《纳米技术及材料》教学大纲课程名称:纳米技术及材料课程类别(必修/选修):选修课程英文名称:NanomaterialsandNanotechnology其中实验/实践学时:0总学时/周学时/学分:24/4/1.5先修课程:无机化学、有机化学、高分子材料后续课程支撑:复合材料概论、聚合物基复合材料工程、聚合物加工工程等授课地点:松山湖校区/6C-202授课时间:星期一、星期三5-6节/1-6周授课对象:2019级高分子材料1班开课学院:材料科学与工程学院任课数师姓名/职称:张晓凡/讲师、梁俊飞/讲师答疑时间、地点与方式:课后停留在教室,对有疑问的同学进行答疑:上课学生可举手自由提问:作业答疑采用集中讲解方式:平时学生可到材料学院4B211进行答疑。或者通过微信、qg等软件工具进行答疑。课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它()使用数材:《纳米材料与纳米技术》,徐志军、初瑞清编著,化学工业出版社,第1版,2010年。教学参考资料:(1)《纳米技术与纳米材料》,张志鲲,国防工业出版社,2000年。(2)《点石成金:神奇的新材料与纳米技术》,王宁寰,山东教育出版社,2010年。(3)《纳米材料及应用技术》,许并社编著,化学工业出版社,2003年。课程筒介:纳米技术及材料是高分子材料与专业的一门专业选修课,课程目的是使材料专业本科生对纳米材料有一个比较广泛的了解。通过本课程的学习,让学生能够基本了解和认识到纳米材料与纳米技术的发展趋势,掌握纳米材料的基本知识和基本理论。使学生对纳米材料的性质、制备、测试、应用具有初步的了解和认识,为其莫定一定的纳米材料与纳米技术的理论基础。使学生在今后的工作中能够应用到本课程所提供的一些思想和方法,培养学生发现问题、解决问题的能力。为以后工作、学校及毕业论文实验提供必要的知识面和方法。1
1 《纳米技术及材料》教学大纲 课程名称: 纳米技术及材料 课程类别(必修/选修):选修 课程英文名称:Nanomaterials and Nanotechnology 总学时/周学时/学分:24/4/1.5 其中实验/实践学时:0 先修课程: 无机化学、有机化学、高分子材料 后续课程支撑: 复合材料概论、聚合物基复合材料工程、聚合物加工工程等 授课时间: 星期一、星期三 5-6 节/1-6 周 授课地点:松山湖校区/6C-202 授课对象: 2019 级高分子材料 1 班 开课学院: 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称: 张晓凡/讲师、梁俊飞/讲师 答疑时间、地点与方式:课后停留在教室,对有疑问的同学进行答疑;上课学生可举手自由提问;作业答疑采用集中讲解方式;平时学生可到材料学院 4B211 进行答疑。或者通过微信、qq 等软件工具进行答疑。 课程考核方式:开卷(√)闭卷()课程论文()其它( ) 使用教材:《纳米材料与纳米技术》,徐志军、初瑞清编著,化学工业出版社,第 1 版,2010 年。 教学参考资料: (1)《纳米技术与纳米材料》,张志鲲,国防工业出版社,2000 年。 (2)《点石成金:神奇的新材料与纳米技术》,王宁寰,山东教育出版社,2010 年。 (3)《纳米材料及应用技术》,许并社编著,化学工业出版社,2003 年。 课程简介:纳米技术及材料是高分子材料与专业的一门专业选修课,课程目的是使材料专业本科生对纳米材料有一个比较广泛的了解。通过本课程的学 习,让学生能够基本了解和认识到纳米材料与纳米技术的发展趋势,掌握纳米材料的基本知识和基本理论。使学生对纳米材料的性质、制备、测试、应 用具有初步的了解和认识,为其奠定一定的纳米材料与纳米技术的理论基础。使学生在今后的工作中能够应用到本课程所提供的一些思想和方法,培养 学生发现问题、解决问题的能力。为以后工作、学校及毕业论文实验提供必要的知识面和方法
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑:毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1(知识目标):1.了解纳米材料与纳米技术的发展趋势与纳米材料的应用:掌握纳米材料的基本概念和性质、分1.1能将数学、自然科学、工程科学的语C1.工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础和高类、及特点。言工具用于复合材料领域复杂工程问题分子材料专业知识用于解决高分子材料与工程领域的复2.掌握纳米粉体材料、纳米碳管、纳米固体材料、的表述。杂工程问题。介孔材料的制备方法及其应用,熟悉不同纳米材料的性能与结构关系,并了解相关纳米材料在实际生产上的应用。目标2(能力目标)C2,问题分析:能够应用数学、自然科学和高分子材料掌握纳米材料的制备、改性和表征方法,能运用2.3能认识到解决高分子材料与工程复杂工程的基本原理和技术,识别、表达、并通过文献研究所学纳米技术的基本原理对纳米粉体材料、纳米工程问题有多种方案可选择,能通过文献分析高分子材料与工程领域的复杂工程问题,以获得有碳管、纳米固体材料、介孔材料等加以分析,解研究寻求可替代的解决方案。效结论。决生产和科研中可能遇到的问题。目标3(素质目标)1.了解纳米材料与纳米技术的最新研究成果,结合生产实际对改性研究成果的应用情况进行分析C4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对高分子4.4能够对实验结果进行分析和解释,并和讨论,为纳米材料制品的设计、成型、加工方材料与工程领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、通过信息综合得到合理有效的结论。法选用及工艺条件的选择打下坚实的基础。分析与解释数据、并通过信息综合得出合理有效的结论。2.培养主动学习、认真严谨的学习态度。培养学生发现问题、解决问题的能力。2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑: 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1(知识目标): 1.了解纳米材料与纳米技术的发展趋势与纳米材 料的应用;掌握纳米材料的基本概念和性质、分 类、及特点。 2.掌握纳米粉体材料、纳米碳管、纳米固体材料、 介孔材料的制备方法及其应用,熟悉不同纳米材 料的性能与结构关系,并了解相关纳米材料在实 际生产上的应用。 1.1 能将数学、自然科学、工程科学的语 言工具用于复合材料领域复杂工程问题 的表述。 C1. 工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础和高 分子材料专业知识用于解决高分子材料与工程领域的复 杂工程问题。 目标 2(能力目标) 掌握纳米材料的制备、改性和表征方法,能运用 所学纳米技术的基本原理对纳米粉体材料、纳米 碳管、纳米固体材料、介孔材料等加以分析,解 决生产和科研中可能遇到的问题。 2.3 能认识到解决高分子材料与工程复杂 工程问题有多种方案可选择,能通过文献 研究寻求可替代的解决方案。 C2.问题分析:能够应用数学、自然科学和高分子材料 工程的基本原理和技术,识别、表达、并通过文献研究 分析高分子材料与工程领域的复杂工程问题,以获得有 效结论。 目标 3(素质目标) 1. 了解纳米材料与纳米技术的最新研究成果,结 合生产实际对改性研究成果的应用情况进行分析 和讨论,为纳米材料制品的设计、成型、加工方 法选用及工艺条件的选择打下坚实的基础。 2. 培养主动学习、认真严谨的学习态度。培养学 生发现问题、解决问题的能力。 4.4 能够对实验结果进行分析和解释,并 通过信息综合得到合理有效的结论。 C4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对高分子 材料与工程领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、 分析与解释数据、并通过信息综合得出合理有效的结论
理论教学进程表教学模式授课敏学时敏学内容(重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题(线上/混教学方法作业安排师数点)程目标合式/线下重点:纳米材料与纳米技术的发展历程(1)自然界中的纳米难点:无材料及相关解释(2)张晓凡线下课堂讲授目标一2绪论课程思政融入点:介绍中国纳米材料的高分子纳米复合材料研究成果,培养学生热爱科学、热爱祖及应用国的精神。调研文献,查阅纳米材课堂讲授与重点:纳米材料的性质与表面修饰改性线下张晓凡2料表面修饰改性的方目标二纳米材料讨论难点:纳米材料的性质与表面修饰改性法与应用总结以某一种纳米材料制重点:纳米粉体材料的制备技术及特点:线下梁俊飞4课堂讲授备方法为主题,调研文目标三2纳米粉体制备难点:纳米粉体材料的制备技术。献写一篇小综述重点:碳管的特点及制备:难点:碳管的制备。课堂讲授与一维纳米材料一纳无梁俊飞线下目标二.3课程思政融入点:讲述碳管的发展背景讨论米碳管历史与实际应用,激发学生的自主创新学习能力。线下目标一张晓凡课堂讲投纳米固体材料重点:纳米固体材料的分类、纳米陶瓷、课后作业3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容(重点、难点、课程思政融入 点) 教学模式 (线上/混 合式/线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论 张晓凡 2 重点:纳米材料与纳米技术的发展历程 难点:无 课程思政融入点:介绍中国纳米材料的 研究成果,培养学生热爱科学、热爱祖 国的精神。 线下 课堂讲授 (1)自然界中的纳米 材料及相关解释(2) 高分子纳米复合材料 及应用 目标一 纳米材料 张晓凡 2 重点:纳米材料的性质与表面修饰改性 难点:纳米材料的性质与表面修饰改性 线下 课堂讲授与 讨论 调研文献,查阅纳米材 料表面修饰改性的方 法与应用总结 目标二 2 纳米粉体制备 梁俊飞 4 重点:纳米粉体材料的制备技术及特点; 难点:纳米粉体材料的制备技术。 线下 课堂讲授 以某一种纳米材料制 备方法为主题,调研文 献写一篇小综述 目标三 3 一维纳米材料—纳 米碳管 梁俊飞 4 重点:碳管的特点及制备; 难点:碳管的制备。 课程思政融入点:讲述碳管的发展背景 历史与实际应用,激发学生的自主创新 学习能力。 线下 课堂讲授与 讨论 无 目标二 4 纳米固体材料 张晓凡 2 重点:纳米固体材料的分类、纳米陶瓷、 线下 课堂讲授 课后作业 目标一
纳米薄膜、纳米复合材料的特性、结构课程思政作业:要求学及制备。生每人至少阅读两篇难点:纳米固体材料的微结构及其特征。与创新发展和社会主课程思政融入点:介绍纳米固体材料的义核心价值观相关的文章重要应用前景:使学生感受纳米材料的发展与时代发展的密切关系,体现了创新发展为核心的时代精神,加深学生对社会主义核心价值观的理解。重点:介孔材料的分类、结构及特性、张晓凡线下课堂讲授目标一介孔材料课后作业介孔材料的合成机理及制备。难点:介孔材料的物理性能及结构特性。介孔材料的应用、纳重点:介孔材料的应用、陶瓷及微电子每人须查找并阅读与课堂讲授与线下目标三张晓凡米技术在陶瓷、微电1领域中纳米材料的结构特点及纳米技术本课程相关英文文献1小组讨论篇。子领域的应用的应用。无难点。5重点:纳米材料的粒度、形貌、成分分无线下课堂讲授目标二张晓凡:2纳米材料的表征析表征技术及其应用。难点:不同表征方法的基本原理。重点:化工生产、生物工程及医学、军每人须查找并阅读与纳米材料在化工生课堂讲授与事领域中纳米材料的结构特点及纳米技梁俊飞2线下本课程相关英文文献1目标三产、生物工程及医小组讨论术的应用。6篇。学、军事领域的应用无难点。梁俊飞线下目标三重点:光电、分子组装、能源领域中纳课堂讲授与纳米技术在光电领每人须查找并阅读与N
4 纳米薄膜、纳米复合材料的特性、结构 及制备。 难点:纳米固体材料的微结构及其特征。 课程思政融入点:介绍纳米固体材料的 重要应用前景,使学生感受纳米材料的 发展与时代发展的密切关系,体现了创 新发展为核心的时代精神,加深学生对 社会主义核心价值观的理解。 课程思政作业:要求学 生每人至少阅读两篇 与创新发展和社会主 义核心价值观相关的 文章 介孔材料 张晓凡 2 重点:介孔材料的分类、结构及特性、 介孔材料的合成机理及制备。 难点:介孔材料的物理性能及结构特性。 线下 课堂讲授 课后作业 目标一 5 介孔材料的应用、纳 米技术在陶瓷、微电 子领域的应用 张晓凡 2 重点:介孔材料的应用、陶瓷及微电子 领域中纳米材料的结构特点及纳米技术 的应用。无难点。 线下 课堂讲授与 小组讨论 每人须查找并阅读与 本课程相关英文文献 1 篇。 目标三 纳米材料的表征 张晓凡 2 重点:纳米材料的粒度、形貌、成分分 析表征技术及其应用。 难点:不同表征方法的基本原理。 线下 课堂讲授 无 目标二 6 纳米材料在化工生 产、生物工程及医 学、军事领域的应用 梁俊飞 2 重点:化工生产、生物工程及医学、军 事领域中纳米材料的结构特点及纳米技 术的应用。 无难点。 线下 课堂讲授与 小组讨论 每人须查找并阅读与 本课程相关英文文献 1 篇。 目标三 纳米技术在光电领 梁俊飞 2 重点:光电、分子组装、能源领域中纳 线下 课堂讲授与 每人须查找并阅读与 目标三
域、分子组装、能源米材料的结构特点及纳米技术的应用。小组讨论本课程相关的英文文方面的应用无难点。献1 篇。合计24课程考核评价依据及成绩比例(%)权重 (%)课程目标考勤和课支推毕业要求指标点PPI汇报作业期末考试堂表现50目标一C11020355目标二C210020350目标三C4101010302050总计1020100备注:1)根据《东羌理工学院考试管理规定》第十二条规定:在一学期内,有下列情况之一者不得参加该课程的期终考核:(a)缺课学时系计达到或超过该门课程数学总学时1/3(b)欠交作业(包括习购和实验报告)、缺做实验的次数累计达到该门课程要求的1/3(c)无故旷课3次(或6学时)及以上,2)各项者核标准见附件所示,大纲编写时间:2021年2月20日系(部)审查意见:我系已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。美文创剑系(部)主任签名:日期:2021年2月25日5
5 域、分子组装、能源 方面的应用 米材料的结构特点及纳米技术的应用。 无难点。 小组讨论 本课程相关的英文文 献 1 篇。 合计 24 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例(%) 权重(%) 考勤和课 堂表现 PPt 汇报 作业 期末考试 目标一 C1 5 0 10 20 35 目标二 C2 5 10 0 20 35 目标三 C4 0 10 10 10 30 总计 10 20 20 50 100 备注:1)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定:在一学期内,有下列情况之一者不得参加该课程的期终考核:(a)缺课学时累计达到或 超过该门课程教学总学时 1/3(b)欠交作业(包括习题和实验报告)、缺做实验的次数累计达到该门课程要求的 1/3(c)无故旷课 3 次(或 6 学时)及 以上。2)各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间:2021 年 2 月 20 日 系(部)审查意见: 我系已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。 系(部)主任签名: 日期:2021 年 2 月 25 日