9 1.2 晶体中的电子 1.3 格波与弹性波 1.4 准周期结构中的博 2、晶体中电子的动力学 2.1 能带电子的基本性质 2.2 电场中电子的运动 2.3 磁场中电子的运动 3、表面和杂质效应 4、输运性质 4.1 正常输运 4.2 磁场中的电荷输运与自 旋输运 4.3 隧穿现象 能力培养 能带论与输运理论 第四章 实验实践研讨 （1） 价值引领 学术辩证思维 知识传授 2 实验展示 文献调研，知识消化，Hall 电学实验 实践 能力培养 能带论与输运理论 第五章 化学键与能带 价值引领 围观材料思维 6 讲授与讨 论 知识传授 1、化学键的成键途径 1.1 原子与离子 1.2 双原子分子 1.3 多原子分子 1.4 各向异性环境中的离子 2、能带途径 2.1 能带计算的各种方法 2.2 自洽场方法 2.3 密度泛函理论（DFT） 2.4 典型材料的电子结构 能力培养 学术交叉能力 第六章 实验实践研讨 价值引领 理论联系实际 2 讲授与讨
10 （2） 论 知识传授 典型化学键的介绍与总结；典型半导体 能带图分析举例 能力培养 实践能力 第七章 材料物理学 价值引领 学科历史观 4 讲授与讨 论 知识传授 1、材料物理科学基础的建立 2、物理冶金学的诞生 3、电陶瓷及光电陶瓷 4、超导体、半导体、拓扑绝缘体 能力培养 材料分类思想 第八章 X-射线与电子 束仪器 价值引领 科学技术观 4 讲授与讨 论；实验 参观 知识传授 1、X 射线分析仪器发展历史及经 验教训 2、X 射线分析仪器新型仪器现状 3、X 射线分析仪器新型仪器的典 型应用 4、电镜发展历史及经验教训 5、新型电镜现状 6、新型电镜的典型应用 能力培养 材料分析思想 第九章 凝聚态物理前 沿宣讲 价值引领 学术前沿思维 2 讲授与讨 论 知识传授 1、拓扑绝缘体的兴起 2、非常规超导体新进展 3、新兴半导体进展 能力培养 学术创新 先修课程 1 大学物理（本科） 3 量子物理（本科） 2 固体物理（本科） 4 教材 序 号 教材名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否 自编 教材 1 凝聚态物理学（选讲部分内容） 冯端 高等教育出版 社 978704036 7577 2012 否 2
11 参考资料（推荐书目） 序 号 书目名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否 自编 书目 1 Principles of Condensed Matter Physics P. M. Chaikin, T. C. Lubensky Cambridge University Press 978051181 3467 1995 否 2 参考资料（推荐文献） 序 号 文献名称 作者 期刊名称 卷期号 页码 1 （随讲课给出） 2 参考资料（推荐网站） 序 号 专题名称 网站网址 1 2 大纲撰写人（签字）： 培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：
12 《纳米材料科学基础》教学大纲 课程名称 纳米材料科学基础 课程代码 BS041005 课程英文名称 Nanomaterials Science 学时 36 学分 2 开课 学期 开课单位 材料学院 课程类型 学位课 非学位课 考核 方式 □开卷考试 闭卷考试 □考查 平时成绩占比： 30 % 期中成绩占比： 30 % 期末考试占比： 40 % 教学目的与要求 本课程是材料科学与工程专业的一门专业选修课，它研究了纳米材料的结构和性能及制备方法， 以及纳米材料的应用以及纳米科技的新进展，并介绍了纳米材料的分析与表征方法。本课程主要 任务是使学生对纳米材料物理化学性质的起源有一个基础的了解，从而为以后材料的设计、制备 及应用提供理论指导。 教学内容与要求 章节 题目 教学内容与要求 学时 教学方法 与手段 第 一 章 纳 米 材 料 的 基 本 概 念 和效应 1.1 表面效应 1.2 尺寸效应 1.3 量子尺寸 效应 1.4 介电限域 效应与宏观量 子隧道效应 价值引领 引导学生形成认识论和方法论的科学 价值观 4 以课堂讲 授为主， 课堂讨论 和课下自 学为辅 知识传授 理解纳米材料（重点是纳米微粒）的基 本理论(代表性的如久保理论)和各种 物理效应，包括量子尺寸效应、小尺寸 效应，表面效应，介电限域效应等 能力培养 能将材料的性能和纳米效应结合，用于 理论指导实践 第 二 章 纳 米 材 料 的 物 理 化 学 性质 2.1 纳米材料 的光学性质 2.2 纳米材料 的热学性质 2.3 纳米材料 的电学性质 2.4 纳米材料 的磁学性质 2.5 纳米材料 的理学性质 价值引领 引领学生探索现象和本质的关系。提高 观察、想象、思考、判断、推理、逻辑 和思维等能力 8 以课堂讲 授为主， 课堂讨论 和课下自 学为辅 知识传授 重点是了解各种常见纳米材料（纳米微 粒、纳米固体、纳米复合材料和纳米组 装体系）的宏观物理、化学性能。 能力培养 培养学生设计合理的纳米结构改善材 料性能的能力， 第 三 章 纳 米 材 料 的 应 3.1 纳米材料 的铁电与压电 应用、 价值引领 批判性思维，创新意识和学术诚信等 12 以课堂讲 授为主， 知识传授 课堂讨论 通过前面理论学习，拓展纳米材料在不 同领域的应用
13 用 3.2 纳米材料 的磁性的应用 3.3 介电性质 与超级电容器 3.4 亲疏水材 料 3.5 储氢材料 3.6 表面能与 催化 3.7 表面等离 子体效应及应 用 3.8 光子晶体 及应用 3.9 其他特殊 性质及应用 和课下自 学为辅 能力培养 对各种纳米材料在各个领域的现 有应用和潜在的应用要有所了解。 第 四 章 纳 米 材 料 的 制 备方法 4.1 维纳米材 料的制备 4.2 维纳米材 料的制备 4.3 维纳米材 料薄膜材料的 制备 4.4 多孔与介 孔材料 4.5 其他特殊 结构 价值引领 求真务实，开拓进取，钻研，毅力，勤 奋，视野， 8 以课堂讲 授为主， 课堂讨论 和课下自 学为辅 知识传授 对纳米材料的微观结构特征，基本和常 用的制备方法，显微观察和表征手段也 要有所了解。 能力培养 掌握可应用于不同领域的纳米制备工 艺。 第 五 章 纳 米 结 构 的 测 试技术 5.1 材料结构 电子显微分析 5.2 表面分析 技术 价值引领 结合高端表征设备国产替代，提高学生 党和国家意识，社会主义核心价值观， 民族精神和时 代精神，优秀的中华传 统文化的认同和坚持等； 4 以课堂讲 授为主， 课堂讨论 和课下自 学为辅 知识传授 对纳米材料的微观结构特征，基本和常 用的制备方法，显微观察和表征手段也 要有所了解。 能力培养 掌握对纳米材料的表征方法及原理 先修课程 1 量子化学 3 固体物理 2 物理化学 4 教材 序 号 教材名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否 自编