ADDINCNKISM.UserStyle《納米材料與技術(shù)》課程教學(xué)大綱（理論課程·2023版）一、課程基本信息課程號(hào)1123S02003開課單位化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院課程名稱納米材料與技術(shù)NanomaterialsandTechnologies課程性質(zhì)選修考核類型考查課程學(xué)分2課程學(xué)時(shí)34課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課程先修課程無機(jī)化學(xué)、物理適用專業(yè)（類）材料化學(xué)二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡(jiǎn)介《納米材料與技術(shù)》課程是本專業(yè)（類）的一門學(xué)科基礎(chǔ)課程，旨在通過理論教學(xué)與實(shí)踐操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握納米材料與納米技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、納米特性的原理，具備/具有制備和表征納米材料基本能力，了解納米科技、納米結(jié)構(gòu)、納米復(fù)合材料等概念，為《無機(jī)材料合成化學(xué)》、《無機(jī)功能材料》、《無機(jī)材料導(dǎo)論》等后續(xù)課程奠定必要的理論基礎(chǔ)。富有挑戰(zhàn)性的21世紀(jì)把人們帶進(jìn)了一個(gè)關(guān)鍵的歷史時(shí)期，一場(chǎng)以節(jié)約資源和能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的新的工業(yè)革命正在興起，正像20世紀(jì)70年代微米技術(shù)一樣，納米技術(shù)將成為21世紀(jì)的主導(dǎo)技術(shù)。社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)振興和國(guó)家安全對(duì)高科技的需求越來越迫切，元器件的超微化、高密度集成和高空間分辨要求材料的尺寸越來越小，性能越來越高，納米材料將充當(dāng)重要角色。納米材料包含豐富的科學(xué)內(nèi)涵，也給人們提供了廣闊的創(chuàng)新空間。納米材料、納米結(jié)構(gòu)和納米技術(shù)的應(yīng)用不但節(jié)約資源，而且能源的消耗少，同時(shí)在環(huán)境污染治理方面也將發(fā)揮重要作用，納米科學(xué)技術(shù)向各個(gè)領(lǐng)域的滲透日益廣泛和深入。當(dāng)前，人們迫切需要了解和掌握納米材料和技術(shù)的基本知識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)，為知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目標(biāo)本課程全面系統(tǒng)地介紹納米材料和納米結(jié)構(gòu)，主要論述納米結(jié)構(gòu)單元、納米微粒的基本理論、物理特性、化學(xué)特性、制備和表面修飾、尺寸評(píng)估、納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能、納米結(jié)構(gòu)、測(cè)量與應(yīng)用等。課程目標(biāo)1：掌握納米材料的基本概念，基本性能和應(yīng)用領(lǐng)域。課程目標(biāo)2：開發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。課程目標(biāo)3：提高學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。課程目標(biāo)4：掌握納米材料的制備方法和表征手段。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-1：掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、材料等方面的基本理論和基本知識(shí)課程目標(biāo)120%2-2：具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力，具有一定的批判性思維課程目標(biāo)220%2-2：具有一定的科學(xué)研究和實(shí)際工作能力，具有一定的批判性思維課程目標(biāo)320%1-2：掌握材料制備（或合成）技術(shù)、材料加工和改性技術(shù)、材料結(jié)構(gòu)與性能的分析方法課程目標(biāo)440%四、教學(xué)方式與方法納米材料與技術(shù)課堂教學(xué)采用講解式、啟發(fā)式、引導(dǎo)式、討論式等多種形式，使學(xué)生積極參與課堂教學(xué)活動(dòng)，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)注重理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)物演示等，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶。利用自制的多媒體課件豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展教學(xué)空間，形象、生動(dòng)、直觀地向?qū)W生展示難于理解的理論模型和科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)成果。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)本課程的教學(xué)重點(diǎn)：納米材料的基本物理和化學(xué)特性；納米材料的制備與表面修飾；納米結(jié)構(gòu)和組裝體系；納米材料結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用的關(guān)系。（二）教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)在于大量的基本理論知識(shí)，尤其是納米微粒的基本理論，如量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)的基本概念及基本特征。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1第1章納米材料的基本概念初步了解有關(guān)納米及納米科技的相關(guān)概念，及其在科學(xué)研究中的重要地位。6講授課程目標(biāo)12第2章納米結(jié)構(gòu)單元了解納米結(jié)構(gòu)單元的基本特征及其作用，以及研究納米結(jié)構(gòu)單元的意義。6講授課程目標(biāo)13第3章納米微粒的基本理論掌握與納米微粒相關(guān)的基本理論，了解當(dāng)顆粒細(xì)化到納米量級(jí)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱、力學(xué)等性質(zhì)呈現(xiàn)新的效應(yīng)。4講授課程目標(biāo)14第4章納米微粒的結(jié)構(gòu)與物理特性了解納米微粒的結(jié)構(gòu)，及其在熱學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、光催化等方面的獨(dú)特性能以及良好的活性和敏感性。5講授課程目標(biāo)25第5章納米微粒的化學(xué)特性掌握吸附的種類及影響因素，在具體的實(shí)驗(yàn)中能找到有效的減少團(tuán)聚，甚至避免團(tuán)聚的方法。4講授課程目標(biāo)36第6章納米微粒的制備與表面修飾掌握制備納米微粒的各種方法，包括固相法、液相法和氣相法，在今后的科研工作中能夠?qū)@些方法的使用做到得心應(yīng)手，對(duì)不同的產(chǎn)物選擇最優(yōu)的制備方法；學(xué)習(xí)納米微粒的表面修飾方法，以期獲得更好的材料性能。7講授課程目標(biāo)47第7章納米微粒的尺寸評(píng)估學(xué)會(huì)采用透射電鏡觀察法、X-射線衍射線線寬法、比表面法等方法對(duì)納米微粒的尺寸進(jìn)行評(píng)估，了解其他尺寸評(píng)估方法的運(yùn)用。2講授課程目標(biāo)4合計(jì)34七、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核類型：考試√考查（二）考核方式：開卷考試閉卷考試√課程論文課程報(bào)告其它：（三）成績(jī)?cè)u(píng)定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)平時(shí)考核40%出勤20%考勤情況課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4作業(yè)10%完成進(jìn)度、基本概念、正確性表現(xiàn)10%回答問題、聽課情況期末考核60%課程論文的立意、完成度、全面性、正確性課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4九、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度=畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度=十、教材與教學(xué)參考書（一）教材《納米材料和納米結(jié)構(gòu)》，張立德、牟季美，科學(xué)出版社，2011.1.7，第一版。（二）教學(xué)參考書《納米材料前沿-納米材料液相合成》，王訓(xùn)、倪兵，化學(xué)工業(yè)出版社，2018.4，第一版；《納米材料前沿-稀土