曲阜师范大学：新能源材料与器件专业《材料制备与处理技术》课程教学大纲

曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院课程名称：材料制备与处理技术英文名称：Material preparation and processing technology课程代码：072608课程性质：专业必修课计划学时：理论：54实践/实验：18学分：41-18 周授课时间：授课地点：物理楼307适用专业：新能源材料与器件审核人：批准人：执笔人：殷鸿飞课程负责人：授课教师：殷鸿飞月日修订日期：2023年79

学 院： 物理工程学院 课程名称： 材料制备与处理技术 英文名称：Material preparation and processing technology 课程代码： 072608 课程性质： 专业必修课 计划学时：理论：54 实践/实验：18 学 分： 4 授课时间： 1-18 周 授课地点： 物理楼 307 适用专业： 新能源材料与器件 执笔人： 殷鸿飞 审核人： 批准人： 课程负责人： 授课教师： 殷鸿飞 修订日期： 2023 年 7 月 9 日

《材料制备与处理技术》课程教学大纲一、课程简介（一级标题：黑体小四；标题及正文行间距：固定值22磅）现代科学技术的进步发展不断的对材料提出新的要求，国际上前沿科研领域中新材料的诞生、改进与材料制备技术的发展密切相关。先进的材料制备新技术奠定了先进的新型材料的基础。通过本课程的学习，学生将能够对微纳米材料和薄膜材料的最新制备技术及其制备原理、制备工艺、形成规律及其性能和应用进行了系统、全面的学习，了解微纳米材料和薄膜材料制备技术中的一些最新的进展，具备针对特定功能材料选择制备方法的思维能力。二、课程目标1.本课程以应用和发展前景为指导，以工程与社会为依据，系统讲授纳米材料和薄膜材料合成与制备技术，学生能够了解材料制备与处理技术在生活及科研工作中的重要意义，牢固掌握材料制备与处理技术的基本原理。2.养成科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的工作作风，创新精神以及实事求是的人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作的技能。3.养成主动查阅、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，秉持终身学习，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，初步具有分析和解决实际问题的能力。表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表（表格：宋体五号；行间距：单倍行距；表头、表格居中）课程目标1：本课程以应用和发展前景为指导，以工程与社会为依据，系统讲授纳米材料和薄膜材料合成与制备技术，学生能够了解材料制备与处理技术在生活及科研工作中的重要意义，牢固掌握材料制备与处理技术的基本原理。课程目标2：养成科学的思维方法、严谨的科学态课程目标度和细致、踏实的工作作风，创新精神以及实事求是的人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作的技能。课程目标3：养成主动查阅、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，秉持终身学习，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，初步具有分析和解决实际问题的能力。课程目标课程目标2课程目标3课程目标1毕业要求指标点3-1：掌握原理方法、制备毕业要求3：V工艺、结构性能以及应用V学科素养范围等基础知识1/20

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 1 / 20 一、课程简介（一级标题：黑体小四；标题及正文行间距：固定值 22 磅） 现代科学技术的进步发展不断的对材料提出新的要求，国际上前沿科研领域中新材 料的诞生、改进与材料制备技术的发展密切相关。先进的材料制备新技术奠定了先进的 新型材料的基础。通过本课程的学习，学生将能够对微纳米材料和薄膜材料的最新制备 技术及其制备原理、制备工艺、形成规律及其性能和应用进行了系统、全面的学习，了 解微纳米材料和薄膜材料制备技术中的一些最新的进展，具备针对特定功能材料选择制 备方法的思维能力。 二、课程目标 1.本课程以应用和发展前景为指导，以工程与社会为依据，系统讲授纳米材料和薄 膜材料合成与制备技术，学生能够了解材料制备与处理技术在生活及科研工作中的重要 意义，牢固掌握材料制备与处理技术的基本原理。 2.养成科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的工作作风,创新精神以及 实事求是的人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作的技能。 3.养成主动查阅、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维， 秉持终身学习，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，初步具有分析和解决实际问 题的能力。 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表（表格：宋体五号；行间距：单倍行距； 表头、表格居中） 课程目标 课程目标 1：本课程以应用和发展前景为指导，以 工程与社会为依据，系统讲授纳米材料和薄膜材料 合成与制备技术，学生能够了解材料制备与处理技 术在生活及科研工作中的重要意义，牢固掌握材料 制备与处理技术的基本原理。 课程目标 2：养成科学的思维方法、严谨的科学态 度和细致、踏实的工作作风,创新精神以及实事求 是的人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作 的技能。 课程目标 3：养成主动查阅、整理文献的习惯，在 阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，秉持终 身学习，提高利用信息技术获取及处理信息的能 力，初步具有分析和解决实际问题的能力。 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 . 毕业要求 3： 学科素养 3-1：掌握原理方法、制备 工艺、结构性能以及应用 范围等基础知识 √ √ √

《材料制备与处理技术》课程教学大纲3-2：掌握综合运用理论和技术手段进行材料制备技术创新设计的方法毕业要求8：8-2：在学习过程中锻炼与V7沟通合作他人沟通合作的技能三、教学内容各教学单元有明确的学习目标，描述以学生为主语，使用行为动词。表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表学时教学课程目课程目课程目章节周次 日期内容提要******标1分配方法标2标 3了解材料的发第1章绪展历论史，认$1.1 材料识先进了解查的发展历史材料及$1.2先进阅文献1讲授1I2其重要材料及其重的基本性，全要性方法面了解$1.3先进先进材材料的合成料的合与制备技术成与制备技术掌握溶胶-凝胶法的主要用途和基本流查阅溶第2章溶程，熟胶一凝胶-凝胶法胶法制悉溶胶$2.1概论一凝胶备纳米$2.2溶胶法制备材料的21, 2一凝胶法制4讲授薄膜和相关文备薄膜纳米晶献，自$2.3溶胶的制备主学习-凝胶法制原理和相关知备纳米晶体工艺过识程，认识和了解溶胶一凝胶法制备2 / 20

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 2 / 20 3-2：掌握综合运用理论和 技术手段进行材料制备技 术创新设计的方法 毕业要求 8: 沟通合作 8-2：在学习过程中锻炼与 他人沟通合作的技能 √ √ 三、教学内容 各教学单元有明确的学习目标，描述以学生为主语，使用行为动词。 表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表 周次 日期 章节 内容提要 学时 分配 教学 方法 课程目 标 1 课程目 标 2 课程目 标 3 . 1 1 第 1 章 绪 论 §1.1 材料 的发展历史 §1.2 先进 材料及其重 要性 §1.3 先进 材料的合成 与制备技术 2 讲授 了解材 料的发 展历 史，认 识先进 材料及 其重要 性，全 面了解 先进材 料的合 成与制 备技术 了解查 阅文献 的基本 方法 1，2 2 第 2 章 溶 胶-凝胶法 §2.1 概论 §2.2 溶胶 -凝胶法制 备薄膜 §2.3 溶胶 -凝胶法制 备纳米晶体 4 讲授 掌握溶 胶-凝 胶法的 主要用 途和基 本流 程，熟 悉溶胶 -凝胶 法制备 薄膜和 纳米晶 的制备 原理和 工艺过 程，认 识和了 解溶胶 -凝胶 法制备 查阅溶 胶-凝 胶法制 备纳米 材料的 相关文 献，自 主学习 相关知 识

《材料制备与处理技术》课程教学大纲功能材料的设备和溶胶一凝胶法的发展前景。系统而全面了解水热和溶剂热技术，熟悉水热物理化学基础第3章水和水热热和溶剂热技术类法查阅水型，认识水热热和溶$3.1概论$3.2水热法和溶剂热法和溶剂热法剂热法制备纳的差米材料在纳米材料36讲授2,3异，深制备中的应的相关入了解用进展文献，$3.3水热水热法自主学和溶剂和溶剂热法习相关在材料合成热法制知识中的应用展备纳米望材料的应用进展，掌握水热法和溶剂热法制备纳米材料的工艺流程。熟悉和第4章高查阅高温油相温油相法掌握高讲授4$4.1概论4温油相法制备A法制备$4.2高温纳米材油相法成纳米材料在发3 / 20

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 3 / 20 功能材 料的设 备和溶 胶-凝 胶法的 发展前 景。 2 ， 3 3 第 3 章 水 热和溶剂热 法§3.1 概论 §3.2 水热 和溶剂热法 在纳米材料 制备中的应 用进展 §3.3 水热 和溶剂热法 在材料合成 中的应用展 望 6 讲授 系统而 全面了 解水热 和溶剂 热技 术，熟 悉水热 物理化 学基础 和水热 技术类 型，认 识水热 法和溶 剂热法 的差 异，深 入了解 水热法 和溶剂 热法制 备纳米 材料的 应用进 展，掌 握水热 法和溶 剂热法 制备纳 米材料 的工艺 流程。 查阅水 热和溶 剂热法 制备纳 米材料 的相关 文献， 自主学 习相关 知识 4 4 第 4 章 高 温油相法 §4.1 概论 §4.2 高温 油相法成 4 讲授 熟悉和 掌握高 温油相 法制备 纳米材 查阅高 温油相 法制备 纳米材 料在发

《材料制备与处理技术》课程教学大纲核、生长与光领域料的基提纯机理本原理应用的和合成$4.3半导相关文体纳米颗粒装置，献，自的合成与形了解高主学习温油相貌控制相关知$4.4其他法成识纳米颗粒合核、生成长与提纯机理，熟悉CdSe半导体纳米晶的合成与形貌控制工艺，全面了解高温油相法在纳米颗粒合成领域的应用。熟悉微波合成的基本概念和查阅微第5章微特点，波合成技术认识微波合成$5.1概论波合成技术制$5.2微波的应用备纳米在材料合成领域和材料的5讲授5,66存在的中的应用相关文问题、献，自$5.3液相微波合成掌握微主学习波促进$5.4固相相关知微波合成反应的识机理，深入了解微波合成在4 /20

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 4 / 20 核、生长与 提纯机理 §4.3 半导 体纳米颗粒 的合成与形 貌控制 §4.4 其他 纳米颗粒合 成 料的基 本原理 和合成 装置， 了解高 温油相 法成 核、生 长与提 纯机 理，熟悉 CdSe 半导体 纳米晶 的合成 与形貌 控制工 艺，全 面了解 高温油 相法在 纳米颗 粒合成 领域的 应用。 光领域 应用的 相关文 献，自 主学习 相关知识 5 , 6 5 第 5 章 微 波合成技术 §5.1 概论 §5.2 微波 在材料合成 中的应用 §5.3 液相 微波合成 §5.4 固相 微波合成 6 讲授 熟悉微 波合成 的基本 概念和 特点， 认识微 波合成 的应用 领域和 存在的 问题、 掌握微 波促进 反应的 机理， 深入了 解微波 合成在 查阅 微 波合成 技术 制 备纳米 材料 的 相关 文 献，自 主学习 相关知识

《材料制备与处理技术》课程教学大纲燃料电池和光催化领域的应用进展。查阅某种材料的不同制备技讨论某种材术或某料的不同制种制备讨论6习题课备技术或某2技术的种制备技术应用，的应用合作完成一份汇报PPT熟悉超声化学法和电化学法的概念，掌握超声第6章超电化学查阅超声电化学法法的原声电化$6.1概论学法制$6.2超声理与特电化学法在点，了备纳米纳米材料制解超声材料的67讲授4电化学备中的应用相关文进展法在纳献，自$6.3超声米材料主学习电化学在材制备中相关知的应用识料合成中的进展，应用展望掌握贵金属纳米粒子粒径的计算方式。第7章限了解限查阅限7讲授8,96域合成技术域合成域合成5 / 20A

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 5 / 20 燃料电 池和光 催化领 域的应 用进 展。 6 习题课 讨论某种材 料的不同制 备技术或某 种制备技术 的应用 2 讨论 查阅某 种材料 的不同 制备技 术或某 种制备 技术的 应用， 合作完 成一份 汇报 PPT 7 6 第 6 章 超 声电化学法 §6.1 概论 §6.2 超声 电化学法在 纳米材料制 备中的应用 进展 §6.3 超声 电化学在材 料合成中的 应用展望 4 讲授 熟悉超 声化学 法和电 化学法 的概 念，掌 握超声 电化学 法的原 理与特 点，了 解超声 电化学 法在纳 米材料 制备中 的应用 进展， 掌握贵 金属纳 米粒子 粒径的 计算方 式。 查阅超 声电化 学法制 备纳米 材料的 相关文 献，自 主学习 相关知 识 8,9 7 第 7 章 限 域合成技术 6 讲授 了解限 域合成 查阅限 域合成

《材料制备与处理技术》课程教学大纲$7.1概论技术的技术制概念，备中空$7.2模板合成纳米材掌握模$7.3雾化板合料的相热解法成、雾关文$7.4纳米化热解献，自颗粒原位转法和纳主学习换法米颗粒相关知原位转识换法的原理和基本方法，了解限域合成技术在中空纳米材料领域的应用进展。查阅某种材料的不同制备技讨论某种材术或某料的不同制种制备讨论9,10习题课备技术或某4技术的种制备技术应用，的应用合作完成一份汇报PPT102期中考试第8章化学掌握化查阅化学气相学气相气相沉积技术沉积的沉积技$8.1概论基本原术制备$8.2化学理，熟薄膜材118讲授4气相沉积原悉化学料的相理气相沉关文献，自$8.3化学积技术使用的主学习气相沉积前前驱体相关知驱体和材料6/20

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 6 / 20 §7.1 概论 §7.2 模板 合成 §7.3 雾化 热解法 §7.4 纳米 颗粒原位转 换法 技术的 概念， 掌握模 板合 成、雾 化热解 法和纳 米颗粒 原位转 换法的 原理和 基本方 法，了 解限域 合成技 术在中 空纳米 材料领 域的应 用进 展。 技术制 备中空 纳米材 料的相 关文 献，自 主学习 相关知 识 9，10 习题课 讨论某种材 料的不同制 备技术或某 种制备技术 的应用 4 讨论 查阅某 种材料 的不同 制备技 术或某 种制备 技术的 应用， 合作完 成一份 汇报 PPT 10 期中考试 2 11 8 第 8 章化学 气相沉积技 术 §8.1 概论 §8.2 化学 气相沉积原 理 §8.3 化学 气相沉积前 驱体和材料 4 讲授 掌握化 学气相 沉积的 基本原 理，熟 悉化学 气相沉 积技术 使用的 前驱体 查阅化 学气相 沉积技 术制备 薄膜材 料的相 关文 献，自 主学习 相关知

《材料制备与处理技术》课程教学大纲$8.4化学和材识气相沉积与料，了新材料解化学气相沉积在薄膜材料制备领域的研究进展。掌握原子层沉积技术的原理、特点及分第9章原类，熟子层沉积技悉原子查阅原术层沉积子层沉技术使$9.1概论积技术$9.2原子用的前制备薄驱体和层沉积原膜材料材料，理、特点及和单原分类了解等子催化1294讲授离子体$9.3原子剂的相层沉积前驱增强原关文子层沉体和材料献，自积的原$9.4等离主学习子体增强原理和特相关知子层沉积点，了识$9.5原子解原子层沉积应用层沉积技术制备薄膜和纳米晶的研究进展。查阅某讨论某种材种材料料的不同制的不同13习题课4讨论备技术或某制备技种制备技术术或某的应用种制备7 / 20

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 7 / 20 § 8 . 4 化学 气相沉积与 新材料 和材 料，了 解化学 气相沉 积在薄 膜材料 制备领 域的研 究进 展。 识 1 2 9 第 9 章 原 子层沉积技 术§9.1 概论 §9.2 原子 层沉积原 理、特点及 分类§9. 3 原子 层沉积前驱 体和材料 §9.4 等离 子体增强原 子层沉积 §9.5 原子 层沉积应用 4 讲授 掌握原 子层沉 积技术 的原 理、特 点及分 类，熟 悉原子 层沉积 技术使 用的前 驱体和 材料， 了解等 离子体 增强原 子层沉 积的原 理和特 点，了 解原子 层沉积 技术制 备薄膜 和纳米 晶的研 究进 展。 查阅 原 子层 沉 积技术 制备薄 膜材料 和单原 子催化 剂的 相 关文 献，自 主学习 相关知识 13 习题课 讨论某种材 料的不同制 备技术或某 种制备技术 的应用 4 讨论 查阅 某 种材料 的不同 制备技 术或某 种制备

《材料制备与处理技术》课程教学大纲技术的应用，合作完成一份汇报PPT熟悉原子层刻蚀技术的工艺流程，掌握等第10章原离子体查阅原原子层子层刻蚀技术刻蚀和子层刻$10.1概热原子蚀技术论层刻蚀制备半$10.2原的原理导体薄1014子层刻蚀原2讲授和特膜材料点，认的相关理与特点$10.3原识原子文献，层刻蚀子层刻蚀材自主学料材料，习相关$10.4进了解原知识展与挑战子层刻蚀技术在能源和环境领域的研究进展。理解溅射的原第11章磁查阅磁理，掌控溅射控溅射握磁控技术制$11.1溅溅射的备薄膜射原理概论基本工材料的$11.2磁114讲授作原14,15控溅射技术相关文理，认$11.3磁献，自识磁控控溅射应用主学习溅射薄于材料沉积相关知膜的生识的实例长特点，了8 / 20

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 8 / 20 技术的 应用 ， 合作完 成一份 汇报PPT 14 10 第 10 章 原 子层刻蚀技 术§ 10.1 概 论§10.2 原 子层刻蚀原 理与特点 § 10.3 原 子层刻蚀材 料§10.4 进 展与挑战 2 讲授 熟悉原 子层刻 蚀技术 的工艺 流程， 掌握等 离子体 原子层 刻蚀和 热原子 层刻蚀 的原理 和特 点，认 识原子 层刻蚀 材料， 了解原 子层刻 蚀技术 在能源 和环境 领域的 研究进 展。 查阅 原 子层刻 蚀技术 制备 半 导体薄 膜材料 的相关 文献， 自主学 习相关 知识 14 ， 1 5 1 1 第 11 章 磁 控溅射 § 11.1 溅 射原理概论 §11.2 磁 控溅射技术 §11.3 磁 控溅射应用 于材料沉积 的实例 4 讲授 理解溅 射的原 理，掌 握磁控 溅射的 基本工 作原 理，认 识磁控 溅射薄 膜的生 长特 点，了 查阅 磁 控溅射 技术 制 备薄膜 材料的 相关文 献，自 主学习 相关知识

《材料制备与处理技术》课程教学大纲解磁控溅射技术制备薄膜的实例。第12章纳米压印技术了解纳$12.1纳米压印米压印技术技术的的发展发展，$12.2纳掌握纳米压印技术米压印的种类技术的$12.3纳种类，米压印胶材认识纳料15122讲授米压印$12.4纳存在的米压印的技技术挑术挑战战，了$12.5复解纳米合纳米压印压印技技术术的应$12.6纳用与前米压印技术景。的应用与前景了解3D打第13章金印技术属3D打印的发技术及其粉查阅3D展，熟体材料制备悉3D打印技$13.13D打印的术制备打印概述基本原金属纳$13.2金米材料理和流讲授1613属3D打印2程，掌的相关技术握金属文献，$13.33D3D打自主学打印材料印技术习相关$13.43D的分类知识打印用技术和特粉体材料的点，认制备识金属3D打9 / 20

《材料制备与处理技术》课程教学大纲 9 / 20 解磁控 溅射技 术制备 薄膜的 实例。 15 1 2 第 12 章 纳 米压印技术 § 12.1 纳 米压印技术 的发展 § 12.2 纳 米压印技术 的种类 § 12.3 纳 米压印胶材 料§ 12.4 纳 米压印的技 术挑战 § 12.5 复 合纳米压印 技术§12 . 6 纳 米压印技术 的应用与前 景 2 讲授 了解纳 米压印 技术的 发展， 掌握纳 米压印 技术的 种类， 认识纳 米压印 存在的 技术挑 战，了 解纳米 压印技 术的应 用与前 景。 16 13 第 13 章 金 属 3D 打印 技术及其粉 体材料制备 §13.1 3D 打印概述 §13.2 金 属 3 D 打印 技术§13 .3 3 D 打印材料 §13.4 3 D 打印用技术 粉体材料的 制备 2 讲授 了解3D 打 印技术 的发 展，熟 悉 3D 打印的 基本原 理和流 程，掌 握金属 3D 打 印技术 的分类 和特 点，认 识金属 3D 打 查阅 3 D 打印 技 术制备 金属纳 米材料 的相关 文献， 自主学 习相关 知识