《光电功能材料》课程教学大纲（本科）.docx

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1、光电功能材料课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：10111093课程名称（中/英文）：光电功能材料/Poto英ectric Functional terials 课程类别：选修学分：2总学时：32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：材料物理适用对象：本科先修课程：材料物理，材料科学基础教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院 二、课程简介1 .课程任务与目的光电功能材料是材料物理专业的一门专业选修课程。课程全面系统地阐述了具有电、磁、光 等功能材料的组成、结构、性能、应用和发展动向。并对纳米和智能等特种物理功能材料进行简述。 在本课超导材料环节，将加入超导材料的研究发展历史，及

2、对世界范围内超导材料研究的贡献，起到 激发学生强烈的为国争光，投入科学研究的热情。在本课程智能材料环节，介绍国家的中远期发展目 标，激发学生勇于创新、服务祖国的理想信念。2 .对接培养的岗位能力通过本课程的学习，使学生了解功能材料在材料科学中的地位以及功能材料的特点：掌握典型的 功能材料基本原理、材料类型以及用途，如能源材料、信息功能材料、功能合金和智能材料等。使学 生既有坚实的功能材料物理基础，又有一定的实用材料的基本性能和应用知识。具备能够从事光、电、 磁及特种功能材料相关工作的基本技能。三、课程教学目标总目标：通过本课程学习，使学生对典型功能材料，特别是光、电、磁性功能材料、能源材料、

3、信息功能材料、功能合金和智能材料等材料的研发现状及其应用有定的了解；掌握各种功能材料结 构与性能之间的基本关系。要求学生能够在识记的基础上，较好地理解所学内容，全面正确地掌握基 本概念、基本原理，并且能够进行简单分析和判断。知识目标：掌握各类功能材料的基本概念、基本原理及种类；了解特殊功能材料的应用及发展。能力目标：1 .通过本课程的学习使学生对光电功能材料的应用具有一定的认识和理解，具备初步从事相关功 能材料生产或科学研究的能力（对应毕业要求1, 2,5）2 .针对现阶段功能材料的优缺点，能够发现问题，并且具有一定的分析问题和解决问题的能力（对 应毕业要求2, 3, 5）3 .通过本课程的学

4、习，使学生能够掌握现阶段科学技术前沿的相关特种功能材料的基本知识和基 本原理，具备初步从事相关特种功能材料科学研究的能力（对应毕业要求1, 2,10）四、教学课时安排（一）学时分配主题或 知识点教学内容总学时学时完成课程 教学目标讲课实验实践主题1功能材料概述22001.2, 5. 1, 10.3主题2导电材料44001.4, 2. 2, 3. 1主题3介电材料22001.4, 2.3主题4压电材料22001.4, 2.2主题5热电材料22001.4, 2.3主题6光电材料22001.4, 2. 2, 3. 1主题7磁性功能材料44001.4, 2. 3, 5. 1主题8光性功能材料10100

5、01.4, 2.2主题9纳米材料22001.4, 2. 3, 10. 3主题10机敏材料和智能材料22001.4, 2.2合计3232五、教学内容及教学设计主题1功能材料概述1 .教学内容功能材料的概念、分类和特点；功能材料发展的现状及展望：功能材料的相关学科及其与功能材 料的关系。2 .教学教学是功能材料的分类及特点。3 .教学难点教学难点是新型功能材料的研究进展、现状及未来的展望。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题2导电材料1 .教学内容导电性能相关的材料，包括导体材料、超导材料、半导体材料、高分子导电

6、材料及离子导电材料; 各种材料的概念、特点、种类及应用。2 .教学教学是超导材料、半导体材料和离子导电材料的应用。3 .教学难点教学难点是超导材料的超导机理和离子导电材料的导电机理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题3介电材料1 .教学内容介电和铁电材料的基本原理、现象和特征；常见的介电材料和铁电材料的种类和应用。2 .教学教学是介电和铁电材料的应用。3 .教学难点教学难点是介电和铁电性能产生的原理、现象及特征。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例

7、式、启发式等教学方法。主题4压电材料1 .教学内容压电效应的机理；压电材料的参数及特征值；压电材料的种类及其应用。2 .教学教学是压电材料的种类及其应用。3 .教学难点教学难点是产生压电效应的机理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题5热电材料1 .教学内容温差电动势材料、热电导材料和热释电材料的概念、原理、特性、种类及应用。2 .教学教学是温差电动势材料、热电导材料和热释电材料的基本概念。3 .教学难点教学难点是温差电动势材料、热电导材料和热释电材料的工作原理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用

8、多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题6光电材料1 .教学内容光电子发射材料、光电导材料和光电动势材料的概念、原理、特性、种类及应用。2 .教学教学是光电子发射材料、光电导材料和光电动势材料的基本概念。3 .教学难点教学难点是光电子发射材料、光电导材料和光电动势材料的工作原理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题7磁性材料1 .教学内容磁性材料产生磁性的基本原理：各种磁性材料，包括软磁材料、硬磁材料和铁氧体的概念、种类、 特点及应用。2 .教学教学是软磁材料、硬磁材料和铁

9、氧体的概念、种类、特点及应用。3 .教学难点教学难点是磁性产生的机理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题8光性功能材料1 .教学内容透光材料和光纤材料的概念、原理、特点及应用；光致发光、电致发光、射线致发光和等离子发 光的机理、特点及应用；激光的基本原理、种类和应用；红外辐射材料和透红外材料的原理、特点及 应用。2 .教学教学是各种光学材料的特点和应用。3 .教学难点教学难点是理解各种光学效应的机理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等

10、教学方法。主题9纳米材料1 .教学内容纳米材料的概念及其特殊效应；纳米颗粒、纳米块体、纳米膜、纳米复合材料和纳米碳原子簇材 料的基本知识及其特殊效应和制备方法。2 .教学教学是纳米材料的基本概念和各种纳米材料的基础知识。3 .教学难点教学难点是纳米材料的特殊效应。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题10机敏材料和智能材料1 .教学内容机敏材料和智能材料的概念；形状记忆合金、电流变体、机敏窗口材料的作用机理、特性及其应 用。2 .教学教学是机敏材料和智能材料的基本概念。3 .教学难点教学难点是形状记忆合金、电流

11、变体、机敏窗口的作用机理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。六、学生成绩评定学生成绩评定表考核平时成绩期中 考试期末 考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小文章其他VV成绩比 例用10%10%10%70%七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：（1）周鑫我 主编.功能材料学.北京理工大学,2（）11.参考书：（1）肖立新 主编.功能材料导论.中南大学,2011（2）周静主编.功能材料制备及物理性能分析.武汉理工大学,2012（3）陈玉安 主编.现代功能材料.重庆大学,2008（4）姜左 主编.功能材料基础.书籍，2011重要文献：（1）功能材料期刊（2）先进功能材料期刊（3）自然材料期刊课程网络资源：（1）材料研究学会：（2）功能材料网：