《材料表面與界面》課程教學大綱（新能源材料與器件專業(yè)）

《材料表面與界面》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名材料表面與界面課程英文名Materialsurfaceandinterface雙語授課□是?否課程代碼21122044課程學分2總學時數(shù)32學時課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程?專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)□必修?選修□其他課程形態(tài)□線上?線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式□閉卷?開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告?課堂表現(xiàn)□階段性測試?平時作業(yè)□其他（可多選）開課學院材料學院開課系(教研室)新能源材料與器件面向?qū)I(yè)新能源材料與器件開課學期第6學期先修課程材料科學基礎(chǔ)、材料物理性能后續(xù)課程材料仿真、金屬功能材料選用教材胡福增,陳國榮,杜永娟編著.材料表面與界面,（第二版），化學工業(yè)出版社，2008.參考書目[1]張開編著.高分子界面科學,（第一版），中國石化出版社,1997.[2]姜兆華，孫德智，邵光杰編著.應用表面化學與技術(shù)，(第二版)，哈爾濱工業(yè)大學出版社，2002.課程資源慕課、網(wǎng)易公開課、嗶哩嗶哩等網(wǎng)絡(luò)視頻學習資源課程簡介《材料表面與界面》是新能源材料與器件專業(yè)的一門學科基礎(chǔ)課，是新能源材料與器件的選修課。通過本課程的學習，使學生掌握材料表面與界面的基本概念、基本理論和基本研究方法，熟悉一些表界面的表征手段，為今后從事材料表面改性等相關(guān)研究和工作打下堅實基礎(chǔ)。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1學生能夠熟識關(guān)于材料表界面的一些基本概念、基礎(chǔ)知識，以及常見的表界面表征測量手段。課程目標2能夠闡述和分析一些材料表界面的結(jié)構(gòu)特征、性能特點，初步具備表征和測量表界面的能力；運用所學材料表界面基本理論，對于實際表面工程問題提出個人見解。課程目標3能夠闡述材料表界面相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；具有高度的社會責任感、愛國主義情懷、辨證唯物主義的科學世界觀和正確的人生價值觀。表2-1課程目標與畢業(yè)要求對應關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求1：工程知識【H】1.2針對復雜的新能源材料與器件工程問題，運用數(shù)學、自然科學、工程基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識進行分析和推演，掌握工程問題的主要機理和關(guān)鍵指標。課程目標1畢業(yè)要求2：問題分析【M】2.2針對儲能和能量轉(zhuǎn)換材料的組成、結(jié)構(gòu)、物相、性能以及器件的復雜工程問題，能夠通過文獻調(diào)研、工程經(jīng)驗和數(shù)學建模等方法提供多種解決方案，并會通過文獻研究尋求替代的可行方案。課程目標2畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具：【L】5.3針對儲能和能量轉(zhuǎn)換材料的組成、結(jié)構(gòu)、物相、性能以及器件設(shè)計和制備等方面所遇到的復雜工程問題，能夠運用現(xiàn)有知識、自學相關(guān)知識和現(xiàn)代工具，通過組合、選配、改進、二次開發(fā)等方式創(chuàng)造性地行模擬和預測，滿足特定需求，并能夠分析其局限性。課程目標3三、課程學習內(nèi)容與方法（一）理論學習內(nèi)容及要求表3課程目標、學習內(nèi)容和教學方法對應關(guān)系序號課程模塊學習內(nèi)容學習任務(wù)課程目標學習重點難點教學方法學時1第1章表界面基礎(chǔ)知識1.1表面張力和表面自由能拓展閱讀小組討論課程目標1-3重點：理解表面張力和b表面自由能含義；理解二元體系的表面張力，潤濕和吸附過程行為。講授法文獻調(diào)研法41.2laplace方程1.3液體表面張力的測試1.4kelvin公式1.5二元體系的表面張力1.6潤濕現(xiàn)象1.7固體表面的吸附性能2第2章表面活性劑2.1表面活性劑分子的結(jié)構(gòu)特點拓展閱讀個人作業(yè)小組討論課程目標1-3重點：理解b表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點與特性間關(guān)系，認識膠束的生成條件，結(jié)構(gòu)和影響因素。講授法文獻調(diào)研法42.2表面活性劑的分類2.3表面活性劑的親疏平稀值2.4相轉(zhuǎn)型濕度2.5臨罪膠束濃度2.6表面活性劑的溶液度2.7表面活性劑在溶液表面上吸附2.8膠束的結(jié)構(gòu)、形狀和大小3第3章高分子材料的表界面3.1高分子材料的表面張力拓展閱讀課程目標1-3重點：理解高分子材料的外表張力及其影響因素講授法文獻調(diào)研法43.2聚合物與聚合物的相容性3.3聚合物的表面改性4第4章無機非金屬材料表界面4.1陶瓷表界面拓展閱讀課程目標1-3重點：陶瓷表界面、晶體的外表與界面和玻璃表界面及性質(zhì)。講授法文獻調(diào)研法44.2玻璃表界面5第5章復合材料的界面5.1復合材料概述拓展閱讀課程目標1-3重點：理解復合材料的界面理論，偶聯(lián)作用及其原理。講授法文獻調(diào)研法翻轉(zhuǎn)課堂45.2復合材料界面理論5.3偶聯(lián)劑5.4玻璃纖維增強養(yǎng)料的界面5.5先進復合材料的界面6第6章復合材料界面的分析表征6.1界面浸潤性的分析表征拓展閱讀個人作業(yè)小組討論課程目標1-3重點：理解纖維的外表張力，形態(tài)和表征方法講授法文獻調(diào)研法46.2增強纖維表面形貌的分析青征6.3增強纖維表面化學組分、功能團及化學反應的分析表征6.4界面力學性能的分析表征6.5界面形態(tài)的微觀分析表征7第7章生物材料界面及其表面修飾7.1生物材料概述拓展閱讀課程目標1-3重點：生物材料的性質(zhì)、要求和表界面的特點。講授法文獻調(diào)研法47.2生物材料表面及界面研究7.3生物材料表面工程8第8章納米材料的表界面8.1納米粒子的表面化學特性拓展閱讀個人作業(yè)小組討論課程目標1-3重點：納米粒子的成核和生長過程，穩(wěn)定性及其影響因素。講授法文獻調(diào)研法48.2粒子表面的納粹工程8.3納粹結(jié)構(gòu)薄膜材料的表面與界面行為四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標、考核內(nèi)容與考核方式對應關(guān)系課程目標考核內(nèi)容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標11．固體表面潤濕和吸附過程行為，表面張力的測試。2．表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點和分類，HBL值的物理意義。3.聚合物界面及相互間的相容性，聚合物的外表改性。4.陶瓷表界面、晶體的外表與界面和玻璃表界面及性質(zhì)。5.復合材料分類、復合材料的界面理論、界面特點7.納米粒子的外表化學特性，粒子外表的納米工程，納米結(jié)構(gòu)薄膜材料的外表與界面行為1-859%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)階段測驗期末考試課程目標21.表面張力的測試，表面張力、膠束的形態(tài)結(jié)構(gòu)影響因素2.表面形貌、表面化學組分、功能團及化學反應的分析表征3.界面力學性能、界面形態(tài)的微觀分析表征4.生物材料界面修飾方法及表界面的表征。1-831%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)階段測驗期末考試課程目標3對于材料表界面相關(guān)研究領(lǐng)域的拓展了解，以及分析表征手段的實際應用方面的文獻調(diào)研1-810%素質(zhì)考核表4-2課程目標與考核方式矩陣關(guān)系課程目標期末考試50%課堂表現(xiàn)10%階段性測驗15%課后作業(yè)15%素質(zhì)考核10%考核占比課程目標170%60%60%60%059%課程目標230%40%40%40%031%課程目標30000100%10%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（10%）：通過學生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價學生相關(guān)的能力。（2）作業(yè)完成情況（15%）：圍繞課程的學習目標進行作業(yè)的設(shè)計。如讓學生簡述對知識的認識，考核學生對于概念的理解情況，幫助學生將定義轉(zhuǎn)化為自己的理解。（3）階段性測驗（15%）：學生在平時測試、測驗中掌握課程的情況；（4）素質(zhì)考核（10%）：主要包括學生在言行中表現(xiàn)出的家國情懷、社會責任、學科專業(yè)意識、世界觀與人生價值觀、學習紀律、學習態(tài)度、學習興趣、科學精神、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力水平與終身學習意識。2.期末成績評定課終考核主要考察學生對基本概念、原理和具體方法的理解與運用等。方式為開卷考試。要求學生掌握基本概念、原理、應用場景等。3.總成績評定總成績應由平時考核成績和期末考核成績構(gòu)成，其構(gòu)成比例應科學合理。書寫格式：總成績（100%）=平時成績（50%）+期末成績（50%）（三）評分標準表5評分標準考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習、回答問題正確，且能進行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，問題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，但問題無深度或無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴密（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率超過50%，且不能解（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密（50%）。如出現(xiàn)錯誤價值觀、反黨反社會言論，記為0課后作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分素質(zhì)考核（1）學習態(tài)度端正，能按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學習任務(wù)；學習興趣濃厚，經(jīng)常問問題；遵守紀律，課堂發(fā)言積極（20%）。（2）熱愛科學，有刻苦鉆研的科學精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有強烈的社會責任感和家國情懷（30%）。（1）學習態(tài)度較端正，大部分時間能按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學習任務(wù)；有學習興趣，有時會問問題；課堂上有主動發(fā)言；遵守紀律（20%）。（2）熱愛科學，有一定刻苦鉆研的科學精神（20%）。（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有社會責任感和家國情懷（30%）。（1）學習態(tài)度不夠端正，經(jīng)常不按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學習任務(wù)；學習興趣不夠濃厚，很少問問題；課堂上從不發(fā)言；遵守紀律（20%）。（2）不夠熱愛科學，缺乏艱苦奮斗精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀正確（30%）。（4）有一定的社會責任感和家國情懷（30%）。（1）學習態(tài)度不端正，一半以上的時間不按時完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺學習任務(wù)；基本沒有學習興趣，從不問問題；課堂上從不發(fā)言；不太遵守紀律（20%）。（2）不熱愛科學，沒有刻苦鉆研的科學精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價值觀基本正確（30%）。（4）社會責任感和家國情懷不強（30%）。（1）學習態(tài)度不端