《纳米材料与纳米科技》教学大纲

《纳米材料与纳米科技》教学大纲课程英文名Nanomaterials&Nanotechnology课程代码05M0012学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别学科选修课课程性质任选先修课程适用专业材料科学与工程开课学院材料与化学学院注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标（一）课程地位纳米材料与纳米科技目前已成为科技领域关注的热点，影响整个材料、物理等学科领域。在过去的几十年中，半导体物理学最有意义的发展是器件的微型化，它一方面导致了计算机产业的迅猛发展；另一方面，器件的特征尺寸下降到100nm以下，导致了由于小尺寸引起了新的物理现象的全面研究。这些新现象又产生了新的器件，而这些新的器件与以往的器件相比，有完全不同的原理。正是纳米材料的新奇特性使它成为目前材料、物理、化学等学科的前沿交叉研究的热点领域，我们有理由相信纳米材料与纳米科技必将在不久的将来对人类社会的发展起到积极的促进作用。本课程将结合国内外在纳米材料与纳米科技领域的研究进展，综述纳米材料与纳米科技的基本概念和基础知识，重点介绍纳米材料的制备工艺以及磁学、光学、电学性质及测试表征手段，结合专业情况介绍纳米材料在磁学领域的应用情况。（二）课程目标1.了解纳米材料及纳米科技对人类生活的影响；2.掌握影响纳米材料与纳米科技的基本概念及定律；3.掌握纳米材料合成的物理及化学方法。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，结合自学、课堂讨论、课外作业等 三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求3.2毕业要求7.2课程目标10.40.4课程目标20.40.3课程目标30.20.3注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。毕业要求指标点支撑权重（3）设计/开发解决方案：能够针对新材料的组分设计、性能检测、工艺制定和质量管理等多方面综合性的复杂工程问题提出合理解决方案，在材料设计、生产与工程应用环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，设计并制订特定性能的新材料开发全周期、标准和规范。3-1能够描述新材料产品设计、制备工艺、性能检测、质量管理等的解决方法和影响因素；制定和质量管理等复杂工程问题；3-2能够进行系统或工艺流程设计，并能够针对特定需求进行可行性分析，体现创新意识，发现问题、提出问题并提出解决方案；复杂工程问题；0.23-3能识别材料开发及设计任务所面临的多种制约因素，如社会、健康、安全、法律以及环境等。（7）环境与可持续发展：能够理解和评价针对新材料的产品设计、性能检测、工艺制定和质量管理等多方面的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。7-1理解新材料开发及工程应用与环境保护和社会可持续发展的关系；7-2能够从环境、社会可持续发展分析和评价新材料设计、制备及工程实践的可持续性，评价新材料产品研发、生产周期对于人类和环境的影响。0.2四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求对应的课程目标=1\*GB2⑴基本概念和理论纳米科技的基本概念L1课程目标（1）纳米科技的基本理论L2课程目标（1）=2\*GB2⑵基本结构及制备技术纳米材料的特征结构L4课程目标（1）纳米材料的制备技术L2课程目标（1）(3)纳米材料光学性能纳米材料的光吸收特性L3课程目标（1）纳米材料的光发射特性L2课程目标（1）纳米光学材料的应用L4课程目标（1）(4)纳米材料电学性能纳米晶金属的电导L3课程目标（2）纳米材料的介电性能L3课程目标（2）（5）碳纳米材料碳纳米材料结构与性能L2课程目标（2）碳纳米材料制备与应用L3课程目标（2）专题纳米材料在磁学性质L4课程目标（2）纳米材料在磁学领域的应用L3课程目标（2）课程目标（2）专题纳米材料的测试表征手段L3课程目标（3）扫描隧道显微镜、原子力显微镜以及其它方式L1课程目标（3）基本要求：L1-了解，L2-理解，L3-掌握，L4-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第一章纳米科学和技术的基本概念6自学课程目标1课程目标2课程目标3第二章纳米材料的基本结构以及制备技术1、纳米材料的结构特征2、纳米材料的制备技术（物理方法、化学方法）4自学课程目标3第三章纳米材料的光学性能1、纳米材料的光吸收特性2、纳米材料的光发射特性3、纳米光学材料的应用6自学课程目标1课程目标2第四章纳米材料的电学特性1、纳米晶金属的电导2、纳米材料的介电性能4自学：准备课堂讨论、制作PPT课程目标1课程目标2第五章纳米碳管专题1、纳米碳管的结构、性能2、纳米碳管的制备3、纳米碳管在各个领域的应用前景4自学：准备课堂讨论、制作PPT课程目标1课程目标2课程目标3第六章纳米材料在磁学领域的应用2自学：准备课堂讨论、制作PPT课程目标2课程目标3第七章纳米材料的测试表征手段1、扫描隧道显微镜2、原子力显微镜3、其它表征手段2自学：准备课堂讨论、制作PPT课程目标1课程目标2第八章课堂主题汇报4自选纳米材料与纳米科技主题进行专题讲座课程目标1课程目标2课程目标3六、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核到课率、主题汇报与PPT制作缺课次数、汇报质量50%期末考核小论文字迹、覆盖度、新颖度50%考核类别考查成绩登记方式百分制七、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：《纳米材料基础》张