《光电材料与器件》课程教学大纲

《光电材料与器件》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称光电材料与器件课程编号330020091课程性质专业选修课课程类别专业课开课单位无机材料教研室授课学期第6学期学分/学时1.5/24课内学时24理论授课24上机学时0课内实践0实验学时0课外学时36适用专业新能源材料与器件是否双语否先修课程《固体物理》、《电化学原理》、《半导体物理与器件》后续课程毕业实习、毕业设计（论文）二、课程简介《光电材料与器件》是新能源材料与器件专业的专业选修课，为理论与实践结合较为紧密的一门课程。该课程重点介绍了半导体发光材料与器件、无机光致发光材料、透明导电材料、LED等固体光源器件的构成及工作原理。特别是对于光-电转换材料与器件、电-光转换材料与器件和透明导电材料等新型光电材料与器件的发光导电机理，本课程作了较系统的理论分析，并给出了应用实例。该课程重点培养学生了解新能源在光电材料与器件领域的广泛应用，激发学生学习专业知识的兴趣，学习光电材料与器件基础理论，为进一步探索开发新材料新器件打下坚实的基础。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1.学生通过该课程学习，能够深入了解新材料新器件的发展前景，了解光电材料与器件行业现状及面临的挑战，激发学生的学习兴趣和研究热情。通过该课程的学习能够激发学生的爱国主义情怀，培育学生的科学思维，探索创新的精神、精益求精的工匠精神。课程目标2.使学生能够理解典型光电材料与器件的组成、结构、特性等，能够分析材料及器件的相关重要性能指标，并进行评价。课程目标3.使学生能够运用最基本的光电材料与器件设计及性能分析，并能分析解决材料应用中的实际问题并识别判断影响产品质量的基本参数，得出有效结论。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点1-4：掌握用于解决复杂工程问题的新能源材料与器件专业基础知识，并能用于新能源材料的制备、表征、器件组装、性能检测等，解决新能源材料与器件领域复杂工程问题。1-工程知识课程目标2指标点2-3：具有应用新能源材料与器件的基本原理，并通过文献研究对新能源材料与器件工程领域内复杂工程问题进行识别、分析、表达，以获得有效结论的能力。2-问题分析课程目标3指标点3-3：新能源材料与器件产品或项目方案设计中能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。3-设计/开发解决方案四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一章光电材料与器件基础（学时数：4学时）1.课程主要内容光电材料与器件经历了从红宝石激光器的发明到半导体激光器及低损耗光纤的相继问世，从大功率量子阱阵列激光器的出现到光纤传感器、光纤放大器的诞生；从各种光无源器件，探测与现实器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段。光电子技术已经取得了令人瞩目的成就。本章将对光电子材料与器件的国内外研究进展以及现金光电子材料与器件进行概述。2.重点和难点本章的重难点是拓展光电子材料与器件领域的应用实例。3.教学方法通过多媒体课件和传统教学相结合的教学方式，全面阐述半光电子材料与器件相关基础知识知识，使学生了解其在光电领域发展中的重要地位。4.学生学习预期成果通过该章节的学习，使学生可以了解常用光电材料与器件的发展现状及应用前景，材料和科技的进步离不开科学家孜孜以求的探索精神，培养学生敢为人先、永攀高峰的科学家精神。5.支撑课程目标课程目标1.学生通过该课程学习，能够深入了解新材料新器件的发展前景，了解光电材料与器件行业现状及面临的挑战，激发学生的学习兴趣和研究热情。通过该课程的学习能够激发学生的爱国主义情怀，培育学生的科学思维，探索创新的精神、精益求精的工匠精神。第二章典型光电材料与器件（学时数：20学时）1.课程主要内容本章主要内容是系统反映新能源材料与器件系统中几种典型的光电材料与器件的基本特性、基本原理及最新发展。包括半导体发光材料及器件，激光材料及典型固体激光器，光纤材料及光纤器件，光电显示材料及器件等。2.重点和难点本章的学习重难点是光电材料与器件的基本原理，结构及组成。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合的教学方式，阐述典型的光电材料与器件基本概念、基本知识、材料与器件的组成、结构、特性等；（2）通过项目式教学，学生分组选题进行文献检索，调查典型光电材料与器件研究实例及国内外研究现状，激发学生的学习主动性和能动性，同时培养学生沟通协作的能力。4.学生学习预期成果通过该章节的学习，学生能够理解典型光电材料与器件的组成、结构及工作原理，了解国内外光电材料与器件的发展现状及前景。5.支撑课程目标课程目标2.使学生能够理解典型光电材料与器件的组成、结构、特性等，能够分析材料及器件的相关重要性能指标，并进行评价。课程目标3.使学生能够运用最基本的光电材料与器件设计及性能分析，并能分析解决材料应用中的实际问题并识别判断影响产品质量的基本参数，得出有效结论。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一章光电材料与器件基础讲授法课程目标141:1.5第二章典型光电材料与器件讲授法、项目式教学课程目标2、3201:1.5合计24五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩70%作业40本门课程5次作业，每次10分。主要考核内容：阶段性重点难点作业评分的具体标准：能按时认真完成布置的作业，书写工整，答案正确合理（9-10分）；能按时完成布置的作业，作业撰写基本工整，答案正确（7.5-8.9分）；能按时完成布置的作业，作业撰写基本工整，答案基本合理（6-7.4分）。不能按时完成布置的作业，作业撰写潦草，答案不准确（0-5.9分）。项目汇报30考核内容：项目是教学分组完成，考查学生创新能力、沟通表达能力、组织协调能力，报告撰写能力及评价细则：撰写报告10分，活动表现10分，汇报表现10分。课堂表现30课堂表、现包括出勤和课堂讨论，其中出勤14分，课堂表现16分：缺勤一次扣一分，事假病假扣0.5分，无故缺勤8次以上出勤记0分。原则上设置不少于8次课堂讨论或提问，每参加一次记2分，最高16分。结课测验30%知识40考核内容：学科动态、光电材料与器件基础，包括材料组成及特性，器件工作原理等。考试题型：综合评价细则：具体分值根据学生答题的创新性，逻辑性以及基础知识的掌握进行评定。能力30综合应用20创新10（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一章光电材料与器件基础1-1光电材料与器件基础1-2光电材料与器件发展现状与作业、结果检测课程目标1第二章典型光电材料与器件2-1典型光电材料与器件种类2-2典型光电材料的组成及特性2-3典型光电器件的工作原理2-4典型光电材料与器件的应用及国内外现状作业、项目汇报，结课测验课程目标2、3六、使用教材、相关推荐书目及课程资源（一）使用教材侯宏录主编.光电子材料与器件(第2版).北京航空航天大学出版社，2018年版；（二）相关推荐书目1.韩涛,曹仕秀,杨鑫.光电材料与器件.科学出版社,20172.