《分離與吸附功能材料》教學(xué)大綱.docx

1、分離與吸附功能材料課程教學(xué)大綱v課程基本信息英文名稱Functional materials for separation and adsorption課程代碼ENEN1007課程性質(zhì)專業(yè)選修課程授課對象學(xué)分2學(xué)時36二、課程目標（一）總體目標：分離技術(shù)在環(huán)保、化工、能源、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域都起著關(guān)鍵作用，其中分離與吸附功 能材料是分離技術(shù)的核心。因此，化學(xué)、化工、材料、環(huán)境工程等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生有必要了 解關(guān)于分離與吸附功能材料的基礎(chǔ)知識。該課程旨在讓學(xué)生掌握相關(guān)的分離原理，并從材料 設(shè)計的角度出發(fā)，探討分離與吸附功能材料的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用之間的關(guān)系。課程講授過程中還將 穿插與課程相關(guān)的前沿研究成果文

2、獻討論會，期望通過該課程的學(xué)習，學(xué)生不但能夠掌握功 能材料表界面的相關(guān)基礎(chǔ)知識，還可以了解與課程內(nèi)容相關(guān)的科研動態(tài)，提高學(xué)生對該領(lǐng)域 的興趣。（二）課程目標：課程目標1:掌握膜分離技術(shù)原理和膜分離材料的種類課程目標2：掌握吸附分離的原理和吸附分離材料的結(jié)構(gòu)特征課程目標3： 了解分離與吸附功能材料在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用課程目標4： 了解與課程內(nèi)容相關(guān)的科研動態(tài)，提高學(xué)生對該領(lǐng)域的興趣（三）課程目標與畢業(yè)要求、課程內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系（小四號黑體）表1：課程目標與課程內(nèi)容、畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系表（五號宋體）課程目標課程子目標對應(yīng)課程內(nèi)容對應(yīng)畢業(yè)要求課程目標1第一早課程目標2第二、三、四章課程目標3第二、三

3、、四章課程目標4第五章（大類基礎(chǔ)課程、專業(yè)教學(xué)課程及開放選修課程按照本科教學(xué)手冊中各專業(yè)擬定的畢業(yè) 要求填寫“對應(yīng)畢業(yè)要求”欄。通識教育課程含通識選修課程、新生研討課程及公共基礎(chǔ)課 程，面向?qū)I(yè)為工科、師范、醫(yī)學(xué)等有專業(yè)認證標準的專業(yè)，按照專業(yè)認證通用標準填寫“對 應(yīng)畢業(yè)要求”欄；面向其他尚未有專業(yè)認證標準的專業(yè)，按照本科教學(xué)手冊中各專業(yè)擬定的 畢業(yè)要求填寫“對應(yīng)畢業(yè)要求”欄。）三、教學(xué)內(nèi)容第一章概論1 .教學(xué)目標（1）掌握分離的概念和基本原理（2）理解分離過程的分離和選擇分離技術(shù)的一般規(guī)則（3）了解現(xiàn)代分離技術(shù)及新型分離技術(shù)的發(fā)展（4）了解分離技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用2. 教學(xué)重難點（1）各種分離

4、技術(shù)的基本原理（2）分離技術(shù)選擇的基本依據(jù)3. 教學(xué)內(nèi)容（1）分離的概念和重要性（2）分離的基本要素及分離技術(shù)的主要任務(wù)（3）分離過程的分類（4）現(xiàn)代分離技術(shù)及分離技術(shù)的發(fā)展（5）選擇分離技術(shù)的一般規(guī)則（6）分離技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用（1）講授法：相關(guān)概念及理論框架。（2）研討法：分小組討論，根據(jù)自己的專業(yè)背景，討論自己熟知領(lǐng)域所涉及的分離過 程、講解對應(yīng)的分離方法、分離原理。5.教學(xué)評價回答下列問題：（1）廚房、臥室、庭院等生活空間內(nèi)有哪些現(xiàn)象可以用分離方式來改善？（2）未來人類移民到火星需要配備哪些與分離/吸附有關(guān)的設(shè)備？第二章液體分離膜材料1. 教學(xué)目標（1）掌握分離膜的概念和基本原理（2）

5、掌握液體分離膜的種類和制備、表征方法（3）理解分離膜的優(yōu)勢和所面臨的挑戰(zhàn)（4）了解液體分離膜在不同分離場景的應(yīng)用2. 教學(xué)重難點（1）液體分離膜的基本原理（2）膜材料的分類及其性能表征（3）膜材料和膜組件的設(shè)計3 .教學(xué)內(nèi)容（1）膜的定義和膜分離技術(shù)的發(fā)展（2）液體分離膜材料的分類（3）液體分離膜材料的應(yīng)用（4）液體分離膜材料所面臨的科學(xué)難題4. 教學(xué)方法（1）講授法：相關(guān)概念及理論框架。（2）研討法：分小組討論，在實際生產(chǎn)生活中所應(yīng)用的膜分離技術(shù)。（3）實物展示：平板膜、中空纖維膜及其膜組件5. 教學(xué)評價回答下列問題：（1）適合制備液體分離膜的高分子材料有哪些？成膜方式是什么？（2）如何解決

6、膜污染問題?第三章氣體分離膜材料1 .教學(xué)目標（1）掌握氣體分離膜的基本原理（2）掌握氣體分離膜的種類和制備、表征方法（3）了解液體分離膜的研究進展2. 教學(xué)重難點（1）氣體分離膜的基本原理（2）氣體分離膜材料的分類及其性能表征3. 教學(xué)內(nèi)容（1）氣體分離膜的基本原理（2）氣體分離膜材料的發(fā)展（3）氣體分離膜材料的分類（4）氣體分離膜材料所面臨的科學(xué)難題及未來研究方向4. 教學(xué)方法（1）講授法：相關(guān)概念及理論框架。（2）實物展示：氣體分離膜材料及其膜組件（3）案例教學(xué)法：結(jié)合氣體分離膜在工業(yè)中應(yīng)用的典型案例進行分析討論。5. 教學(xué)評價回答下列問題：（1）哪些化工過程涉及氣體分離？應(yīng)該選擇何種氣

7、體分離膜材料?第四章吸附分離材料U!1 .教學(xué)目標（1）掌握吸附分離的概念和基本原理（2）掌握吸附分離材料的種類和制備、表征方法（4）了解吸附分離材料的應(yīng)用領(lǐng)域（1）吸附分離的基本原理（2）吸附分離材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系（3）吸附分離過程設(shè)計3. 教學(xué)內(nèi)容（1）吸附作用與吸附分離材料的種類（2）碳基吸附材料（3）離子交換吸附材料（4）生物吸附材料（5）新型納米多孔吸附材料4. 教學(xué)方法（1）講授法：相關(guān)概念及理論框架。（2）案例教學(xué)法：結(jié)合吸附分離材料在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的典型案例進行分析討論。5. 教學(xué)評價回答下列問題：（1）多孔材料的種類有哪些？（2）多孔材料的吸附類型和特性是什么？（3）根

8、據(jù)膜材料和多孔材料的基礎(chǔ)知識分析家用凈水器的工作原理。第五章分離與吸附功能材料研究進展1 .教學(xué)目標（1）掌握吸附分離的概念和基本原理（2）掌握吸附分離材料的種類和制備、表征方法（4）了解吸附分離材料的應(yīng)用領(lǐng)域2. 教學(xué)重難點（1）吸附分離的基本原理（2）吸附分離材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系（3）吸附分離過程設(shè)計3. 教學(xué)內(nèi)容（1）吸附作用與吸附分離材料的種類（2）碳基吸附材料（3）離子交換吸附材料（4）生物吸附材料（5）新型納米多孔吸附材料4. 教學(xué)方法（1）講授法：相關(guān)概念及理論框架。（2）案例教學(xué)法：結(jié)合吸附分離材料在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的典型案例進行分析討論。5. 教學(xué)評價（1）文獻匯報、討論，

9、引導(dǎo)學(xué)生閱讀感興趣的科研文獻，分析分離與吸附材料研究領(lǐng) 域的科學(xué)問題。U!、學(xué)時分配表2：各章節(jié)的具體內(nèi)容和學(xué)時分配表（五號宋體）章節(jié)章節(jié)內(nèi)容學(xué)時分配第一章概論4第一早液體分離膜材料10第三章氣體分離膜材料6第四章吸附分離材料8第五章分離與吸附功能材料研究進 展8總計36五、教學(xué)進度表3：教學(xué)進度表周次日期章節(jié)名 稱內(nèi)容提 要授課時 數(shù)作業(yè)及要 求備注1-2第一章 概論分離技術(shù) 簡介4作業(yè)：完成課 后思考題要求：能結(jié)合分離技術(shù)相 關(guān)知識，給出 自己的理解。2-7第二章 液體分離膜材料液體分離 膜材料的 分類、制 備方法、應(yīng)用領(lǐng)域10作業(yè):完成課 后思考題要求：理解相 關(guān)的基礎(chǔ)理 論，了解液體

10、分離膜材料 的種類的應(yīng) 用場示。8-10第三章 氣體分離膜材料氣體分離 膜材料的 分類、制 備方法、應(yīng)用領(lǐng)域6作業(yè):完成課 后思考題要求：理解相 關(guān)的基礎(chǔ)理 論。11-14第四章 吸附分離 材料吸附分離 的原理、 吸附分離 材料的結(jié)構(gòu)特征和 表征方法8作業(yè):完成課 后思考題要求：能夠根 據(jù)實際應(yīng)用 場景分析其 分離原理。14-18第五章 分離與吸 附功能材 料研究進 展分離與吸 附功能材 料的設(shè)計 思路、科 學(xué)問題8作業(yè)：文獻閱 讀匯報要求：分析分 離與吸附材 料研究領(lǐng)域 面臨的難題， 結(jié)合理論知 識提出自己 的見解六、教材及參考書目1. 李永秀.分離化學(xué)與技術(shù)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，201

11、7年.七、教學(xué)方法本課程采用基礎(chǔ)理論講授和科學(xué)前言問題討論相結(jié)合的方式進行。要求學(xué)生在課前完成 相應(yīng)的教學(xué)預(yù)習。課堂教學(xué)以師生研討、學(xué)生討論為主要的教學(xué)活動。1. 講授法：以分離與吸附基本原理一材料設(shè)計一材料制備一材料表征一材料應(yīng)用為主 線對分離與分離功能材料進行講解。2. 討論法：圍繞分離與吸附功能材料中的科學(xué)問題組織學(xué)生進行討論。3. 案例教學(xué)法：在進行分離與吸附功能材料在環(huán)境、能源、醫(yī)療和日常生活中的應(yīng)用 教學(xué)中，選擇相應(yīng)的案例，圍繞案例組織學(xué)生進行主動分析、研討。4. 實物展示：展示相應(yīng)的分離與吸附功能材料的組件，直觀認識分離與吸附過程。八、考核方式及評定方法（-）課程考核與課程目標的

12、對應(yīng)關(guān)系表4：課程考核與課程目標的對應(yīng)關(guān)系表課程目標考核要點考核方式課程目標1掌握膜分離技術(shù)原理和膜分 離材料的種類課后作業(yè)課程目標2掌握吸附分離的原理和吸附 分離材料的結(jié)構(gòu)特征課后作業(yè)課程目標3了解分離與吸附功能材料在 實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用課堂小組討論課程目標4了解與課程內(nèi)容相關(guān)的科研 動態(tài)課程論文和文獻閱讀匯報（二）評定方法（小四號黑體）1.評定方法平時成績：40%,期末考試60%2. 課程目標的考核占比與達成度分析（五號宋體）表5：課程目標的考核占比與達成度分析表（五號宋體）平時期中期末總評達成度課程目標課程目標120%總成績二平時成績+期末 成績課程目標210%課程目標310%課程目標460%（三）評分標準（小四號黑體）課程目標評分標準90-10080-8970-7960-69<60優(yōu)良中合格不合格ABCDF課程目標積極參與課堂討 論，認真完成課后 作業(yè)，能夠掌握分 離與吸附功能材料 的相關(guān)基本理論； 出色地完成課程論 文，文獻閱讀匯報 清晰、條理，并能 提出自己獨到的見 解。按時完成課后作 業(yè)，能夠理解分離 與吸附功能材料的 相關(guān)基本理論；較 好