《應用電化學》課程教學大綱（新能源材料與器件專業(yè)）

《應用電化學》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名應用電化學課程英文名Appliedelectrochemistry雙語授課□是否課程代碼21112022課程學分3總學時數(shù)48（含實踐0）課程類別□通識教育課程□公共基礎課程專業(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）開課學院材料科學與工程學院開課系(教研室)新能源材料與器件系面向專業(yè)新能源材料與器件專業(yè)開課學期第4學期先修課程物理化學B、無機化學、分析化學、新能源材料與器件專業(yè)導論后續(xù)課程儲能材料與器件、能量轉換材料與器件、新能源材料設計與制備、化學電源設計、電池回收技術、電池組件生產(chǎn)工藝、能量轉換材料與器件實踐選用教材肖友軍,李立清.應用電化學（第1版）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2013.參考書目1.楊輝，盧文慶.應用電化學（第1版）[M].北京:科學出版社,2007.2.謝德明,童少平,曹江林.應用電化學基礎（第1版）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2013.課程資源教案、PPT課程簡介《應用電化學》是一門新能源材料與器件專業(yè)必修的專業(yè)核心課。主要介紹電化學基本理論、化學電源、金屬表面精飾以及腐蝕與防護等。通過該課程的教學，使學生獲得從事新能源、新材料等相關職業(yè)必需的基本理論、基礎知識和基本方法，具有一定分析和解決實際問題的能力、較強的概括能力、邏輯推理能力、自主學習能力和獨立思考能力；為后續(xù)《儲能材料與器件》、《化學電源設計》等專業(yè)課的學習、將來的工作和科研打下較堅實的理論與實踐基礎。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1能夠闡述和靈活運用應用電化學的基本理論和基礎知識；能陳述應用電化學與生產(chǎn)生活的聯(lián)系，說明應用電化學與化學、材料、環(huán)境等其他學科的聯(lián)系以及應用電化學在國民經(jīng)濟和社會生活中的價值，能對應用電化學有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷；能陳述應用電化學的最新研究成果和發(fā)展趨勢。課程目標2形成良好的學習習慣，樹立終身學習的意識，學會前后對比、理論聯(lián)系實踐等高效學習應用電化學的方法，能說明應用電化學的基本思想和方法，并能夠運用應用電化學知識、思想和方法去認識、分析和解決生活、生產(chǎn)和教學中的應用電化學相關實際問題，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得出合理有效的結論。課程目標3能夠針對應用電化學相關領域復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。表2課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求3：設計/開發(fā)解決方案【H】3.1在新能源材料與器件的工程設計和產(chǎn)品開發(fā)過程中，系統(tǒng)描繪儲能和能量轉換材料的組成、結構、物相、性能以及器件的設計/開發(fā)方法和技術，認清該領域當前面臨的復雜工程問題，闡述影響儲能和能量轉換材料和器件制備和性能的各種影響因素。1畢業(yè)要求4：研究【H】4.4在儲能和能量轉換材料的組成、結構、物相、性能以及器件設計和制備等方面，能夠結合關鍵科學知識、工程經(jīng)驗、實驗及表征結果等進行分析和解釋，并得出有效合理的結論。2畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具【H】5.2針對儲能和能量轉換材料的組成、結構、物相、性能以及器件設計和制備等方面所遇到的復雜工程問題，運用材料設計軟件、材料制備與結構性能的現(xiàn)代分析儀器，以及材料開發(fā)與應用等信息技術工具、工程工具和模擬仿真軟件，進行綜合分析、計算模擬和設計。3三、課程學習內容與方法表3課程目標、學習內容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內容學習任務課程目標學習重點難點教學方法學時1電化學理論基礎1.電化學體系的基本單元1.預習：整章教材、課件2.個人作業(yè)：電化學理論基礎課后習題1，2重點：1.電極、電解質溶液及電解池的設計與安裝2.電極反應種類和機理難點：1.可逆/不可逆電化學過程動力學2.雙電層理論和表面吸附3.穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)研究方法課堂講授：能夠引導學生自主學習，促進學生掌握電化學理論基礎102.電化學過程熱力學1，23.（非）法拉第過程及電極/溶液界面的性能1，24.電化學研究方法介紹1，22化學電源1.化學電源概述1.預習：整章教材、課件2.個人作業(yè)：化學電源課后習題3.小組作業(yè)：文獻調研，ppt匯報能源材料相關內容4.拓展閱讀：查閱文獻，了解新能源前沿知識1，2重點：1.電源的主要性能、選擇與應用2.電池的分類與特點難點：1.各電池工作原理1.課堂講授：能夠引導學生自主學習，促進學生掌握化學電源相關知識2.案例教學：能夠激發(fā)學生興趣，加深對化學電源知識點的理解3.調研：能夠提高學生專業(yè)素養(yǎng)和學術水平4.小組討論：促進學生能力、興趣、素質的交流242.一次電池1，2，33.二次電池1，2，34.燃料電池1，2，33金屬表面精飾1.金屬電沉積和電鍍原理1.預習：整章教材、課件2.個人作業(yè)：金屬表面精飾課后習題3.小組作業(yè)：文獻調研，ppt匯報金屬表面精飾相關內容4.拓展閱讀：金屬表面精飾學科前沿文獻1，2重點：1.典型的電鍍過程2.簡單金屬離子和金屬絡離子的還原3.金屬共沉積4.典型的陽極氧化過程難點：1.金屬電結晶動力學1.課堂講授：能夠引導學生自主學習，促進學生掌握金屬表面精飾相關知識2.案例教學：能夠激發(fā)學生興趣，加深對金屬表面精飾知識點的理解3.調研：能夠提高學生專業(yè)素養(yǎng)和學術水平4.小組討論：促進學生能力、興趣、素質的交流82.電鍍過程1，2，33.金屬的陽極氧化1，2，34腐蝕與防護1.金屬的電化學腐蝕1.預習：整章教材、課件2.個人作業(yè)：腐蝕與防護課后習題3.小組作業(yè)：文獻調研，ppt匯報腐蝕與防護相關內容4.拓展閱讀：腐蝕與防護學科前沿文獻1，2重點：1.化學腐蝕和電化學腐蝕的本質2.腐蝕防護方法難點：1.典型的腐蝕機理1.課堂講授：能夠引導學生自主學習，促進學生掌握腐蝕與防護相關知識2.案例教學：能夠激發(fā)學生興趣，加深對腐蝕與防護知識點的理解3.調研：能夠提高學生專業(yè)素養(yǎng)和學術水平4.小組討論：促進學生能力、興趣、素質的交流62.腐蝕電池1，2，33.電勢-pH圖及其在金屬防護中的應用1，2，3四、課程考核（一）考核內容與考核方式表4-1課程目標、考核內容與考核方式對應關系課程目標考核內容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標11.應用電化學基本理論的闡述水平、綜合分析與運用能力（1）電極、電解液溶液及電解池的設計與安裝（2）電源的主要性能、選擇與應用（3）典型的電鍍過程、陽極氧化過程（4）化學腐蝕和電化學腐蝕的本質1，2，3，4×36%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)匯報展示期末考試2.應用電化學基本知識的吸收水平和綜合運用能力（1）電極反應種類和機理（2）各電池的工作原理（3）簡單金屬離子和金屬絡離子的還原（4）腐蝕機理1，2，3，43.應用電化學最新研究成果與發(fā)展趨勢的體會情況（1）電化學過程動力學、雙電層理論和表面吸附、穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)研究方法（2）電池的分類與特點（3）電結晶動力學及共沉積（4）腐蝕防護方法1，2，3，4課程目標21.是否具備良好的學習習慣，學習與研究應用電化學的方法掌握情況1，2，3，4×38%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)匯報展示期末考試2.概括能力、邏輯推理能力、自主學習能力和獨立思考能力水平1，2，3，43.應用電化學基本思想和方法的領悟水平1，2，3，44.運用應用電化學知識、思想和方法解決實際問題的能力水平1，2，3，4課程目標31.是否具備預測與模擬復雜工程問題的能力1，2，3，4×26%課堂表現(xiàn)匯報展示2.是否能夠理解現(xiàn)有技術、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具的局限性1，2，3，4表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標考核方式考核占比期末考試成績比例50%匯報展示成績比例20%平時作業(yè)成績比例18%課堂表現(xiàn)成績比例12%課程目標160%35%60%35%36%課程目標240%45%40%35%38%課程目標3020%030%26%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（25%）：通過學生在課堂上闡明知識的情況及相關能力水平進行評價。包括發(fā)言、提問、討論及任課教師的互動等。（2）平時作業(yè)（35%）：線下章節(jié)作業(yè)，主要考核學生知識的理解情況和綜合運用知識的能力。（3）匯報展示（40%）：考核學生團隊合作對前沿文獻調研及匯報的展示情況。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。方式為閉卷考。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成，其構成比例應科學合理?？偝煽儯?00%）=平時成績（50%）+期末成績（50%）（三）評分標準表5評分標準（非試卷考核項目）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%，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密（50%）。平時作業(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分匯報展示（1）聲音宏亮，吐字清晰；服裝整潔優(yōu)雅、儀態(tài)自然大方；能目視觀眾，不長時間盯著PPT或回頭看投影（10%）。（2）語言表達邏輯性強，內容能講清，重點突出，詳略得當，無重復口語化表達（30%）。（3）準備充分，展示內容信息量大，教學設計或研究方案有創(chuàng)新，內容、觀點正確，且聯(lián)系學科前沿或有創(chuàng)新（30%）。（4）PPT制作精美流暢，視頻、圖片與文字比例恰當，有美感（10%）。（5）本團隊成員全部積極參與匯報、補充、提問或回答問題，組內成員分工明確，配合默契（20%）。（1）聲音宏亮，吐字清晰；服裝整潔、儀態(tài)較大方，但有較多時間盯著PPT或回頭看投影（10%）。（2）內容能講清，重點比較突出，但邏輯性不夠清晰，有個別卡頓或口語重復（30%）。（3）準備較充分，展示內容較豐富，內容、觀點正確，但未聯(lián)系學科前沿或創(chuàng)新性不足（30%）。（4）PPT圖片與文字比例不夠恰當，文字太多，或字體顏色不夠鮮明（10%）。（5）本團隊3人以上成員積極參與匯報、補充、提問或回答問題，組內成員分工較明確，配合較默契（20%）。（1）聲音不夠宏亮，或吐字不夠清晰；服裝整潔，但儀態(tài)不夠自然；長時間看PPT或投影（10%）。（2）內容基本能講清，但重點不突出，邏輯性不強，口語化表達較嚴重（30%）。（3）準備不夠充分，內容、觀點少數(shù)不正確，未聯(lián)系學科前沿或無創(chuàng)新（30%）。（4）PPT圖片與文字比例不夠恰當，文字較多，或字體顏色單一，字號太?。?0%）。（5）本團隊2人參與匯報、補充、提問或回答問題，組內成員有明確分工，但配合欠默契（20%）。（1）聲音較小，或吐字不清晰；服裝不整潔，或儀態(tài)不自然；長時間看PPT或投影（10%）。（2）表達思路不夠清晰，內容講解不夠清楚，口語化表達嚴重（30%）。（3）準備不充分，內容、觀點多處不正確，未聯(lián)系學科前沿，無創(chuàng)新（30%）。（4）PPT圖片與文字比例不恰當，文字太多，字體顏色單一，字號太?。?0%）。（5）本團隊1人參與匯報、補充、提問或回答問題，組內成員分工不夠明確，且配合欠默契（20%）。（1）聲音太小，吐字不清晰，聽不清楚；服裝不整潔，儀態(tài)不自然；照PPT念（10%）。（2）表達思路