《納米材料與技術(shù)》課程教學(xué)大綱

1、納米材料與技術(shù)課程教學(xué)大綱課程編號：100095202課程名稱：納米材料與技術(shù)高等教育層次：本科課程在培養(yǎng)方案中的地位：課程性質(zhì)：必修課程類別：Bz專業(yè)課程基本模塊適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程專業(yè)本課程的思政工作要點是學(xué)術(shù)道德教育開課學(xué)年及學(xué)期：非強制，建議大學(xué)三年級。先修課程（a)必須先修且考試通過的課程，b)必須先修過的課程，c)建議先修的課程）：a) 材料科學(xué)基礎(chǔ)材料物理性能材料現(xiàn)代測試技術(shù)b)材料力學(xué)物理化學(xué)大學(xué)物理大學(xué)化學(xué)c) 無課程總學(xué)時：32，總學(xué)分：2.0課程教學(xué)形式：0普通課程課程教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)效果評價：課程教學(xué)目標(biāo)（給出知識能力素養(yǎng)各方面的的具體教學(xué)結(jié)果）教學(xué)效果評價不及格及格

2、，中良優(yōu)1.知悉和理解納米材料與納米科技的內(nèi)涵、意義和發(fā)展歷史。1. 完全不知道。2. 對納米材料與納米科技的內(nèi)涵、意義和發(fā)展歷史有碎片化的理解。1. 對納米材料與納米科技的內(nèi)涵、意義和發(fā)展歷史的主要內(nèi)容能理解，但不完整。1. 對納米材料與納米科技的內(nèi)涵、意義和發(fā)展歷史能完整理解，但不系統(tǒng)，存在斷點。1. 對納米材料與納米科技的內(nèi)涵、意義和發(fā)展歷史能完整系統(tǒng)地理解。2.知悉和理解納米材料的基本效應(yīng)及其物理內(nèi)涵。1. 完全不知道。2. 對納米材料的基本效應(yīng)及其核心物理內(nèi)涵有碎片化的理解。1. 對納米材料的基本效應(yīng)及其核心物理內(nèi)涵能理解，但不完整。1. 對納米材料的基本效應(yīng)及其核心物理內(nèi)涵能完整理

3、解，但不系統(tǒng)，存在斷點。1. 對納米材料的基本效應(yīng)及其核心物理內(nèi)涵能完整系統(tǒng)地理解。3. 知悉和理解零維納米結(jié)構(gòu)單元、一維納米結(jié)構(gòu)單元、二維納米結(jié)構(gòu)和三維納米結(jié)構(gòu)中典型納米材料的制備方法、物理性能和應(yīng)用實例。1. 完全不知道。2. 對零維納米結(jié)構(gòu)單元、一維納米結(jié)構(gòu)單元、二維納米結(jié)構(gòu)和三維納米結(jié)構(gòu)中典型納米材料的制備方法、物理性能和應(yīng)用實例等主要內(nèi)容有碎片化的理解。1. 對零維納米結(jié)構(gòu)單元、一維納米結(jié)構(gòu)單元、二維納米結(jié)構(gòu)和三維納米結(jié)構(gòu)中典型納米材料的制備方法、物理性能和應(yīng)用實例等主要內(nèi)容能理解，但不完整。1. 對零維納米結(jié)構(gòu)單元、一維納米結(jié)構(gòu)單元、二維納米結(jié)構(gòu)和三維納米結(jié)構(gòu)中典型納米材料的制備方

4、法、物理性能和應(yīng)用實例等主要內(nèi)容能完整理解，但不系統(tǒng)，存在斷點。1. 對零維納米結(jié)構(gòu)單元、一維納米結(jié)構(gòu)單元、二維納米結(jié)構(gòu)和三維納米結(jié)構(gòu)中典型納米材料的制備方法、物理性能和應(yīng)用實例等主要內(nèi)容能完整系統(tǒng)地理解。4. 通過課堂教學(xué)和課外研討，使學(xué)生能夠了解納米材料與技術(shù)領(lǐng)域重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、重要學(xué)術(shù)論文的來源和檢索途徑，引導(dǎo)學(xué)生通過檢索獲得相關(guān)信息，具備主動學(xué)習(xí)和解決納米工程復(fù)雜問題的素養(yǎng)。完全不能了解納米材料與技術(shù)領(lǐng)域的重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、重要學(xué)術(shù)論文的來源和檢索途徑，更不能通過檢索信息而有助于開展復(fù)雜工程問題分析。基本了解納米材料與技術(shù)領(lǐng)域的重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、重要學(xué)術(shù)論文的來源和檢索途徑，基本能把檢索信息用于

5、開展復(fù)雜工程問題分析。掌握納米材料與技術(shù)領(lǐng)域的重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、重要學(xué)術(shù)論文的來源和檢索途徑，能把檢索信息用于開展復(fù)雜工程問題分析。掌握納米材料與技術(shù)領(lǐng)域的重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、重要學(xué)術(shù)論文的來源和檢索途徑，能熟練開展本領(lǐng)域信息檢索，并把檢索信息用于開展復(fù)雜工程問題分析。課程教學(xué)目標(biāo)與所支承的畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系（公共平臺課無需細(xì)化到畢業(yè)要求指標(biāo)點，暫無專業(yè)認(rèn)證需求的專業(yè)下表可選填）畢業(yè)要求（指標(biāo)點）編號畢業(yè)要求（指標(biāo)點）內(nèi)容課程教學(xué)目標(biāo)（給出知識能力素養(yǎng)各方面的的具體教學(xué)結(jié)果）4.1能夠基于科學(xué)原理，通過文獻研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析金屬材料、無機非金屬材料及相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案。目標(biāo)1：知悉和理

6、解納米材料與納米科技的內(nèi)涵、意義和發(fā)展歷史；目標(biāo)2：知悉和理解納米材料的基本效應(yīng)及其物理內(nèi)涵；目標(biāo)3：知悉和理解零維納米結(jié)構(gòu)單元、一維納米結(jié)構(gòu)單元、二維納米結(jié)構(gòu)和三維納米結(jié)構(gòu)中典型納米材料的制備方法、物理性能和應(yīng)用實例；目標(biāo)4：通過課堂教學(xué)和課外研討，使學(xué)生能夠了解納米材料與技術(shù)領(lǐng)域重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、重要學(xué)術(shù)論文的來源和檢索途徑，引導(dǎo)學(xué)生通過檢索獲得相關(guān)信息，具備主動學(xué)習(xí)和解決納米工程復(fù)雜問題的素養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配、與進度安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時分配所支承的課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法與策略（可結(jié)合教學(xué)形式描述）（選填）第一章 納米材料與技術(shù)概述1.1 納米的基本概念1.2納米材料與技術(shù)的內(nèi)涵、意義、歷史1.

7、3發(fā)達國家的部署狀況。21采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進行教學(xué)、課堂討論，應(yīng)用圖片展示，輔助網(wǎng)絡(luò)課程資源補充相關(guān)拓展知識。第二章 納米材料的基本效應(yīng)2.1小尺寸效應(yīng)2.2表面效應(yīng)2.3量子尺寸效應(yīng)2.4宏觀量子隧道效應(yīng)2.5庫侖堵塞與量子隧穿效應(yīng)2.6介電限域效應(yīng)。22采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進行教學(xué)、課堂討論，應(yīng)用圖片展示，輔助網(wǎng)絡(luò)課程資源補充相關(guān)拓展知識。第三章 零維納米結(jié)構(gòu)單元3.1原子團簇3.2人造原子3.3納米粒子42，3，4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進行講授，實物展示，課堂討論；采用案例教學(xué)，使學(xué)生具備理論源自實踐、實踐檢驗理論的認(rèn)識和理論直接聯(lián)系實際的能力

8、。第四章 一維納米結(jié)構(gòu)單元4.1碳納米管4.2納米線4.3同軸納米電纜4.4納米帶、納米環(huán)42，3，4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進行講授，實物展示，課堂討論；采用案例教學(xué)，使學(xué)生具備理論源自實踐、實踐檢驗理論的認(rèn)識和理論直接聯(lián)系實際的能力。第五章 二維納米結(jié)構(gòu)納米薄膜5.1納米薄膜的分類5.2納米薄膜的制備方法5.3納米薄膜的性能5.4納米薄膜的應(yīng)用62，3，4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進行講授，實物展示，課堂討論；采用案例教學(xué)，使學(xué)生具備理論源自實踐、實踐檢驗理論的認(rèn)識和理論直接聯(lián)系實際的能力。第六章 三維納米結(jié)構(gòu)6.1納米玻璃6.2納米陶瓷6.3納米介孔材料6.4納米金屬6

9、.5納米固體材料的性能82，3，4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進行講授，實物展示，課堂討論；采用案例教學(xué)，使學(xué)生具備理論源自實踐、實踐檢驗理論的認(rèn)識和理論直接聯(lián)系實際的能力。第七章 納米材料的評估技術(shù)7.1同步輻射X射線技術(shù)7.2X射線小角散射法7.3X射線殘余應(yīng)力測試42，3，4采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合進行講授，實物展示，課堂討論；采用案例教學(xué)，使學(xué)生具備理論源自實踐、實踐檢驗理論的認(rèn)識和理論直接聯(lián)系實際的能力。第八章 實驗教學(xué)8.1 納米薄膜X射線物相測試22，3采用上機操作和實驗演示相結(jié)合的方法進行講授?？己伺c成績評定：平時成績、期末考試在總成績中的比例，平時成績的記錄方

10、法?？己朔绞剑洪]卷考試。成績構(gòu)成：平時成績占20%（包括平時作業(yè)、課堂提問和出勤），期末考試成績占80%，實行加權(quán)百分制。教材，參考書：選用教材：徐云龍, 趙崇軍, 錢秀珍. 納米材料學(xué)概論. 上海: 華東理工大學(xué)出版社, 2008.參考書：1. 劉吉平, 郝向陽. 納米科學(xué)與技術(shù). 北京: 科學(xué)出版社, 2002.2.朱靜. 納米材料和器件. 北京:清華大學(xué)出版社,2003.3. 張立德, 牟季美. 納米材料學(xué). 沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社, 1994.大綱說明：本課程是一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，適合于材料學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、應(yīng)用物理等相關(guān)專業(yè)。納米科學(xué)與技術(shù)是20世紀(jì)80年代末期誕生并快速崛起的新科技，它是物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)和電子學(xué)等多學(xué)科高度交叉的一門綜合性學(xué)科。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，納米材料是社會發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級和科技領(lǐng)域的突破均需要納米材料和納米科技的支撐。本課程以納米材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用為主線，從零維納米結(jié)構(gòu)單元到三維納米復(fù)合體系，力求全面系統(tǒng)地介紹納米材料的基礎(chǔ)知識和最新科技成果。這門課程