《超细粉体表面修饰》课程教学大纲

《超细粉体表面修饰》课程教学大纲一、基本信息中文名称:超细粉体表面修饰英文名称：SurfaceModificationofUltrafinePowder课程代码：16045104课程性质：专业选修课学分：1.5总学时：24（其中理论：24实验：0上机：0实践：0）适用学院及专业：材料科学与工程学院材料科学与工程专业先修课程：材料科学基础A、粉体工程及设备、材料现代研究方法开课单位：材料科学与工程学院材料工程系材料科学与工程教研室二、课程地位与作用本课程是材料科学与工程专业的专业选修课。是学生在修完《材料科学基础A》、《粉体工程及设备》和《材料现代研究方法》等专业课程的基础上，系统学习超细粉体表面修饰的基本概念、原理和方法，拓宽学生对于粉体修饰技术的应用知识，为新材料超细粉体的研究和应用打下坚实的理论基础。三、课程教学目标本课程支撑毕业要求指标点1.1，2.2，2.3，3.1。学生通过该课程的学习，在知识、能力、育人等方面应达到的目标如下：育人目标：通过对纳米粉体企业的创新和先进事迹立德树人，激发学生的创新意识、工匠精神和梦想精神；通过科学家在科研道路上遇到的挫折和解决问题的能力和毅力，让学生学会学思并重、实事求是，激励学生要锐意进取。民族自豪感和国家责任感创新意识、工匠精神和梦想精神学思并重、实事求是锐意进取；知识目标：熟练掌握超细粉体的表面特性，掌握物理、化学和包覆方法修饰粉体表面的原理和方法，了解常用超细粉体表面修饰技术的具体应用，从而使得学生具有修饰超细粉体、表征粉体和应用超细粉体的能力；能力目标：学会科学思维方法，即从实验现象极其结果出发，通过归纳和演绎，建立模型，进一步推导并最终揭示具有普遍意义的理论；掌握理论联系实际，具备分析、和解决具体问题的方法，进一步培养自主学习和创新能力。通过本课程的学习，学生应具备以下能力：目标1：能够掌握超细粉体的表面特性，掌握物理、化学和包覆方法修饰粉体表面的原理和方法，并运用于超细粉体材料的设计及制备。（支撑毕业要求指标点1.1）目标2：能够运用细粉体表面修饰技术，结合文献资料研究，对解决方案的各种影响因素进行分析，并对方案进行表达、论证与评价。（支撑毕业要求指标点2.2、2.3）。目标3：能够综合运用超细粉体表面修饰技术的知识和理论，对纳米粉体表面修饰及制备等技术问题进行方案设计，并能够将创新方法和工具应用于技术问题解决方案的确定（支撑毕业要求指标点3.1）。课程教学目标与毕业要求的关系矩阵教学目标毕业要求指标点教学方式考核方式目标11.1熟练掌握超细粉体的表面特性，掌握物理、化学和包覆方法修饰粉体表面的原理和方法，树立强国意识和工匠精神。课堂讲授、典型案例、成就、课后答疑以及课后讨论。本课程在教师授课结束后通过学生撰写论文的方式进行总考核。目标22.2，2.3能够运用细粉体表面修饰技术，结合文献资料研究，对解决方案的各种影响因素进行分析，并对方案进行表达、论证与评价，培养学生学思并重、实事求是的精神。课堂讲授、典型案例、成就、课后答疑以及课后讨论。本课程在教师授课结束后通过学生撰写论文的方式进行总考核。目标33.1能够综合运用超细粉体表面修饰技术的知识和理论，对纳米粉体表面修饰及制备等技术问题进行方案设计，并能够将创新方法和工具应用于技术问题解决方案的确定，培养学生创新意识和锐意进取精神课堂讲授、典型案例、成就、课后答疑以及课后讨论。本课程在教师授课结束后通过学生撰写论文的方式进行总考核。四、主要教学内容第1章绪论及超细粉体制备技术（2+4学时，毕业要求指标点1.1，2.2，2.3，3.1）本章应掌握纳米粉体与纳米材料定义，掌握纳米粉体的微观和宏观特征及超细粉体表面修饰基本方法，了解超细粉体及表面修饰粉体在材料、化工、医疗以及生物领域中的应用。同时应掌握固相、液相和气相法制备超细粉体的基本原理；掌握工业制备超细粉体技术要点；了解爆炸法、燃烧合成和辐射化学合成法制备超细粉体的原料和工艺技术。重点：固相、液相和气相法制备超细粉体。难点：固相法制备超细粉体。第2章超细粉体表面特性（4学时，毕业要求指标点1.1，2.2，2.3，3.1）本章应掌握超细粉体表面的定义，超细粉体晶体及其表面、表面能概念；了解超细粉体与液体的相互作用；了解超细粉体的表面官能团。重点：超细粉体表面、表面能及晶体表面。难点：超细粉体表面能、粉体的晶体表面。第3章超细粉体物理法表面修饰（2学时，毕业要求指标点1.1，2.2，2.3，3.1）本章应掌握超声、辐照、电化学以及等离子体对超细粉体表面修饰的原理，了解几种常用物理法表面修饰的技术特点和应用。重点：超细粉体超声、辐照处理进行表面修饰。难点：超细粉体物理法表面修饰的基本原理。第4章超细粉体包覆法表面修饰（6学时，毕业要求指标点1.1，2.2，2.3，3.1）本章应掌握以有机、无机物为修饰剂进行固相法包覆超细粉体的基本原理、工艺过程；掌握溶胶-凝胶、沉淀法、化学镀等液相法包覆表面修饰的基本原理和工艺过程；掌握气相法包覆超细粉体表面修饰的基本原理和技术特点；了解超细粉体表面微胶囊化包覆技术；了解各种表面修饰方法的具体应用和研究现状。重点：液相法包覆表面修饰技术。难点：包覆法表面修饰技术的基本原理。第5章超细粉体表面化学法表面修饰（4学时，毕业要求指标点1.1，2.2，2.3，3.1）本章应理解超细粉体表面化学修饰的机理；掌握常用的修饰剂；掌握修饰剂与超细粉体制件的相互关系；了解几种化学法原位表面修饰的方法；了解用于超细二氧化硅和纳米氧化锌表面化学修饰技术过程。重点：化学修饰机理和修饰剂。难点：修饰剂选用及其与超细粉体间相互作用关系。第6章超细粉体表面修饰及应用举例（2学时，毕业要求指标点1.1，2.2，2.3，3.1）本章应掌握超细二氧化钛、碳酸钙、二氧化硅表面修饰的常用方法；了解修饰粉体的具体应用；了解复合颜料制备技术以及高岭土和石英粉的表面修饰。重点：超细二氧化钛的表面修饰。难点：超细粉表面化学。五、教学方法1.课堂讲授（1）多媒体为主，板书为辅：通过图片、动画、视频等多媒体方式曾强直观教学性，提高学生对粉体形成机理的理解和掌握；利用板书进行知识点的梳理和汇总，有助于学生专业知识结构的形成。（2）案例讲解与分析：通过引入粉体相关科研成果，激发学生在科研上的创造精神、工匠精神。（3）利用软件辅助教学：利用“雨课堂”或“微助教”等软件辅助教学，实现课件以及网络资源的共享，还可以进行考勤检查、布置作业、随机点名、教学章节检查等。2.课外辅导答疑及作业批改每周固定时间辅导答疑，答疑时间每周不少于2小时；根据教学内容和进程布置一定量的作业，对课后作业和学生答疑时的共性