《新能源材料實驗》課程教學大綱

《新能源材料實驗》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名新能源材料實驗課程英文名ExperimentofNewEnergyMaterials雙語授課□是否課程代碼21114044課程學分1總學時數(shù)24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□虛擬仿真實驗教學考核方式□閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□網(wǎng)絡(luò)學習平時實驗□設(shè)計實驗□抽簽操作考試其他（可多選）開課學院材料學院開課系(教研室)材料科學系面向?qū)I(yè)材料科學與工程開課學期第5學期先修課程材料科學基礎(chǔ)、材料物理化學、工程訓練后續(xù)課程材料制備技術(shù)實踐、材料分析檢測技術(shù)實驗選用教材無參考書目1.孫盼盼,新能源材料與器件性能綜合實驗教程[M].北京：化學工業(yè)出版社,2022.2.劉德寶.功能材料制備與性能表征實驗教程[M].北京：化學工業(yè)出版社.2019.課程資源/meol/article/ListNews.do?courseId=35383課程簡介《新能源材料實驗》是一門材料科學與工程專業(yè)必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，此課程是依托專業(yè)教育開展勞動教育的課程。主要介紹新能源材料實驗原理。本課程是在材料科學與工程專業(yè)人才的整體知識結(jié)構(gòu)及能力結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)中處于十分重要的地位。通過該門課程的學習，不但可以鞏固理論知識，加深對新能源材料實驗原理的理解，而且可以提高實驗操作技能、實驗設(shè)計能力和分析解決實際問題的能力，培養(yǎng)嚴謹細致、實事求是的科學態(tài)度，為后續(xù)課程的學習和將來的科研、工作打下基礎(chǔ)。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1能分析新能源材料實驗的一般問題，習得新能源材料實驗的基本操作技能，能闡明一些重要新能源材料的制備和性能測試實驗方法，能描述最新的新能源材料實驗實施方法、實驗技術(shù)和發(fā)展趨勢。課程目標2具備正確觀察實驗現(xiàn)象，運用新能源材料實驗知識、思想與方法認識、表達、研究新能源材料相關(guān)實際問題的能力。課程目標3具備設(shè)計新能源材料實驗方案、利用現(xiàn)代工具進行研究、合理處理實驗數(shù)據(jù)、準確分析實驗結(jié)果、規(guī)范描繪儀器裝置簡圖、撰寫實驗報告、解決新能源材料相關(guān)實際問題的初步能力。課程目標4具有較強的自主學習能力，在實驗實踐中，能提出問題、不斷反思，規(guī)范、改進實驗操作，具有一定的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。課程目標5明確大學生日常生活勞動的涵義與構(gòu)成，能設(shè)計大學生日常生活勞動教育方案并實施勞動。遵守實驗室規(guī)章制度，養(yǎng)成嚴謹認真、實事求是、積極進取的科學態(tài)度和整潔、有序、珍惜儀器設(shè)備的良好實驗習慣，具有高度的責任心、安全與環(huán)保意識和新時代中國特色社會主義的勞動精神。表2課程目標與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求2：問題分析【H】2.1：能夠運用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理識別功能復合材料在新材料設(shè)計和制備-結(jié)構(gòu)性能分析-新材料技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用等方面的復雜工程問題。1畢業(yè)要求4：研究【H】4.2具有進行實驗方案設(shè)計、實驗平臺搭建，開展實驗研究，數(shù)據(jù)采集及分析處理的基本能力。2畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具【M】5.2能夠選擇合適的現(xiàn)代設(shè)計、制備和分析工具對特定功能復合材料的結(jié)構(gòu)與性能進行正確測定和有效設(shè)計與分析。3畢業(yè)要求12：終身學習【L】12.2具備能夠選擇合適的途徑實現(xiàn)自身發(fā)展的能力4畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范【L】8.4理解工程師的職業(yè)性質(zhì)與責任5三、課程教學內(nèi)容與方法表3課程目標、教學內(nèi)容和方法對應(yīng)關(guān)系序號項目名稱項目來源教學目標（觀測點、重難點）學時數(shù)項目類型要求每組人數(shù)教學方法課程目標1實驗1：新能源材料實驗的一般知識、勞動教育理論和鋰離子電池電極片的制備及電池組裝其他能闡述時代中國特色社會主義的工匠精神、勞模精神和勞動精神的涵義與內(nèi)在聯(lián)系，能弘揚新時代中國特色社會主義勞動精神12演示性選做6自學講授法演示法提問法現(xiàn)場指導1，2、3，4能說明大學生日常勞動的涵義與構(gòu)成，能設(shè)計大學生日常生活勞動教育方案并實施勞動能復述新能源材料實驗規(guī)則、安全事故的預(yù)防及處理方法，能認出常見實驗儀器，說明儀器的洗滌、干燥與加熱方法能說明預(yù)習報告、原始記錄和實驗報告的寫法能復述鋰離子電池電極片的制備及電池組裝的意義和基本原理通過鋰離子電池電極片的制備及電池組裝，使學生能夠掌握其工藝流程（重點）分析鋰離子電池電極片的制備及電池組裝的關(guān)鍵因素影響。（重點、難點）能畫出實驗流程圖，重復實驗步驟，進行數(shù)據(jù)處理、結(jié)果報告和結(jié)果分析，撰寫實驗報告2實驗2：磷酸鐵鋰正極/石墨負極的充放電性能測試其他能復述組裝好的鋰離子電池（磷酸鐵鋰正極/石墨負極）進行恒電流充放電性能的原理和意義12演示性選做6自學講授法演示法提問法現(xiàn)場指導1，2，3能識別充放電的參數(shù)設(shè)置方法，且能正確選用實驗儀器進行測試。學會藍電電池測試儀的正確使用方法。能找出組裝好的鋰離子電池（磷酸鐵鋰正極/石墨負極）進行恒電流充放電性能的注意事項與成功關(guān)鍵（重點）學會充放電測試方法測試鋰離子電池方法，能進行常規(guī)測試操作（難點）3實驗3：鋰離子電池的循環(huán)伏安及分析其他能闡述循環(huán)伏安法測試鋰離子電池材料的原理和方法，初步學會實驗設(shè)計的方法12演示性選做6自學講授法演示法提問法現(xiàn)場指導1，2,，3能找出循環(huán)伏安法測試鋰離子電池的注意事項與成功關(guān)鍵（重點）能正確設(shè)計實驗方案，對不同類型鋰離子電池材料進行循環(huán)伏安法測試（難點）能畫出流程圖，重復實驗步驟，進行能畫出實驗流程圖，重復實驗步驟，進行數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析，撰寫實驗報告4實驗4：新型儲能器件設(shè)計訓練其他能復述新型儲能器件設(shè)計的原理與意義12演示性選做6自學講授法演示法提問法現(xiàn)場指導1，2,，3能找出新型儲能器件實驗的注意事項與成功關(guān)鍵（重點）學會鈉離子電池/超級電容器等新型儲能器件設(shè)計步驟操作實驗方法（重點）學會新型儲能器件設(shè)計及組裝的方法，能進行常規(guī)實驗操作（難點）能畫出實驗流程圖，重復實驗步驟，進行數(shù)據(jù)處理、結(jié)果報告和結(jié)果分析，撰寫實驗報告四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4課程目標、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標考核內(nèi)容所屬學習項目考核占比考核方式課程目標11.鋰離子電池電極片的制備及電池組裝實驗一般知識的領(lǐng)會情況130%1.虛擬仿真學習2.平時實驗3.設(shè)計實驗2.磷酸鐵鋰正極/石墨負極的充放電性能測試的基本操作技能水平23.鋰離子電池的循環(huán)伏安及分析的把握情況34.新型儲能器件設(shè)計訓練領(lǐng)悟情況及操作技能水平4課程目標21.正確觀察實驗現(xiàn)象的能力水平1-415%1.平時實驗2.設(shè)計實驗2.查閱文獻的能力水平1-43.運用新能源材料實驗知識、思想與方法認識、表達、分析相關(guān)實際問題的能力1-4課程目標31.設(shè)計新能源材料實驗方案的能力水平1-430%1.平時實驗2.設(shè)計實驗2.利用新能源材料實驗操作技能進行研究的能力水平1-43.處理實驗數(shù)據(jù)的能力水平1-44.分析實驗結(jié)果的能力水平1-45.描繪流程圖的能力水平1-46.撰寫實驗報告的能力水平1-47.解決實際問題的能力水平1-4課程目標41.自主學習能力水平1-415%1.虛擬仿真學習2.實驗設(shè)計方案2.反思、改進實驗操作的能力水平1-43.創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力水平1-4課程目標51.是否具有良好的實驗習慣、高度的社會責任感1-410%1.素質(zhì)考核2.實驗設(shè)計方案2.是否具有完全與環(huán)保意識1-43.是否具有嚴謹認真、實事求是、積極進取、崇尚科學、探究科學的科學態(tài)度1-44.是否能說明大學生日常勞動的涵義與構(gòu)成，能設(shè)計大學生日常生活勞動教育方案并實施勞動，是否具有新時代中國特色社會主義的勞動精神1-4表4-2課程目標與考核方式矩陣關(guān)系課程目標考核方式考核占比虛擬仿真學習成績比例20%實驗項目成績比例70%素質(zhì)考核成績比例10%課程目標160%70%061%課程目標240%30%029%課程目標30030%3%課程目標40040%4%課程目標50030%3%（二）成績評定1.平時成績評定平時成績（100%）=虛擬仿真學習（20%）+實驗項目成績（60%）+素質(zhì)考核（20%）（1）虛擬仿真學習（20%）：包括學生課前完成虛擬仿真學習平臺任務(wù)點的情況等。（2）實驗項目成績（70%）：各實驗項目平時成績總和/項目數(shù)。其中每個實驗的成績＝實驗操作（25%）+實驗結(jié)果（25%）+實驗報告（50%）。①實驗操作（25分）：通過學生實驗時的操作是否規(guī)范來評價學生的操作技能與相關(guān)能力水平。②實驗結(jié)果（25分）：包括實驗數(shù)據(jù)的記錄、產(chǎn)品質(zhì)量的多少、產(chǎn)品的純度、外觀是否正常等。③實驗報告（50分）：包括實驗?zāi)康摹⒃?、操作步驟、實驗裝置、注意事項、成功關(guān)鍵、實驗數(shù)據(jù)處理（或產(chǎn)率計算）、結(jié)果報告、結(jié)果分析、討論與建議、作業(yè)等。（3）素質(zhì)考核（10%）：通過線上和線下評價學生的學習態(tài)度（如平臺學習任務(wù)完成情況、衛(wèi)生、紀律、課堂發(fā)言與提問、回答問題等）、學習興趣、科學精神、實驗習慣、社會責任、安全與環(huán)保意識、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力水平、溝通交流、團隊合作與終身學習意識、勞動態(tài)度、勞動精神等。2.期末成績評定新能源材料設(shè)計與制備實驗不進行期末考核。3.總成績評定基礎(chǔ)化學實驗IIA總成績（100%）=平時成績（100%）（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)虛擬仿真學習（1）學完了90%以上任務(wù)點虛擬仿真軟件（60%）。（2）完成全部虛擬仿真平臺測驗，且正確率在90－100%（30%）。（3）章節(jié)學習次數(shù)達到應(yīng)學習的知識點90%以上（10%）。（1）學完了80-89%任務(wù)點課件與視頻（60%）。（2）完成全部平臺測驗，且正確率在80-89%（30%）。（3）章節(jié)學習次數(shù)達到應(yīng)學習的知識點80-89%（10%）。（1）學完了70-79%任務(wù)點課件與視頻（60%）。（2）完成全部平臺測驗，且正確率在70-79%（30%）。（3）章節(jié)學習次數(shù)達到應(yīng)學習的知識點70-79%（10%）。（1）學完了60-69%任務(wù)點課件與視頻（60%）。（2）完成全部平臺測驗，且正確率在60-69%（30%）。（3）章節(jié)學習次數(shù)達到應(yīng)學習的知識點60-69%（10%）。（1）學完了<60%任務(wù)點課件與視頻（60%）。（2）未全部完成平臺測驗，且正確率在60%以下（30%）。（3）章節(jié)學習次數(shù)<任務(wù)點60%以下（10%）。實驗項目成績（1）操作正確、規(guī)范，動作嫻熟有美感，未損壞任何儀器（25%）。（2）數(shù)據(jù)、產(chǎn)品外觀等記錄正確、規(guī)范；產(chǎn)品純度高，產(chǎn)量高，外觀（晶形等）符合要求（25%）。（3）實驗報告書寫規(guī)范，內(nèi)容全面；實驗注意事項、成功關(guān)鍵總結(jié)全面、正確；實驗裝置畫得規(guī)范；實驗步驟、現(xiàn)象簡明扼要；實驗結(jié)果、數(shù)據(jù)處理正確，且結(jié)果分析深刻；提出創(chuàng)新性建議；習題正確率達90%以上（50%）。（2）操作正確、規(guī)范，但動作不夠嫻熟，未損壞儀器（25%）。（2）數(shù)據(jù)、產(chǎn)品外觀等記錄基本正確、規(guī)范；產(chǎn)品純度不夠高，或產(chǎn)量不夠高，或外觀（晶形等）不符合要求（25%）。（3）實驗報告書寫規(guī)范，內(nèi)容全面；但實驗注意事項或成功關(guān)鍵總結(jié)不夠全面、正確，缺少1-2條；實驗裝置畫得較規(guī)范；實驗步驟、現(xiàn)象正確；實驗結(jié)果、數(shù)據(jù)處理正確，但結(jié)果分析不夠深刻；未提出創(chuàng)新性建議；習題正確率達80-89%（50%）。（1）操作不夠正確、規(guī)范，未損壞任何儀器（20%）。（2）數(shù)據(jù)、產(chǎn)品外觀等記錄不夠正確、規(guī)范；或產(chǎn)品純度低，且產(chǎn)量低，外觀（晶形等）不符合要求（25%）。（3）實驗報告書寫較規(guī)范，內(nèi)容較全面；但實驗注意事項或成功關(guān)鍵總結(jié)不夠全面、正確，缺少3-4條；實驗裝置畫得較規(guī)范；實驗步驟、現(xiàn)象正確；實驗結(jié)果、數(shù)據(jù)處理基本正確，但結(jié)果分析不夠深刻；未提出創(chuàng)新性建議；習題正確率達70-79%（50%）。（1）操作不正確、規(guī)范，動作較生硬，未損壞任何儀器（20%）。（2）數(shù)據(jù)、產(chǎn)品外觀等記錄不正確、規(guī)范；產(chǎn)品純度低，且產(chǎn)量低，外觀（晶形等）不符合要求（25%）。（3）實驗報告書寫不夠規(guī)范，內(nèi)容不夠全面；實驗注意事項、成功關(guān)鍵總結(jié)不全面、正確，缺少5-6條；實驗裝置畫得不夠規(guī)范；實驗步驟、現(xiàn)象基本正確；實驗結(jié)果、數(shù)據(jù)處理不正確，且結(jié)果分析較馬虎；未提出創(chuàng)新性建議；習題正確率達60-69%（50%）。（1）操作不正確、規(guī)范，動作生硬，且損壞儀器（20%）。（2）數(shù)據(jù)、產(chǎn)品外觀等記錄不正確、規(guī)范；產(chǎn)品純度低，且產(chǎn)量低，外觀（晶形等）不符合要求或?qū)嶒炇。?5%）。（3）實驗報告書寫不規(guī)范，內(nèi)容不全面；實驗注意事項未寫，或成功關(guān)鍵未寫，或缺少7-8條；實驗裝置畫得不規(guī)范；實驗步驟、現(xiàn)象不正確；實驗結(jié)果、數(shù)據(jù)處理不正確，且未分析結(jié)果；未提出創(chuàng)新性建議；習題正確率低于60%（50%）。素質(zhì)考核（1）實驗態(tài)度端正，能按時完成課前預(yù)習任務(wù)的90-100%；遵守紀律，無遲到、早退、缺勤情況；實驗興趣濃厚，上課討論發(fā)言積極；有嚴謹認真、事實求是、刻苦鉆研的工作作風與科學精神（30%）。（2）勤于思考，經(jīng)常問問題，上課積極回答問題，能反思、改進實驗操作（10%）。（3）珍惜儀器設(shè)備、厲行節(jié)約，有強烈的社會責任感；有良好的實驗習慣，實驗臺面整潔，有強烈的環(huán)保和安全意識，從不亂倒亂扔（20%）。（4）和搭檔配合默契，能積極完成合作學習任務(wù)，有團隊合成精神（20%）。（5）能積極參與實驗勞動，態(tài)度端正，有熱愛勞動、崇尚勞動、尊重勞動的精神（20%）。（1）實驗態(tài)度較端正，能完成課前預(yù)習任務(wù)的80-89%；遵守紀律，無遲到、早退、缺勤情況；實驗興趣較濃厚，上課討論有發(fā)言；實驗較認真，有事實求是的工作作風，但尚缺少刻苦鉆研的科學精神（30%）。（2）勤于思考，經(jīng)常問問題，上課有回答問題，能反思、改進實驗操作（10%）。（3）珍惜儀器設(shè)備、能節(jié)約，有一定的社會責任感；有良好的實驗習慣，實驗臺面較整潔，有環(huán)保和安全意識，基本不亂倒亂扔（20%）。（4）和搭檔配合還算默契，能完成合作學習任務(wù)，有一定團隊合成精神（20%）。（5）能參與實驗勞動，態(tài)度較端正，較熱愛勞動，有崇尚勞動、尊重勞動的精神（20%）。（1）實驗態(tài)度基本端正，能完成課前預(yù)習任務(wù)的70-79%；遵守紀律，無遲到、早退、缺勤情況；實驗興趣較濃厚，上課討論無發(fā)言；實驗較認真，有事實求是的工作作風，但尚缺少刻苦鉆研的科學精神（40%）。（2）很少問問題，上課很少回答問題，能反思、改進實驗操作，但反思不夠深刻（10%）。（3）較愛惜儀器設(shè)備、基本能節(jié)約，有一定的社會責任感；但實驗習慣不夠好，實驗臺面不夠整潔，有環(huán)保和安全意識，基本不亂倒亂扔（20%）。（4）和搭檔配合不夠默契，或不能很好完成合作學習任務(wù)，團隊合成精神不足（20%）。（5）