《新能源材料概論》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱新能源材料概論課程編號330020099課程性質專業基礎課課程類別專業課開課單位無機材料教研室授課學期第三學期學分/學時2/32課內學時32理論授課32上機學時0課內實踐0實驗學時0課外學時34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》《無機與分析化學》后續課程《太陽能電池材料》、《鋰離子電池材料》、《燃料電池材料》二、課程簡介新能源材料概論是新能源材料與器件專業的一般專業課，是一門理論性和實用性很強的課程。通過本課程的學習，使學生比較全面系統地掌握新能源材料的成分、組織結構與性能，了解材料在新能源領域應用的現狀及其所發揮的重要作用，為研究開發新能源領域應用的新材料和新技術奠定良好的理論基礎。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：思政目標：了解學科的發展趨勢，培養學生的家國情懷，引導學生樹立正確的職業觀、專業觀，引導學生將所學知識和技能轉化為內在德行和素養，將學生個人發展與國家發展結合起來；太陽能電池技術的發展，是在不斷地修正與拓展中完成，引導學生有創新精神，不要固定已有的思維模式；使學生了解工匠精神就是“專注微小、心無雜念，直至極致”，讓學生從內心深處建立社會責任意識和對職業的敬畏感，理解“熱愛本職、敬業奉獻”是大國工匠精神的源動力。課程目標2：知識目標：新能源材料概論以培養具有一定理論知識和較強實踐能力的技術應用型人才為目標。通過新能源材料概論課程的學習，使學生掌握新能源的基本理論、基本知識和基本技能，為學生以后從事該方向的工作奠定基礎。課程目標3：能力目標：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。課程目標4：素質目標：能夠基于新能源材料的基本知識對新能源材料與器件開發過程的復雜工程問題進行研究，能夠正確評價新能源材料對社會經濟、環境、安全和可持續發展的影響。理解工程人員應承擔的社會責任，并能采取有效措施降低或避免其不利影響。（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8.1：具有良好的思想素質和社會道德。指標點8.2具有正確的世界觀和人生觀。8-職業規范課程目標2指標點1.4：掌握用于解決復雜工程問題的新能源材料與器件專業基礎知識，并能用于新能源材料的制備、表征、器件組裝、性能檢測等，解決新能源材料與器件領域復雜工程問題。1-工程知識課程目標3指標點2.3：具有應用新能源材料與器件的基本原理，并通過文獻研究對新能源材料與器件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。2-問題分析課程目標4指標點3.3：新能源材料與器件產品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。指標點7.1：能夠理解和評價新能源材料與器件產品或項目對人文和自然環境的影響。指標點7.3在工程實踐中主動應用能夠改善環境、促進社會可持續發展的先進技術。3-設計/開發解決方案7-環境和可持續發展四、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緒論（學時數：2學時）1.課程主要內容本課程的性質、任務與教學目標，掌握本課程各章內容結構及其相互關系。了解新能源的概念，新能源材料基礎，新能源材料的應用現狀。了解世界各國及我國的能源利用及氣候環境現狀，增強能源危機和氣候環境危機意識，樹立環境保護和可持續發展的理念。2.重點和難點新能源的概念，新能源材料基礎，新能源材料的應用現狀。3.教學方法（1）通過多媒體課件和傳統教學相結合，闡明課程的基本知識。（2）通過案例法加強對國際前沿及本課程涉及的具體領域的了解，豐富學生基本知識結構，培養學生的職業觀，對新能源材料有初步的認識。4.學生學習預期成果使學生充分認識該學科的內容、任務及在環境工程中的地位，培養學生認知和見識，拓寬視野。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。5.支撐課程目標課程目標1：思政目標：了解學科的發展趨勢，培養學生的家國情懷，引導學生樹立正確的職業觀、專業觀，引導學生將所學知識和技能轉化為內在德行和素養，將學生個人發展與國家發展結合起來；太陽能電池技術的發展，是在不斷地修正與拓展中完成，引導學生有創新精神，不要固定已有的思維模式；使學生了解工匠精神就是“專注微小、心無雜念，直至極致”，讓學生從內心深處建立社會責任意識和對職業的敬畏感，理解“熱愛本職、敬業奉獻”是大國工匠精神的源動力。課程目標2：知識目標：新能源材料概論以培養具有一定理論知識和較強實踐能力的技術應用型人才為目標。通過新能源材料概論課程的學習，使學生掌握新能源的基本理論、基本知識和基本技能，為學生以后從事該方向的工作奠定基礎。第二單元金屬氫化物鎳電池材料（學時數：5學時）1.課程主要內容鎳氫電池工作原理；儲氫合金材料；氫氧化鎳正極材料；鎳氫電池的設計與制造；鎳氫電池材料的再生利用。了解鎳氫電池材料及應用；了解鎳氫電池技術及研究進展；掌握鎳氫電池的負極極材料的種類、結構、性能，掌握鎳氫電池的正極材料充放電機制。重點和難點鎳氫電池工作原理，鎳氫電池的負極極材料的種類、結構、性能，掌握鎳氫電池的正極材料充放電機制。3.教學方法教師講授，師生討論等。4.學生學習預期成果通過該單元的學習，使學生掌握關鍵詞匯：鎳氫電池工作原理；儲氫合金材料；氫氧化鎳正極材料；鎳氫電池的設計與制造；鎳氫電池材料的再生利用。5.支撐課程目標課程目標1：思政目標：了解學科的發展趨勢，培養學生的家國情懷，引導學生樹立正確的職業觀、專業觀，引導學生將所學知識和技能轉化為內在德行和素養，將學生個人發展與國家發展結合起來；太陽能電池技術的發展，是在不斷地修正與拓展中完成，引導學生有創新精神，不要固定已有的思維模式；使學生了解工匠精神就是“專注微小、心無雜念，直至極致”，讓學生從內心深處建立社會責任意識和對職業的敬畏感，理解“熱愛本職、敬業奉獻”是大國工匠精神的源動力。課程目標2：知識目標：新能源材料概論以培養具有一定理論知識和較強實踐能力的技術應用型人才為目標。通過新能源材料概論課程的學習，使學生掌握新能源的基本理論、基本知識和基本技能，為學生以后從事該方向的工作奠定基礎。課程目標3：能力目標：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。課程目標4：素質目標：能夠基于新能源材料的基本知識對新能源材料與器件開發過程的復雜工程問題進行研究，能夠正確評價新能源材料對社會經濟、環境、安全和可持續發展的影響。理解工程人員應承擔的社會責任，并能采取有效措施降低或避免其不利影響。第三單元鋰離子電池材料（學時數：6學時）課程主要內容鋰離子電池材料基礎與應用；鋰離子電池的正極材料；鋰離子電池的負極材料。了解鋰離子電池材料基礎與應用；掌握鋰離子電池的正極材料的種類、結構、性能；掌握鋰離子電池的負極材料的種類、結構、性能。重點和難點鋰離子電池的正極材料的種類、結構、性能；掌握鋰離子電池的負極材料的種類、結構、性能。3.教學方法教師講授，師生討論等。4.學生學習預期成果通過該單元的學習，使學生掌握關鍵詞匯：鋰離子電池材料基礎與應用；鋰離子電池的正極材料；鋰離子電池的負極材料。了解鋰離子電池材料基礎與應用；掌握鋰離子電池的正極材料的種類、結構、性能；掌握鋰離子電池的負極材料的種類、結構、性能。5.支撐課程目標課程目標1：思政目標：了解學科的發展趨勢，培養學生的家國情懷，引導學生樹立正確的職業觀、專業觀，引導學生將所學知識和技能轉化為內在德行和素養，將學生個人發展與國家發展結合起來；太陽能電池技術的發展，是在不斷地修正與拓展中完成，引導學生有創新精神，不要固定已有的思維模式；使學生了解工匠精神就是“專注微小、心無雜念，直至極致”，讓學生從內心深處建立社會責任意識和對職業的敬畏感，理解“熱愛本職、敬業奉獻”是大國工匠精神的源動力。課程目標2：知識目標：新能源材料概論以培養具有一定理論知識和較強實踐能力的技術應用型人才為目標。通過新能源材料概論課程的學習，使學生掌握新能源的基本理論、基本知識和基本技能，為學生以后從事該方向的工作奠定基礎。課程目標3：能力目標：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。課程目標4：素質目標：能夠基于新能源材料的基本知識對新能源材料與器件開發過程的復雜工程問題進行研究，能夠正確評價新能源材料對社會經濟、環境、安全和可持續發展的影響。理解工程人員應承擔的社會責任，并能采取有效措施降低或避免其不利影響。第四單元燃料電池材料（學時數：5學時）課程主要內容氫氣利用與燃料電池；堿性燃料電池材料基礎與應用；磷酸鹽燃料電池材料基礎與應用；熔融碳酸鹽燃料電池材料基礎與應用；固體氧化物燃料電池材料基礎與應用；質子交換膜燃料電池材料基礎與應用。了解氫氣利用與燃料電池的基本概念與基本性質；掌握堿性燃料電池材料基礎與應用、磷酸鹽燃料電池材料基礎與應用；重點掌握熔融碳酸鹽燃料電池材料基礎與應用及固體氧化物燃料電池材料基礎與應用。2.重點和難點堿性燃料電池材料基礎與應用、磷酸鹽燃料電池材料基礎與應用；重點掌握熔融碳酸鹽燃料電池材料基礎與應用及固體氧化物燃料電池材料基礎與應用。3.教學方法教師講授，師生討論等。4.學生學習預期成果通過該單元的學習，使學生掌握關鍵詞匯：堿性燃料電池材料基礎與應用；磷酸鹽燃料電池材料基礎與應用；熔融碳酸鹽燃料電池材料基礎與應用；固體氧化物燃料電池材料基礎與應用；質子交換膜燃料電池材料基礎與應用。5.支撐課程目標課程目標1：思政目標：了解學科的發展趨勢，培養學生的家國情懷，引導學生樹立正確的職業觀、專業觀，引導學生將所學知識和技能轉化為內在德行和素養，將學生個人發展與國家發展結合起來；太陽能電池技術的發展，是在不斷地修正與拓展中完成，引導學生有創新精神，不要固定已有的思維模式；使學生了解工匠精神就是“專注微小、心無雜念，直至極致”，讓學生從內心深處建立社會責任意識和對職業的敬畏感，理解“熱愛本職、敬業奉獻”是大國工匠精神的源動力。課程目標2：知識目標：新能源材料概論以培養具有一定理論知識和較強實踐能力的技術應用型人才為目標。通過新能源材料概論課程的學習，使學生掌握新能源的基本理論、基本知識和基本技能，為學生以后從事該方向的工作奠定基礎。課程目標3：能力目標：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。課程目標4：素質目標：能夠基于新能源材料的基本知識對新能源材料與器件開發過程的復雜工程問題進行研究，能夠正確評價新能源材料對社會經濟、環境、安全和可持續發展的影響。理解工程人員應承擔的社會責任，并能采取有效措施降低或避免其不利影響。第五單元太陽能電池材料（學時數：6學時）課程主要內容光伏效應與太陽能電池、太陽能電池材料及基礎應用；單晶硅太陽能電池；多晶硅太陽能電池；非晶硅太陽能電池；Ⅲ-Ⅴ族化合物薄膜太陽能電池等了解光伏效應與太陽能電池的基礎知識；掌握太陽能電池材料及基礎應用；重點掌握單晶硅硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、砷化鎵太陽能薄膜電池所用材料的種類與性能。2.重點和難點光伏效應與太陽能電池、太陽能電池材料及基礎應用；單晶硅太陽能電池；3.教學方法教師講授，師生討論等。4.學生學習預期成果通過該單元的學習，使學生掌握關鍵詞匯：光伏效應與太陽能電池、太陽能電池材料及基礎應用；單晶硅太陽能電池；多晶硅太陽能電池；非晶硅太陽能電池；Ⅲ-Ⅴ族化合物薄膜太陽能電池等了解光伏效應與太陽能電池的基礎知識；掌握太陽能電池材料及基礎應用；重點掌握單晶硅硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、砷化鎵太陽能薄膜電池所用材料的種類與性能。5.支撐課程目標課程目標1：思政目標：了解學科的發展趨勢，培養學生的家國情懷，引導學生樹立正確的職業觀、專業觀，引導學生將所學知識和技能轉化為內在德行和素養，將學生個人發展與國家發展結合起來；太陽能電池技術的發展，是在不斷地修正與拓展中完成，引導學生有創新精神，不要固定已有的思維模式；使學生了解工匠精神就是“專注微小、心無雜念，直至極致”，讓學生從內心深處建立社會責任意識和對職業的敬畏感，理解“熱愛本職、敬業奉獻”是大國工匠精神的源動力。課程目標2：知識目標：新能源材料概論以培養具有一定理論知識和較強實踐能力的技術應用型人才為目標。通過新能源材料概論課程的學習，使學生掌握新能源的基本理論、基本知識和基本技能，為學生以后從事該方向的工作奠定基礎。課程目標3：能力目標：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。課程目標4：素質目標：能夠基于新能源材料的基本知識對新能源材料與器件開發過程的復雜工程問題進行研究，能夠正確評價新能源材料對社會經濟、環境、安全和可持續發展的影響。理解工程人員應承擔的社會責任，并能采取有效措施降低或避免其不利影響。第六單元半導體照明發光材料（學時數：4學時）課程主要內容發光和發光材料；LED發光材料；半導體發光材料；LED用熒光粉；OLED發光材料；掌握半導體照明發光材料基礎與應用。2.重點和難點半導體照明發光材料基礎與應用3.教學方法教師講授，師生討論等。4.學生學習預期成果通過該單元的學習，使學生掌握關鍵詞匯：發光和發光材料；LED發光材料；半導體發光材料；LED用熒光粉；OLED發光材料；等。5.支撐課程目標課程目標1：思政目標：了解學科的發展趨勢，培養學生的家國情懷，引導學生樹立正確的職業觀、專業觀，引導學生將所學知識和技能轉化為內在德行和素養，將學生個人發展與國家發展結合起來；太陽能電池技術的發展，是在不斷地修正與拓展中完成，引導學生有創新精神，不要固定已有的思維模式；使學生了解工匠精神就是“專注微小、心無雜念，直至極致”，讓學生從內心深處建立社會責任意識和對職業的敬畏感，理解“熱愛本職、敬業奉獻”是大國工匠精神的源動力。課程目標2：知識目標：新能源材料概論以培養具有一定理論知識和較強實踐能力的技術應用型人才為目標。通過新能源材料概論課程的學習，使學生掌握新能源的基本理論、基本知識和基本技能，為學生以后從事該方向的工作奠定基礎。課程目標3：能力目標：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。課程目標4：素質目標：能夠基于新能源材料的基本知識對新能源材料與器件開發過程的復雜工程問題進行研究，能夠正確評價新能源材料對社會經濟、環境、安全和可持續發展的影響。理解工程人員應承擔的社會責任，并能采取有效措施降低或避免其不利影響。第七單元相變儲能材料（學時數：4學時）課程主要內容相變儲能的基本原理，相變材料的分類，幾種相變儲能材料，相變儲能材料的工程應用，掌握相變儲能材料基礎與應用。2.重點和難點系統基本構成、PV系統設計3.教學方法教師講授，師生討論等。4.學生學習預期成果通過該單元的學習，使學生掌握關鍵詞匯：相變儲能的基本原理，相變材料的分類，幾種相變儲能材料，相變儲能材料的工程應用，掌握相變儲能材料基礎與應用。5.支撐課程目標課程目標1：思政目標：了解學科的發展趨勢，培養學生的家國情懷，引導學生樹立正確的職業觀、專業觀，引導學生將所學知識和技能轉化為內在德行和素養，將學生個人發展與國家發展結合起來；太陽能電池技術的發展，是在不斷地修正與拓展中完成，引導學生有創新精神，不要固定已有的思維模式；使學生了解工匠精神就是“專注微小、心無雜念，直至極致”，讓學生從內心深處建立社會責任意識和對職業的敬畏感，理解“熱愛本職、敬業奉獻”是大國工匠精神的源動力。課程目標2：知識目標：新能源材料概論以培養具有一定理論知識和較強實踐能力的技術應用型人才為目標。通過新能源材料概論課程的學習，使學生掌握新能源的基本理論、基本知識和基本技能，為學生以后從事該方向的工作奠定基礎。課程目標3：能力目標：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。課程目標4：素質目標：能夠基于新能源材料的基本知識對新能源材料與器件開發過程的復雜工程問題進行研究，能夠正確評價新能源材料對社會經濟、環境、安全和可持續發展的影響。理解工程人員應承擔的社會責任，并能采取有效措施降低或避免其不利影響。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緒論講授法、案例教學課程目標1、221:1.06第二單元金屬氫化物鎳電池材料講授法、案例教學課程目標1、251:1.06第三單元鋰離子電池材料講授法、案例教學課程目標1、2、3、461:1.06第四單元燃料電池材料講授法、案例教學課程目標1、2、3、451:1.06第五單元太陽能電池的材料講授法、案例教學課程目標1、2、3、461:1.06第六單元半導體照明發光材料講授法、案例教學課程目標1、2、3、441:1.06第七單元相變儲能材料講授法、案例教學課程目標1、2、3、441:1.06合計3234五、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14分，課堂表現16分：缺勤一次扣一分，事假病假扣0.5分，無故缺勤8次以上出勤記0分。原則上設置不少于8次課堂討論或提問，每參加一次記2分，最高16分。結課測驗30%知識40考核內容：學科動態、基本原理、制備工藝、設計方法；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先修課的相關基礎知識，分析問題和解決問題的能力。具體分值根據題目數量調整。能力30綜合應用20創新10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緒論l.1能源1.2新能源及其利用技術1.3新能源材料l.4新能源材料發展方向1.5新能源材料的關鍵技術作業、課堂練習、結課測驗課程目標1、2第二單元金屬氫化物鎳電池材料2.1金屬氫化物鎳電池簡介2.2儲氫合金負極材料2.3鎳正極材料2.4Ni/MH電池的設計與制造2.5Ni/