《新能源材料技术攻关创新》教学大纲

《新能源材料技术攻关创新》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03174292课程性质：专业创新课程学分：2学分学时：32学时（其中：理论16学时，实验16学时）先修课程：无机化学、有机化学A、材料物理化学、电化学原理A等后续课程：新能源器件设计创新、电池梯次利用与回收处理、新能源创新综合能力训练适用专业：新能源材料与器件开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《新能源材料技术攻关创新》是一门以培养学生专业创新意识、启发创新思维的专业创新选修课。本课程以《无机与结构化学》、《有机化学》、《材料物理化学》、《电化学原理A》等先修课程为基础，通过综合运用和总结归纳学生先修课的有关知识，结合新技术、新思路、新方法启发学生的思维过程，为学生后期深入学习专业知识、从而科学研究、开展专业创新和综合创新打下基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：以资源绿色循环为切入点，把专业前沿技术和科研成果引入课堂内容，强化工程案例教学，开阔学生视野，激发学生的学习兴趣，营造探索研究氛围，培养学生应用所学基本原理，解决实际工程问题。课程目标2：聚焦电池产业，有针对性的将有价金属循环作为目标，将创新教学与教师的横向科研合作单位的生产结合起来，提高教学内容的实用性，并培养学生根据特点目标设计满足需要的回收工艺流程。课程目标3：把科研平台和先进实验装置引入本科教学，培养学生选用或搭建实验装置，采用科学的实验方法，探索材料特性、物理、化学现象的能力，提高教学水平。三、课程目标与毕业要求《新能源材料技术攻关创新》课程教学目标对新能源材料与器件专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度2.问题分析2.1能够应用工程科学的基本原理，识別和判断新能源材料与器件专业相关复杂工程问题的关键环节和参数。课程目标1：以资源绿色循环为切入点，把专业前沿技术和科研成果引入课堂内容，强化工程案例教学，开阔学生视野，激发学生的学习兴趣，营造探索研究氛围，培养学生应用所学基本原理，解决实际工程问题。M3.设计/开发解决方案3.2能够根据特定需要设计出满足新能源材料制备和能源器件组装过程的工艺流程，具有对设计进行集成的能力。课程目标2：聚焦电池产业，有针对性的将有价金属循环作为目标，将创新教学与教师的横向科研合作单位的生产结合起来，提高教学内容的实用性，并培养学生根据特点目标设计满足需要的回收工艺流程。H4.研究4.2能够选用或搭建实验装置，采用科学的实验方法，制定实验方案并实施。课程目标3：把科研平台和先进实验装置引入本科教学，培养学生选用或搭建实验装置，采用科学的实验方法，探索材料特性、物理、化学现象的能力，提高教学水平。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.技术前沿概述1.1资源绿色循环利用技术最新进展1.2文献检索方法、阅读及整理1.3火法及湿法处理基本原理。教学要求：了解资源绿色循环利用的最新进展及常用处理工艺；掌握常用火法及湿法处理工艺的基本原理。重点：资源绿色循环利用技术最新进展。难点：针对不同类型物料的处理工艺设计。601、2、32.科研实践活动培养2.1火法焙烧对物料物相变化的影响2.2反应气氛对物料物相的调控机制2.3化学沉淀法在元素分离中的实践2.4火法-湿法联合处理复杂物料教学要求：熟悉温度、气氛、组分等工艺条件对处理效果的影响机理；能够利结合火法-湿法技术设计简单的综合回收工艺。重点：工艺参数对产物的影响。难点：火法-湿法联合工艺的设计。081、2、33.科学素养培养3.1实验产品表征及数据分析3.2项目总结教学要求：熟悉产物常用表征方法；熟悉数据的统计学分析方法；能够对实验结果进行科学分析并撰写内容完整、格式规范的研究报告。重点：产物的表征及分析。难点：实验数据的处理拟合。1081、2、3合计16162.实验(上机)部分实验(上机)部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验（实践）(上机)项目实验(上机)内容和要求实验学时对应的课程目标1.资源绿色循环工艺设计实验内容：针对电池行业废渣设计综合利用工艺。实验要求：熟悉温度、气氛、组分等工艺条件对处理效果的影响机理。822.数据处理实验内容：对实验数据及表征结果进行分析。实验要求：熟悉产物常用表征方法；熟悉数据的统计学分析方法。83合计16五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。围绕提高学生创新能力这一目标而展开，通过科研实践案例由浅入深，帮助学生树立专业创新的理念和思维，培养他们成为具有独立思考，勇于创新的人才。在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生应用科学手段来完成理论的验证，并通过组织实验、处理数据和分析实验现象，培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材：（1）自编教程2.参考书：（1）王刚.动力锂电池梯次利用与回收处理[M].中国电力出版社,2018.（2）李丽.动力电池梯次利用与回收技术[M].科学出版社,2020.（3）周志敏.动力汽车动力电池梯次利用与回收技术[M].化学工业出版社,2019.3.期刊：（1）何鑫,刘争,张弛,等.应用型本科院校大学生创新实践课程教学研究——以五邑大学材料科学与工程专业中《新能源材料与器件专业综合训练》为例[J].教育教学论坛,2019,(29):206-207.（2）杨成.失效三元锂离子电池高效回收新技术基础研究[D].北京科技大学,2022.（3）刘毅.废铅酸电池隔板纸、铅膏及冶炼铅渣的回收再利用研究[D].武汉科技大学,2021.（4）霍进达.铜渣贫化过程协同处理废旧钴酸锂离子电池回收铜钴铁的研究[D]昆明理工大学,2021.（5）PengweiLi,Shao-huaLuo,YafengWang,ShengxueYan,FeiTeng,JianFeng,QingWang,YahuiZhang,WenningMu,XiangleZhai,XinLiu.Cleanerandeffectiverecoveryofmetalsandsyntheticlithium-ionbatteriesfromextractedvanadiumresiduethroughselectiveleaching[J].JournalofPowerSources,2021,482.4.网络资源：（1）赵炜华,新能源汽车,2021.1,/course/XAAU-1450160239?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_（2）孙丽枫,冶金资源综合利用与环境保护,2022.09./course/NEU-1002087008?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现20（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√884实验10（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√10作业10（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442项目总结报告60（1）报告成绩100分，以报告成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要文献综述、工艺设计、数据整理及分析、结果讨论等内容。√√√252510合计：100分374716八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验、作业、项目报告等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由项目报告成绩和过程性考核成绩组成。其中：项目报告成绩为100分（权重60%），主要包括文献综述、工艺设计、数据整理及分析、结果讨论等内容；课堂表现、实验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现50笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。作业25作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%.不交作业4次以内，准确率大于60%.不交作业5次以上，准确率小于60%。实验25实验预习认真，能够熟练掌握方法与步骤