《化學電源設計》課程教學大綱（新能源材料與器件專業(yè)）

《化學電源設計》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名化學電源設計課程英文名Chemicalpowersourcedesign雙語授課□是否課程代碼21112025課程學分3總學時數(shù)48課程類別□通識教育課程□公共基礎課程專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質必修□選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告課堂表現(xiàn)階段性測試平時作業(yè)□其他（可多選）開課學院材料科學與工程學院開課系(教研室)新能源材料與器件面向專業(yè)新能源材料與器件專業(yè)開課學期第7學期先修課程物理化學B，無機化學，應用電化學，儲能材料與器件，能量轉換材料與器件，新能源材料設計與制備后續(xù)課程畢業(yè)論文選用教材王力臻.化學電源設計（第1版）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2008.參考書目1.陳軍,陶占良.化學電源—原理、技術與應用（第2版）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2022.2.程新群.化學電源（第2版）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2019.3.孫克寧,王振華等.現(xiàn)代化學電源（第1版）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2017.課程資源儲能材料與器件_西南石油大學_中國大學MOOC(慕課)()課程簡介《化學電源設計》是新能源材料與器件專業(yè)的專業(yè)課，主要介紹化學電源設計中的相關理論、設計過程、材料選擇及各類電池設計案例等。通過該課程的教學，使學生獲得從事新能源材料與器件相關職業(yè)必需的化學電源設計基本理論、基礎知識和基本方法，具有一定分析和解決實際問題的能力、較強的概括能力、邏輯推理能力、自主學習能力和獨立思考能力；為后續(xù)《畢業(yè)論文》等專業(yè)課的學習、將來的工作和科研打下較堅實的理論與實踐基礎。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1能夠闡述和靈活運用化學電源設計的基本理論和基礎知識，習得化學電源設計的基本技能，包括概述化學電源的組成、化學電源的工作原理、化學電源的基本性能、舉例說明電池的分類、闡述化學電源中的相關理論、分析化學電源設計過程?！井厴I(yè)要求3：設計/開發(fā)解決方案】課程目標2能說明化學電源設計的基本思想和方法，并能夠運用化學電源設計知識、思想和方法去認識、分析和解決生活、生產和教學中的化學電源設計相關實際問題；能陳述化學電源的最新研究成果和發(fā)展趨勢?！井厴I(yè)要求4：研究H】課程目標3樹立可持續(xù)發(fā)展的工程思想，能夠認同和評價針對復雜工程問題的專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響，能對化學電源設計有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷?！井厴I(yè)要求7：環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展】表2課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求3：設計/開發(fā)解決方案【H】3.1在新能源材料與器件的工程設計和產品開發(fā)過程中，系統(tǒng)掌握儲能和能量轉換材料的組成、結構、物相、性能以及器件的設計/開發(fā)方法和技術，認清該領域當前面臨的復雜工程問題，了解影響儲能和能量轉換材料和器件制備和性能的各種影響因素。1畢業(yè)要求4：研究【H】4.2在儲能和能量轉換材料的組成、結構、物相、性能以及器件設計和制備等方面，能夠針對具體對象的特征，選擇研究路線和設計實驗方案。2畢業(yè)要求7：環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展【M】7.2能夠在考慮到新能源材料與器件在制備、分析和使用過程中與環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律的關系前提下，進一步判斷其復雜工程問題解決方案對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。3三、課程學習內容與方法（一）理論學習內容及要求表3課程目標、學習內容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內容課程目標（不可以只對應一個）學習任務學習重點難點教學方法學時1化學電源概述1.化學電源的組成1、21.預習：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學理論基礎課后習題重點：1.電池的四類分類方法2.能量轉換及充放電原理難點：1.電動勢、開路電壓、工作電壓、容量、能量、功率壽命等物理量的理解課堂講授：能夠引導學生自主學習，促進學生掌握化學電源相關知識討論法82.電池的分類3.化學電源的工作原理4.化學電源的基本性能2化學電源中的相關理論1.化學電源中的電傳導1、21.預習：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學理論基礎課后習題重點：1.電子導體和離子導體的區(qū)別2.充電效率和活性物質利用率3.可逆電池、（不）可逆電極的概念難點：1.電極/溶液界面的雙電層2.電池的串聯(lián)、并聯(lián)及復聯(lián)課堂講授：能夠引導學生自主學習，促進學生掌握化學電源相關理論討論法122.法拉第定律及其應用3.電化學熱/動力學基礎4.電池設計中的表界面現(xiàn)象與應用5.電池組合原理3化學電源設計過程1.電池設計的目標與實現(xiàn)1、2、31.預習：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學理論基礎課后習題重點：1.電池設計的綜合分析、結構分析、性能分析及安全性分析2.隔膜材料的選擇難點：1.電池正、負極活性物質的用量2.電解液濃度的確定3.電池容量的計算課堂講授：能夠引導學生自主學習，促進學生掌握化學電源設計過程案例教學：能夠激發(fā)學生興趣，掌握化學電源設計過程122.電池設計的基本程序3.電池設計前的準備4.電池設計的一般步驟4各類電池設計案例1.鉛蓄電池設計1、2、31.預習：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學理論基礎課后習題3.拓展閱讀：閱讀參考書目，了解電池前沿進展重點：1.各電池設計的基本過程，性能設計及結構設計2.影響各電池設計的相關因素難點：1.各電池中存在的若干問題及解決方法案例教學：能夠激發(fā)學生興趣，掌握各類電池的設計討論法162.鎘鎳電池設計3.鋅銀電池的設計與計算4.圓柱形單體鎳氫電池設計5.圓柱形鋅錳電池設計計算中的若干問題6.鋰離子電池設計四、課程考核（一）考核內容與考核方式表4課程目標、考核內容與考核方式對應關系課程目標考核內容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標11.化學電源的組成1、2、3、446.4%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)期中考試期末考試2.電池的分類3.化學電源的工作原理4.化學電源的基本性能5.化學電源中的電傳導5.法拉第定律及其應用6.電化學熱/動力學基礎7.電池設計中的表界面現(xiàn)象與應用8.電池組合原理9.電池設計的目標與實現(xiàn)10.電池設計的基本程序11.電池設計前的準備12.電池設計的一般步驟13各類電池設計課程目標21.化學電源的基本性能1、2、3、446.4%課堂表現(xiàn)課后作業(yè)期中考試期末考試2.電池設計中的表界面現(xiàn)象與應用3.電池組合原理4.電池設計的基本程序5.電池設計前的準備6.電池設計的一般步驟7.鉛蓄電池設計8.鎘鎳電池設計9.鋅銀電池的設計與計算10.圓柱形單體鎳氫電池設計11.圓柱形鋅錳電池設計計算中的若干問題12.鋰離子電池設計課程目標31.電池設計的目標與實現(xiàn)3、47.2%課堂表現(xiàn)2.電池設計的基本程序3.電池設計前的準備4.電池設計的一般步驟5.電池設計的目標與實現(xiàn)6.鉛蓄電池設計7.鎘鎳電池設計8.鋅銀電池的設計與計算9.圓柱形單體鎳氫電池設計10.圓柱形鋅錳電池設計計算中的若干問題11.鋰離子電池設計表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標考核方式考核占比期末考試成績比例70%課后作業(yè)成績比例9%課堂表現(xiàn)成績比例12%期中考試成績比例9%課程目標150%50%20%50%46.4%課程目標250%50%20%50%46.4%課程目標30%0%60%07.2%（二）成績評定1.平時成績評定（1）作業(yè)（30%）：章節(jié)作業(yè)，主要考核學生綜合運用知識的能力。（2）課堂表現(xiàn)（40%）：通過學生在課堂上闡明知識的情況及相關能力水平進行評價。包括課堂發(fā)言、提問、回答問題、練習等。（3）期中考試（30%）：以閉卷的方式，考查學生對知識的認識、領會情況和綜合運用知識解決實際問題的能力。2.期末成績評定期末考試以閉卷的方式進行。試題類型包括選擇與填空、判斷、名詞解釋、簡答、綜合題六種。期末考試主要考察學生對基本理論、基礎知識和具體方法的融會與運用情況。考察學生對化學電源設計中的相關理論、設計過程、材料選擇及各類電池設計等的掌握程度?；瘜W電源設計考試模塊包括化學電源概述、化學電源中的相關理論、化學電源設計過程、各類電池設計案例，共4個模塊。3.總成績評定總成績應由平時考核成績和期末考核成績構成，其構成比例應科學合理。總成績（100%）=平時成績（30%）+期末成績（70%）（三）評分標準表5評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習、回答問題正確，且能進行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，問題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，但問題無深度或無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴密（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率超過50%，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密（50%）。課后作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業(yè)