《材料電化學(xué)》課程教學(xué)大綱（材料化學(xué)）

《材料電化學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名材料電化學(xué)課程英文名Materialelectrochemistry雙語授課□是否課程代碼21122012課程學(xué)分2總學(xué)時數(shù)32（含實踐0）課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)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(zhì)□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(xué)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(xué)院材料科學(xué)與工程開課系(教研室)材料化學(xué)面向?qū)I(yè)材料化學(xué)開課學(xué)期第7學(xué)期先修課程物理化學(xué)后續(xù)課程畢業(yè)論文（設(shè)計）選用教材1.李荻.電化學(xué)原理(第4版)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2021年.參考書目1.胡方圓.材料電化學(xué)基礎(chǔ)(M).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2023年.課程資源可參考大學(xué)生MOOC中電化學(xué)、應(yīng)用電化學(xué)課程線上教學(xué)資源課程簡介本課程是一門專業(yè)選修課，包括電化學(xué)熱力學(xué)、電極與溶液界面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、電極過程動力學(xué)、重要的實用電化學(xué)過程等幾大部分內(nèi)容，其中基本原理部分重點敘述較成熟的基礎(chǔ)理論，實用部分包含了氫、氧電極過程及其電催化、金屬陽極過程、金屬電沉積過程、化學(xué)電源等方面的基礎(chǔ)知識。通過本課程學(xué)習(xí)旨在使學(xué)生掌握一定的材料電化學(xué)的綜合知識，加深對應(yīng)用于材料領(lǐng)域的電化學(xué)知識的理解，具備分析和解決材料電化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中的各種實際問題的能力，并著重培養(yǎng)學(xué)生多面思維能力。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1通過電化學(xué)理論知識學(xué)習(xí)，能夠運用相關(guān)知識對復(fù)雜的電化學(xué)相關(guān)問題進行研究，包括設(shè)計實驗，采集電化學(xué)實驗數(shù)據(jù)并對其進行分析與解釋，進而最終得出合理有效的結(jié)論?！井厴I(yè)要求4研究】課程目標(biāo)2能夠針對電化學(xué)問題，選擇和使用相關(guān)電化學(xué)設(shè)備去測試及模擬預(yù)測，并結(jié)合電化學(xué)理論知識闡明相關(guān)問題?！井厴I(yè)要求5使用現(xiàn)代工具】課程目標(biāo)3在利用電化學(xué)理論解決相關(guān)復(fù)雜電化學(xué)問題的過程中，能夠考慮工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、專業(yè)認(rèn)同感以及精益求精的工匠精神?！井厴I(yè)要求7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展】表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求4：研究【M】4.1能夠根據(jù)材料化學(xué)學(xué)科特點，通過文獻(xiàn)研究或理論分析、工程實踐等手段，調(diào)研和分析材料化學(xué)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案。1畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具【L】5.2能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)膬x器、信息資源、工程工具和專業(yè)模擬軟件，對材料化學(xué)、材料科學(xué)與工程領(lǐng)域相關(guān)復(fù)雜工程問題進行分析、計算與設(shè)計。2畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展【L】7.1了解材料化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的研發(fā)與開發(fā)、設(shè)計與生產(chǎn)、環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律法規(guī)，知曉和理解“聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)”。3三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1電化學(xué)熱力學(xué)1.相間電位和電極電位線上學(xué)習(xí)：初步了解電極電位、平衡電位等概念1,2重點：1.電化學(xué)體系2.平衡電極電位難點：3.不可逆電極線上及課堂講授：能夠讓學(xué)生掌握電極電位、平衡電位等概念42.電化學(xué)體系13.平衡電極電位14.不可逆電極15.電位-pH圖12電極/溶液界面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.電毛細(xì)現(xiàn)象1.個人作業(yè)：電毛細(xì)現(xiàn)象2.小組匯報1重點：1.電毛細(xì)現(xiàn)象2.電極/溶液界面的吸附現(xiàn)象難點：3.雙電層的結(jié)構(gòu)課堂講授及實踐教學(xué)：使學(xué)生掌握電電毛細(xì)現(xiàn)象、零電荷電位以及電極/溶液界面的吸附現(xiàn)象42.雙電層的微分電容13.雙電層的結(jié)構(gòu)14.零電荷電位1、25.電極/溶液界面的吸附現(xiàn)象1、23電極過程動力學(xué)1.電極的極化現(xiàn)象1.個人作業(yè)：電動勢計算2.小組匯報1重點：1.電極的極化現(xiàn)象2.電極過程的基本歷程和速度控制步驟3.穩(wěn)態(tài)擴散過程4.濃差極化5.非穩(wěn)態(tài)擴散過程難點：6.電子轉(zhuǎn)移步驟的基本動力學(xué)參數(shù)課堂講授及實踐教學(xué)：讓學(xué)生對電極反應(yīng)動力學(xué)有著較為深入的了解82.原電池和電解池的極化圖13.電極過程的基本歷程和速度控制步驟14.穩(wěn)態(tài)擴散過程1、25.濃差極化1、26.非穩(wěn)態(tài)擴散過程1、27.電極電位對電子轉(zhuǎn)移步驟反應(yīng)速度的影響18.電子轉(zhuǎn)移步驟的基本動力學(xué)參數(shù)19.穩(wěn)態(tài)電化學(xué)極化規(guī)律1、24重要的實用電化學(xué)過程1.氣體電極過程1、3重點：1.氣體電極過程2.金屬的電沉積過程3.化學(xué)電源難點：4.金屬的陽極過程課堂講授：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決電化學(xué)領(lǐng)域?qū)嶋H問題162.金屬的陽極過程13.金屬的電沉積過程1、34.化學(xué)電源：原電池、蓄電池、燃料電池1、3四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.相間電位和電極電位模塊160%課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、實踐教學(xué)、課程論文2.電化學(xué)體系模塊13.平衡電極電位模塊14.不可逆電極模塊15.電位-pH圖模塊16.電毛細(xì)現(xiàn)象模塊27.雙電層的微分電容模塊28.雙電層的結(jié)構(gòu)模塊29.零電荷電位模塊210.電極/溶液界面的吸附現(xiàn)象模塊211.電極的極化現(xiàn)象模塊312.原電池和電解池的極化圖模塊313.電極過程的基本歷程和速度控制步驟模塊314.穩(wěn)態(tài)擴散過程模塊315.濃差極化模塊316.非穩(wěn)態(tài)擴散過程模塊317.電極電位對電子轉(zhuǎn)移步驟反應(yīng)速度的影響模塊318.電子轉(zhuǎn)移步驟的基本動力學(xué)參數(shù)模塊319.穩(wěn)態(tài)電化學(xué)極化規(guī)律模塊320.氣體電極過程模塊421.金屬的陽極過程模塊422.金屬的電沉積過程模塊423.化學(xué)電源：原電池、蓄電池、燃料電池模塊4課程目標(biāo)21.相間電位和電極電位模塊110%實踐教學(xué)2.零電荷電位模塊23.電極/溶液界面的吸附現(xiàn)象模塊24.穩(wěn)態(tài)擴散過程模塊35.濃差極化模塊36.非穩(wěn)態(tài)擴散過程模塊37.穩(wěn)態(tài)電化學(xué)極化規(guī)律模塊3課程目標(biāo)31.氣體電極過程模塊430%課程論文2.金屬的電沉積過程模塊43.化學(xué)電源：原電池、蓄電池、燃料電池模塊4表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課程論文成績比例60%課堂表現(xiàn)成績比例5%平時作業(yè)成績比例15%實踐教學(xué)成績比例20%課程目標(biāo)150%100%100%50%60%課程目標(biāo)250%10%課程目標(biāo)350%30%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（5%）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價學(xué)生相關(guān)的能力。（2）平時作業(yè)（15%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進行作業(yè)的設(shè)計。考核學(xué)生對于概念的理解情況，幫助學(xué)生將定義轉(zhuǎn)化為自己的理解。（3）實踐教學(xué)（20%）：通過課堂PPT展示與匯報，訓(xùn)練學(xué)生的課堂實踐能力，使學(xué)生真正明確化學(xué)知識在實際工程問題中的應(yīng)用。2.期末成績評定課程論文（60%）：考查學(xué)生收集資料能力，研究設(shè)計能力，解決問題能力。3.總成績評定總成績（100%）=平時成績（40%）+期末成績（60%）。（三）評分標(biāo)準(zhǔn)表5評分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項目）考核項目評分標(biāo)準(zhǔn)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)課程論文（1）論文選題符合課程性質(zhì)，選題范圍適中，具有較高的研究價值和意義，表現(xiàn)出很強的問題意識。（2）論證過程嚴(yán)謹(jǐn)，所使用的證據(jù)或材料充分，結(jié)論清晰，具有相當(dāng)?shù)恼f服力和解釋力。（3）文章結(jié)構(gòu)合理，組織嚴(yán)密，連貫一致。（4）語言表達(dá)準(zhǔn)確，敘述清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語規(guī)范。（5）論文符合學(xué)術(shù)規(guī)范。（1）論文選題恰當(dāng)合理，具有較高的研究價值和意義，表現(xiàn)出較強的問題意識。（2）論證過程較為嚴(yán)謹(jǐn)，所使用的證據(jù)或材料較為充分，結(jié)論清晰，具有較強的說服力和解釋力。（3）文章結(jié)構(gòu)合理，組織較為嚴(yán)密，連貫一致。（4）語言表達(dá)較為準(zhǔn)確，敘述清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語較為規(guī)范。（5）論文基本符合學(xué)術(shù)規(guī)范，無明顯錯誤。（1）論文選題較為合理，具有一定的研究價值和意義，表現(xiàn)出一定的問題意識。（2）論證過程具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性，所使用的證據(jù)或材料較為充分，結(jié)論清晰，具有一定的說服力和解釋力。（3）文章結(jié)構(gòu)較為合理，組織較為嚴(yán)密。（4）語言表達(dá)較為準(zhǔn)確，敘述較為清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語較為規(guī)范。（5）論文基本符合學(xué)術(shù)規(guī)范，有部分錯誤。（1）論文主題具有一定的研究價值和意義，但選題凝練不夠，問題意識欠佳。（2）論證過程較為合理但不太嚴(yán)謹(jǐn)，具有一定的證據(jù)或材料但不夠充分，結(jié)論基本清晰。（3）文章結(jié)構(gòu)較為合理，組織具有一定的嚴(yán)密性，但存在部分不連貫現(xiàn)象。（4）語言表達(dá)基本清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語基本規(guī)范。（5）論文基本符合學(xué)術(shù)規(guī)范，有部分錯誤。（1）論文選題不符合課程性質(zhì)，或主題不明確（2）論證過程隨意，所使用的證據(jù)或材料極其不充分，結(jié)論不清晰。（3）文章結(jié)構(gòu)混亂，存在前后不連貫現(xiàn)象。（4）語言不通順，所使用的教育專業(yè)術(shù)語不規(guī)范。（5）論文明顯不符合學(xué)術(shù)規(guī)范，或存在抄襲現(xiàn)象。課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習(xí)、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(yán)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(yán)密（50%）。如出現(xiàn)錯誤價值觀、反黨反社會言論，記為0分。平時作業(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)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分。實踐教學(xué)（1）聲音宏亮，吐字清晰；服裝整潔優(yōu)雅、儀態(tài)自然大方；能目視觀眾，不長時間盯著PPT或回頭看投影（10%）。（2）語言表達(dá)邏輯性強，內(nèi)容能講清，重點突出，詳略得當(dāng)，無重復(fù)口語化表達(dá)（30%）。（3）準(zhǔn)備充分，展示內(nèi)容信息量大，教學(xué)設(shè)計或研究方案有創(chuàng)新，內(nèi)容、觀點正確，且聯(lián)系學(xué)科前沿或有創(chuàng)新（30%）。（4）PPT制作精美流暢，視頻、圖片與文字比例恰當(dāng)，有美感（10%）。（5）本團隊成員全部積極參與匯報、補充、提問或回答問題，組內(nèi)成員分工明確，配合默契（20%）。（1）聲音宏亮，吐字清晰；服裝整潔、儀態(tài)較大方，但有較多時間盯著PPT或回頭看投影（10%）。（2）內(nèi)容能講清，重點比較突出，但邏輯性不夠清晰，有個別卡頓或口語重復(fù)（30%）。（3）準(zhǔn)備較充分，展示內(nèi)容較豐富，內(nèi)容、觀點正確，但未聯(lián)系學(xué)科前沿或創(chuàng)新性不足（30%）。（4）PPT圖片與文字比例不夠恰當(dāng)，文字太多，或字體顏色不夠鮮明（10%）。（5）本團隊3人以上成員積極參與匯報、補充、提問或回答問題，組內(nèi)成員分工較明確，配合較默契（20%）。（1）聲音不夠宏亮，或吐字不夠清晰；服裝整潔，但儀態(tài)不夠自然；長時間看PPT或投影（10%）。（2）內(nèi)容基本能講清，但重點不突出，邏輯性不強，口語化表達(dá)較嚴(yán)重（30%）。（3）準(zhǔn)備不夠充分，內(nèi)容、觀點少數(shù)不正確，未聯(lián)系學(xué)科前沿或無創(chuàng)新（30%）。（4）PPT圖片與文字比例不夠恰當(dāng)，文字較多，或字體顏色單一，字號太小（10%）。（5）本團隊2人參與匯報、補充、提問或回答問題，組內(nèi)成員有明確分工，但配合欠默契（20%）。（1）聲音較小，或吐字不清晰；服裝不整潔，或儀態(tài)不自然；長時間看PPT或投影（10%）。（2）表達(dá)思路不夠清晰，內(nèi)容講解不夠清楚，口語化表達(dá)嚴(yán)重（30%）。（3）準(zhǔn)備不充分，內(nèi)容、觀點多處不正確，未聯(lián)系學(xué)科前沿，無創(chuàng)新（30%）。（4）PPT圖片與文字比例不恰當(dāng)，文字太多，字體顏色單一，字號太?。?0%）。（5）本團隊1人參與匯報、補充、提問或回答問題，組內(nèi)成員分工不夠明確，且配合欠默契（20%）。（1）聲音太小，吐字不清晰，聽不清楚；服裝不整潔，儀態(tài)不自然；照PPT念（10%