《光電材料與器件》課程教學(xué)大綱

《光電材料與器件》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱光電材料與器件課程編號330020091課程性質(zhì)專業(yè)選修課課程類別專業(yè)課開課單位無機(jī)材料教研室授課學(xué)期第6學(xué)期學(xué)分/學(xué)時1.5/24課內(nèi)學(xué)時24理論授課24上機(jī)學(xué)時0課內(nèi)實(shí)踐0實(shí)驗(yàn)學(xué)時0課外學(xué)時36適用專業(yè)新能源材料與器件是否雙語否先修課程《固體物理》、《電化學(xué)原理》、《半導(dǎo)體物理與器件》后續(xù)課程畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）二、課程簡介《光電材料與器件》是新能源材料與器件專業(yè)的專業(yè)選修課，為理論與實(shí)踐結(jié)合較為緊密的一門課程。該課程重點(diǎn)介紹了半導(dǎo)體發(fā)光材料與器件、無機(jī)光致發(fā)光材料、透明導(dǎo)電材料、LED等固體光源器件的構(gòu)成及工作原理。特別是對于光-電轉(zhuǎn)換材料與器件、電-光轉(zhuǎn)換材料與器件和透明導(dǎo)電材料等新型光電材料與器件的發(fā)光導(dǎo)電機(jī)理，本課程作了較系統(tǒng)的理論分析，并給出了應(yīng)用實(shí)例。該課程重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生了解新能源在光電材料與器件領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣，學(xué)習(xí)光電材料與器件基礎(chǔ)理論，為進(jìn)一步探索開發(fā)新材料新器件打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1.學(xué)生通過該課程學(xué)習(xí)，能夠深入了解新材料新器件的發(fā)展前景，了解光電材料與器件行業(yè)現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情。通過該課程的學(xué)習(xí)能夠激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷，培育學(xué)生的科學(xué)思維，探索創(chuàng)新的精神、精益求精的工匠精神。課程目標(biāo)2.使學(xué)生能夠理解典型光電材料與器件的組成、結(jié)構(gòu)、特性等，能夠分析材料及器件的相關(guān)重要性能指標(biāo)，并進(jìn)行評價。課程目標(biāo)3.使學(xué)生能夠運(yùn)用最基本的光電材料與器件設(shè)計(jì)及性能分析，并能分析解決材料應(yīng)用中的實(shí)際問題并識別判斷影響產(chǎn)品質(zhì)量的基本參數(shù)，得出有效結(jié)論。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)1-4：掌握用于解決復(fù)雜工程問題的新能源材料與器件專業(yè)基礎(chǔ)知識，并能用于新能源材料的制備、表征、器件組裝、性能檢測等，解決新能源材料與器件領(lǐng)域復(fù)雜工程問題。1-工程知識課程目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)2-3：具有應(yīng)用新能源材料與器件的基本原理，并通過文獻(xiàn)研究對新能源材料與器件工程領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜工程問題進(jìn)行識別、分析、表達(dá)，以獲得有效結(jié)論的能力。2-問題分析課程目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)3-3：新能源材料與器件產(chǎn)品或項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)中能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化及環(huán)境等因素。3-設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一章光電材料與器件基礎(chǔ)（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容光電材料與器件經(jīng)歷了從紅寶石激光器的發(fā)明到半導(dǎo)體激光器及低損耗光纖的相繼問世，從大功率量子阱陣列激光器的出現(xiàn)到光纖傳感器、光纖放大器的誕生；從各種光無源器件，探測與現(xiàn)實(shí)器件的小規(guī)模應(yīng)用到系統(tǒng)級集成制造實(shí)用化階段。光電子技術(shù)已經(jīng)取得了令人矚目的成就。本章將對光電子材料與器件的國內(nèi)外研究進(jìn)展以及現(xiàn)金光電子材料與器件進(jìn)行概述。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)本章的重難點(diǎn)是拓展光電子材料與器件領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。3.教學(xué)方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，全面闡述半光電子材料與器件相關(guān)基礎(chǔ)知識知識，使學(xué)生了解其在光電領(lǐng)域發(fā)展中的重要地位。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過該章節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生可以了解常用光電材料與器件的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景，材料和科技的進(jìn)步離不開科學(xué)家孜孜以求的探索精神，培養(yǎng)學(xué)生敢為人先、永攀高峰的科學(xué)家精神。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)1.學(xué)生通過該課程學(xué)習(xí)，能夠深入了解新材料新器件的發(fā)展前景，了解光電材料與器件行業(yè)現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情。通過該課程的學(xué)習(xí)能夠激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷，培育學(xué)生的科學(xué)思維，探索創(chuàng)新的精神、精益求精的工匠精神。第二章典型光電材料與器件（學(xué)時數(shù)：20學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容是系統(tǒng)反映新能源材料與器件系統(tǒng)中幾種典型的光電材料與器件的基本特性、基本原理及最新發(fā)展。包括半導(dǎo)體發(fā)光材料及器件，激光材料及典型固體激光器，光纖材料及光纖器件，光電顯示材料及器件等。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)本章的學(xué)習(xí)重難點(diǎn)是光電材料與器件的基本原理，結(jié)構(gòu)及組成。3.教學(xué)方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式，闡述典型的光電材料與器件基本概念、基本知識、材料與器件的組成、結(jié)構(gòu)、特性等；（2）通過項(xiàng)目式教學(xué)，學(xué)生分組選題進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，調(diào)查典型光電材料與器件研究實(shí)例及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和能動性，同時培養(yǎng)學(xué)生溝通協(xié)作的能力。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果通過該章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解典型光電材料與器件的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理，了解國內(nèi)外光電材料與器件的發(fā)展現(xiàn)狀及前景。5.支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)2.使學(xué)生能夠理解典型光電材料與器件的組成、結(jié)構(gòu)、特性等，能夠分析材料及器件的相關(guān)重要性能指標(biāo)，并進(jìn)行評價。課程目標(biāo)3.使學(xué)生能夠運(yùn)用最基本的光電材料與器件設(shè)計(jì)及性能分析，并能分析解決材料應(yīng)用中的實(shí)際問題并識別判斷影響產(chǎn)品質(zhì)量的基本參數(shù)，得出有效結(jié)論。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一章光電材料與器件基礎(chǔ)講授法課程目標(biāo)141:1.5第二章典型光電材料與器件講授法、項(xiàng)目式教學(xué)課程目標(biāo)2、3201:1.5合計(jì)24五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價細(xì)則平時成績70%作業(yè)40本門課程5次作業(yè)，每次10分。主要考核內(nèi)容：階段性重點(diǎn)難點(diǎn)作業(yè)評分的具體標(biāo)準(zhǔn)：能按時認(rèn)真完成布置的作業(yè)，書寫工整，答案正確合理（9-10分）；能按時完成布置的作業(yè)，作業(yè)撰寫基本工整，答案正確（7.5-8.9分）；能按時完成布置的作業(yè)，作業(yè)撰寫基本工整，答案基本合理（6-7.4分）。不能按時完成布置的作業(yè)，作業(yè)撰寫潦草，答案不準(zhǔn)確（0-5.9分）。項(xiàng)目匯報30考核內(nèi)容：項(xiàng)目是教學(xué)分組完成，考查學(xué)生創(chuàng)新能力、溝通表達(dá)能力、組織協(xié)調(diào)能力，報告撰寫能力及評價細(xì)則：撰寫報告10分，活動表現(xiàn)10分，匯報表現(xiàn)10分。課堂表現(xiàn)30課堂表、現(xiàn)包括出勤和課堂討論，其中出勤14分，課堂表現(xiàn)16分：缺勤一次扣一分，事假病假扣0.5分，無故缺勤8次以上出勤記0分。原則上設(shè)置不少于8次課堂討論或提問，每參加一次記2分，最高16分。結(jié)課測驗(yàn)30%知識40考核內(nèi)容：學(xué)科動態(tài)、光電材料與器件基礎(chǔ)，包括材料組成及特性，器件工作原理等?？荚囶}型：綜合評價細(xì)則：具體分值根據(jù)學(xué)生答題的創(chuàng)新性，邏輯性以及基礎(chǔ)知識的掌握進(jìn)行評定。能力30綜合應(yīng)用20創(chuàng)新10（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一章光電材料與器件基礎(chǔ)1-1光電材料與器件基礎(chǔ)1-2光電材料與器件發(fā)展現(xiàn)狀與作業(yè)、結(jié)果檢測課程目標(biāo)1第二章典型光電材料與器件2-1典型光電材料與器件種類2-2典型光電材料的組成及特性2-3典型光電器件的工作原理2-4典型光電材料與器件的應(yīng)用及國內(nèi)外現(xiàn)狀作業(yè)、項(xiàng)目匯報，結(jié)課測驗(yàn)課程目標(biāo)2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材侯宏錄主編.光電子材料與器件(第2版).北京航空航天大學(xué)出版社，2018年版；（二）相關(guān)推薦書目1.韓濤,曹仕秀,楊鑫.光電材料與器件.科學(xué)出版社,20172.