开课学院：理学院 制作人：杨伦伟
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 |
三年级 |
课程性质 |
选修 |
课程总学时 |
32 |
一、课程简介
《储能材料与器件》是微电子科学与工程专业的本科专业选修课程，旨在教授学生有关储能材料与器件的知识。学生将系统地学习锂离子电池、液流电池、金属空气电池、超级电容器等储能器件的工作原理、结构和性能，并深入了解储能器件关键组成材料的理化性质和特性。此外，学生还将掌握电池和超级电容器等电化学储能器件以及关键材料的制备和设计原理与方法。通过学习本课程，为学生进一步设计和制备新型电化学储能材料与器件打下坚实基础。
二、案例基本信息
1.案例命名：“中国锂电之父”——陈立泉
2.对应章节： 第九章 锂离子电池
第9.5节 聚合物锂离子电池
（二）案例教学目标
为了引导学生在学习聚合物锂离子电池知识的同时，体会老一辈科学工作者的科学精神和社会主义制度优越性，引导学生严谨、认真的科研态度和大国重器的担当精神。
（三）案例主要内容
84岁的陈立泉被誉为“中国锂电池之父”，在中国锂电领域取得突破性成就。作为中国工程院院士和中国科学院物理研究所研究员，他致力于锂电池研究已有48年之久。陈立泉开创了我国固态离子学研究的新领域，荣获多项殊荣，如国家自然科学一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、中国科学院科技进步特等奖等。他被誉为我国锂电池领域的奠基者、开拓者和引领者。
陈立泉领导团队获得2023年度中国科学院科技促进发展奖。尽管荣誉已不再是他关注的焦点，但他仍怀抱希望，期待“电动中国梦”尽快实现。在锂电池产业迅速发展的1990年代，陈立泉决定采取分步走策略，先从液态锂离子电池技术突围，再致力于全固态研发，使中国锂电池产业保持国际领先地位。
陈立泉在中国建立了圆柱电池实验线，成功生产第一颗国产圆柱锂离子电池，其性能达到国际先进水平。通过与企业合作，他建成年产20万只18650型锂离子电池的生产线，解决了规模化生产的关键技术问题。陈立泉坚持自主研发，注重基础研究与创新，为中国锂电产业突围奠定坚实基础。1997年，他在国际上首次提出纳米硅作为锂离子电池负极材料，并申请专利，确保我国在该领域拥有独立自主的知识产权。
陈立泉在锂电池领域的卓越贡献不仅体现在中国锂电池的突围历程中，还深刻影响着中国新能源产业的发展。作为推动者和合作者，他在宁德新能源科技有限公司（CATL）的创办和发展中发挥了关键作用。在面对日韩企业的领先优势时，陈立泉与CATL团队一起奋斗，立下誓言要从CATL开始实现中国锂电池的突围。他担任CATL技术发展总舵主，在团队中推动合适的技术路线选择，促进公司与研究机构和高校的合作，培养输送技术人才。
通过CATL和一批其他企业的联手合作，中国现已成为动力和储能锂电池市场的全球领先者。陈立泉认为，实现中国的弯道超车需要发展固态锂电池技术。他与团队耗时38年，于2016年首创“原位固态化”技术路线，率先解决了固相界面难题，开发了具有独立知识产权的固态电池技术，并成立了生产固态电池的北京卫蓝新能源科技有限公司。
陈立泉的梦想在今天逐渐实现，他致力于推动“电动中国”战略，将锂电池作为实现电动化梦想的关键。他希望未来地面上的汽车、高铁，天空中的飞机，海洋上的船舶都能实现电动化，将固态锂电池技术推向领先地位，为实现“电动中国”的愿景奠定基础。
（四）案例教学设计
1.案例的引出
通过播放陈立泉院士的采访视频，把学生带入中国锂离子电池研究的进展中，引导学生建立严谨、踏实、科学的工作作风，在专业领域前沿勇于创新、攀登科技高峰。（大国院士第六期-锂电池如何驱动“电动中国”-中国科学院院士陈立泉2_哔哩哔哩_bilibili）
2.教学方法
（1）教学形式选择
视频导入（多媒体试听导入法）、启发式教学
（2）现代信息技术应用
借助信息化的教学技术增强课堂教学的德育效果，推动课程思政同新媒体新技术的高度融合，增强时代感和吸引力。超星学习通等相关学习软件支持形式多样教学活动的开展。
（3）考核评价方案
形成性评价：通过学生参与情况、教学过程的记录、行为学观察进行评价、反馈。
（五）教学反思
在教育教学实践中对思想政治工作与专业教学结合的重要性的深刻认识。教育育人不仅要注重培养学生的专业技能，更要重视培养学生正确的世界观、人生观和价值观，以培养符合社会主义建设需要的人才。
隐性的教育目标，如塑造学生正确的思想意识和价值观，常常会潜移默化地影响学生的学习动力和态度，进而提高专业技能的学习效果。因此，课程思政教育要求教师在专业教学中自然融入思政元素，不仅要确立明确的思政教学目标，还应注意在教学中体现思政元素的自然性和艺术性，这对教师的要求颇高。
教师不仅需要扎实的专业教学功底，还应当具备高度的思想政治觉悟和综合素养。组建课程团队时，应考虑成员之间学科背景的互补，以达到更好的教学效果。教师要不断学习进步，不仅要提升专业素养，还应注重涉猎广泛的人文社科、哲学、时事政治等领域的素材，以增强自身的综合素养以及更好地影响学生的思想和态度。
