《材料电化学》课程教学大纲（材料化学）

《材料电化学》课程教学大纲一、课程简介课程中文名材料电化学课程英文名Materialelectrochemistry双语授课□是否课程代码21122012课程学分2总学时数32（含实践0）课程类别□通识教育课程□公共基础课程专业教育课程□综合实践课程□教师教育课程课程性质□必修选修□其他课程形态□线上线下□线上线下混合式□社会实践□虚拟仿真实验教学考核方式□闭卷□开卷课程论文□课程作品汇报展示□报告课堂表现□阶段性测试平时作业□其他（可多选）开课学院材料科学与工程开课系(教研室)材料化学面向专业材料化学开课学期第7学期先修课程物理化学后续课程毕业论文（设计）选用教材1.李荻.电化学原理(第4版)[M].北京：北京航空航天大学出版社，2021年.参考书目1.胡方圆.材料电化学基础(M).北京：化学工业出版社，2023年.课程资源可参考大学生MOOC中电化学、应用电化学课程线上教学资源课程简介本课程是一门专业选修课，包括电化学热力学、电极与溶液界面的结构和性质、电极过程动力学、重要的实用电化学过程等几大部分内容，其中基本原理部分重点叙述较成熟的基础理论，实用部分包含了氢、氧电极过程及其电催化、金属阳极过程、金属电沉积过程、化学电源等方面的基础知识。通过本课程学习旨在使学生掌握一定的材料电化学的综合知识，加深对应用于材料领域的电化学知识的理解，具备分析和解决材料电化学应用领域中的各种实际问题的能力，并着重培养学生多面思维能力。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1通过电化学理论知识学习，能够运用相关知识对复杂的电化学相关问题进行研究，包括设计实验，采集电化学实验数据并对其进行分析与解释，进而最终得出合理有效的结论。【毕业要求4研究】课程目标2能够针对电化学问题，选择和使用相关电化学设备去测试及模拟预测，并结合电化学理论知识阐明相关问题。【毕业要求5使用现代工具】课程目标3在利用电化学理论解决相关复杂电化学问题的过程中，能够考虑工程实践对环境、社会可持续发展的影响。培养学生的职业道德、专业认同感以及精益求精的工匠精神。【毕业要求7环境和可持续发展】表2课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求4：研究【M】4.1能够根据材料化学学科特点，通过文献研究或理论分析、工程实践等手段，调研和分析材料化学领域复杂工程问题的解决方案。1毕业要求5：使用现代工具【L】5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对材料化学、材料科学与工程领域相关复杂工程问题进行分析、计算与设计。2毕业要求7：环境和可持续发展【L】7.1了解材料化学领域相关的职业和行业的研发与开发、设计与生产、环境保护和社会可持续发展等方面的方针、政策和法律法规，知晓和理解“联合国可持续发展目标”。3三、课程学习内容与方法（一）理论学习内容及要求表3课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号课程模块学习内容学习任务课程目标学习重点难点教学方法学时1电化学热力学1.相间电位和电极电位线上学习：初步了解电极电位、平衡电位等概念1,2重点：1.电化学体系2.平衡电极电位难点：3.不可逆电极线上及课堂讲授：能够让学生掌握电极电位、平衡电位等概念42.电化学体系13.平衡电极电位14.不可逆电极15.电位-pH图12电极/溶液界面的结构和性质1.电毛细现象1.个人作业：电毛细现象2.小组汇报1重点：1.电毛细现象2.电极/溶液界面的吸附现象难点：3.双电层的结构课堂讲授及实践教学：使学生掌握电电毛细现象、零电荷电位以及电极/溶液界面的吸附现象42.双电层的微分电容13.双电层的结构14.零电荷电位1、25.电极/溶液界面的吸附现象1、23电极过程动力学1.电极的极化现象1.个人作业：电动势计算2.小组汇报1重点：1.电极的极化现象2.电极过程的基本历程和速度控制步骤3.稳态扩散过程4.浓差极化5.非稳态扩散过程难点：6.电子转移步骤的基本动力学参数课堂讲授及实践教学：让学生对电极反应动力学有着较为深入的了解82.原电池和电解池的极化图13.电极过程的基本历程和速度控制步骤14.稳态扩散过程1、25.浓差极化1、26.非稳态扩散过程1、27.电极电位对电子转移步骤反应速度的影响18.电子转移步骤的基本动力学参数19.稳态电化学极化规律1、24重要的实用电化学过程1.气体电极过程1、3重点：1.气体电极过程2.金属的电沉积过程3.化学电源难点：4.金属的阳极过程课堂讲授：激发学生学习兴趣，提高学生运用所学知识解决电化学领域实际问题162.金属的阳极过程13.金属的电沉积过程1、34.化学电源：原电池、蓄电池、燃料电池1、3四、课程考核（一）考核内容与考核方式表4-1课程目标、考核内容与考核方式对应关系课程目标考核内容所属学习模块/项目考核占比考核方式课程目标11.相间电位和电极电位模块160%课堂表现、平时作业、实践教学、课程论文2.电化学体系模块13.平衡电极电位模块14.不可逆电极模块15.电位-pH图模块16.电毛细现象模块27.双电层的微分电容模块28.双电层的结构模块29.零电荷电位模块210.电极/溶液界面的吸附现象模块211.电极的极化现象模块312.原电池和电解池的极化图模块313.电极过程的基本历程和速度控制步骤模块314.稳态扩散过程模块315.浓差极化模块316.非稳态扩散过程模块317.电极电位对电子转移步骤反应速度的影响模块318.电子转移步骤的基本动力学参数模块319.稳态电化学极化规律模块320.气体电极过程模块421.金属的阳极过程模块422.金属的电沉积过程模块423.化学电源：原电池、蓄电池、燃料电池模块4课程目标21.相间电位和电极电位模块110%实践教学2.零电荷电位模块23.电极/溶液界面的吸附现象模块24.稳态扩散过程模块35.浓差极化模块36.非稳态扩散过程模块37.稳态电化学极化规律模块3课程目标31.气体电极过程模块430%课程论文2.金属的电沉积过程模块43.化学电源：原电池、蓄电池、燃料电池模块4表4-2课程目标与考核方式矩阵关系课程目标考核方式考核占比课程论文成绩比例60%课堂表现成绩比例5%平时作业成绩比例15%实践教学成绩比例20%课程目标150%100%100%50%60%课程目标250%10%课程目标350%30%（二）成绩评定1.平时成绩评定（1）课堂表现（5%）：通过学生在课堂上的表现情况、发言与提问情况，来评价学生相关的能力。（2）平时作业（15%）：围绕课程的学习目标进行作业的设计。考核学生对于概念的理解情况，帮助学生将定义转化为自己的理解。（3）实践教学（20%）：通过课堂PPT展示与汇报，训练学生的课堂实践能力，使学生真正明确化学知识在实际工程问题中的应用。2.期末成绩评定课程论文（60%）：考查学生收集资料能力，研究设计能力，解决问题能力。3.总成绩评定总成绩（100%）=平时成绩（40%）+期末成绩（60%）。（三）评分标准表5评分标准（非试卷考核项目）考核项目评分标准优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)课程论文（1）论文选题符合课程性质，选题范围适中，具有较高的研究价值和意义，表现出很强的问题意识。（2）论证过程严谨，所使用的证据或材料充分，结论清晰，具有相当的说服力和解释力。（3）文章结构合理，组织严密，连贯一致。（4）语言表达准确，叙述清楚，所使用的教育专业术语规范。（5）论文符合学术规范。（1）论文选题恰当合理，具有较高的研究价值和意义，表现出较强的问题意识。（2）论证过程较为严谨，所使用的证据或材料较为充分，结论清晰，具有较强的说服力和解释力。（3）文章结构合理，组织较为严密，连贯一致。（4）语言表达较为准确，叙述清楚，所使用的教育专业术语较为规范。（5）论文基本符合学术规范，无明显错误。（1）论文选题较为合理，具有一定的研究价值和意义，表现出一定的问题意识。（2）论证过程具有一定的严谨性，所使用的证据或材料较为充分，结论清晰，具有一定的说服力和解释力。（3）文章结构较为合理，组织较为严密。（4）语言表达较为准确，叙述较为清楚，所使用的教育专业术语较为规范。（5）论文基本符合学术规范，有部分错误。（1）论文主题具有一定的研究价值和意义，但选题凝练不够，问题意识欠佳。（2）论证过程较为合理但不太严谨，具有一定的证据或材料但不够充分，结论基本清晰。（3）文章结构较为合理，组织具有一定的严密性，但存在部分不连贯现象。（4）语言表达基本清楚，所使用的教育专业术语基本规范。（5）论文基本符合学术规范，有部分错误。（1）论文选题不符合课程性质，或主题不明确（2）论证过程随意，所使用的证据或材料极其不充分，结论不清晰。（3）文章结构混乱，存在前后不连贯现象。（4）语言不通顺，所使用的教育专业术语不规范。（5）论文明显不符合学术规范，或存在抄袭现象。课堂表现（1）课堂纸练习、回答问题正确，且能进行解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点正确，问题有深度、有创新（50%）。（1）课堂测验、回答问题正确，但解释欠清楚（50%）。（2）提问、讨论发言观点正确，但问题无深度或无创新（50%）。（1）课堂测验、回答问题大部分正确，且不能解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点基本正确，但问题无深度、无创新（50%）。（1）课堂测验、回答问题错误率在30~50%之间，且不能解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点有部分错误，或逻辑不严密（50%）。（1）课堂测验、回答问题错误率超过50%，且不能解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点错误，思路不清晰，逻辑不严密（50%）。如出现错误价值观、反党反社会言论，记为0分。平时作业（1）答案正确率超过90%（80%）。（2）部分作业完成方法、思路有创新（10%）。（3）书写规范，无抄袭，态度端正（10%）。（1）作业正确率在80~89%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写规范，无抄袭，态度端正（10%）。（1）作业正确率在70-79%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写较规范，无抄袭，态度基本端正（10%）。（1）作业正确率在60-69%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写不够规范，或有少量抄袭痕迹（10%）。（1）作业正确率在60%以下（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写不规范，有明显抄袭，或有部分作业未完成（10%）。未提交作业记0分。实践教学（1）声音宏亮，吐字清晰；服装整洁优雅、仪态自然大方；能目视观众，不长时间盯着PPT或回头看投影（10%）。（2）语言表达逻辑性强，内容能讲清，重点突出，详略得当，无重复口语化表达（30%）。（3）准备充分，展示内容信息量大，教学设计或研究方案有创新，内容、观点正确，且联系学科前沿或有创新（30%）。（4）PPT制作精美流畅，视频、图片与文字比例恰当，有美感（10%）。（5）本团队成员全部积极参与汇报、补充、提问或回答问题，组内成员分工明确，配合默契（20%）。（1）声音宏亮，吐字清晰；服装整洁、仪态较大方，但有较多时间盯着PPT或回头看投影（10%）。（2）内容能讲清，重点比较突出，但逻辑性不够清晰，有个别卡顿或口语重复（30%）。（3）准备较充分，展示内容较丰富，内容、观点正确，但未联系学科前沿或创新性不足（30%）。（4）PPT图片与文字比例不够恰当，文字太多，或字体颜色不够鲜明（10%）。（5）本团队3人以上成员积极参与汇报、补充、提问或回答问题，组内成员分工较明确，配合较默契（20%）。（1）声音不够宏亮，或吐字不够清晰；服装整洁，但仪态不够自然；长时间看PPT或投影（10%）。（2）内容基本能讲清，但重点不突出，逻辑性不强，口语化表达较严重（30%）。（3）准备不够充分，内容、观点少数不正确，未联系学科前沿或无创新（30%）。（4）PPT图片与文字比例不够恰当，文字较多，或字体颜色单一，字号太小（10%）。（5）本团队2人参与汇报、补充、提问或回答问题，组内成员有明确分工，但配合欠默契（20%）。（1）声音较小，或吐字不清晰；服装不整洁，或仪态不自然；长时间看PPT或投影（10%）。（2）表达思路不够清晰，内容讲解不够清楚，口语化表达严重（30%）。（3）准备不充分，内容、观点多处不正确，未联系学科前沿，无创新（30%）。（4）PPT图片与文字比例不恰当，文字太多，字体颜色单一，字号太小（10%）。（5）本团队1人参与汇报、补充、提问或回答问题，组内成员分工不够明确，且配合欠默契（20%）。（1）声音太小，吐字不清晰，听不清楚；服装不整洁，仪态不自然；照PPT念（10%