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《纳米材料与纳米技术（双语）》课程教学大纲

大纲主撰人：xxx大纲审核人：xxx

一、课程基本情况

课程代码：101145123204

课程名称（中/英文）：纳米材料与纳米技术（双语）/Nano-materialsandNanotechnology(Bilingual)

课程类别：个性化选修课程

学分：1

总学时：16

理论学时：16

实验/实践学时：0

适用专业：材料物理

适用对象：本科

先修课程：大学物理，材料科学基础

教学环境：多媒体教室

开课学院：材料科学与工程学院

二、课程简介

1.课程任务与目的

通过该课程的学习，要求学生掌握纳米材料的基本概念和基本性质，了解纳米材料的制备方法和基本性能，熟悉纳米技术的种类及发展；利用双语教学，提高学生的口语表达能力，开拓学生眼界，提高学生汲取先进知识的自主意识与能力，为学生以后的深造与发展打下必要的基础；同时通过对必威体育精装版的纳米科技的介绍，激发学生学习热情，增强对祖国先进材料及工艺事业的信心；引导学生了解祖国实力，分析祖国不足，激发学生爱国、建国、强国的意识，以及他们积极投身于祖国新材料、新技术的科学研究领域的热情。

2.对接培养的岗位能力

通过本课程学习使学生能够了解和掌握必威体育精装版的材料技术发展趋势，具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流；能够具有自主学习的意识和能力，能够主动汲取新知识，利用现代化手段解决实际工程问题；能够具有创新意识与创新能力，用于担责，勇于迎接挑战，投身于祖国工业的复兴。

三、课程教学目标

1.课程对毕业要求的支撑

[毕业要求指标点3.1]掌握太阳能光伏和锂离子电池等新能源材料制备、加工及应用系统的设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

[毕业要求指标点10.3]具备跨文化交流的语言和书面表达能力，能就新能源材料领域的问题，在跨文化背景下进行有效沟通和交流。

2.课程教学目标

对应毕业要求3、10，具体内容如下：

教学目标1：具备纳米材料制备、性能分析的能力，具备纳米材料简单研发设计、改性和提高能力，具有能在新能源材料相关领域工作的能力；对纳米材料有全面的认知，了解影响纳米材料及技术发展的相关因素。（支撑毕业要求指标点3.1）

教学目标2：能够处理解决纳米材料与纳米技术实际应用过程中的相关问题；能够具有一定的外语能力，有效地在跨文化背景下进行沟通交流。（支撑毕业要求指标点10.3）

四、教学课时安排

学时分配

主题或知识点

教学内容

总学时

学时

完成课程

教学目标

讲课

实验

实践

主题1

纳米材料概述

2

2

0

1、2

主题2

纳米材料的基本效应

2

2

0

1、2

主题3

纳米材料的性能

4

4

0

1、2

主题4

纳米材料的制备

4

4

0

1、2

主题5

扫描隧道显微镜和原子力显微镜

2

2

0

1、2

主题6

碳纳米材料的合成

2

2

0

1、2

五、教学内容及教学设计

主题1纳米材料概述

1.教学内容

纳米科技的兴起、纳米材料的基本概念、纳米材料的研究历史和主要研究内容等基础知识。结合纳米材料的发展历史，帮学生树立正确的科学观，引导学生建立科技兴国的理想，鼓励学生投身祖国的科技发展事业。

2.教学重点

纳米科技的基本概念，纳米科技及纳米材料的关系与发展现状。纳米科技与纳米材料的关系，纳米材料的概念。

3.教学难点

纳米科技与纳米材料的关系，纳米材料的概念。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以老师课堂讲授为主，通过多媒体课件的展示，结合学生课堂讨论。

主题2纳米材料的基本效应

1.教学内容

纳米材料的小尺寸效应；纳米材料的量子尺寸效应；纳米材料的表面效应；纳米材料的隧穿效应。纳米材料的效应决定了材料的性能，由此引导学生正确理解透过现象看本质的真正含义，启发学生将理论所学知识的深层含义带入到生活中，真正做到理论指导实践，能够客观看待分析问题，不盲从不偏信。

2.教学重点

纳米材料的量子尺寸效应；纳米材料的表面效应。纳米材料的隧穿效应。

3.教学难点

纳米材料的隧穿效应。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

以老师课堂讲授为主，通过多媒体课件的展示，结合学生课堂讨论。

主题3纳米材料的性能

1.教学内容

纳米材料的力学性能，纳米材料的热学性能及纳米材料的光学性能，纳米材料各种性能的举例。纳米材料的Hall-Petch关系式的斜率，纳米材料的磁学特性。材料的性能由纳米效应决定，但是制造环境能因素亦会影响性能，由此可启发学生将理论与实际结合，正确理解环境的影响作用，引导学生客观理性看待环境的影响作用，集合自身实际情况，做好自我的发展规划。同时启发学生合理分析国际环境，激发学生爱国热情及实现民族复兴的动力。

2.教学重点

纳米材料的力学性能、热学性能、磁学性能和光学性能。

3.教