开课学院: 理学院 制作人:周亮亮
课程名称 |
储能材料与器件 |
授课对象所属专业 |
微电子科学与工程 |
课程类型 |
专业课 |
开课年级 |
大三学生 |
课程性质 |
必修 |
课程总学时 |
32学时 |
一、课程简介(300字左右)
“储能材料与器件”是微电子科学院与工程专业的核心课程,在储能材料与器件课程中进行本课程相关科学人物教学建设对于培养学生求实、创新、爱国、奉献的科学家精神,引导学生树立远大志向、建立正确的道德观念,具有重要的意义。本文以化学能源第二版的第一章电化学理论基础为例,通过电化学反应体系的建立过程及电极电势放充电的关系,向同学传达科学精神的重要性,培养学生独立思考的思维能力,理性质疑的科学态度,严谨论证的科学素养;最后通过离子电池的虚拟仿真组装实践培养学生严谨理性的科学操守以及良好的科研规范。本案例将理论与实践紧密结合,以达到寓教于学,寓学于践的目的。
二、案例基本信息
1.案例名称:绿色电化学——从理论到实践
2.对应章节:电化学理论基础
3.课程讲次:第1-2讲,基本概念与原理
三、案例教学目标
l 知识目标:掌握电化学的研究对象及其发展。
l 能力目标:能够运用系统思维,在学习中探索与发现事物的本质联系和规律性
l 价值目标:(1)具有家国情怀;(2)能够理解和评价针对复杂的材料与工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响;(3)具有人文社会科学素养、社会责任感。
四、案例主要内容
学情分析 |
学生现有的知识结构:先修了大学物理、固体物理和材料科学基础,具备接受掌握理论电化学课程内容的知识基础。 学生的兴趣点:对枯燥的理论内容不感兴趣,但是对理论电化学在实践中的应用感兴趣。 学习方式:教师讲授、自主学习、超新星软件和微信等 |
教学的重难点 |
重点:电化学的发展、电极电势反应体系 难点:如何在课程讲授中融入课程思政的元素 |
设计思路 |
在“电化学的研究对象及其发展”的内容中,融入课程思政的元素,具体设计 思路如下: 1、 由Cu的电解与沉积引出电化学反应、电化学研究对象的概念; 2、 讲述1799年-1960年阶段电化学热力学的发展、电化学动力学的发展及国外电化学家的贡献; 3、 引入国内电化学家的贡献一一从二十世纪六十年代的国际电化学家引出汪尔康院士的事迹(在中国最先用极谱法研究络合物的电极过程和均相动力学); 4、介绍查全性院士在1977年积极倡言恢复高考这一历史性建议与贡献; 5、 田昭武和田中群“父子”院士立足于国际研究前沿的事迹和贡献; 6、用图片介绍电化学的应用领域,用新能源汽车的普及引出2019年诺贝尔化学奖获得者在锂离子电池上做出的开拓性的工作-在1983年研制出世界第一个可充电锂离子电池的原型,拉开了人类移动信息革命的序幕。 |
五、案例教学设计
教学步骤 |
教学内容及融入思政点 |
教学方法/手段 |
问题提出 |
电化学科学的范畴包括的内容 |
教学方法:案例法,问题导向,启发式 问题:不涉及电能与化学能转化的金属电化学腐蚀属于电化学科学吗? 辅助手段:ppt、学习通 |
引入新课 |
1、讲解电子导体和离子导体接触后发生的变化 2、介绍概念:电化学反应、电化学的研究对象 |
教学方法:讲授法、实例分析法 辅助手段:ppt内容: 电解槽示意图 电化学的三个研究对象 |
授课内容1 1799年-1960年 |
1、电化学热力学的研究历程 2、电化学动力学的发展及国外电化学家的贡献 3、引出国内电化学学家 |
教学法:列举法,讲授法 辅助手段:ppt、学习通、雨课堂等 各阶段的电化学家及其成果 |
授课内容2 国内著名电化学 家的事迹和贡献 |
1、查全性院士的事迹 2、“父子院士”-田昭武、田中群院士的贡献 3、电化学终身成就奖获得者-汪尔康院士的学术生涯 为了培养学生的家国情怀 |
教学法:讲授法、图示举例法 辅助手段:ppt、学习通、雨课堂等 查全性院士的学术成果,查全性院士的高考建言,“父子院士”的学术成就,以及汪尔康院士的贡献 |
授课内容3 电化学在实践中的应用 |
1、电化学与材料科学的关系; 2、电化学与腐蚀科学、光电科学以及生物学之间的关系; 3、能量储存与转化 4、引出2019年诺贝尔化学奖 |
教学法:讲投法、举例法 辅助手段:ppt、学习通、雨课堂、课堂作业等 |
授课内容4 电化学在实践中的仿真模拟 |
1、离子电池组装实践 2、掌握正极壳、正极、隔膜电、解液、负极、垫片、负极壳依次组装并在压力下组装成型 2、国家在线虚拟仿真平台 |
教学法:讲投法、举例法 辅助手段:ppt、学习通、雨课堂、课堂作业等 |
六、教学反思
1.通过将思政元素融入电化学理论教学中,学生不仅学习了专业知识,还增强了社会责任感和环保意识; 2.实践环节的设计,使学生能够将理论知识与实际应用相结合,提高了学生的实践能力和创新能力; 3.案例教学中,教师的引导和学生的参与度是关键,需要不断优化教学方法和提高学生的互动性; 4.课程反馈表明,学生对绿色电化学主题的兴趣浓厚,未来可以进一步拓展相关教学内容和实践活动。
排版要求如下:
案例标题:微软雅黑四号,加粗。
案例内容:微软雅黑小四(小标题加粗),行距为固定值25磅,首行缩进2字符。