《材料制備與表征》教學大綱課程編號：11220047英文名稱：PreparationandCharacterizationofMaterials學分：3學時：總學時64學時，其中理論32學時，實踐32學時先修課程：無機化學1、無機化學2、有機化學1、有機化學2、分析化學、物理化學1、物理化學2、儀器分析及實驗、材料科學基礎課程類別：專業主干課程授課對象：新能源材料與器件專業學生教學單位：化學化工學院修讀學期：第6學期一、課程描述和目標材料制備與表征主要介紹現代新材料的制備方法和材料表征與性能測試方法，通過對該課程的學習，可使學生掌握材料制備與表征的基本原理及方法，熟悉材料制備與表征的新技術、新工藝和新設備，深入理解材料的制備、結構與性能、材料應用之間的相互關系，為將來材料制備、研發以及材料分析測試奠定堅實的理論和實踐基礎。通過對該課程的學習，還可以培養學生在材料設計技術和方法、實驗結果分析等方面的能力，加深對其所學理論知識的理解，提高動手能力、理論聯系實際的能力和創新能力，提高其科研能力和科研素質。對于學生科學思維、綜合素質的培養與提高起著至關重要的作用。本課程在知識、能力及素質發展等方面應達到的目標如下：課程目標1：了解或掌握材料制備與表征的基本理論和關鍵技術方法，制備方法包括溶膠-凝膠法、水熱與溶劑熱合成、共沉淀法、化學氣相沉積法、低熱固相合成法，表征方法包括X射線衍射分析、電子顯微技術、X射線光電子能譜分析、材料熱分析、物理吸附和材料的宏觀物性測定等。課程目標2：進一步提高學習能力，有效使用課程教學大綱、教學用書、參考教材和互聯網平臺，能科學地安排課外自學時間，學會自主學習。了解材料制備與表征常用的技術，要求能用以上專業知識進行材料的設計、制備，并進行正確的測試和分析。同時掌握新材料的前沿及進展等。課程目標3：培養嚴謹的科學態度、實事求是的科學作風和嚴密的科學方法；培養自學能力、動手能力、綜合分析能力、創造思維能力和創新能力等。樹立良好的職業道德和團隊意識，立志獻身于材料事業。二、課程目標對畢業要求的支撐關系畢業要求指標點課程目標權重3-2：能夠將數學、自然科學和工程科學的基本原理用于新能源材料與器件設計、制備或加工工程問題的表述。課程目標1H4-1：正確認識自我探索和學習的必要性與重要性，能針對學習任務自覺開展預習、復習與總結，具有自主學習和終身學習的意識。課程目標2M5-2：能夠選擇與使用恰當的儀器、信息資源、工程工具和專業模擬軟件，對復雜工程問題進行分析、計算與設計；課程目標3M（注：要求課程目標與畢業要求指標點應是一一對應支撐）三、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1緒論：（1）材料制備與表征的含義（2）材料制備與表征的研究進展（3）材料制備與表征的基本方法了解材料制備與表征的發展趨勢；重難點：理解材料制備與表征的重要性；德育元素：培養學生探索最新科研進展的能力。2集中講授1,2,32溶膠-凝膠法：（1）溶膠-凝膠制備方法的發展（2）溶膠-凝膠制備方法原理（3）溶膠-凝膠制備工藝（4）溶膠-凝膠制備方法應用實例認識溶膠-凝膠制備方法應用、制備工藝；重難點：掌握溶膠-凝膠制備方法原理及在新能源材料中的應用；德育元素：培養學生的科學素養。4集中講授1,23水熱與溶劑熱合成：（1）水熱與溶劑熱合成方法的發展（2）水熱與溶劑熱合成方法原理（3）水熱與溶劑熱合成工藝（4）水熱與溶劑熱合成方法應用實例了解水熱與溶劑熱合成方法應用；熟悉水熱與溶劑熱合成工藝；重難點：掌握水熱與溶劑熱合成方法原理；德育元素：養成良好的學習習慣。4集中講授1,24共沉淀法：（1）共沉淀制備方法的發展（2）共沉淀制備方法原理（3）共沉淀制備工藝（4）共沉淀制備方法應用實例熟悉共沉淀制備工藝；了解共沉淀制備方法應用；重難點：掌握共沉淀制備方法原理；德育元素：養成材料應用中正確的價值取向。4集中講授1,25化學氣相沉積法：（1）化學氣相沉積制備方法的發展（2）化學氣相沉積制備方法原理（3）化學氣相沉積制備工藝（4）化學氣相沉積制備方法應用實例了解化學氣相沉積制備方法應用；熟悉化學氣相沉積制備工藝；重難點：掌握化學氣相沉積制備方法原理；德育元素：培養學生的人文精神。2集中講授1,26低熱固相合成：（1）低熱固相合成方法的發展（2）低熱固相合成方法原理（3）低熱固相合成工藝（4）低熱固相合成方法應用實例了解低熱固相合成方法應用；熟悉低熱固相合成工藝；重難點：掌握低熱固相合成方法原理；德育元素：培養學生認識科學對國家發展的重要性。2集中講授1,27X射線衍射分析：（1）X射線的產生及其性質（2）X射線衍射分析方法（3）粉晶X射線物相分析（4）一些X射線衍射分析方法的應用了解X射線衍射分析方法的應用；熟悉X射線衍射測試分析方法；重難點：掌握X射線衍射原理；德育元素：培養學生良好的科學、人文素養。4集中講授1,28電子顯微技術：（1）透射電子顯微鏡（2）掃描電子顯微鏡(SEM)（3）X射線纖維分析熟悉電子顯微技術分析方法；了解電子顯微技術的應用；重難點：掌握電子顯微技術原理；德育元素：培養學生良好的學習習慣。4集中講授1,29X射線光電子能譜分析：（1）X射線光電子能譜分析的創立和發展（2）光電子能譜實驗技術（3）X射線光電子能譜的應用熟悉X射線光電子能譜分析方法；了解X射線光電子能譜分析方法的應用；重難點：掌握X射線光電子能譜原理；德育元素：培養學生團隊協作的能力。2集中講授1,2,310材料熱分析：（1）熱分析技術的概述（2）熱重分析法（3）差熱分析法(DTA)（4）示差掃描量熱分析法熟悉材料熱分析方法；了解材料熱分析方法的應用；重難點：掌握材料熱分析原理；德育元素：培養學生學以致用的能力。2集中講授1,2,311物理吸附和材料的宏觀物性測定：（1）吸附與物理吸附（2）宏觀物性測定掌握：物理吸附和材料的宏觀物性測定原理。熟悉：物理吸附和材料的宏觀物性測定方法。了解：物理吸附和材料的宏觀物性測定的應用。德育元素：培養學生學以致用的能力。2集中講授1,2,3合計序號實驗項目實驗內容與要求學時類型對應課程目標1溶膠凝膠法制備TiO2氣凝膠掌握溶膠-凝膠原理、物料計算和加熱、攪拌、凝膠、蒸發、結晶等基本操作；利用溶膠凝膠法制備納米TiO2粉體。(必修)德育元素：培養學生學以致用的能力。6綜合1,2,32直接共沉淀法制備草酸鈷了解：鋰離子電池正極材料前驅體的制備原理；掌握：液相共沉淀法合成鋰離子電池正極材料前驅體的基本實驗方法和步驟。德育元素：培養學生學以致用的能力。7綜合1,2,33共沉淀法制備納米CeO2了解：共沉淀原理和數據設計并制備納米CeO2掌握：溶解、攪拌、滴加、過濾、洗滌、烘干、煅燒等基本操作(必修)德育元素：培養學生學以致用的能力。6綜合1,2,34微乳液法制備納米硫了解：納米硫的特性及在電化學領域的應用；掌握：微乳液法制備納米材料的實驗原理及方法。德育元素：培養學生學以致用的能力。7綜合1,2,35X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡(SEM)和物理吸附測試掌握：X射線衍射分析儀、掃描電子顯微鏡(SEM)和物理吸附儀結構、應用和具體操作。德育元素：培養學生學以致用的能力。6驗證1,2,3合計32注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設計等。四、課程教學方法本課程的教學通過多媒體課件展示與板書結合的方式講授，在課堂上通過討論、提問等方式引導學生獨立思考，加深對疑難問題的理解，提高教學效果和質量。五、學業評價和課程考核課程考核采用過程性和結果性相結合的多元評價方式，總評成績由平時成績、實驗成績和期末考核三部分組成，具體計算方法如下：（一）考核方式及具體要求1.課程成績構成與要求課程考核注重形成性和終結性評價相結合，考核內容主要由平時作業、實驗成績、期末考核組成，均按百分制計分，其中平時作業成績占20%、實驗成績占35%、期末考核成績占45%。2.課程目標達成考核與評價序號教學環節課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1平時作業1055202實驗成績151010353期末考試15151545課程目標對應分值403030100（二）考核與評價標準1.平時成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業按時完成，90%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠利用理論知識識別、分析新能源領域相關專業問題。按時完成，70%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識識別、分析新能源領域相關專業問題。延時完成，60%以上的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。利用理論知識對新能源領域相關專業問題有一定的識別、分析。不交和補交，50%以下的作業內容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用理論知識對新能源領域相關專業問題進行識別、分析。2.章節測試與評價標準章節測試根據測試題目及評分標注進行打分（百分制）。3.實驗報告考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分實驗報告格掌握實驗原理與實驗設計間的關系。獨立撰寫實驗報告；報告書寫規范，邏輯通順，結論正確。能夠對實驗進行思考，提出改進意見。掌握實驗原理與實驗設計間的關系。獨立撰寫實驗報告；報告書寫規范，邏輯通順，結論正確。了解實驗原理與實驗設計間的關系。獨立撰寫實驗報告；報告書寫規范，結論正確。不了解實驗原理與實驗設計間的關系。獨立撰寫實驗報告；報告書寫不規范，結論不正確。4.期末試卷考核與評價標準根據課程目標及教學內