《光催化技术与应用》课程教学大纲课程概况课程名称课程号光催化技术与应用1412035Introductionto Photocatalysis:学时/学分课程英文名称36/2FromBasic Science toApplications课程性质选修适用专业材料化学课程负责人刘斌教学团队王希成教材：《光催化：环境净化与绿色能源应用探索》，朱永法等著，化学工业出版社，2015年主要参考书：1.《光催化材料及其在环境净化中的应用》，张彭义等著，化学工业出版社，2016年2.《新型纳米光催化材料：制备、表征、理论及应用》，潘春旭等著，科学出版社，2017选用教材及年参考书目3.《图解光催化技术大全》，（日）桥本和仁，藤岛昭主编，邱建荣朱从善译，科学出版社，2007年4.《Photocatalysis》，C.A.Bignozzi主编，Springer,20115.《Heterogeneous Photocatalysis Using Inorganic Semiconductor Solids》，Umar IbrahimGaya著Springer,2013课程简介：《光催化技术与应用》是材料化学专业的专业选修课程，课程以光催化技术的基础理论为主线，结合材料科学的前沿研究，探讨各种光催化材料的制备、性能及其应用。内容包括二氧化钛纳米材料的制备及其光催化性能提升技术，复合氧化物及其在环境净化、新能源领域中的应用，以及新型光催化材料的探索和表征方法。该课程的开设，有助于增强学生对光催化材料为代表的能源和环境材料相关研究进展的了解，加深学生对功能材料的结构设计、性能表征及其实际应用之间相辅相成关系的理解，激发学生的探索精神，为他们在后续材料领域的工作和研究中奠定基础。课程目标（CourseObjectivesCO)理解光催化技术的基本原理和应用领域。知识目标（CO1)熟悉光催化材料的制备方法和性能调控技术。了解光催化材料领域前沿议题和发展趋势。能够分析和概括光催化材料制备中的基本问题，并根据具体的材料来选择合适的制备方法，并对其形貌、负载形式进行调控设计。能力目标（CO2)运用所学知识进行光催化材料性能提升策略的制定，并探索新型光催化材料开发设计。具备独立分析和解决光催化相关科学问题的能力。培养对以光催化材料为代表的能源与环境材料的兴趣和探索精神。认识光催化材料在现代材料科学中的重要性及其科学性和应用价值。素质、情感价值观目标（CO3）培养对能源与环境材料研究的热情和对未来发展的期待。培养学生的团队合作精神和批判性思维，使其能够在团队中有效沟通和协作。-
1 《光催化技术与应用》课程教学大纲 一、课程概况 课程名称 光催化技术与应用 课程号 1412035 课程英文名称 Introduction to Photocatalysis: From Basic Science to Applications 学时/学分 36/2 课程性质 选修 适用专业 材料化学 课程负责人 刘斌 教学团队 王希成 选用教材及 参考书目 教材：《光催化：环境净化与绿色能源应用探索》，朱永法等著，化学工业出版社，2015 年 主要参考书： 1.《光催化材料及其在环境净化中的应用》，张彭义等著，化学工业出版社，2016 年 2.《新型纳米光催化材料：制备、表征、理论及应用》，潘春旭等著，科学出版社，2017 年 3.《图解光催化技术大全》，（日）桥本和仁，藤岛昭 主编， 邱建荣 朱从善 译，科 学出版社，2007 年 4.《Photocatalysis》， C. A. Bignozzi 主编，Springer, 2011 5.《Heterogeneous Photocatalysis Using Inorganic Semiconductor Solids》，Umar Ibrahim Gaya 著 Springer,2013 课程简介：《光催化技术与应用》是材料化学专业的专业选修课程，课程以光催化技术的基础理论为主 线，结合材料科学的前沿研究，探讨各种光催化材料的制备、性能及其应用。内容包括二氧化钛纳米材 料的制备及其光催化性能提升技术，复合氧化物及其在环境净化、新能源领域中的应用，以及新型光催 化材料的探索和表征方法。该课程的开设，有助于增强学生对光催化材料为代表的能源和环境材料相关 研究进展的了解，加深学生对功能材料的结构设计、性能表征及其实际应用之间相辅相成关系的理解， 激发学生的探索精神，为他们在后续材料领域的工作和研究中奠定基础。 课程目标（Course Objectives, CO) 知识目标（CO1) 理解光催化技术的基本原理和应用领域。 熟悉光催化材料的制备方法和性能调控技术。 了解光催化材料领域前沿议题和发展趋势。 能力目标（CO2) 能够分析和概括光催化材料制备中的基本问题，并根据具体的材料 来选择合适的制备方法，并对其形貌、负载形式进行调控设计。 运用所学知识进行光催化材料性能提升策略的制定，并探索新型光 催化材料开发设计。 具备独立分析和解决光催化相关科学问题的能力。 素质、情感价值观目标（CO3) 培养对以光催化材料为代表的能源与环境材料的兴趣和探索精神。 认识光催化材料在现代材料科学中的重要性及其科学性和应用价 值。 培养对能源与环境材料研究的热情和对未来发展的期待。 培养学生的团队合作精神和批判性思维，使其能够在团队中有效沟 通和协作
PMI讲授法教学4学时11%24学时67%PM2研讨式学习教学方式口PM3案例教学学时%ИPM4翻转课堂8学时22%(PedagogicalMethods,PM)%%PM5混合式教学学时口PM6体验式学习学时考%%口EMI课程作业口EM2单元测试%口EM3课堂辩论试课必DEM6撰写论文/DEM4期中考试%DEM5期末考试%%选实验报告考团EM1课程作业口EM2单元测试ИEM3课堂辩论20%%10%考核方式查课(Evaluation必团EM5撰写论文/Methods,EM)口EM4期末考试%30%40%ИEM6翻转课堂选实验报告%口EM11实验%口EM10课堂互动%口EM12实训自选%口EM13实践口EM14期末考试%2
2 教学方式 （Pedagogical Methods,PM） PM1 讲授法教学 24 学时 67% PM2 研讨式学习 4 学时 11% □PM3 案例教学 学时 % PM4 翻转课堂 8 学时 22% □PM5 混合式教学 学时 % □PM6 体验式学习 学时 % 考核方式 （Evaluation Methods,EM） 考 试 课 必 选 □EM1 课程作业 % □EM 2 单元测试 % □EM3 课堂辩论 % □EM4 期中考试 % □EM5 期末考试 % □EM6 撰写论文/ 实验报告 % 考 查 课 必 选 EM1 课程作业 20% □EM 2 单元测试 % EM3 课堂辩论 10% □EM4 期末考试 % EM5 撰写论文/ 实验报告 40% EM6 翻转课堂 30% 自 选 □EM10 课堂互动 % □EM11 实验 % □EM12 实训 % □EM13 实践 % □EM14 期末考试 %
二、教学大纲的定位说明（一）课程教学目标与任务课程教学目标：知识:1.学生能够理解光催化技术的基本原理和应用领域。2.学生能够熟悉光催化材料的制备方法和性能调控技术，并解释其关键技术和作用机理。3.学生能够归纳并整合所学光催化材料的相关知识，并能追踪前沿课题和发展趋势。能力：1.能够分析和概括光催化材料制备中的基本问题，并根据具体的材料来选择合适的制备方法，并对其形貌、负载形式进行调控设计。2.学生能够运用所学知识进行光催化材料性能提升策略的制定，并探索新型光催化材料开发设计。3.学生具备独立分析和解决光催化相关科学问题的能力。素质：1.学生能够理解并描述能源与环境材料的重要性和应用价值一一培养对以光催化材料为代表的能源与环境材料的兴趣和探索精神。2.学生能够评估不同体系的光催化材料的优劣，对比其在实际应用中的效果一一培养学生的理论与实践相结合的素养和批判性思维。3.学生能够概括和阐述能源与环境材料对社会和科技发展的意义，展望未来的发展方向，并提供相应的例证一一培
3 二、教学大纲的定位说明 （一）课程教学目标与任务 课程教学目标： 知识： 1.学生能够理解光催化技术的基本原理和应用领域。 2.学生能够熟悉光催化材料的制备方法和性能调控技术， 并解释其关键技术和作用机理。 3.学生能够归纳并整合所学光催化材料的相关知识，并能 追踪前沿课题和发展趋势。 能力： 1.能够分析和概括光催化材料制备中的基本问题，并根据 具体的材料来选择合适的制备方法，并对其形貌、负载形式 进行调控设计。 2.学生能够运用所学知识进行光催化材料性能提升策略 的制定，并探索新型光催化材料开发设计。 3.学生具备独立分析和解决光催化相关科学问题的能力。 素质： 1.学生能够理解并描述能源与环境材料的重要性和应用 价值——培养对以光催化材料为代表的能源与环境材料的兴 趣和探索精神。 2.学生能够评估不同体系的光催化材料的优劣，对比其在 实际应用中的效果——培养学生的理论与实践相结合的素养 和批判性思维。 3.学生能够概括和阐述能源与环境材料对社会和科技发 展的意义，展望未来的发展方向，并提供相应的例证——培
养对能源与环境材料研究的热情和对未来发展的期待。4.学生能够通过团队合作完成学习任务和小组项目展示一一培养学生的团队合作精神，使其能够在团队中有效沟通和协作。课程学习任务：1.通过讲授、案例分析、翻转课堂、小组讨论，辨认并描述光催化材料的概念与常见的制备方法。2.通过讲授、翻转课堂和小组讨论，解释和概述光催化材料活性提升的基本方法及其内在机理。3.通过讲授、案例分析和小组讨论，整合所学内容，预测光催化材料的发展趋势。4.通过讲授和互动问答，识别并阐述光催化材料在现代社会和科技中的价值。5.通过讲授、案例分析、翻转课堂和小组讨论，评估不同光催化材料的活性表征方法和应用前景。（二）课程教学目标与培养目标的关系培养目标关系描述支撑强度课程教学目标通过识别光催化材料为代表的能源与环境材料的重要性、兴趣培养目标1中素质1、素质3和未来发展的展望，强化社会主义核心价值观和服务社会的能力
4 养对能源与环境材料研究的热情和对未来发展的期待。 4.学生能够通过团队合作完成学习任务和小组项目展示 ——培养学生的团队合作精神，使其能够在团队中有效沟通 和协作。 课程学习任务： 1.通过讲授、案例分析、翻转课堂、小组讨论，辨认并描 述光催化材料的概念与常见的制备方法。 2.通过讲授、翻转课堂和小组讨论，解释和概述光催化材 料活性提升的基本方法及其内在机理。 3.通过讲授、案例分析和小组讨论，整合所学内容，预测 光催化材料的发展趋势。 4.通过讲授和互动问答，识别并阐述光催化材料在现代社 会和科技中的价值。 5.通过讲授、案例分析、翻转课堂和小组讨论，评估不同 光催化材料的活性表征方法和应用前景。 （二）课程教学目标与培养目标的关系 培养目标 课程教学目标 关系描述 支撑强度 目标 1 素质 1、素质 3 通过识别光催化材料为代表的能 源与环境材料的重要性、兴趣培养 和未来发展的展望，强化社会主义 核心价值观和服务社会的能力。 中
通过光催化材料及技术的知识和知识1、知识2、知识3、能力培养，为解决材料与化学相关强目标2能力1、能力2、能力3的复杂问题提供理论基础和实践技能。通过对新型光催化材料的理论设知识1、知识2、知识3、计、合成和理论分析，培养学生具中目标3能力1、能力2、能力3备科学和工程思维，并考虑经济、环境等多方面的因素。通过团队合作完成学习任务，培养目标4弱素质4学生的沟通交流能力、国际视野、团队合作和组织管理能力。通过对光催化材料及技术的理解知识1、知识2、知识3、和应用、前沿课题的追踪，帮助学中目标5能力1、能力2、能力3、生不断更新和调整核心知识和能素质1、素质2、素质3力，适应技术和社会的发展。课程教学目标毕业要求支撑强度知识1、知识2、知识3、能L要求2指标点1、指标点3力1、能力2、能力3知识1、知识2、知识3、能H要求4指标点2力1、能力2、能力3知识1、知识2、知识3、能L要求5指标点2力1、能力2、能力3H素质1、素质2、素质3要求6指标点2知识1、知识2、知识3、能H要求7指标点1力1、能力2、能力3知识1、知识2、知识3、能H要求7指标点2力1、能力2、能力3（三）支撑课程目标的教学内容与方法5
5 目标 2 知识 1、知识 2、知识 3、 能力 1、能力 2、能力 3 通过光催化材料及技术的知识和 能力培养，为解决材料与化学相关 的复杂问题提供理论基础和实践 技能。 强 目标 3 知识 1、知识 2、知识 3、 能力 1、能力 2、能力 3 通过对新型光催化材料的理论设 计、合成和理论分析，培养学生具 备科学和工程思维，并考虑经济、 环境等多方面的因素。 中 目标 4 素质 4 通过团队合作完成学习任务，培养 学生的沟通交流能力、国际视野、 团队合作和组织管理能力。 弱 目标 5 知识 1、知识 2、知识 3、 能力 1、能力 2、能力 3、 素质 1、素质 2、素质 3 通过对光催化材料及技术的理解 和应用、前沿课题的追踪，帮助学 生不断更新和调整核心知识和能 力，适应技术和社会的发展。 中 课程教学目标 毕业要求 支撑强度 知识 1、知识 2、知识 3、能 力 1、能力 2、能力 3 要求 2 指标点 1、指标点 3 L 知识 1、知识 2、知识 3、能 力 1、能力 2、能力 3 要求 4 指标点 2 H 知识 1、知识 2、知识 3、能 力 1、能力 2、能力 3 要求 5 指标点 2 L 素质 1、素质 2、素质 3 要求 6 指标点 2 H 知识 1、知识 2、知识 3、能 力 1、能力 2、能力 3 要求 7 指标点 1 H 知识 1、知识 2、知识 3、能 力 1、能力 2、能力 3 要求 7 指标点 2 H （三）支撑课程目标的教学内容与方法