《薄膜材料与薄膜技术》教学大纲课程名称：薄膜材料与薄膜技术课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：ThinFilmMaterialsandThinFilmTechnology其中实验/实践学时：总学时/周学时/学分：24/2/1.5先修课程：材料科学基础、大学化学、物理化学、材料化学、材料现代研究方法、后续课程支撑：材料物理性能、材料制备与性能实训、复合材料学授课时间：1-12周，星期一5-6节授课地点：松山湖校区6A-202授课对象：2023材料科学与工程（专升本）班开课学院：材料学院任课教师姓名/职称：王严杰/研究员答时间、地点与方式：可以线上与线下答疑相结合，课后停留在教室，对有疑间的同学进行答疑：上课学生可举手自由提问：平时学生可到生态环境与建筑学院12H201室进行答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（V）其它（）使用教材：《薄膜材料与薄膜技术》（第二版）郑伟涛编著，化学工业出版社，2024年1月印刷。教学参考资料：（1）《薄膜技术与薄膜材料》，田民波，清华大学出版社，2006：（2）《薄膜物理与技术》，杨邦朝、王文生，成都电子科技大学出版社，1994：（3）《薄膜物理与技术》，陈国平，东南大学出版社，1993。课程简介：《薄膜材料与薄膜技术》是材料科学与工程专业的专业选修课。具体授课内容系统地阐述了薄膜材料与薄膜技术的基本原理和基本知识，重点介绍了薄膜材料的相关制备技术与方法、及其原理和表征技术，对薄膜材料研究和应用具有学习和参考意义，并能进行技术或原理上的深入拓展。采用的课本内容不仅实用面且技术先进，适合于从事材料的学习者和研究者学习，可帮助学生拓展专业知识与技能。1
1 《薄膜材料与薄膜技术》教学大纲 课程名称： 薄膜材料与薄膜技术 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Thin Film Materials and Thin Film Technology 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时： 0 先修课程：材料科学基础、大学化学、物理化学、材料化学、材料现代研究方法、 后续课程支撑：材料物理性能、材料制备与性能实训、复合材料学 授课时间： 1-12 周，星期一 5-6 节 授课地点：松山湖校区 6A-202 授课对象： 2023 材料科学与工程（专升本）班 开课学院： 材料学院 任课教师姓名/职称：王严杰/研究员 答疑时间、地点与方式：可以线上与线下答疑相结合，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；平时学生可到生态环境 与建筑学院 12H201 室进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（ ） 使用教材：《薄膜材料与薄膜技术》（第二版）郑伟涛 编著，化学工业出版社，2024 年 1 月印刷。 教学参考资料：（1）《薄膜技术与薄膜材料》，田民波，清华大学出版社，2006；（2）《薄膜物理与技术》，杨邦朝、王文生，成都电子科技大学出 版社，1994；（3）《薄膜物理与技术》，陈国平，东南大学出版社，1993。 课程简介： 《薄膜材料与薄膜技术》是材料科学与工程专业的专业选修课。具体授课内容系统地阐述了薄膜材料与薄膜技术的基本原理和基本知识，重点介绍了薄 膜材料的相关制备技术与方法、及其原理和表征技术，对薄膜材料研究和应用具有学习和参考意义，并能进行技术或原理上的深入拓展。采用的课本内 容不仅实用而且技术先进，适合于从事材料的学习者和研究者学习，可帮助学生拓展专业知识与技能
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1知识目标1.1具备解决材料科学与工程领域复杂1工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础了解薄膜材料与薄膜技术的基本知识和基本原理，掌握薄工程问题所需的数学、自然科学、工程和材科科学与工程专业知识用于解决材料科学与膜材料的不同制备技术方法，薄膜形成和生长原理，以及基础知识及应用能力。工程领域的复杂工程问题。薄膜的性质和表征方式。目标2能力目标3设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工3.1掌握材料科学与工程领域工程设计理解薄膜材料的结构和性能关系，技术方法对薄膜制备的程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需和产品开发全周期、全流程的基本设计影响机制，能够综合设计与制备性能优越、适于相关领域求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节中开发方法和技术，了解影响设计目标和的薄膜材料，满足相应的性能评价及要求，学会用相关的体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文技术方案的各种因素。薄膜材料基础理论应用于分析和解决工程问题。化以及环境等因素。目标3素质目标培养学生具有主动参与、开拓创新、探究科学、诚信务实12.1能正确认识材料科学与工程等相12终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有的学习态度和思想意识：具有自主学习和终身学习理念，关理论与技术的发展趋势与规律，树立不断学习和适应发展的能力。养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是、知自主学习、终身学习的意识。行合一的科学态度。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 了解薄膜材料与薄膜技术的基本知识和基本原理，掌握薄 膜材料的不同制备技术方法，薄膜形成和生长原理，以及 薄膜的性质和表征方式。 1.1 具备解决材料科学与工程领域复杂 工程问题所需的数学、自然科学、工程 基础知识及应用能力。 1 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础 和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学与 工程领域的复杂工程问题。 目标 2 能力目标 理解薄膜材料的结构和性能关系，技术方法对薄膜制备的 影响机制，能够综合设计与制备性能优越、适于相关领域 的薄膜材料，满足相应的性能评价及要求，学会用相关的 薄膜材料基础理论应用于分析和解决工程问题。 3.1 掌握材料科学与工程领域工程设计 和产品开发全周期、全流程的基本设计 /开发方法和技术，了解影响设计目标和 技术方案的各种因素。 3 设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工 程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需 求的系统、单元或工艺流程，并能够在设计环节中 体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文 化以及环境等因素。 目标 3 素质目标 培养学生具有主动参与、开拓创新、探究科学、诚信务实 的学习态度和思想意识；具有自主学习和终身学习理念， 养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是、知 行合一的科学态度。 12.1 能正确认识材料科学与工程等相 关理论与技术的发展趋势与规律，树立 自主学习、终身学习的意识。 12 终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有 不断学习和适应发展的能力
理论教学进程表教学模式授课教学时教学内容（点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题作业安排（线上/混合式教学方法师数点)程目标/线下介绍薄膜的定义、特性和分类（重点）：课程与思政作业：了解薄膜科学的研究现状和应用前景通过文献检索或网（难点）。络资源查找，每人目标1课程思政融入点：介绍燃料电池关键材王严杰线下须完成不少于8001绪论目标3料应用和发展，及其关键部件的“卡脖字关于薄膜材料在子”技术，引导学生探讨隔膜材料在社会燃料电池隔膜中应课堂讲投1-2发展中作用，激发学生对本课程学习兴用的总结报告。趣，提高学生的学习积极性。能力培养作业：每了解真空的基本知识（重点）：掌握获取目标1人须阅读完成薄膜王严杰线下3真空技术基础一定程度的真空状态的方法及测量手段材料相关英文文献目标2（难点）。1篇。课堂讲授课堂讨论：为什么薄膜制备的各种化学方法（重点）：掌握目标1薄膜制备的化学方王严杰线下与小组讨用化学方法制备薄N3-4化学气相沉积法的原理和技术类型（难法目标2论膜材料很重要？点）。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 1-2 绪论 王严杰 1 介绍薄膜的定义、特性和分类（重点）； 了解薄膜科学的研究现状和应用前景 （难点）。 课程思政融入点：介绍燃料电池关键材 料应用和发展，及其关键部件的“卡脖 子”技术，引导学生探讨隔膜材料在社会 发展中作用，激发学生对本课程学习兴 趣，提高学生的学习积极性。 线下 课堂讲授 课程与思政作业： 通过文献检索或网 络资源查找，每人 须完成不少于 800 字关于薄膜材料在 燃料电池隔膜中应 用的总结报告。 目标 1 目标 3 真空技术基础 王严杰 3 了解真空的基本知识（重点）；掌握获取 一定程度的真空状态的方法及测量手段 （难点）。 线下 能力培养作业：每 人须阅读完成薄膜 材料相关英文文献 1 篇。 目标 1 目标 2 3-4 薄膜制备的化学方 法 王严杰 4 薄膜制备的各种化学方法（重点）；掌握 化学气相沉积法的原理和技术类型（难 点）。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课堂讨论：为什么 用化学方法制备薄 膜材料很重要？ 目标 1 目标 2
能力培养作业：分析说明化学气相沉积法有无制备薄膜材料优势？课堂讨论：化学方法与物理方法制备薄膜材料的优劣？反转课堂：就离子束和离子助内容，提供给学生们培养尊膜制备的各种物理方法（重点）：掌拆课堂讲自我学习。离子镀的原理和技术类型（难点）。授、小组课程思政融入点：介绍“卡脖子”技术中能力培养作业：分目标1薄膜制备的物理方讨论、以王严杰线下:4锂离子电池隔膜材料研究状况，说明白5-6析说明物理方法与法目标3及翻转课力更生、自主知识产权重要性，使学生能化学方法制备薄膜堂正确地看待问题，树立为国奋斗的远大材料的优劣。志向，提升专业学习的责任感和使命感。课程与思政作业：通过文献检索或网络资源查找并阅读1篇英文锂离子电池隔膜材料的文献，了解其隔膜的x
4 能力培养作业：分 析说明化学气相沉 积法有无制备薄膜 材料优势？ 5-6 薄膜制备的物理方 法 王严杰 4 薄膜制备的各种物理方法（重点）；掌握 离子镀的原理和技术类型（难点）。 课程思政融入点：介绍“卡脖子”技术中 锂离子电池隔膜材料研究状况，说明自 力更生、自主知识产权重要性，使学生能 正确地看待问题，树立为国奋斗的远大 志向，提升专业学习的责任感和使命感。 线下 课 堂 讲 授、小组 讨论、以 及翻转课 堂 课堂讨论：化学方 法与物理方法制备 薄膜材料的优劣？ 反转课堂：就离子 束和离子助内容， 提供给学生们培养 自我学习。 能力培养作业：分 析说明物理方法与 化学方法制备薄膜 材料的优劣。 课程与思政作业： 通过文献检索或网 络资源查找并阅读 1 篇英文锂离子电 池 隔 膜 材 料 的 文 献，了解其隔膜的 目标 1 目标 3
制备方法、研究内容和目的，以及创新点，每人须完成不少于800字的阅读报告。课堂讨论：薄膜成型最初阶段中，原薄膜形成是通过最初阶段成核及其扩散子凝聚为什么以三课堂讲授目标1过程的达到长大（重点）：掌握核形成理维成核形式开始？线下王严杰与小组讨7-8薄膜的形成与生长目标2论和过程，了解生长过程的影响因素及论能力培养作业：分其生长模型研究（难点）。析说明什么是薄膜生长的平衡态？课堂讨论：如何对掌握不同表征技术测定薄膜材料的特性未知薄膜材料进行（重点）：理解表征技术的方式与方法表征？（难点）。课堂讲授目标1课程思政融入点：介绍中国散裂中子源懿力培养作业：分线下与小组讨王严杰49-10薄膜的表征目标2的材料大装置表征技术及其重要性，推析说明表征技术的论不同探究薄膜材料行使用中子衍射表征平台，运用多物理谱仪进行材料高阶深入表征，鼓励学生的结构和性能是否一样？们不断学习进取。5
5 制备方法、研究内 容和目的，以及创 新点，每人须完成 不少于 800 字的阅 读报告。 7-8 薄膜的形成与生长 王严杰 4 薄膜形成是通过最初阶段成核及其扩散 过程的达到长大（重点）；掌握核形成理 论和过程，了解生长过程的影响因素及 其生长模型研究（难点）。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课堂讨论：薄膜成 型最初阶段中，原 子凝聚为什么以三 维成核形式开始？ 能力培养作业：分 析说明什么是薄膜 生长的平衡态？ 目标 1 目标 2 9-10 薄膜的表征 王严杰 4 掌握不同表征技术测定薄膜材料的特性 （重点）；理解表征技术的方式与方法 （难点）。 课程思政融入点：介绍中国散裂中子源 的材料大装置表征技术及其重要性，推 行使用中子衍射表征平台，运用多物理 谱仪进行材料高阶深入表征，鼓励学生 们不断学习进取。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课堂讨论：如何对 未知薄膜材料进行 表征？ 能力培养作业：分 析说明表征技术的 不同探究薄膜材料 的结构和性能是否 一样？ 目标 1 目标 2