《化學(xué)電源設(shè)計》課程教學(xué)大綱（新能源材料與器件專業(yè)）

《化學(xué)電源設(shè)計》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名化學(xué)電源設(shè)計課程英文名Chemicalpowersourcedesign雙語授課□是否課程代碼21112025課程學(xué)分3總學(xué)時數(shù)48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)新能源材料與器件面向?qū)I(yè)新能源材料與器件專業(yè)開課學(xué)期第7學(xué)期先修課程物理化學(xué)B，無機化學(xué)，應(yīng)用電化學(xué)，儲能材料與器件，能量轉(zhuǎn)換材料與器件，新能源材料設(shè)計與制備后續(xù)課程畢業(yè)論文選用教材王力臻.化學(xué)電源設(shè)計（第1版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.參考書目1.陳軍,陶占良.化學(xué)電源—原理、技術(shù)與應(yīng)用（第2版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2022.2.程新群.化學(xué)電源（第2版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2019.3.孫克寧,王振華等.現(xiàn)代化學(xué)電源（第1版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2017.課程資源儲能材料與器件_西南石油大學(xué)_中國大學(xué)MOOC(慕課)()課程簡介《化學(xué)電源設(shè)計》是新能源材料與器件專業(yè)的專業(yè)課，主要介紹化學(xué)電源設(shè)計中的相關(guān)理論、設(shè)計過程、材料選擇及各類電池設(shè)計案例等。通過該課程的教學(xué)，使學(xué)生獲得從事新能源材料與器件相關(guān)職業(yè)必需的化學(xué)電源設(shè)計基本理論、基礎(chǔ)知識和基本方法，具有一定分析和解決實際問題的能力、較強的概括能力、邏輯推理能力、自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力；為后續(xù)《畢業(yè)論文》等專業(yè)課的學(xué)習(xí)、將來的工作和科研打下較堅實的理論與實踐基礎(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能夠闡述和靈活運用化學(xué)電源設(shè)計的基本理論和基礎(chǔ)知識，習(xí)得化學(xué)電源設(shè)計的基本技能，包括概述化學(xué)電源的組成、化學(xué)電源的工作原理、化學(xué)電源的基本性能、舉例說明電池的分類、闡述化學(xué)電源中的相關(guān)理論、分析化學(xué)電源設(shè)計過程?！井厴I(yè)要求3：設(shè)計/開發(fā)解決方案】課程目標(biāo)2能說明化學(xué)電源設(shè)計的基本思想和方法，并能夠運用化學(xué)電源設(shè)計知識、思想和方法去認(rèn)識、分析和解決生活、生產(chǎn)和教學(xué)中的化學(xué)電源設(shè)計相關(guān)實際問題；能陳述化學(xué)電源的最新研究成果和發(fā)展趨勢。【畢業(yè)要求4：研究H】課程目標(biāo)3樹立可持續(xù)發(fā)展的工程思想，能夠認(rèn)同和評價針對復(fù)雜工程問題的專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響，能對化學(xué)電源設(shè)計有關(guān)的社會熱點問題作出正確的價值判斷?！井厴I(yè)要求7：環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展】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3：設(shè)計/開發(fā)解決方案【H】3.1在新能源材料與器件的工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)過程中，系統(tǒng)掌握儲能和能量轉(zhuǎn)換材料的組成、結(jié)構(gòu)、物相、性能以及器件的設(shè)計/開發(fā)方法和技術(shù)，認(rèn)清該領(lǐng)域當(dāng)前面臨的復(fù)雜工程問題，了解影響儲能和能量轉(zhuǎn)換材料和器件制備和性能的各種影響因素。1畢業(yè)要求4：研究【H】4.2在儲能和能量轉(zhuǎn)換材料的組成、結(jié)構(gòu)、物相、性能以及器件設(shè)計和制備等方面，能夠針對具體對象的特征，選擇研究路線和設(shè)計實驗方案。2畢業(yè)要求7：環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展【M】7.2能夠在考慮到新能源材料與器件在制備、分析和使用過程中與環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律的關(guān)系前提下，進一步判斷其復(fù)雜工程問題解決方案對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。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)容課程目標(biāo)（不可以只對應(yīng)一個）學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1化學(xué)電源概述1.化學(xué)電源的組成1、21.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學(xué)理論基礎(chǔ)課后習(xí)題重點：1.電池的四類分類方法2.能量轉(zhuǎn)換及充放電原理難點：1.電動勢、開路電壓、工作電壓、容量、能量、功率壽命等物理量的理解課堂講授：能夠引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，促進學(xué)生掌握化學(xué)電源相關(guān)知識討論法82.電池的分類3.化學(xué)電源的工作原理4.化學(xué)電源的基本性能2化學(xué)電源中的相關(guān)理論1.化學(xué)電源中的電傳導(dǎo)1、21.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學(xué)理論基礎(chǔ)課后習(xí)題重點：1.電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體的區(qū)別2.充電效率和活性物質(zhì)利用率3.可逆電池、（不）可逆電極的概念難點：1.電極/溶液界面的雙電層2.電池的串聯(lián)、并聯(lián)及復(fù)聯(lián)課堂講授：能夠引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，促進學(xué)生掌握化學(xué)電源相關(guān)理論討論法122.法拉第定律及其應(yīng)用3.電化學(xué)熱/動力學(xué)基礎(chǔ)4.電池設(shè)計中的表界面現(xiàn)象與應(yīng)用5.電池組合原理3化學(xué)電源設(shè)計過程1.電池設(shè)計的目標(biāo)與實現(xiàn)1、2、31.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學(xué)理論基礎(chǔ)課后習(xí)題重點：1.電池設(shè)計的綜合分析、結(jié)構(gòu)分析、性能分析及安全性分析2.隔膜材料的選擇難點：1.電池正、負極活性物質(zhì)的用量2.電解液濃度的確定3.電池容量的計算課堂講授：能夠引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，促進學(xué)生掌握化學(xué)電源設(shè)計過程案例教學(xué)：能夠激發(fā)學(xué)生興趣，掌握化學(xué)電源設(shè)計過程122.電池設(shè)計的基本程序3.電池設(shè)計前的準(zhǔn)備4.電池設(shè)計的一般步驟4各類電池設(shè)計案例1.鉛蓄電池設(shè)計1、2、31.預(yù)習(xí)：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學(xué)理論基礎(chǔ)課后習(xí)題3.拓展閱讀：閱讀參考書目，了解電池前沿進展重點：1.各電池設(shè)計的基本過程，性能設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計2.影響各電池設(shè)計的相關(guān)因素難點：1.各電池中存在的若干問題及解決方法案例教學(xué)：能夠激發(fā)學(xué)生興趣，掌握各類電池的設(shè)計討論法162.鎘鎳電池設(shè)計3.鋅銀電池的設(shè)計與計算4.圓柱形單體鎳氫電池設(shè)計5.圓柱形鋅錳電池設(shè)計計算中的若干問題6.鋰離子電池設(shè)計四、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.化學(xué)電源的組成1、2、3、446.4%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)期中考試期末考試2.電池的分類3.化學(xué)電源的工作原理4.化學(xué)電源的基本性能5.化學(xué)電源中的電傳導(dǎo)5.法拉第定律及其應(yīng)用6.電化學(xué)熱/動力學(xué)基礎(chǔ)7.電池設(shè)計中的表界面現(xiàn)象與應(yīng)用8.電池組合原理9.電池設(shè)計的目標(biāo)與實現(xiàn)10.電池設(shè)計的基本程序11.電池設(shè)計前的準(zhǔn)備12.電池設(shè)計的一般步驟13各類電池設(shè)計課程目標(biāo)21.化學(xué)電源的基本性能1、2、3、446.4%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)期中考試期末考試2.電池設(shè)計中的表界面現(xiàn)象與應(yīng)用3.電池組合原理4.電池設(shè)計的基本程序5.電池設(shè)計前的準(zhǔn)備6.電池設(shè)計的一般步驟7.鉛蓄電池設(shè)計8.鎘鎳電池設(shè)計9.鋅銀電池的設(shè)計與計算10.圓柱形單體鎳氫電池設(shè)計11.圓柱形鋅錳電池設(shè)計計算中的若干問題12.鋰離子電池設(shè)計課程目標(biāo)31.電池設(shè)計的目標(biāo)與實現(xiàn)3、47.2%課堂表現(xiàn)2.電池設(shè)計的基本程序3.電池設(shè)計前的準(zhǔn)備4.電池設(shè)計的一般步驟5.電池設(shè)計的目標(biāo)與實現(xiàn)6.鉛蓄電池設(shè)計7.鎘鎳電池設(shè)計8.鋅銀電池的設(shè)計與計算9.圓柱形單體鎳氫電池設(shè)計10.圓柱形鋅錳電池設(shè)計計算中的若干問題11.鋰離子電池設(shè)計表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%課后作業(yè)成績比例9%課堂表現(xiàn)成績比例12%期中考試成績比例9%課程目標(biāo)150%50%20%50%46.4%課程目標(biāo)250%50%20%50%46.4%課程目標(biāo)30%0%60%07.2%（二）成績評定1.平時成績評定（1）作業(yè)（30%）：章節(jié)作業(yè)，主要考核學(xué)生綜合運用知識的能力。（2）課堂表現(xiàn)（40%）：通過學(xué)生在課堂上闡明知識的情況及相關(guān)能力水平進行評價。包括課堂發(fā)言、提問、回答問題、練習(xí)等。（3）期中考試（30%）：以閉卷的方式，考查學(xué)生對知識的認(rèn)識、領(lǐng)會情況和綜合運用知識解決實際問題的能力。2.期末成績評定期末考試以閉卷的方式進行。試題類型包括選擇與填空、判斷、名詞解釋、簡答、綜合題六種。期末考試主要考察學(xué)生對基本理論、基礎(chǔ)知識和具體方法的融會與運用情況。考察學(xué)生對化學(xué)電源設(shè)計中的相關(guān)理論、設(shè)計過程、材料選擇及各類電池設(shè)計等的掌握程度?；瘜W(xué)電源設(shè)計考試模塊包括化學(xué)電源概述、化學(xué)電源中的相關(guān)理論、化學(xué)電源設(shè)計過程、各類電池設(shè)計案例，共4個模塊。3.總成績評定總成績應(yīng)由平時考核成績和期末考核成績構(gòu)成，其構(gòu)成比例應(yīng)科學(xué)合理?？偝煽儯?00%）=平時成績（30%）+期末成績（70%）（三）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%）。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)