《新能源材料课程设计》教学大纲

《新能源材料课程设计》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03164384课程性质：集中实践课学分：2学分周数：2周先修课程：无机化学、有机化学A、材料科学基础A等并修课程：新能源材料A、电化学原理A适用专业：新能源材料与器件开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《新能源材料课程设计》是新能源材料与器件专业教学中的一个重要实践性环节，是新能源材料与器件专业学生在《新能源材料A》课程学习后进行全面、系统、深入的实践性教学，培养学生新能源材料的设计或者制备、制备方法的优选、物料计算、制备试验、材料结构分析、材料性能测试及开发创新材料制备的能力。将为学生学习后继课程及从事工程技术工作、科学研究以及开拓新技术领域打下坚实的基础。二、课程目标通过课程设计，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握各种常见新能源材料设计与制备方法，通过文献检索与归纳总结，优化制备方案，使学生具有较强的检索文献和自主学习的能力。课程目标2：能够针对不同新能源材料的工程技术问题进行提炼和描述，确定相应的设计或制备目标与技术方案，培养学生理论和实际相结合、独立思考和团队合作相结合、创新思维和经验知识相结合解决实际问题的综合素质，使学生具有严谨的工作作风、良好的劳动习惯和周密细致的试验能力。课程目标3：融会贯通《新能源材料A》课程的理论和方法，能够正确客观地评价新能源材料的结构和性能，设计或开发相关性能的新能源材料，为学生树立科学的世界观、人生观和价值观，培养学生实事求是的科学素养和创新意识。三、课程目标与毕业要求《新能源材料课程设计》课程教学目标对新能源材料与器件专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支持强度1．工程知识1.1掌握数学、自然科学领域的理论基础知识、工程基础知识，并能将其用于本领域复杂工程问题的恰当表述。课程目标1：掌握各种常见新能源材料设计与制备方法，通过文献检索与归纳总结，优化制备方案，使学生具有较强的检索文献和自主学习的能力。M2．问题分析2.2能够应用数学、自然科学基本原理，对新能源材料与器件专业相关复杂工程问题进行表述。课程目标2：能够针对不同新能源材料的工程技术问题进行提炼和描述，确定相应的设计或制备目标与技术方案，培养学生理论和实际相结合、独立思考和团队合作相结合、创新思维和经验知识相结合解决实际问题的综合素质，使学生具有严谨的工作作风、良好的劳动习惯和周密细致的试验能力。M3．设计/开发解决方案3.1能够针对新能源材料与器件领域的复杂工程问题，提出具体解决方案。课程目标2：能够针对不同新能源材料的工程技术问题进行提炼和描述，确定相应的设计或制备目标与技术方案，培养学生理论和实际相结合、独立思考和团队合作相结合、创新思维和经验知识相结合解决实际问题的综合素质，使学生具有严谨的工作作风、良好的劳动习惯和周密细致的试验能力。课程目标3：融会贯通《新能源材料A》课程的理论和方法，能够正确客观地评价新能源材料的结构和性能，设计或开发相关性能的新能源材料，为学生树立科学的世界观、人生观和价值观，培养学生实事求是的科学素养和创新意识。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点课时安排对应的课程目标1.查阅资料，方案分析、比较教学要求：采用多媒体授课，以常见锂离子电池为例讲解课程设计的过程，下达任务书。学生根据任务书查阅资料、熟悉题目的具体内容及制备方法。最终采用的设计方案可以是不同新能源材料的制备方法和合成工艺路线。重点：合成工艺路线。难点：合成工艺路线。1天12.总体设计教学要求：根据设计方案，确定详细的合成工艺参数。重点：详细的合成工艺参数确定。难点：工艺参数。1天2、33.材料合成教学要求：根据总体设计所获得的设计方案和工艺流程，进行试验，合成新能源材料。重点：设计方案，工艺流程，试验。难点：合成对应材料。3天1、2、34.设计结果检测分析教学要求：对合成出的新能源材料，通过仪器检测，对材料结构和性能进行分析，以满足其功能要求。重点：材料分析检测，材料结构和性能分析。难点：对材料结构和性能进行分析。3天2、35.课程设计报告撰写教学要求：根据整个课程设计过程，把方案确定、合成制备工艺路线、试验过程、检测分析等内容编写成课程设计报告。重点：报告书写，内容完整难点：完整有条理的报告。1天1、2、36.答辩教学要求：答辩是考核课程设计是否达到基本要求和相应水平的关键环节，是教师对学生论文的一次会诊和指导。考核内容包括学生对设计手册、资料的运用。教师提问的内容包括设计方案、材料选择、制备方法、物料计算、合成工艺及材料检测分析等。重点考察学生设计方案选择、材料检测、设计过程中的态度。同时检查设计创新性、工作量、有无违反学术规范现象等，提出改进意见。重点：相关基本原理与设计的整体考核。难点：课程设计质量的检验。1天1、2、3合计10天（2周）五、教学方法及手段由于课程设计内容与生产实践紧密结合，学习者应根据课程设计任务书，以自学为主、教师指导为辅，学会综合应用各种材料制备方法创新设计材料合成方法，并养成严谨治学、科学求实的习惯。六、教材和参考书1.推荐教材：吴其胜.《新能源材料》(第二版)[M].上海:华东理工大学出版社,2017.2.参考书：（1）程新群.《化学电源》[M].北京:化学工业出版社,2018.（2）朱继平,罗派峰,徐晨曦.《新能源材料技术》（第1版）[M].北京:化学工业出版社,2018.（3）徐艳辉,李德成.《锂离子电池活性电极材料》[M].北京:化学工业出版社,2018.（4）薄拯.《新能源中的先进材料:基础及应用》（第1版）[M].北京:中国电力出版社,2021.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由：学习态度、工作量、设计能力、设计报告和答辩成绩五部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节分值考核/评价细则课程目标123学习态度10(1)主要考核学生学习纪律和答疑情况。(2)教师根据课堂整体表现情况评分。√√√532工作量10(1)主要考核学生独立完成设计任务情况。(2)教师根据独立完成任务情况评分。√√√442设计能力40(1)主要考核材料合成工艺是否详细，检测分析是否合理性。(2)教师根据设计合理性与否评分。√√√15205设计报告30(1)主要考核学生的设计报告书写是否完整且规范。(2)教师根据规范程度高低评分。√√√10164答辩成绩10(1)主要考核学生答辩自述和回答问题情况。(2)教师根据答辩自述情况和回答问题正确性与否进行评分。√√√442合计：100384715八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定课程设计采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。即90分以上为优，80~89分为良，70~79分为中，60~69分为及格，60分以下为不及格。总成绩分五部分：学习态度、工作量、设计能力、设计报告和答辩成绩。其中：(1)学习态度占10%（无故旷课达3次取消总成绩）；(2)工作量占10%；(3)设计能力占40%；(4)设计报告占30%；(5)答辩成绩占10%。最后一周的周五进行验收、答辩，由2-3位教师组成答辩考核小组，对每位学生进行口试答辩，要求学生根据设计回答教师所提出的问题。课程设计成绩根据学生设计的合理性、计算的准确性、设计报告规范性、设计中分析与解决问题的能力及设计态度和答辩情况综合评定。2.成绩评定标准考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥90（优秀）90>x≥80（良好）80>x≥70（中等）70>x≥60（及格）x<60（不及格）学习态度10学习认真、态度端正，遵守纪律,表现优秀。学习认真、态度端正，遵守纪律,表现良好。遵守纪律，学习态度良好，表现中等。遵守纪律，学习态度一般，表现一般。学习纪律较差，表现较差。工作量10独立完成设计任务的90%以上。独立完成设计任务的80%以上。独立完成设计任务的70%以上。独立完成设计任务的60%以上。独立完成设计任务的60%以下。设计能力40综合运用理论知识、设计能力强，能够较好地处理设计中的实际问题，设计方案正确、设计合理。综合运用理论知识、设计能力较强，能够处理设计中的实际问题，设计方案正确、设计合理。设计能力一般，基本能够处理设计中的实际问题，设计方案基本正确、设计合理。设计能力一般，不能处理设计中的实际问题，设计方案基本正确、设计验算基本合理。设计能力较差，不能处理设计中的实际问题，设计方案不正确、设计不够合理。设计报告30设计方案表达清楚；设计思路、实验方法科学合理；达到课程设计规定的要求；设计报告规范、质量高。设计方案表达较为清楚；设计思路、实验方法科学合理；达到课程设计规定的要求；设计报告基本规范、质量高。设计方案表达较为清楚；设计思路、实验方法基本合理；基本达到课程设计规定的要求；设计报告格式和质量一般。设计方案表达欠清楚；设计