《光電功能材料》教學大綱課程編號：10180613英文名稱：Opto-electricalFunctionalMaterials學分：2學時：總學時32學時，其中理論32學時，實踐0學時先修課程：大學物理、固體物理、材料科學基礎課程類別：專業(yè)拓展課程授課對象：新能源材料與器件專業(yè)學生教學單位：數(shù)理信息學院修讀學期：第6學期一、課程描述和目標《光電功能材料》是一門專業(yè)拓展課程，課程內(nèi)容主要涉及光電材料的基礎理論、物理特性、光電器件以及相關的應用，將從光-電轉(zhuǎn)換材料與器件、電-光轉(zhuǎn)換材料與器件的基本原理、基本特性入手，系統(tǒng)全面地介紹了光電材料與器件中常用的半導體發(fā)光、激光器、光探測及太陽能電池方面的相關材料及典型器件。另外，適當加入了一些相關領域近年來的研究進展和新的應用成果，主要包括量子點、納米線、納米片等新型微納光電材料與器件等。通過本課程的學習，使學生掌握半導體光電材料的基本性質(zhì)與制備方法，了解半導體器件的材料、結構、工藝、性能之間的關系，具備分析半導體光電材料與器件性能之間關系的能力，獲得半導體光電器件結構設計的能力。本課程擬達到的課程目標:課程目標1使學生深刻理解半導體光電材料的基本性質(zhì)與制備方法，全面掌握半導體器件的材料、結構、工藝、性能之間的關系。課程目標2培養(yǎng)學生掌握半導體光電器件結構設計的能力，為學生從事半導體光電器件的制造奠定基礎。課程目標3使學生增強對光電材料與器件領域的認識，了解光電材料與器件及國內(nèi)外光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，激發(fā)學生學習光電材料與器件的興趣，培養(yǎng)學生的愛國情懷。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重指標點2-2.能夠運用力學、熱學、光學、化學、電學、材料學等工程基礎知識和科學基本原理，建立新能源材料與器件對象的模型，識別和表達相關技術要素。課程目標1H指標點5-1.能夠選擇和使用恰當?shù)膶嶒灩ぞ?、技術手段獲取適合新能源材料與器件復雜工程問題的資源。課程目標2H指標點7-1.能夠理解環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的必要性和現(xiàn)實意義。課程目標3M三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1緒論基本要求：了解光電子學的歷史發(fā)展、了解什么是光電材料和光電器件，以及為何要學習光電材料與器件。重點：光電材料與器件的研究內(nèi)容。難點：光電材料與器件的關系。德育要求：引導學生形成“鐘愛材料科學、勇?lián)骷厝巍钡膬r值觀。2教師講授小組討論課程目標1課程目標2課程目標32半導體光電材料概述基本要求：了解主要的光電材料分類與其器件應用，熟悉光電器件工作的物理基礎。重點：光電材料與器件的分類。難點：光電器件工作的物理基礎。德育要求：培養(yǎng)學生通過學習光電材料的發(fā)展概述，揭示器件與材料發(fā)展之間的本質(zhì)聯(lián)系，讓學生善于透過現(xiàn)象看本質(zhì)，抓住事物的根本和關鍵。2課堂講授專題討論課程目標1課程目標2課程目標33光電材料物理基礎基本要求：了解半導體中的電子狀態(tài)，熟悉材料中常見的雜質(zhì)和缺陷能級。掌握載流子的統(tǒng)計分布情況，半導體的導電性以及半導體中存在的光發(fā)射和光吸收。重點：半導體中的光發(fā)射和光吸收。難點：導體中的電子狀態(tài)德育要求：通過講解理論基礎對材料發(fā)展的重要影響，培養(yǎng)學生樹立科研強國的意識。6課前導學課堂講授視頻教學課堂討論課程目標1課程目標2課程目標34發(fā)光二極管基本要求：熟悉發(fā)光二極管的基本結構，理解發(fā)光二極管的基本發(fā)光原理，掌握評價發(fā)光二極管性能好壞的主要特性參數(shù)，了解發(fā)光二極管的主要分類及其應用。重點：發(fā)光二極管的主要特性參數(shù)。難點：發(fā)光二極管的發(fā)光原理。德育要求：通過講解發(fā)光二極管的工作原理以及不同類型的發(fā)光二極管，培養(yǎng)學生對科研的鉆研精神和面對問題迎難而上的勇氣。6課前導學課堂講授視頻學習課程目標1課程目標2課程目標35半導體激光器基本要求：掌握半導體激光器的基本原理和評價激光器性能好壞的特性參數(shù)，理解半導體激光器的主要結構及其特點，了解半導體激光器的分類和主要應用。重點：半導體激光器的特性參數(shù)。難點：半導體激光器的基本原理。德育要求：通過講解激光器的發(fā)展歷程尤其是我國激光器的發(fā)展過程，引出我國在激光器領域的重要貢獻，增強學生的民族自豪感。4課前導學課堂講授專題討論課程目標1課程目標2課程目標36半導體光電探測器基本要求：掌握半導體光電探測器的基本原理和評價器件性能好壞的特性參數(shù)，理解半導體光電探測器的主要結構及其特點，了解半導體光電探測器的分類和主要應用。重點：導體光電探測器的性能參數(shù)。難點：半導體光電探測器的基本原理。德育要求：通過講解半導體光電探測器的發(fā)展歷史，讓學生理解探測器是怎么一步步發(fā)展起來的，培養(yǎng)學生腳踏實地、堅持不懈的工匠精神。4課前導學課堂講授專題討論課程目標1課程目標2課程目標37太陽能電池材料及應用基本要求：掌握太陽能電池的基本原理和評價器件性能好壞的特性參數(shù)，理解太陽能電池的主要結構及其特點，了解太陽能電池的分類和主要應用。重點：太陽能電池的主要結構及其參數(shù)。難點：太陽能電池的基本原理。德育要求：通過講解太陽能電池的發(fā)展歷程，引出清潔能源對當今世界可持續(xù)發(fā)展的重要作用，引導學生愛護環(huán)境，低碳生活，支持清潔能源的發(fā)展。6課前導學課堂講授視頻教學課堂討論課程目標1課程目標2課程目標38半導體光電材料研究前沿基本要求：了解半導體納米光電材料的特性、納米光電材料的合成及有機半導體光電材料的特性。重點：納米光電材料的合成。難點：半導體納米光電材料的特性。德育要求：通過半導體光電材料的研究前沿，培養(yǎng)學生樹立科研強國的意識。2課前導學課堂講授課堂討論課程目標1課程目標2課程目標3合計32四、課程教學方法課堂集中講授、小組討論、線上教學、視頻教學、習題課，慕課等教學方式五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構成與要求課程考核注重形成性和終結性評價相結合，考核內(nèi)容主要由平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期末考核組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占60%、平時作業(yè)成績占20%、課堂表現(xiàn)成績占20%。2.課程目標達成考核與評價序號教學環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1平時作業(yè)5105202課堂表現(xiàn)1055203期末考試25251060課程目標對應分值404020100（二）考核與評價標準1.平時成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握到位。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。不交和補交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。2.課堂表現(xiàn)考核與評價標準出勤率、遲到或早退次數(shù)、課堂回答問題的積極性和正確率。3.期末試卷考核與評價標準根據(jù)課程目標及教學內(nèi)容，設計期末考核試題，綜合檢驗學生對課程相關知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力，根據(jù)考試題目設計相應評分標準。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《光電子材料與器件》，侯宏錄主編，北京航