《光電材料與器件》課程教學大綱

《光電材料與器件》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱光電材料與器件課程編號330020091課程性質專業(yè)選修課課程類別專業(yè)課開課單位無機材料教研室授課學期第6學期學分/學時1.5/24課內學時24理論授課24上機學時0課內實踐0實驗學時0課外學時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》、《電化學原理》、《半導體物理與器件》后續(xù)課程畢業(yè)實習、畢業(yè)設計（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，為理論與實踐結合較為緊密的一門課程。該課程重點介紹了半導體發(fā)光材料與器件、無機光致發(fā)光材料、透明導電材料、LED等固體光源器件的構成及工作原理。特別是對于光-電轉換材料與器件、電-光轉換材料與器件和透明導電材料等新型光電材料與器件的發(fā)光導電機理，本課程作了較系統(tǒng)的理論分析，并給出了應用實例。該課程重點培養(yǎng)學生了解新能源在光電材料與器件領域的廣泛應用，激發(fā)學生學習專業(yè)知識的興趣，學習光電材料與器件基礎理論，為進一步探索開發(fā)新材料新器件打下堅實的基礎。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學習，使學生達到以下目標：課程目標1.學生通過該課程學習，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)學生的學習興趣和研究熱情。通過該課程的學習能夠激發(fā)學生的愛國主義情懷，培育學生的科學思維，探索創(chuàng)新的精神、精益求精的工匠精神。課程目標2.使學生能夠理解典型光電材料與器件的組成、結構、特性等，能夠分析材料及器件的相關重要性能指標，并進行評價。課程目標3.使學生能夠運用最基本的光電材料與器件設計及性能分析，并能分析解決材料應用中的實際問題并識別判斷影響產品質量的基本參數(shù)，得出有效結論。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標1指標點1-4：掌握用于解決復雜工程問題的新能源材料與器件專業(yè)基礎知識，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域復雜工程問題。1-工程知識課程目標2指標點2-3：具有應用新能源材料與器件的基本原理，并通過文獻研究對新能源材料與器件工程領域內復雜工程問題進行識別、分析、表達，以獲得有效結論的能力。2-問題分析課程目標3指標點3-3：新能源材料與器件產品或項目方案設計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-設計/開發(fā)解決方案四、課程基本教學內容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內容第一章光電材料與器件基礎（學時數(shù)：4學時）1.課程主要內容光電材料與器件經歷了從紅寶石激光器的發(fā)明到半導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)實器件的小規(guī)模應用到系統(tǒng)級集成制造實用化階段。光電子技術已經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外研究進展以及現(xiàn)金光電子材料與器件進行概述。2.重點和難點本章的重難點是拓展光電子材料與器件領域的應用實例。3.教學方法通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結合的教學方式，全面闡述半光電子材料與器件相關基礎知識知識，使學生了解其在光電領域發(fā)展中的重要地位。4.學生學習預期成果通過該章節(jié)的學習，使學生可以了解常用光電材料與器件的發(fā)展現(xiàn)狀及應用前景，材料和科技的進步離不開科學家孜孜以求的探索精神，培養(yǎng)學生敢為人先、永攀高峰的科學家精神。5.支撐課程目標課程目標1.學生通過該課程學習，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)學生的學習興趣和研究熱情。通過該課程的學習能夠激發(fā)學生的愛國主義情懷，培育學生的科學思維，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（學時數(shù)：20學時）1.課程主要內容本章主要內容是系統(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.重點和難點本章的學習重難點是光電材料與器件的基本原理，結構及組成。3.教學方法（1）通過多媒體課件和傳統(tǒng)教學相結合的教學方式，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、結構、特性等；（2）通過項目式教學，學生分組選題進行文獻檢索，調查典型光電材料與器件研究實例及國內外研究現(xiàn)狀，激發(fā)學生的學習主動性和能動性，同時培養(yǎng)學生溝通協(xié)作的能力。4.學生學習預期成果通過該章節(jié)的學習，學生能夠理解典型光電材料與器件的組成、結構及工作原理，了解國內外光電材料與器件的發(fā)展現(xiàn)狀及前景。5.支撐課程目標課程目標2.使學生能夠理解典型光電材料與器件的組成、結構、特性等，能夠分析材料及器件的相關重要性能指標，并進行評價。課程目標3.使學生能夠運用最基本的光電材料與器件設計及性能分析，并能分析解決材料應用中的實際問題并識別判斷影響產品質量的基本參數(shù)，得出有效結論。（二）課程基本教學內容對課程目標的支撐課程教學內容教學方法支撐的課程目標學時安排課內課外學時比例第一章光電材料與器件基礎講授法課程目標141:1.5第二章典型光電材料與器件講授法、項目式教學課程目標2、3201:1.5合計24五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構成（百分制）課程成績構成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績70%作業(yè)40本門課程5次作業(yè)，每次10分。主要考核內容：階段性重點難點作業(yè)評分的具體標準：能按時認真完成布置的作業(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，答案不準確（0-5.9分）。項目匯報30考核內容：項目是教學分組完成，考查學生創(chuàng)新能力、溝通表達能力、組織協(xié)調能力，報告撰寫能力及評價細則：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。結課測驗30%知識40考核內容：學科動態(tài)、光電材料與器件基礎，包括材料組成及特性，器件工作原理等?？荚囶}型：綜合評價細則：具體分值根據(jù)學生答題的創(chuàng)新性，邏輯性以及基礎知識的掌握進行評定。能力30綜合應用20創(chuàng)新10（二）課程考核對課程目標的支撐教學內容考核內容考核方式支撐的課程目標第一章光電材料與器件基礎1-1光電材料與器件基礎1-2光電材料與器件發(fā)展現(xiàn)狀與作業(yè)、結果檢測課程目標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用及國內外現(xiàn)狀作業(yè)、項目匯報，結課測驗課程目標2、3六、使用教材、相關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).北京航空航天大學出版社，2018年版；（二）相關推薦書目1.韓濤,曹仕秀,楊鑫.光電材料與器件.科學出版社,20172.