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文本内容:
《纳米材料与纳米技术》课程教学大纲张拦李娟
一、课程基本情况课程代码1061239015课程名称中/英文纳米材料,与纳米技术/Nanoterials andNanotecnology课程类别专业选修课开课学期第6学期学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0适用专业应用化学适用对象本科先修课程高等数学、大学物理、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学开课学院环境工程与化学学院
二、课程简介《纳米材料与纳米技术》是应用化学专业的专业选修课程通过该课程的学习,使学生掌握纳米材料的基本概念、制备方法、结构和性能特征以及表征方法,了解纳米材料与技术对当代社会的影响,展望纳米科技的未来发展前景;通过本课程的学习,引导大学生对纳米材料和技术进行认知与了解,培养学生的科研思维和;拓宽学生的科学视野,激发学生的学习兴趣,为培养高层次、综合性、有创新意识和能力的人才奠定一定的基础
三、课程目标
1.课程对毕业要求的支撑指标点
2.2能够将高等数学、大学物理等自然科学知识正确运用于专业性问题的恰当表述;指标点
7.1了解分析检测、化工技术及相关专业领域的发展前沿,掌握新技术、新产品和新工艺动态;指标点
7.2利用现代技术工具和信息手段,进行分析方法研究、产品精细品开发和化工技术工艺改造,具备开展初步科学研究和技术项目研发能力
2.课程教学目标1能够理解、掌握纳米材料与纳米技术的基本知识和基本理论2能够理解、掌握纳米材料的制备方法、原理、工艺过程和表征方法3了解纳米科技的研究进展和应用,启迪学生的,拓宽其科学视野
3.教学内容与课程教学目标之间的对应关系课程教学目标教学内容教学方法目标1:能够理解、掌握纳
1.授课纳米材料的分类、结构和性质,纳米材料
2.启发式教学米材料与纳米技术的基本的团聚与分散,纳米材料的表面修饰
3.翻转课堂与讨论知识和基本理论
4.多媒体
1.授课纳米材料的物理法、湿化学法及湿声化学法
2.启发式教学目标2能够理解、掌握纳制备技术的基本概念与基本原理,介孔材料
3.翻转课堂与讨论米材料的制备方法、原理、的合成机理与制备方法;电子显微镜、激光
4.案例分析和讨论工艺过程和表征方法粒度分析、X射线衍射线宽法、X射线光电
5.多媒体子能谱及热分析技术等纳米材料表征手段
1.授课目标3:了解纳米科技的研纳米技术在陶瓷、环保、微电子学、化工、
2.启发式教学究进展和应用,启迪学生生物工程、医学、军事等领域的应用及未来
3.翻转课堂与讨论的,拓宽其科学视野发展前景;纳米材料的潜在危害
4.多媒体
4.课程思政元素从世界纳米科技的发展入手,引入我国纳米科技的进步及其发展历程,揭示出我国科技发展中体现的四个自信,艰苦奋斗,追求,勇于创新的精神告诉学生要努力学习,为我国的科技进步做出自己的贡献
四、教学内容章绪论(2学时)
1.教学内容
1.1纳米材料与纳米技术发展历史
1.2纳米材料与技术发展概况
1.3纳米材料热点领域的新进展
2.教学纳米材料与纳米技术的发展,纳米材料与技术发展概况
3.教学难点高性能纳米结构材料的进展
4.课程思政我国纳米科技的进步及其发展历程一一四个自信,艰苦奋斗,追求,勇于创新的精神章纳米材料(4学时)
1.教学内容
1.1纳米材料的分类
1.2纳米材料的性质
1.3纳米材料的团聚与分散
1.4纳米颗粒表面修饰
2.教学纳米材料的性质,纳米材料的团聚与分散,纳米颗粒表面修饰
3.教学难点宏观量子隧道效应章纳米粉体的制备(4学时)
1.教学内容
1.1纳米粉体材料的物理法制备
1.2纳米粉体材料的湿化学法制备
1.3纳米粉体材料的湿声化学法制备
2.教学机械合金化法制备纳米材料,纳米粉体材料的湿化学法制备
3.教学难点纳米粉体材料的湿声化学法制备章一维纳米材料一一纳米碳管(4学时)
1.教学内容
1.1纳米碳管的性质及其应用
1.2纳米碳管的制备
2.教学纳米碳管的制备
3.教学难点催化裂解法(CVD)制备纳米材料
4.案例教学碳纳米管在功能材料领域的应用章纳米固体材料(4学时)
1.教学内容
1.1纳米固体材料的分类
1.2纳米固体材料的微结构及其特性
1.3纳米陶瓷
1.4纳米薄膜
1.5纳米复合材料
2.教学纳米固体材料的微结构及其特性,纳米陶瓷,纳米薄膜
3.教学难点纳米固体材料的微结构及其特性章介孔材料(4学时)
1.教学内容
1.1介孔材料的分类及特性
1.2介孔材料的合成机理
1.3介孔材料的制备
1.4介孔材料的应用研究
1.5介孔材料研究热点及未来趋势
2.教学介孔材料的合成机理,介孔材料的制备,介孔材料的应用
3.教学难点介孔材料的合成机理第七章纳米材料的表征(4学时)
1.教学内容
1.1粒度表征
1.2形貌表征
1.3成分分析
1.4热分析技术及宏观性质
1.5纳米测试技术的发展
2.教学粒度表征,形貌表征,成分分析,热分析技术及宏观性质
3.教学难点粒度表征,形貌表征,成分分析4,翻转课堂对纳米材料进行粒度分析的方法与原理第八章纳米材料与纳米技术的应用(4学时)
1.教学内容
1.1纳米技术在陶瓷领域方面的应用
1.2纳米技术在陶瓷工业环保领域的应用
1.3纳米技术在微电子学上的应用与前景
1.4纳米材料在化工生产中的应用
1.5纳米技术在生物工程及医学上的应用
1.6纳米技术在军事领域上的应用
1.7纳米技术在其他领域上的应用
1.8纳米材料与纳米技术的应用前景
2.教学纳米材料在化工生产中的应用,纳米技术在军事领域上的应用,纳米材料与纳米技术的应用前景
3.教学难点纳米技术在军事领域上的应用第九章纳米材料的潜在危害(2学时)
1.教学内容
1.1纳米材料对环境的潜在危害
1.2纳米材料对人的潜在危害
2.教学纳米材料对环境和人的潜在危害
3.教学难点纳米材料对人的潜在危害
五、教学安排对应课程对应毕业要求序号教学内容学时教学目标指标点1绪论
21、
37.
1、
7.22纳米材料
41、
32.
2、
7.23纳米粉体制备
41、
2、
32.
2、
7.
1、
7.24一维纳米材料一纳米碳管4l^
2、
32.
2、
7.15纳米固体材料
41、
2、
32.
2、
7.
17.26介孔材料4l^
2、
32.
2、
7.
1、
7.27纳米材料的表征
41、
2、
32.
2、
7.
1、
7.28纳米材料与纳米技术的应用
41、
37.
1、
7.29纳米材料的潜在危害
237.
1、
7.2合计32
六、课程考核与评分标准
1.课程考核本课程成总成绩包括形成性评价(平时成绩)和结果性评价(期末成绩),形成性评价(平时成绩)占40%,结果性评价(期末考试成绩)占60%形成性评价包括惯(考勤、课堂表现等,5%)、课堂研讨提问(15%)和课程汇报(20%)期末考试采用闭卷,满分100分,折算60%计入总成绩
2.课程教学目标的考核序号课程教学目标考核内容考核惯目标1能够理解、掌握纳米材料的分类、结构和性质,课堂研讨课程汇报1纳米材料与纳米技术的纳米材料的团聚与分散,纳米材期末考试基本知识和基本理论料的表面修饰纳米材料的物理法、湿化学法及目标2能够理解、掌握湿声化学法制备技术的基本概惯纳米材料的制备方法、念与基本原理,介孔材料的合成2课堂研讨课程汇报原理、工艺过程和表征机理与制备方法;电子显微镜、期末考试方法激光粒度分析、X射线衍射线宽法、X射线光电子能谱及热分析技术等纳米材料表征手段目标3了解纳米科技的纳米技术在陶瓷、环保、微电子惯研究进展和应用,启迪学、化工、生物工程、医学、军3课堂研讨课程汇报学生的,拓宽其科学视事等领域的应用及未来发展前期末考试野景;纳米材料的潜在危害
3.成绩评定标准(为平时成绩的评定办法)本课程考核平时成绩占40%,期末考试占60%平时成绩包括惯(考勤、课堂表现等,5%)、课堂研讨提问(15%)和课程汇报(20%)课堂研讨提问可以激发同学的学习兴趣,能够集中课堂精力,现场记录打分但由于课时有限,问题挖掘受条件,还要综合考虑题的难度和学生的理解情况课程汇报PPT杜绝相互抄袭及资料原样抄袭,要求根据自己对所查阅资料的理解,参考一些文献,组织内容制作PPT进行汇报通过课程汇报,加深对纳米技术的认识,了解前沿研究进展,培养和提高学生的具体的评分标准如下平时成绩的评定办法考核环节考核结果及标准良好中等及格不及格(<60评估项目及权重90〜100分(80〜90分)(70〜80分)(60〜70分)分)考勤全勤,课堂缺勤1次,课堂缺勤1・2次,缺勤2次以上,缺勤3次以上,惯5%互动积极,听课互动较为积极,课堂能够互课堂互动较少,课堂互动少,听认真听课认真动,听课较为听课状况一般课状况一般预习非常充分,认真预习较为充分,预习基本充分,预习基本充分,课堂研讨提问积极参加课堂无预习,不能参积极参加课堂能够主动参加能够参加课堂(15%)讨论,并有自己加课堂讨论讨论课堂讨论讨论独到的见解PPT制作质量好,能够灵活运PPT制作质量较PPT制作质量一PPT制作质量较用所学知识和好,汇报效果般,汇报效果差,汇报效果课程汇报理论解释问题,较好,讲解较为一般,讲解基本一般,讲解不够缺席或没有完(20%)汇报效果好,讲清楚,没有在规清楚,没有在规清楚,没有在规成PPT汇报解清楚,在规定定时间内完成定时间内完成定时间内完成时间内完成汇汇报汇报汇报报期末考试试卷题型共分为五大类型,包括填空题、选择题、名词解释、简答题、论述题考试内容覆盖面广,基本涉及各章节内容,考试内容符合教学大纲要求
七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材徐志军,初瑞清.纳米材料与纳米技术(版).化学工业,2010参考书
[1]刘吉平,郝向阳.纳米科学与技术,北京科学,2003
[2]曹茂盛,等.纳米材料导论,哈尔滨哈尔滨工业大学,2001
[3]张立德,牟季美.纳米材料和纳米结构,北京科学,2011⑷徐国财,张立德.纳米复合材料,北京化学工业,2002⑸黄惠忠.纳米材料分析,北京化学工业,2003
[6]朱静,等.纳米材料与器件,北京清华大学,2003
[7]徐云龙,赵崇军,钱秀珍.纳米材料学概论(版),上海华东理工大学,2008⑻许并社.纳米材料及应用技术,北京化学工业,2004课程网络资源
(1)超星尔雅〃学习通〃等教学软件;ttps://www.icoursel
63.org/course/IT;00325C002哈尔滨工业大学《纳米技术》幕课;ttps:〃www.icourse163・org/spoc/course/ZZTI・1206696863tid=1207132219中原工学院《纳米材料与技术》幕课
(2)期刊无机化学学报、Nano Letter等
八、执行大纲应注意的问题
1、教学中应注重基本知识、基本理论和基本方法的讲授,注意精讲多练
2、应选择适当时间为学生提供讨论与答疑
3、教学内容的顺序及其安排仅供参考,教师可根据情况作适当安排
4、各章节授课前有必要对所需的原理、方法等基础知识进行回顾与复习。