专业导论-新能源 教学大纲.docx

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1、专业导论课程教学大纲一、课程基本信息课程名称专业导论Majorintroduction课程代码100060课程性质必修开课院部应用物理与材料学院课程负责人课程团队材料科学与工程教研室核心课教学团队授课学期1学分/学时1/16课内学时16论时 理学16验时 实郸0实训八（含上机）。实习0其他0课外学时16适用专业2021级电子信息工程专业（新能源材料与器件模块）授课语言中文先修课程无后续课程本课程支撑后续的新能源材料与器件制备技术、超级电容器原理、 锂离子电池材料合成与应用、燃料电池基础、太阳能光伏发电技 术课程；通过本课程的学习，学生可对新能源材料与器件领域有总体认识， 提高学生对本专业的学习

2、兴趣和自学能力，使学生了解相关课程的背景知识 和发展现状，让学生具备识别和表达相关领域知识的能力。同时: 本课程讲 授材料学科前沿、行业发展方向、职业发展规划等，培养学生的科学家精神 和创新创业意识，为后续的专业实验、综合训练和课外科技活动提供一定的 支撑。课程思政 设计结合国家关于新材料和新能源领域的多项战略规划，介绍新材料和新能源产 业现状及发展前景，让学生明白新材料和新能源背后的环保、能源、国家安 全等方面的考量。把社会主义核心价值观和科学家精神有机融入课堂，让学 生真正感受到自己专业课程的温度，增强专业荣誉感和使命感，培养学生的 爱国情操，激发学生的学习动力；树立学生就业及发展的自信心

3、，培养学生 对专业的学习热情；结合学科前沿研究、新能源领域的创新创业事迹，培养 学生创新精神和意识。创新创业教育设计融入材料专业学生创新创业项目和比赛介绍，讲解新能源领域的代表性产业 发展，从创新创业角度介绍材料和能源领域的创新发展。课程论文评分标准教学目标要求评分标准权重（）90-10080-8960-790-59目标1（支撑毕业要 求指标点10.3）课程论文规 范；熟悉掌握 新能源材料 与器件的研 究现状和发 展方向，逻辑 性强,有较高 创新性，对各 种新能源材 料与器件的 优缺点分析 正确，可使用 英文撰写摘 要。课程论文规 范;对新能源 材料与器件 的研究现状 和发展方向 比较熟悉，逻

4、 辑性比较强， 有一定创新 性，对各种新 能源材料与 器件的优缺 点分析基本 正确，可使用 英文撰写摘 要，但有少量 错误。课程论文规 范;初步了解 新能源材料 与器件的研 究现状和发 展方向，逻辑 性和创新性 一般,对各种 新能源材料 与器件的优 缺点分析错 误较多，可使 用英文撰写 摘要，但错误 较多。课程论文格 式不规范；不 了解新能源 材料与器件 的研究现状 和发展方向， 逻辑性和创 新性较差，对 各种新能源 材料与器件 的优缺点分 析有大量错 误，使用英文 撰写摘要有 大量错误。40目标2（支撑毕业要 求指标点12.2）课程论文规 范；在正确理 解教师讲授 的内容基础 上，可自己查

5、询大量参考 文献和资料 扩展所学知 识，参考文献 和资料多且 新，引用相关 参考文献30 篇以上，体现 很强的自学 能力。课程论文规 范;在基本正 确理解教师 讲授的内容 基础上，可自 己查询较多 参考文献和 资料扩展所 学知识，参考 文献和资料 比较多，引用 相关参考文 献20-30篇， 体现比较强 的自学能力。课程论文规 范;在基本正 确理解教师 讲授的内容 基础上，可自 己查询少量 参考文献和 资料扩展所 学知识，参考 文献和资料 较少，引用相 关参考文献 10-20篇,自 学能力比较 差。课程论文格 式不规范;对 教师讲授的 内容理解错 误较多，自己 查询参考文 献和资料数 量少，引用

6、相 关参考文献 小于10篇 自学能力差； 课程设计没 无创新性。40课程简介本课程是电子信息工程专业（新能源材料与器件模块）的必修课程。课 程主要内容包括电源原理及其电极的制备、组装和测试、锂离子电池电极材 料及电解液发展动态、钠/钾离子电池电极材料及电解液发展动态、金属空 气电池及其他先进电池体系、超级电容器体系及其发展动态、超级电容器体 系及其发展动态、燃料电池研究发展动态、太阳能电池发展动态、新能源汽 车动力电池发展动态八大部分。本课程目的在于通过学习新能源材料与器件 领域前沿技术的发展动态，使学生了解本专业的专业学习方向、技术发展动 态，培养学生的科学家精神，激发学生自学能力、学习兴趣

7、，提升学生的创 新创业能力。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1目标1：通过跟踪新能源 材料与器件的国内外发 展现状、趋势和应用前 景，了解新能源材料体系 的构成和优缺点，具备一 定的国际视野。指标点10.2：能够跟踪 本专业领域的国内外发 展现状、趋势和应用前 景，具备一定的国际视 野，并能够在跨文化背 景下进行沟通和交流。毕业要求10：能够就新能源 材料与器件领域中复杂工程 问题与业界同行及社会公众 进行有效沟通和交流，包括撰 写报告和设计文稿、陈述发 言、清晰表达或回应指令，并 具备一定的国际视野，能够在 跨文化背景下进行沟通和交 流。2目标2：

8、了解新能源材料 与器件相关的基本常识 和应用策略，能够自主通 过查阅文献及资料了解 新能源材料与器件的专 业背景，培养不断学习和 适应发展的能力。指标点12.2：能够认识 到社会和科学技术的快 速发展以及终身学习的 重要性，以适应未来发 展需求。毕业要求12：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。三、教学内容及进度安排序 号教学内容学生学习 预期成果学 时教学万式支撑课程目标及课程思 政融入设计1第一章化学电源原理及其电极的制 备、组装和测试1.1 化学电源原理1.2 电极材料的合成方法1.3 电池组装和测试技术课程思政教学内容：结合国家关于 新能源领域的多项战略规划，

9、介绍 新能源材料与器件产业现状及发展 前景，树立学生就业及发展的自信 心，培养学生对专业的学习热情。 重点及难点：电池测试中常用的电 化学方法及测试原理了解电极材料常 见的合成方法及 电池组装工艺， 并初步了解电池 测试中常用的电 化学方法，具备 电池评估能力2讲授/ 案例 分析/ 课堂 讨论目标1 目标2课程思政元素设计：围 绕国家“碳中和、碳达 峰”重大战略，在讲解 我国新能源产业发展 时，引入两弹元勋邓稼 先等老一辈科学家“赤 心报家国，铁肩担道义” 的事迹，讲解他们，“舍 小家，为国家”的家国 情怀，鼓励学生努力学 习专业知识，矢志为国 家“碳中和、碳达峰” 做出贡献。创新创业设计：介

10、绍材 料专业学生创新创业项 目和比赛，鼓励学生积极 参加科研团队，在创新创 业项目中，学以致用，培 养集智攻关、团结协作的 协同精神。2第二章锂离子电池电极材料及电解 液发展动态2.1 锂离子电池正极材料的发展动 态2.2 锂离子电池负极材料的发展动 态2.3 电解液的发展动态重点及难点：未来社会对锂离子电 池材料及电解液的需求；新材料开 发的方向。明确社会对锂离 子电池材料及电 解液的需求，并 能够展望未来锂 电相关新能源材 料的开发方向。3讲授/ 案例 分析目标1 目标2 课程思政元素设计： 针对锂离子电池电极材 料及电解液发展动态， 补充2019年诺贝尔化学 奖：“锂离子电池的胜 利！一

11、个可充电的世 界”，重点讲述三位获 奖科学家如何脚踏实 地，针对社会需要，干 坐冷板凳，一步步实现 锂离子电池商业化。通 过介绍材料的前沿发 展，引导学生思考新材 料的研发历程，激发学 生创新创业意识。3第三章钠/钾离子电池电极材料及 电解液发展动态3.1 钠/钾离子电池正极材料的发展 动态3.2 钠/钾离子电池负极材料的发展 动态了解钠/钾离子 电池运行原理， 并初步了解未来 钠/钾离子电池 相关新能源材料 的开发方向，能13.3钠/钾电解液的发展动态 重点及难点：钠/钾离子电池正、负 极储能机理。够识别锂/钠/钾 离子电池设计区 别。创新创业设计：材料领 域代表性创新企业介 绍，让学生了解

12、职业发 展方向。4第四章金属空气电池及其他先进电 池体系4.1 金属空气电池体系简介4.2 金属空气电池原理及应用4.3 金属空气电池所面临的挑战以 及亟待解决的问题4.4 金属空气电池研究的发展动态 重点及难点：理解各类金属空气存 在的问题和可能解决途径。了解金属空气电 池的储能机理， 能够浅谈未来电 池体系的发展方 向。2讲授/ 课堂 讨论/ 案例 分析目标1目标2课程思政元素设计： 在介绍锂空气电池及其 他先进电池体系时，补 充诺贝尔生物奖得主屠 呦呦在面对青蒿素抗药 性难题的出现时，如何 咬住创新不放松，提出 新方案、找到新途径、 勇攀高峰、敢为人先， 让创新精神发光出彩； 树立学生就

13、业及发展的 自信心，培养学生对专 业的学习热情。创新创业设计：金属空 气电池商业化现状和思 考。5第五章超级电容器体系及其发展动 态5.1 超级电容器的用途5.2 对称超级电容器的发展动态5.3 非对称超级电容器的发展动态 重点及难点：超级电容器的用途及 社会对超级电容器的需求；新材料 开发的方向。了解社会对超级 电容器的需求， 初步获得未来超 级电容器相关新 能源材料的开发 能力。2讲授/ 案例 分析/ 课堂 讨论目标1 目标2课程思政元素设计： 在第介绍超级电容器体 系及其发展动态时，讲 解袁隆平数十年如一日 的吃苦耐劳的科学精 神,鼓励学生们善于观 察，勤于思考，敢于失 败，勇于探索，在

14、日常 生活当中永远保持好奇 心与探索精神。创新创业设计：从创新 创业角度分析超级电容 器的产业化优势和缺点6第六章燃料电池研究发展动态6.1 燃料电池种类及研究现状6.2 燃料电池中的催化反应6.3 燃料电池电极材料发展动态 重点及难点：燃料电池电极反应机 理。了解燃料电池分 类和发展动态， 理解各类燃料电 池运行原理。2讲授/ 案例 分析/ 课堂 讨论目标1 目标2 课程思政元素设计： 讲解我国著名的化学 家、化学教育家、中国 电化学的开拓者之一的 吴浩青关于电极动力学 的理论。鼓励学生们要 立鸿鹄志、严谨求实、 敢于创新，在继承前人 的基础上不断超越。让 学生明白新能源产业与 国家安全、人

15、类命运的 关系，坚定学生投身新 能源产业的意志。创新创业设计：氢能产 业和能源领域的创新发 展7第七章太阳能电池发展动态7.1 太阳能电池的种类介绍7.2 太阳能电池基本结构及工作原理7.3 太阳能电池发展动态重点及难点：太阳能电池的基本结 构和工作原理。了解太阳能电池 的发展动态，理 解太阳能电池的 工作原理。2讲授/ 案例 分析目标1 目标2课程思政元素设计：通过我国太阳能产业的 历史和现状，让学生明 白一个产业的发展需要 付出巨大努力和长久规 戈L需要国家各部门通 力合作，需要企业和工 程师、科学家共同努力, 培养学生的创新创业和 敬业精神。创新创业设计：太阳能 电池的商业化应用实 例。

16、8第八章新能源汽车动力电池发展动 态8.1 新能源汽车市场概况8.2 动力电池应用现状8.3 动力电池发展趋势重点及难点：新能源动力电池的类 型、关键技术指标，以及动力电池 发展趋势。了解新能源或新 材料行业现状， 思考和明确职业 发展路径。2讲授/ 案例 分析目标1目标2课程思政元素设计： 在介绍新能源汽车动力 电池发展动态时，补充 钱学森从钻研航空理论 志在前沿，到回国后投 身航天事业领导科技工 程的过程，激励同学们为了国家需要，提升知 识水平，投入到国家的 新能源战略。创新创业设计：介绍 ATL、BYD等优秀新能 源民族企业的核心技 术。四、课程考核序号课程目标（支撑毕 业要求指标点）考

17、核内容评价依据及成 绩比例（）成绩比 例（）平时 表现课程 论文1目标1（支撑毕业要 求指标点10.3）考核新能源材料与器件专业相关背 景、发展现状和趋势，各种新能源 材料与器件的优缺点和适用情况， 以及针对新能源材料与器件领域在 跨文化背景下的沟通能力。1040502目标2（支撑毕业要 求指标点12.2）考核新材料和新能源专业相关知识 查阅文献和自主学习的能力，以及 创新创业能力。104050合计2040100五、教材及参考资料教材：自编参考资料：1 .锂离子电池与无机纳米电极材料M,王恒国，段潜，李艳辉，化学工业出版社，2016, 第一版，TSBN：9787122257307o2.锂离子电

18、池-应用与实践M,吴宇平，化学工业出版社出版，2012,第二版，ISBN： 9787122124218o3电动汽车动力电池系统设计与制造技术M,王芳，夏军，科学出版社出版，2017, 第一版,TSBN：9787030496218o4,锂空气电池M,今西诚之，艾伦C伦兹，彼得G布鲁斯，化学工业出版社，2017, 第一版，ISBN：9787122291004o5 .超级电容器：材料、系统及应用M,弗朗索瓦，张治安，机械工业出版社，2014, 第一版，ISBN： 9787111473602o6燃料电池原理技术应用M,衣宝廉，化学工业出版社，2003,第一版，ISBN：9787502545222o7

19、.质子交换膜燃料电池系统发电技术及其应用M,陈维荣，李奇，科学出版社，2016, 第一版，TSBN：9787030473769o8 .燃料电池原理关键材料和技术M,章俊良，蒋峰景，上海交通大学出版社，2014, 第一版，ISBN： 9787313124500o9 .太阳电池基础及应用（上），朱美芳、熊邵珍，科学出版社，2014年，第二版，ISBN：9787030397898o10 .太阳电池基础及应用（下），朱美芳、熊邵珍，科学出版社，2014年，第二版，ISBN：9787030398802o11 .太阳能光伏电池及其应用，滨川圭弘，科学出版社,2008年,2008年,第一版，ISBN： 97

20、87030224880o大纲执笔人：张业龙审核人（专业负责人/系主任）：制定时间：2018年6月15日修订时间：2022年8月28日平时表现评分标准评分标准教学目标要求权重（）90-10080-8960-790-59全勤或缺勤 1次；积极主 动回答问题， 对课程涉及 的新能源材 料与器件领缺勤2-3次； 能较为积极 主动回答问 题，对课程涉 及的新能源 材料与器件 领域相关背 景、现状和发缺勤4-5次； 回答问题不 主动,对课程 涉及的新能 源材料与器 件领域相关缺勤5次以 上，对课程涉 及的新能源 材料与器件领域相关背景、现状和发目标1（支撑毕业要 求指标点10.3）域相关背景、 现状和发展 趋势理解正 确，表述清 楚；回答问题展趋势理解 基本正确，表 述基本清楚， 但有少量错背景、现状和 发展趋势理 解错误比较 多，表述不够 清楚；回答问展趋势理解 不正确，表述 不清楚；回答 问题时无法20误；回答问题按教师要求时可按教师 要求使用英 文正确表达 专业术语。时能按教师 要求使用英 文基本正确 表达专业术题时可按教 师要求少量 使用英文表 达专业术语。使用英文正 确表达专业 术语。