《纳米材料与纳米技术》课程教学大纲（本科）.docx

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1、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 and Nanotecnology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

2、科技的未来开展前景；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开展前沿，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工程研发能力。2 .课程教学目标(1)能够理解、掌握纳米

3、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4.课程思政元素课程教学目标教学内容教学方法目标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。纳米材料的分类、结构和性质，纳米材料 的团聚与分散，纳米材料的外表修饰。1 .授课2 .启发式教学3 .翻转课堂与讨论4.多媒体目标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。纳米材料的物理法、湿化学法及湿声化学 法制备技术的基本概念与基本原理，介孔 材料的

4、合成机理与制备方法；电子显微 镜、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。1 .授课2 .启发式教学3 .翻转课堂与讨论4 .案例分析和讨论5 .多媒体目标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。纳米技术在陶瓷、环保、微电子学、化工、 生物工程、医学、军事等领域的应用及未 来开展前景；纳米材料的潜在危害。1 .授课2 .启发式教学3 .翻转课堂与讨论4 .多媒体从世 界纳米科技的开展入手，引入我国纳米科技的进步及其开展历程，揭示出我国科技开展中 表达的四个自信，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

5、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开展历史1.2 纳米材料与技术开展概况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开展，纳米材料与技术开展概况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开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 纳米颗粒外表修饰2 .教学纳米材料的性质，纳米材料的团聚与分散，纳米颗粒外表修饰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

6、 .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

7、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 纳米测试技术的开展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

8、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

9、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、教学安排序号教学内容学时对应课程教学目标对应毕业要 求指标点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、7.1 7.26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 .

10、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，总分值100分，折算60%计入总成绩。2 .课程教学目标的考核3.成绩评定标准（为平时成绩的评定方法）序号课程教学目标考核内容考核1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。纳米材料的分类、结构和性 质，纳米材料的团聚与分散， 纳米材料的外表修饰。惯课堂研讨 课程汇报 期末考试2目标2：能够理解、掌握 纳米材料的制备方法、

11、原理、工艺过程和表征 方法。纳米材料的物理法、湿化学法 及湿声化学法制备技术的基本 概念与基本原理，介孔材料的 合成机理与制备方法；电子显 微镜、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。惯课堂研讨 课程汇报 期末考试3目标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。纳米技术在陶瓷、环保、微电 子学、化工、生物工程、医学、 军事等领域的应用及未来开展 前景；纳米材料的潜在危害。惯课堂研讨 课程汇报 期末考试本课程考核：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

12、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：平时成绩的评定方法考核环节考核结果及标准评估工程 及权重(90100 分)良好（8090分）中等（7080分）及格（6070分）不及格 （60 分）惯 (5%)考勤全勤，课堂 互动积极，听课 认真缺勤1次，课堂 互动较为积极， 听课认

13、真缺勤12次，课 堂能够互动，听 课较为认真缺勤2次以上， 课堂互动较少， 听课状况一般缺勤3次以上， 课堂互动少，听 课状况一般课堂研讨提问 （15%）预习非常充分， 积极参加课堂 讨论，并有自己 独到的见解预习较为充分， 积极参加课堂 讨论预习基本充分， 能够主动参加 课堂讨论预习基本充分， 能够参加课堂 讨论无预习，不能参 加课堂讨论课程汇报 （20%）PPT制作质量 好，能够灵活运 用所学知识和 理论解释问题， 汇报效果好，讲 解清楚，在规定 时间内完成汇 报PPT制作质量 较好，汇报效果 较好，讲解较为 清楚，没有在规 定时间内完成 汇报PPT制作质量 一般，汇报效果 一般，讲解基本

14、 清楚，没有在规 定时间内完成 汇报PPT制作质量 较差，汇报效果 一般，讲解不够 清楚，没有在规 定时间内完成 汇报缺席或没有完成PPT汇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，20032曹茂盛，等.纳米材料导论，哈尔滨：哈尔滨工业大学，20013张立德，牟季美.纳米材料和纳米结构，北京：科学，2011徐国财，张立德.纳

15、米复合材料，北京：化学工业，2002 黄惠忠.纳米材料分析，北京：化学工业，20036朱静，等.纳米材料与器件，北京：清华大学，20037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，2008 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；00325C002 哈尔滨工业大学纳米技术幕课;ttps: icourse163org/spoc/course/ZZTI1206696863?tid=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，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。