东莞理工学院：材料科学与工程2020-2021学年第二学期材科专业《材料化学》课程教学大纲

《材料化学》教学大纲课程名称：材料化学课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：MaterialChemistry其中实验/实贱学时：0总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学，材料科学基础后续课程支撑：材料物理授课地点：6D-404授课时间：1-16周，周一5-6节授课对象：2019材料科学与工程1、2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：陈德良/教授，檀付瑞/讲师答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式：2.每次发放作业时，采用集中讲解方式：3.平日可以通过网上论坛或留言进行答疑：4.课外时间的答疑辅导安排在办公室（一学期不少于三次）。课程考接方式：开卷（V）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：《材料化学》曾兆华等编，化学工业出版社2013年教学参考资料：1.《材料科学导论》冯端等编，化学工业出版社2002年2.材料化学，李奇等主编，高等教有出版社，第三版，2019年3.《分子筛与多孔材料化学》，徐如人等编，科学出版社2004年4.(Materials chemistry:An emerging discipline》, Editors: LeonardV.Interrante, Lawrence A.Casper, and Arthur B, Ellis,American ChemicalSociety,1994课程簡介：《材料化学》作为材料本科专业的专业选修课程，具有内涵丰富、多学科交叉等特点，在新材料、应用化学等领域得到越来越广泛的重视。本课程内容主要以品体学知识为基础，重点讲授/研讨材料性能及制备方法，涉及微电子，光子和生物医学等各类新型功能材料的结构特点、物化性质等基础共性知识，聚焦典型材料制备/合成过程涉及的代表性化学原理与机制，引导学生自主学习材料的合成方法、表征手段、功能应用等技能并形成运用1

1 《材料化学》教学大纲 课程名称：材料化学 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Material Chemistry 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学，材料科学基础 后续课程支撑：材料物理 授课时间：1-16 周，周一 5-6 节 授课地点：6D-404 授课对象：2019 材料科学与工程 1、2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：陈德良/教授，檀付瑞/讲师 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.每次发放作业时，采用集中讲解方式；3.平日可以通过网上论坛或 留言进行答疑；4.课外时间的答疑辅导安排在办公室(一学期不少于三次)。 课程考核方式：开卷（√）闭卷（）课程论文（）其它（） 使用教材：《材料化学》曾兆华等编，化学工业出版社 2013 年 教学参考资料：1. 《材料科学导论》冯端等编，化学工业出版社 2002 年 2.材料化学，李奇等主编，高等教育出版社，第三版，2019 年 3.《分子筛与多孔材料化学》，徐如人等编，科学出版社 2004 年 4《. Materials chemistry: An emerging discipline》, Editors: Leonard V. Interrante, Lawrence A. Casper, and Arthur B. Ellis, American Chemical Society, 1994 课程简介：《材料化学》作为材料本科专业的专业选修课程，具有内涵丰富、多学科交叉等特点，在新材料、应用化学等领域得到越来越广泛的重视。 本课程内容主要以晶体学知识为基础，重点讲授/研讨材料性能及制备方法，涉及微电子，光子和生物医学等各类新型功能材料的结构特点、物化性质等 基础共性知识，聚焦典型材料制备/合成过程涉及的代表性化学原理与机制，引导学生自主学习材料的合成方法、表征手段、功能应用等技能并形成运用

能力。通过本课程的学习，使学生掌握运用基础理论讨论物质性质和结构的关系，利用结构与性质的关系制造所需要的各类材料的方法：培养学生分析解决材料中的化学问题的能力：通过本课程的学习，使学生掌握材料的性质与结构的关系、材料合成条件的选择、材料性能与功能的分析检测方法、材料合成的基本原理与方法。本课程目在培养材料专业学生利用化学原理与方法，理解并解决材料构效关系、可控制备等问题的能力，通过引导学生了解本领国际最新研究进展激发本专业学生研究材料的兴趣，培养具有宽厚材料化学知识能力的应用型创新人才。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑支撑毕业要求指标点毕业要求课程教学目标目标1（知识目标）：C1.能够将数学、自然科学、工程基础C1.能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用掌握材料化学的基本问题、基本概念、基本原理，了解材和专业知识用于解决材料科学与工程于解决材料科学与工程领域复杂工程问题。料科学领域在应用化学和化学概念方面的最新进展。领域复杂工程问题。目标2（能力目标）C2.能够应用数学、自然科学和工程科C2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原掌握各种材料的结构与性能的关系、制备及表征方法：认学的基本原理，识别、表达、并通过文理，识别、表达、并通过文献研究分析材料科学与识理解材料科学中出现的基本化学问题，能进行简单的材献研究分析材料科学与工程领域复杂工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。料设计。工程问题，以获得有效结论。目标3（素质目标）C8.具有人文社会科学素养、社会责任增养学生作为一名材料科学相关技术人员所必须具备的C8.具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在感，能够在材料科学与工程领域的工程意志坚强、刻苦务实、勤精进取、思维墩捷，乐于创新的材料科学与工程领域的工程实践中理解并遵守工实践中理解并遵守工程职业道德和规科学态度：培养高度的社会责任感、良好的职业道德、学程职业道德和规范，履行责任。范，履行责任。术道德和全球视野和发展意识的素质。2

2 能力。通过本课程的学习，使学生掌握运用基础理论讨论物质性质和结构的关系，利用结构与性质的关系制造所需要的各类材料的方法；培养学生分析 解决材料中的化学问题的能力；通过本课程的学习，使学生掌握材料的性质与结构的关系、材料合成条件的选择、材料性能与功能的分析检测方法、材 料合成的基本原理与方法。本课程旨在培养材料专业学生利用化学原理与方法，理解并解决材料构效关系、可控制备等问题的能力，通过引导学生了解 本领国际最新研究进展激发本专业学生研究材料的兴趣，培养具有宽厚材料化学知识能力的应用型创新人才。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 掌握材料化学的基本问题、基本概念、基本原理，了解材 料科学领域在应用化学和化学概念方面的最新进展。 C1.能够将数学、自然科学、工程基础 和专业知识用于解决材料科学与工程 领域复杂工程问题。 C1.能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用 于解决材料科学与工程领域复杂工程问题。 目标 2（能力目标） 掌握各种材料的结构与性能的关系、制备及表征方法；认 识理解材料科学中出现的基本化学问题，能进行简单的材 料设计。 C2. 能够应用数学、自然科学和工程科 学的基本原理，识别、表达、并通过文 献研究分析材料科学与工程领域复杂 工程问题，以获得有效结论。 C2. 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原 理，识别、表达、并通过文献研究分析材料科学与 工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。 目标 3（素质目标） 培养学生作为一名材料科学相关技术人员所必须具备的 意志坚强、刻苦务实、勤精进取、思维敏捷，乐于创新的 科学态度；培养高度的社会责任感、良好的职业道德、学 术道德和全球视野和发展意识的素质。 C8. 具有人文社会科学素养、社会责任 感，能够在材料科学与工程领域的工程 实践中理解并遵守工程职业道德和规 范，履行责任。 C8. 具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在 材料科学与工程领域的工程实践中理解并遵守工 程职业道德和规范，履行责任

理论教学进程表教学模式授课教学时教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题（线上/混合式教学方法作业安排师数点)程目标/线下简要介绍材料科学及其产生的历史条件、材料化学对人类历史的重要性，材课程思政作业：要料的分类及研究成果：现代材料及其分求学生每人至少阅目标1类（重点）：材料化学的特点和品体学读一篇与材料和化檀付瑞线下教学讲授21材料化学课程绪论学发展有关的文章基本概念介绍（难点）或书籍课程思政融入点：介绍材料化学发展过程，近代科学家的巨大贡献，培养学生的爱国精神。介绍元素和化学键（重点）：理解品体目标2缺陷对材料性能的影响（难点）：了解檀付瑞线下教学讲授a2-3材料的结构品体结构相关计算金属材料，无机非金属材料的和高分子材料的结构特点材料各种性能与材料组成和结构的关讲授/小组问答题：材料化学目标2檀付瑞线下教学系，以及性能的测试表征方法（重点）：4-5材料的性能讨论性能，电学性能材料的化学性能、力学性能、热性能、3

3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 材料化学课程绪论 檀付瑞 2 简要介绍材料科学及其产生的历史条 件、材料化学对人类历史的重要性，材 料的分类及研究成果；现代材料及其分 类（重点）；材料化学的特点和晶体学 基本概念介绍（难点） 课程思政融入点：介绍材料化学发展过 程，近代科学家的巨大贡献，培养学生 的爱国精神。 线下教学 讲授 课程思政作业：要 求学生每人至少阅 读一篇与材料和化 学发展有关的文章 或书籍 目标 1 2-3 材料的结构 檀付瑞 4 介绍元素和化学键（重点）；理解晶体 缺陷对材料性能的影响（难点）；了解 金属材料，无机非金属材料的和高分子 材料的结构特点 线下教学 讲授 晶体结构相关计算 目标 2 4-5 材料的性能 檀付瑞 4 材料各种性能与材料组成和结构的关 系，以及性能的测试表征方法（重点）； 材料的化学性能、力学性能、热性能、 线下教学 讲授/小组 讨论 问答题：材料化学 性能，电学性能 目标 2

电性能、磁性能和光学性能（难点）介绍材料表面的类型和特征：材料的界目标1计算题：界面和吸面行为包括表面张力和表面能，润湿和讲投檀付瑞线下教学2材料化学热力学6附接触角（重点）：弯曲表面热力学，周体表面吸附等（难点）晶体生长技术，气相沉积技术，溶胶一凝胶法，液相沉淀法、固相反应，插层目标1讲授/小组问答题：品体生长法和反插层法，自蔓延高温合成法，自陈德良线下教学67-9材料的制备讨论方法组装技术（重点）各类材料制备方法的原理以及各种制备方法的优缺点介绍（难点）目标3导电材料，介电材料（重点）：半导体讲授/小组檀付瑞线下教学2文献阅读10电子与微电子材料讨论材料的结构特点及应用（难点）光纤，光子晶体，液晶材料，光学透明导电材料，非线性光学材料，发光材料，激光材料和光伏材料的介绍（重点）：讲授/小组问答题：发光材料线下教学檀付瑞211光子材料目标3发光材料和光伏材料的特点（难点讨论和光伏材料课程思政融入点：从学科发展史和大师成长道路等方面影响学生价值观塑造。了解生物医学材料的基本要求，表面改答题：表面改性檀付瑞线下教学目标32讲投12生物医学材料性方法（重点）：生物陶瓷，生物医用方法高分子材料和纳米生物材料的特点（难4

4 电性能、磁性能和光学性能（难点） 6 材料化学热力学 檀付瑞 2 介绍材料表面的类型和特征；材料的界 面行为包括表面张力和表面能，润湿和 接触角（重点）；弯曲表面热力学，固 体表面吸附等（难点） 线下教学 讲授 计算题：界面和吸 附 目标 1 7-9 材料的制备 陈德良 6 晶体生长技术，气相沉积技术，溶胶－ 凝胶法，液相沉淀法、固相反应，插层 法和反插层法，自蔓延高温合成法，自 组装技术（重点）各类材料制备方法的 原理以及各种制备方法的优缺点介绍 （难点） 线下教学 讲授/小组 讨论 问答题：晶体生长 方法 目标 1 10 电子与微电子材料 檀付瑞 2 导电材料，介电材料（重点）；半导体 材料的结构特点及应用（难点） 线下教学 讲授/小组 讨论 文献阅读 目标 3 11 光子材料 檀付瑞 2 光纤，光子晶体，液晶材料，光学透明 导电材料，非线性光学材料，发光材料， 激光材料和光伏材料的介绍（重点）； 发光材料和光伏材料的特点（难点） 课程思政融入点：从学科发展史和大师 成长道路等方面影响学生价值观塑造。 线下教学 讲授/小组 讨论 问答题：发光材料 和光伏材料 目标 3 12 生物医学材料 檀付瑞 2 了解生物医学材料的基本要求，表面改 性方法（重点）；生物陶瓷，生物医用 高分子材料和纳米生物材料的特点（难 线下教学 讲授 问答题：表面改性 方法 目标 3

点)复合材料的命名与分类（重点）：复合目标2文献阅读：复合材檀付瑞线下教学2材料的基体材料和增强相，聚合物，金13讲授/报告高性能复合材料料的应用属基和陶瓷基复合材料（难点）纳米材料的种类和特性（重点）：纳米材料的制备以及分散和稳定方法（难点）讲授/小组文献阅读：功能纳目标1陈德良6线下教学14-16纳米材料课程思政融入点：介绍各类纳米材料的讨论米材料的应用发现发展过程，科学家的巨大贡献，提高学生辨识能力和责任意识。合计32课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业实验考试文献检索C10300目标一15451005目标二C225405C805515目标三总计3006010100备注：1）根据（东莞理工学院考试管理规定》第士二条规定，广课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核，2）各项考核标准见附件所示。5

5 点） 13 高性能复合材料 檀付瑞 2 复合材料的命名与分类（重点）；复合 材料的基体材料和增强相，聚合物，金 属基和陶瓷基复合材料（难点） 线下教学 讲授/报告 文献阅读：复合材 料的应用 目标 2 14-16 纳米材料 陈德良 6 纳米材料的种类和特性（重点）；纳米 材料的制备以及分散和稳定方法（难点） 课程思政融入点：介绍各类纳米材料的 发现发展过程，科学家的巨大贡献，提 高学生辨识能力和责任意识。 线下教学 讲授/小组 讨论 文献阅读：功能纳 米材料的应用 目标 1 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 实验 考试 文献检索 目标一 C1 15 0 30 0 45 目标二 C2 10 0 25 5 40 目标三 C8 5 0 5 5 15 总计 30 0 60 10 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示

大纲编写时间：2021年2月27日系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。张系（部）主任签名：日期：2021年2月27日备注：6

6 大纲编写时间：2021 年 2 月 27 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期：2021 年 2 月 27 日 备注：

作业评分标准评分标准观测点90-10080-8960-790-59基本概念掌握程度概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误概念清楚，答题正确。确。较多。答题比较正确。（权重0.5）解决问题的方案正确性概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误解题思路清晰，计算正确确。较多。答题比较正确。（权重0.3）未交作业或后期补交，不按时完成，书写较为一般，作业完成态度按时完成，书写工整、清晰，按时完成，书写清晰，主要符号、部分符号、单位按照规范执能辨识，符号、单位等不符号、单位等按规范要求执行单位按照规范执行（权重0.2)行按照规范执行考试评分标准评分标准观测点90-10080-8960-790-59掌握材料化学的基本问题、基概念清楚，答题认真，答题正概念比较清楚，答题比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误确。本概念、基本原理确。较多。答题比较正确。（权重0.5)7

7 作业评分标准 观测点 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 基本概念掌握程度 （权重 0.5） 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 解决问题的方案正确性 （权重 0.3） 解题思路清晰，计算正确 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 作业完成态度 （权重 0.2） 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行 未交作业或后期补交，不 能辨识，符号、单位等不 按照规范执行 考试评分标准 观测点 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 掌握材料化学的基本问题、基 本概念、基本原理 （权重 0.5） 概念清楚，答题认真，答题正 确。 概念比较清楚，答题比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多

掌握各种材料的结构与性能概念清楚，答题认真，答题正概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题错误概念比较清楚，答题比较认真，确。确。较多。的关系、制备及表征方法答题比较正确。（权重0.4）能够遵守考试规范按时交卷，字迹非常清晰、工按时交卷，字迹较为清晰、工整，按时交卷，字迹基本清晰、未按时交卷，字迹不清晰、遵守考试纪律整，遵守考试纪律工整，遵守考试纪律工整，违反考试纪律（权重0.1)文献检索评分标准评分标准观测点80-8960-790-5990-100文献主题和内容与课程或专业文献主题和内容与课程或专业文献主题和内容与课程或文献主题和内容与课程或主题、内容跟课程和相关性密切相关，文献选自正规、有较为相关，文献选自正规的学术专业相关性较低，文献来源专业不相关，文献来源不（权重0.5）期刊明影响力的学术期刊一般的学术期刊报告内容的准确性文献报告理解非常准确文献报告理解较为准确文献报告理解基本准确文献报告理解错误（权重0.4）文献报告版面基本整齐，字文献报告格式规范性文献报告版面较为整齐，字体较文献报告版面整齐，字体统一，体基本统一，符号应用基本文献报告版面凌乱符号应用标准。统一，符号应用较标准。（权重0.1）标准。8

8 掌握各种材料的结构与性能 的关系、制备及表征方法 （权重 0.4） 概念清楚，答题认真，答题正 确。 概念比较清楚，答题比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题错误 较多。 能够遵守考试规范 （权重 0.1） 按时交卷，字迹非常清晰、工 整，遵守考试纪律 按时交卷，字迹较为清晰、工整， 遵守考试纪律 按时交卷，字迹基本清晰、 工整，遵守考试纪律 未按时交卷，字迹不清晰、 工整，违反考试纪律 文献检索评分标准 观测点 评分标准 90-100 80-89 60-79 0-59 主题、内容跟课程和相关性 （权重 0.5） 文献主题和内容与课程或专业 密切相关，文献选自正规、有 影响力的学术期刊 文献主题和内容与课程或专业 较为相关，文献选自正规的学术 期刊 文献主题和内容与课程或 专业相关性较低，文献来源 一般的学术期刊 文献主题和内容与课程或 专业不相关，文献来源不 明 报告内容的准确性 （权重 0.4） 文献报告理解非常准确 文献报告理解较为准确 文献报告理解基本准确 文献报告理解错误 文献报告格式规范性 （权重 0.1） 文献报告版面整齐，字体统一， 符号应用标准。 文献报告版面较为整齐，字体较 统一，符号应用较标准。 文献报告版面基本整齐，字 体基本统一，符号应用基本 标准。 文献报告版面凌乱