確，配合默契（20%）。（1）聲音宏亮，吐字清晰；服裝整潔、儀態(tài)較大方，但有較多時間盯著PPT或回頭看投影（10%）。（2）內(nèi)容能講清，重點比較突出，但邏輯性不夠清晰，有個別卡頓或口語重復(fù)（30%）。（3）準(zhǔn)備較充分，展示內(nèi)容較豐富，內(nèi)容、觀點正確，但未聯(lián)系學(xué)科前沿或創(chuàng)新性不足（30%）。（4）PPT圖片與文字比例不夠恰當(dāng)，文字太多，或字體顏色不夠鮮明（10%）。（5）本團(tuán)隊3人以上成員積極參與匯報、補(bǔ)充、提問或回答問題，組內(nèi)成員分工較明確，配合較默契（20%）。（1）聲音不夠宏亮，或吐字不夠清晰；服裝整潔，但儀態(tài)不夠自然；長時間看PPT或投影（10%）。（2）內(nèi)容基本能講清，但重點不突出，邏輯性不強(qiáng)，口語化表達(dá)較嚴(yán)重（30%）。（3）準(zhǔn)備不夠充分，內(nèi)容、觀點少數(shù)不正確，未聯(lián)系學(xué)科前沿或無創(chuàng)新（3