太陽(yáng)能電池與工藝?yán)碚? 課程教學(xué)大綱

《太陽(yáng)能電池與工藝》課程教學(xué)大綱一、課程簡(jiǎn)介課程中文名太陽(yáng)能電池與工藝課程英文名BatteryandProcessofSolarEnergy雙語(yǔ)授課□是否課程代碼課程學(xué)分3總學(xué)時(shí)數(shù)32課程類別□通識(shí)教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實(shí)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(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報(bào)展示□報(bào)告課堂表現(xiàn)□階段性測(cè)試平時(shí)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)新能源材料與器件教學(xué)系面向?qū)I(yè)新能源材料與器件專業(yè)開課學(xué)期第7學(xué)期先修課程材料化學(xué)后續(xù)課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、勞動(dòng)體驗(yàn)與鍛煉選用教材1.鄧長(zhǎng)生.太陽(yáng)能原理與應(yīng)用（第1版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2016.參考書目1.戴松元.太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換原理與技術(shù)（第1版）[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2018.2.施鈺川.太陽(yáng)能原理與技術(shù)（第1版）[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2009.3.ZekaiSen著，付青編譯.太陽(yáng)能基礎(chǔ)理論與建模估算技術(shù)（第1版）[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.課程資源中國(guó)大學(xué)MOOC(慕課)_國(guó)家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，中國(guó)知網(wǎng)，GoogleScholar，WebofKnowledge.課程簡(jiǎn)介《太陽(yáng)能電池與工藝》是高等類新能源材料與器件專業(yè)必修的專業(yè)核心課。主要介紹太陽(yáng)能資源、太陽(yáng)能熱利用、太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能利用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及太陽(yáng)能利用的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)該門課程的學(xué)習(xí)，不但可以驗(yàn)證、鞏固理論知識(shí)，加深對(duì)典型太陽(yáng)能電池反應(yīng)機(jī)理的理解，而且可以提高實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來(lái)的科研、工作打下基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號(hào)具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1能陳述太陽(yáng)能的基本概念和研究范圍，習(xí)得太陽(yáng)能電池制備實(shí)驗(yàn)的基本操作技能；能描述太陽(yáng)能熱利用的基本原理、應(yīng)用范圍和熱動(dòng)力學(xué)的基本知識(shí)；識(shí)別太陽(yáng)能電池的分類及特點(diǎn)，能描述電池組件及測(cè)試的基本能力；推導(dǎo)和解釋太陽(yáng)能熱動(dòng)力與熱利用的關(guān)系、寫出典型的反應(yīng)機(jī)理、運(yùn)用電池的性能提出性能測(cè)試和評(píng)價(jià)的方法；能陳述太陽(yáng)能的最新研究成果、發(fā)展趨勢(shì)及經(jīng)濟(jì)利用。能陳述太陽(yáng)能的最新研究成果、發(fā)展趨勢(shì)及經(jīng)濟(jì)利用。課程目標(biāo)2具備較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，分析晶體硅太陽(yáng)能電池、薄膜太陽(yáng)能電池、聚光型太陽(yáng)能電池及其他太陽(yáng)能電池的制備方法和工藝，同時(shí)了解太陽(yáng)能電池應(yīng)用及本學(xué)科方向一些有意義的新動(dòng)向。具備正確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、查閱文獻(xiàn)和運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)、思想與方法認(rèn)識(shí)、表達(dá)、分析相關(guān)實(shí)際問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)3具有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)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；形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，樹立終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，學(xué)會(huì)前后對(duì)比、理論聯(lián)系實(shí)踐等高效學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的方法，具備較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力。表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求2：工程知識(shí)【H】能夠應(yīng)用化學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、工程基礎(chǔ)等知識(shí)解決工程問(wèn)題。1畢業(yè)要求3：?jiǎn)栴}分析【M】通過(guò)文獻(xiàn)研究、實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)、工程推理、工程經(jīng)驗(yàn)提煉等方法，評(píng)估數(shù)據(jù)和問(wèn)題的表象，分析假設(shè)和偏差源，把握總體目標(biāo)，分清問(wèn)題的主次，制定太陽(yáng)能電池工藝問(wèn)題解決方案的思路與方法，設(shè)計(jì)具體問(wèn)題的解決方案，并能滿足特定的工業(yè)需求。并同時(shí)考慮安全、環(huán)保、成本等因素。2畢業(yè)要求3：終身學(xué)習(xí)【L】具備能夠選擇合適的途徑實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展的能力。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3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)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(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1太陽(yáng)能資質(zhì)1.太陽(yáng)與太陽(yáng)輻射1.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.拓展閱讀：中國(guó)的太陽(yáng)能資源課程目標(biāo)1、2重點(diǎn)：1.太陽(yáng)能的概念、特點(diǎn)與應(yīng)用2.太陽(yáng)核心聚變的反應(yīng)過(guò)程3.太陽(yáng)的輻射形式講授法：針對(duì)1、2節(jié)自主學(xué)習(xí)法：針對(duì)3節(jié)，進(jìn)行自主交流與匯報(bào)22.地球大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的衰減課程目標(biāo)13.太陽(yáng)輻射測(cè)試課程目標(biāo)1、22太陽(yáng)能熱利用1.太陽(yáng)能熱利用的基本原理1.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.主題討論：聚光器的基本原理及類型課程目標(biāo)1、2重點(diǎn)：1.太陽(yáng)能熱利用的基本原理2.太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的類型、性能難點(diǎn)：1.太陽(yáng)能熱動(dòng)力1.講授法：針對(duì)1、2節(jié)2.專題研討：針對(duì)3節(jié)22.太陽(yáng)能熱利用類型、系統(tǒng)性能及材料選擇課程目標(biāo)1、23.太陽(yáng)熱動(dòng)力及太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的其他形式課程目標(biāo)1、23太陽(yáng)能電池1太陽(yáng)能電池的基本原理與性能檢測(cè)1.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.主題討論：太陽(yáng)能電池的發(fā)展趨勢(shì)課程目標(biāo)1-3重點(diǎn)：1.太陽(yáng)能電池的原理2.不同種類太陽(yáng)能電池的制備工藝難點(diǎn)：1.太陽(yáng)能電池或組件性能的測(cè)試原理1.講授法：針對(duì)1節(jié)2.專題研討：針對(duì)5節(jié)能夠促進(jìn)學(xué)生從多維度對(duì)太陽(yáng)能材料的性能計(jì)引發(fā)思考14課程目標(biāo)1-32.晶體硅太陽(yáng)能電池3.薄膜太陽(yáng)能電池課程目標(biāo)2、34.聚光型太陽(yáng)能電池課程目標(biāo)2、35.其他太陽(yáng)能電池及太陽(yáng)能電池的應(yīng)用課程目標(biāo)34太陽(yáng)能儲(chǔ)能1.蓄電池的工作原理及基本概念1.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.主題討論：鉛酸畜電池的優(yōu)缺點(diǎn)課程目標(biāo)2重點(diǎn)：1.鉛酸蓄電池的充放電電化學(xué)反應(yīng)2.消極極化的方式1.講授法：針對(duì)1節(jié)2.專題研討：針對(duì)3節(jié)8課程目標(biāo)22.蓄電池的工作特性與特點(diǎn)課程目標(biāo)33.鉛酸蓄電池與硅膠蓄電池5太陽(yáng)能利用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析1.評(píng)價(jià)指標(biāo)1.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.主題討論：太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的成本課程目標(biāo)2、31.影響太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性甚微因素2.太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性難點(diǎn)：1.太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2.光伏系統(tǒng)的投資成本1.講授法：針對(duì)1節(jié)2.專題研討：針對(duì)3節(jié)，促進(jìn)學(xué)生從多維度降低太陽(yáng)能利用系統(tǒng)的投資成本4課程目標(biāo)32.太陽(yáng)能熱水器3.太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)課程目標(biāo)26太陽(yáng)能利用的發(fā)展趨勢(shì)1.太陽(yáng)能熱利用1.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.主題討論：太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求課程目標(biāo)3重點(diǎn)：1.容量與發(fā)電量的設(shè)計(jì)步驟2.光伏系統(tǒng)工程施工工藝與方法難點(diǎn)：1.光伏發(fā)電系統(tǒng)組件的安裝1.講授法：針對(duì)1節(jié)2.專題研討：針對(duì)3節(jié)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)要滿足的條件2課程目標(biāo)2、32.太陽(yáng)能光伏課程目標(biāo)33.太陽(yáng)熱/光伏的混合技術(shù)四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.太陽(yáng)能原理及主要用途1、260%1.課堂表現(xiàn)2.平時(shí)作業(yè)3.階段測(cè)驗(yàn)4.閉卷考試2.影響地球表面接受太陽(yáng)輻射能的因素23.太陽(yáng)能測(cè)試的方法及熱核反應(yīng)34.太陽(yáng)能電池的材料種類及影響因素35.單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池的制備工藝36.聚光型、薄膜型電池的性能47.蓄電池的工作原理48.鉛酸蓄電池與硅膠蓄電池的工作特性4課程目標(biāo)21.太陽(yáng)能利用的評(píng)價(jià)指標(biāo)3、4、5、635%1.課堂表現(xiàn)2.平時(shí)作業(yè)3.階段測(cè)驗(yàn)4.閉卷考試2.太陽(yáng)電池的穩(wěn)定性3、4、63.太陽(yáng)光伏系統(tǒng)5、6課程目標(biāo)31.太陽(yáng)熱光伏的混合技術(shù)65%1.課堂表現(xiàn)2.平時(shí)作業(yè)3.階段測(cè)驗(yàn)4.閉卷考試2.太陽(yáng)能電池的發(fā)展趨勢(shì)2、3、4、63.充放電反應(yīng)2、3、4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70%課堂表現(xiàn)12%平時(shí)作業(yè)9%階段測(cè)評(píng)9%課程目標(biāo)160%60%60%60%60%課程目標(biāo)230%35%35%35%35%課程目標(biāo)310%5%5%5%5%（二）成績(jī)?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定（1）課堂表現(xiàn)（30%）：通過(guò)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問(wèn)情況，來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生相關(guān)的能力。（2）平時(shí)作業(yè)（40%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)的設(shè)計(jì)。如讓學(xué)生簡(jiǎn)述對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，考核學(xué)生對(duì)于概念的理解情況，幫助學(xué)生將定義轉(zhuǎn)化為自己的理解。每次講課完畢，教師均會(huì)根據(jù)所講內(nèi)容以及需要延伸的內(nèi)容，提出具體要求，布置相關(guān)作業(yè)，取每次成績(jī)的平均分，百分制。3）階段測(cè)驗(yàn)（30%）：學(xué)生在平時(shí)測(cè)試、測(cè)驗(yàn)中掌握課程的情況。平時(shí)成績(jī)（100%）=課堂表現(xiàn)（30%）+作業(yè)（40%）+階段測(cè)驗(yàn)（30%）注：課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測(cè)驗(yàn)分別按百分制計(jì)分。2.期末成績(jī)?cè)u(píng)定《太陽(yáng)能電池與工藝》課程采用閉卷形式考試，期末考試主要考察學(xué)生對(duì)太陽(yáng)能電池的基本概述、原理、不同類型電池材料和工藝、太陽(yáng)能性能測(cè)試、蓄電池的工作原理及充放電反應(yīng)等知識(shí)的考察。要求學(xué)生掌握基本概念，掌握理解不同類型太陽(yáng)能電池的特性、制備、結(jié)構(gòu)等知識(shí)，運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)生活問(wèn)題。卷面成績(jī)100分。3.總成績(jī)?cè)u(píng)定總成績(jī)應(yīng)由平時(shí)考核成績(jī)和期末考核成績(jī)構(gòu)成，其構(gòu)成比例應(yīng)科學(xué)合理。書寫格式：總成績(jī)（100%）=平時(shí)成績(jī)（30%）+期末成績(jī)（70%）（三）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)試卷考核項(xiàng)目以試卷參考答案及評(píng)分細(xì)則為準(zhǔn)。表5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考核項(xiàng)目評(píng)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）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題正確，且能進(jìn)行解釋（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，問(wèn)題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，但問(wèn)題無(wú)深度或無(wú)創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)基本正確，但問(wèn)題無(wú)深度、無(wú)創(chuàng)（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題錯(cuò)誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)有部分錯(cuò)誤，或邏輯不嚴(yán)（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題錯(cuò)誤率超過(guò)50%，且不能解（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)錯(cuò)誤，思路不清晰，邏輯不嚴(yán)密（50%）。平時(shí)作業(yè)（1）答案正確率超過(guò)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(wú)抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無(wú)創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無(wú)抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無(wú)創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無(wú)抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無(wú)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(gè)作業(yè)完成方法、思路無(wú)創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不