《電化學研究方法》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱電化學研究方法課程編號330020127課程性質專業選修課課程類別專業課開課單位新材料教研室授課學期第6學期學分/學時1.5/24課內學時24理論授課24上機學時0課內實踐0實驗學時0課外學時36適用專業新能源材料與器件是否雙語否先修課程《物理化學》、《電化學原理》后續課程《鋰離子電池應用與實踐》、畢業設計（論文）二、課程簡介《電化學研究方法》電化學研究方法是新能源材料與器件專業的一門專業選修課程。課程主要內容包括三電極體系的建立、穩態和暫態電化學研究方法、線性極化、旋轉圓盤電極、微電極、循環伏安及交流阻抗測量技術等。本課程將為后續理論課程的學習、實踐課程、創新實驗的進行及畢業設計等奠定重要的基礎。三、課程目標及對畢業要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學習，使學生達到以下目標：課程目標1：通過電化學基本研究方法的介紹，使學生了解電化學過程研究的原理和常用技術方法，幫助學生理解常用電化學研究方法的原理，以及實驗結果的解析，并通過對一些研究實例的介紹，使學生了解電極過程原理在研究過程中如何應用。課程目標2：通過課程教學，提高學生分析問題和解決問題能力，培養學生探索精神和創新意識，努力實現學生知識、能力、素質協調發展。（二）課程目標對畢業要求指標點的支撐課程目標支撐畢業要求指標點畢業要求課程目標1指標點1-4：能夠將數學、自然科學、工程基礎和專業知識用于分析和解決新能源材料領域生產和加工過程中的復雜工程問題。1-工程知識課程目標2指標點2-3：具有應用化學工程科學的基本原理，并通過文獻研究對化學工程領域內復雜工程問題進行識別、分析、表達，以獲得有效結論的能力。指標點3-1：針對新材料或項目等復雜工程問題，具有設計滿足特定需求的化工生產過程系統、操作單元或工藝流程的能力，并能夠在設計環節中體現創新意識。2-問題分析3-設計/開發解決方案課程目標3指標點3-3：新材料或項目方案設計中能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境等因素。3-設計/開發解決方案四、課程基本教學內容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內容第一單元電化學測量基礎知識（學時數：8學時）1.課程主要內容（1）測量體系、電解質溶液、電極，了解電化學測量體系；掌握電化學測試用電解質溶液；掌握電化學測試用三電極的選擇、制備及使用方法；（2）鹽橋、電解池設計、電化學測量儀器基礎，鹽橋的制備及選用；電解池材料與設計；（3）常用電化學測量儀器的原理及應用；掌握電化學工作站的原理及軟件使用；（4）了解旋轉圓盤電極、微電極。2.重點和難點掌握電化學測試用三電極的選擇、制備及使用方法，電化學測量儀器的原理及應用，旋轉圓盤電極、微電極的特點及發展方向。3.教學方法（1）通過多媒體課件和傳統教學相結合的教學方式，全面闡述電化學基本原理，電化學測量基礎知識；（2）通過課堂練習和課堂討論，展示電化學研究方法的快速發展以及在電分析化學、化學電源、電鍍、金屬腐蝕、電催化及冶金等工程實際領域中的重要地位；（3）隨著新技術的不斷開發，新的電化學知識也需隨之增長，鼓勵學生課下查閱文獻，進一步加深對行業發展動態的了解，培育學生的科學思維和探索創新的精神。4.學生學習預期成果作為高等院校新能源材料與器件專業的學生，通過該單元的學習，可以了解本課程的性質和主要學習內容，掌握本課程的學習方法。5.支撐課程目標課程目標1.使學生了解電化學測量技術在國民經濟中的重要地位與作用，了解電化學原理及電化學測量基礎知識，掌握電化學測試用三電極的選擇、制備及使用方法，掌握電化學工作站的原理及軟件使用。通過電化學研究方法的發展與現狀，激發學生的愛國主義情懷，培育學生的科學思維，探索創新的精神、精益求精的工匠精神。第二單元研究方法與測試技術（學時數：16學時）1.課程主要內容穩態與穩態極化、穩態極化曲線的測量。掌握穩態與穩態極化的概念；掌握穩態極化曲線的測量方法；暫態與暫態電流、非穩態擴散過程。掌握暫態與暫態電流的基本概念；了解非穩態擴散過程；循環伏安法、可逆體系、準可逆與不可逆體系、循環伏安的應用。掌握循環伏安法；可逆體系、準可逆與不可逆體系的特征及判斷；電化學極化下電極的電化學阻抗譜、電化學與濃差極化共存時電極的電化學阻抗譜。電化學極化下電極的電化學阻抗譜Nyquist、Bode圖；電化學與濃差極化共存時電極的電化學阻抗譜Nyquist、Bode圖。并舉一反三，要求學生自學本課程的其他章節，加深對其他章節內容的理解和掌握。2.重點和難點重點：穩態極化測量的應用。掌握基本動力學參數的測定；了解鍍液的陰極與陽極極化曲線的測定；電化學等效電路、暫態研究方法。電化學等效電路模型的建立;?電化學反應電阻；電極等效電路的簡化。難點：學會舉一反三，阻抗實驗注意點及阻抗譜分析、電化學阻抗測量的應用。阻抗實驗注意點；阻抗譜的分析思路；電化學阻抗譜。3.教學方法通過多媒體課件和傳統教學相結合的教學方式，通過電化學基本研究方法的介紹，使學生了解電化學過程研究的原理和常用技術方法，幫助學生理解常用電化學研究方法的原理，以及實驗結果的解析，并通過對一些研究實例的介紹，使學生了解電極過程原理在研究過程中如何應用，主要涉及生產原理、工藝條件、工藝流程與關鍵設備等內容；通過課堂測驗和課堂討論，對常用技術方法原理的對比分析，數據處理。同時通過舉一反三，討論如何選用合適的實驗方法應用到實驗中或是實際工業生產。4.學生學習預期成果通過該單元的學習，使學生具有穩態和暫態電化學研究方法、線性極化、旋轉圓盤電極、微電極、循環伏安及交流阻抗測量技術等，為后續鋰電池課程設計和畢業設計打下基礎。為學生將來從事新材料產品開發、生產管理和項目咨詢等工作儲備知識和技能。5.支撐課程目標課程目標1.使學生能夠具備運用新能源材料先修課的相關基礎知識，進行新材料運用電化學方法測量判斷與優選的能力。并在設計過程中體現創新意識。課程目標2通過課程教學，提高學生分析問題和解決問題能力，培養學生探索精神和創新意識，努力實現學生知識、能力、素質協調發展。（二）課程基本教學內容對課程目標的支撐課程教學內容教學方法支撐的課程目標學時安排課內課外學時比例第一單元電化學測量基礎知識講授法、課堂練習、專題討論課程目標181:1.5第二單元研究方法與測試技術講授法、專題討論、課堂測驗課程目標1.2161:1.5合計24五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構成（百分制）課程成績構成比例考核環節目標分值考核/評價細則平時成績70%作業40本門課程5次作業，每次10分。主要考核內容：階段性重點難點作業評分的具體標準：能按時認真完成布置的作業，書寫工整，答案正確合理（9-10分）；能按時完成布置的作業，作業撰寫基本工整，答案正確（7.5-8.9分）；能按時完成布置的作業，作業撰寫基本工整，答案基本合理（6-7.4分）。不能按時完成布置的作業，作業撰寫潦草，答案不準確（0-5.9分）。課堂練習30考核內容：各章節基本知識點，題型主要以選擇填空的形式。及評價細則：5次課堂練習，每次6分。課堂表現30課堂表現包括出勤和課堂討論，其中出勤12分，課堂表現18分：缺勤一次扣一分，事假病假扣0.5分，無故缺勤6次以上出勤記0分。原則上設置不少于5次課堂討論或提問，每參加一次記2分，最高10分。結課測驗30%知識40考核內容：學科動態、實驗原理、測量方法、考試題型：選擇、判斷、填空、綜合評價細則：選擇、判斷和填空等客觀題每題1分，綜合題主要考察學生運用電化學原理及方法先修課的相關基礎知識，進行實驗方案與測試參數設置的能力。并在設計過程中體現創新意識。具體分值根據題目數量調整。能力30綜合應用20創新10（二）課程考核對課程目標的支撐教學內容考核內容考核方式支撐的課程目標第一單元：電化學測量基礎知識1-1電化學基本原理1-2電化學測量基礎知識作業、課堂練習、結課測驗課程目標1第二單元：研究方法與測試技術2-1穩態極化及研究方法2-2暫態基礎和測量技術2-3伏安法測量與分析2-4電化學阻抗作業、課堂練習、課堂討論，結課測驗課程目標1、2六、使用教材、相關推薦書目及課程資源（一）使用教材胡會利，李寧.電化學測量.化學工業出版社，2021年版；（二）相關推薦書目1.舒余德.現代電化學研究方法.中南大學出版社,20152.田昭武.電化學研究方法.科學出版社,19843.張祖訓.電化學原理和方法.科學出版社,20004.曹楚南.電化學阻抗譜導論.科學出版社,2002（三）課程資源學生可依