《超細(xì)粉體表面修飾》課程教學(xué)大綱

《超細(xì)粉體表面修飾》課程教學(xué)大綱一、基本信息中文名稱:超細(xì)粉體表面修飾英文名稱：SurfaceModificationofUltrafinePowder課程代碼：16045104課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：1.5總學(xué)時：24（其中理論：24實驗：0上機(jī)：0實踐：0）適用學(xué)院及專業(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)A、粉體工程及設(shè)備、材料現(xiàn)代研究方法開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院材料工程系材料科學(xué)與工程教研室二、課程地位與作用本課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)選修課。是學(xué)生在修完《材料科學(xué)基礎(chǔ)A》、《粉體工程及設(shè)備》和《材料現(xiàn)代研究方法》等專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)學(xué)習(xí)超細(xì)粉體表面修飾的基本概念、原理和方法，拓寬學(xué)生對于粉體修飾技術(shù)的應(yīng)用知識，為新材料超細(xì)粉體的研究和應(yīng)用打下堅實的理論基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)目標(biāo)本課程支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1，2.2，2.3，3.1。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，在知識、能力、育人等方面應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)如下：育人目標(biāo)：通過對納米粉體企業(yè)的創(chuàng)新和先進(jìn)事跡立德樹人，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、工匠精神和夢想精神；通過科學(xué)家在科研道路上遇到的挫折和解決問題的能力和毅力，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)思并重、實事求是，激勵學(xué)生要銳意進(jìn)取。民族自豪感和國家責(zé)任感創(chuàng)新意識、工匠精神和夢想精神學(xué)思并重、實事求是銳意進(jìn)?。恢R目標(biāo)：熟練掌握超細(xì)粉體的表面特性，掌握物理、化學(xué)和包覆方法修飾粉體表面的原理和方法，了解常用超細(xì)粉體表面修飾技術(shù)的具體應(yīng)用，從而使得學(xué)生具有修飾超細(xì)粉體、表征粉體和應(yīng)用超細(xì)粉體的能力；能力目標(biāo)：學(xué)會科學(xué)思維方法，即從實驗現(xiàn)象極其結(jié)果出發(fā)，通過歸納和演繹，建立模型，進(jìn)一步推導(dǎo)并最終揭示具有普遍意義的理論；掌握理論聯(lián)系實際，具備分析、和解決具體問題的方法，進(jìn)一步培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下能力：目標(biāo)1：能夠掌握超細(xì)粉體的表面特性，掌握物理、化學(xué)和包覆方法修飾粉體表面的原理和方法，并運(yùn)用于超細(xì)粉體材料的設(shè)計及制備。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1）目標(biāo)2：能夠運(yùn)用細(xì)粉體表面修飾技術(shù)，結(jié)合文獻(xiàn)資料研究，對解決方案的各種影響因素進(jìn)行分析，并對方案進(jìn)行表達(dá)、論證與評價。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.2、2.3）。目標(biāo)3：能夠綜合運(yùn)用超細(xì)粉體表面修飾技術(shù)的知識和理論，對納米粉體表面修飾及制備等技術(shù)問題進(jìn)行方案設(shè)計，并能夠?qū)?chuàng)新方法和工具應(yīng)用于技術(shù)問題解決方案的確定（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.1）。課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的關(guān)系矩陣教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)教學(xué)方式考核方式目標(biāo)11.1熟練掌握超細(xì)粉體的表面特性，掌握物理、化學(xué)和包覆方法修飾粉體表面的原理和方法，樹立強(qiáng)國意識和工匠精神。課堂講授、典型案例、成就、課后答疑以及課后討論。本課程在教師授課結(jié)束后通過學(xué)生撰寫論文的方式進(jìn)行總考核。目標(biāo)22.2，2.3能夠運(yùn)用細(xì)粉體表面修飾技術(shù)，結(jié)合文獻(xiàn)資料研究，對解決方案的各種影響因素進(jìn)行分析，并對方案進(jìn)行表達(dá)、論證與評價，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)思并重、實事求是的精神。課堂講授、典型案例、成就、課后答疑以及課后討論。本課程在教師授課結(jié)束后通過學(xué)生撰寫論文的方式進(jìn)行總考核。目標(biāo)33.1能夠綜合運(yùn)用超細(xì)粉體表面修飾技術(shù)的知識和理論，對納米粉體表面修飾及制備等技術(shù)問題進(jìn)行方案設(shè)計，并能夠?qū)?chuàng)新方法和工具應(yīng)用于技術(shù)問題解決方案的確定，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和銳意進(jìn)取精神課堂講授、典型案例、成就、課后答疑以及課后討論。本課程在教師授課結(jié)束后通過學(xué)生撰寫論文的方式進(jìn)行總考核。四、主要教學(xué)內(nèi)容第1章緒論及超細(xì)粉體制備技術(shù)（2+4學(xué)時，畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1，2.2，2.3，3.1）本章應(yīng)掌握納米粉體與納米材料定義，掌握納米粉體的微觀和宏觀特征及超細(xì)粉體表面修飾基本方法，了解超細(xì)粉體及表面修飾粉體在材料、化工、醫(yī)療以及生物領(lǐng)域中的應(yīng)用。同時應(yīng)掌握固相、液相和氣相法制備超細(xì)粉體的基本原理；掌握工業(yè)制備超細(xì)粉體技術(shù)要點(diǎn)；了解爆炸法、燃燒合成和輻射化學(xué)合成法制備超細(xì)粉體的原料和工藝技術(shù)。重點(diǎn)：固相、液相和氣相法制備超細(xì)粉體。難點(diǎn)：固相法制備超細(xì)粉體。第2章超細(xì)粉體表面特性（4學(xué)時，畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1，2.2，2.3，3.1）本章應(yīng)掌握超細(xì)粉體表面的定義，超細(xì)粉體晶體及其表面、表面能概念；了解超細(xì)粉體與液體的相互作用；了解超細(xì)粉體的表面官能團(tuán)。重點(diǎn)：超細(xì)粉體表面、表面能及晶體表面。難點(diǎn)：超細(xì)粉體表面能、粉體的晶體表面。第3章超細(xì)粉體物理法表面修飾（2學(xué)時，畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1，2.2，2.3，3.1）本章應(yīng)掌握超聲、輻照、電化學(xué)以及等離子體對超細(xì)粉體表面修飾的原理，了解幾種常用物理法表面修飾的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用。重點(diǎn)：超細(xì)粉體超聲、輻照處理進(jìn)行表面修飾。難點(diǎn)：超細(xì)粉體物理法表面修飾的基本原理。第4章超細(xì)粉體包覆法表面修飾（6學(xué)時，畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1，2.2，2.3，3.1）本章應(yīng)掌握以有機(jī)、無機(jī)物為修飾劑進(jìn)行固相法包覆超細(xì)粉體的基本原理、工藝過程；掌握溶膠-凝膠、沉淀法、化學(xué)鍍等液相法包覆表面修飾的基本原理和工藝過程；掌握氣相法包覆超細(xì)粉體表面修飾的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)；了解超細(xì)粉體表面微膠囊化包覆技術(shù)；了解各種表面修飾方法的具體應(yīng)用和研究現(xiàn)狀。重點(diǎn)：液相法包覆表面修飾技術(shù)。難點(diǎn)：包覆法表面修飾技術(shù)的基本原理。第5章超細(xì)粉體表面化學(xué)法表面修飾（4學(xué)時，畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1，2.2，2.3，3.1）本章應(yīng)理解超細(xì)粉體表面化學(xué)修飾的機(jī)理；掌握常用的修飾劑；掌握修飾劑與超細(xì)粉體制件的相互關(guān)系；了解幾種化學(xué)法原位表面修飾的方法；了解用于超細(xì)二氧化硅和納米氧化鋅表面化學(xué)修飾技術(shù)過程。重點(diǎn)：化學(xué)修飾機(jī)理和修飾劑。難點(diǎn)：修飾劑選用及其與超細(xì)粉體間相互作用關(guān)系。第6章超細(xì)粉體表面修飾及應(yīng)用舉例（2學(xué)時，畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.1，2.2，2.3，3.1）本章應(yīng)掌握超細(xì)二氧化鈦、碳酸鈣、二氧化硅表面修飾的常用方法；了解修飾粉體的具體應(yīng)用；了解復(fù)合顏料制備技術(shù)以及高嶺土和石英粉的表面修飾。重點(diǎn)：超細(xì)二氧化鈦的表面修飾。難點(diǎn)：超細(xì)粉表面化學(xué)。五、教學(xué)方法1.課堂講授（1）多媒體為主，板書為輔：通過圖片、動畫、視頻等多媒體方式曾強(qiáng)直觀教學(xué)性，提高學(xué)生對粉體形成機(jī)理的理解和掌握；利用板書進(jìn)行知識點(diǎn)的梳理和匯總，有助于學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的形成。（2）案例講解與分析：通過引入粉體相關(guān)科研成果，激發(fā)學(xué)生在科研上的創(chuàng)造精神、工匠精神。（3）利用軟件輔助教學(xué)：利用“雨課堂”或“微助教”等軟件輔助教學(xué)，實現(xiàn)課件以及網(wǎng)絡(luò)資源的共享，還可以進(jìn)行考勤檢查、布置作業(yè)、隨機(jī)點(diǎn)名、教學(xué)章節(jié)檢查等。2.課外輔導(dǎo)答疑及作業(yè)批改每周固定時間輔導(dǎo)答疑，答疑時間每周不少于2小時；根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)程布置一定量的作業(yè)，對課后作業(yè)和學(xué)生答疑時的共性