《新能源材料技术》教学大纲 课程名称：新能源纳米材料与技术 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Nanomaterials and Nanotechnology for new energy 总学时/周学时/学分：16/2/1 其中实验/实战学时：0/0 先修课程：物理化学、化工原理、化工热力学 后续课程支撑：储能原理与技术、氢能源技术 授课时间：1-8周三3-4节 授课地点：松山湖校区6D-103 授课对象：2019能源化学工程1班 开课学院：化学工程与能源技术 任课教师姓名/职称：钟国玉/讲师 答疑时间、地点与方式：周一一周五，课间，课后，12L303 课程考核方式：开卷()闭卷()课程论文（√)其它（) 使用教材：朱继平等主编，《新能源材料技术》，化学工业出版社，第一版 教学参考资料：吴其胜等主编，《新能源材料》，华东理工大学出版社，第二版 李文翠，胡浩权，鲁金明，《能源化学工程概论》，化学工业出版社，2015年 课程简介：新能源材料是面向能源化学工程专业学生开设的专业选修课程。新能源技术的发展日新月异，新能源材料也层出不穷，如何从纷繁的信息中 理清不同新能源领域的技术发展脉络，从材料结构、性能演化的视角理解新能源技术原理、发展现状，并且了解其未来发展方向，对于能源化学工程专 业学生在灵活运用学科基础知识了解新能源、新材料技术发展前沿，强化知识的理解与运用能力以及开阔学术视盱等方面均具有十分重要的作用。本课 程基本洒盖了太阳能技术、氢能技术、新型化学电源技术等新能源技术领域，通过展示各技术领域顶尖研究机构、科技企业的最新成果，重点从材料设 计、制备、应用改进等环节进行梳理，帮助学生建立对新能源材料的全景式理解，能够明白“材料为什么是这样”、“材料的优势与不足有哪些”、“材 料未来的改进方向在哪里”等关键性问，既有专业深度，又兼颜前沿发展，启发学生自主思考。 1
1 《新能源材料技术》教学大纲 课程名称：新能源纳米材料与技术 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Nanomaterials and Nanotechnology for new energy 总学时/周学时/学分：16/2/1 其中实验/实践学时：0/0 先修课程： 物理化学、化工原理、化工热力学 后续课程支撑：储能原理与技术、氢能源技术 授课时间： 1-8 周三 3-4 节 授课地点：松山湖校区 6D-103 授课对象： 2019 能源化学工程 1 班 开课学院： 化学工程与能源技术 任课教师姓名/职称： 钟国玉/讲师 答疑时间、地点与方式：周一~周五，课间，课后，12L303 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（ ） 使用教材：朱继平等主编，《新能源材料技术》，化学工业出版社，第一版 教学参考资料：吴其胜等主编， 《新能源材料》，华东理工大学出版社，第二版 李文翠，胡浩权，鲁金明，《能源化学工程概论》，化学工业出版社， 2015 年 课程简介：新能源材料是面向能源化学工程专业学生开设的专业选修课程。新能源技术的发展日新月异，新能源材料也层出不穷，如何从纷繁的信息中 理清不同新能源领域的技术发展脉络，从材料结构、性能演化的视角理解新能源技术原理、发展现状，并且了解其未来发展方向，对于能源化学工程专 业学生在灵活运用学科基础知识了解新能源、新材料技术发展前沿，强化知识的理解与运用能力以及开阔学术视野等方面均具有十分重要的作用。本课 程基本涵盖了太阳能技术、氢能技术、新型化学电源技术等新能源技术领域，通过展示各技术领域顶尖研究机构、科技企业的最新成果，重点从材料设 计、制备、应用改进等环节进行梳理，帮助学生建立对新能源材料的全景式理解，能够明白“材料为什么是这样”、“材料的优势与不足有哪些”、“材 料未来的改进方向在哪里”等关键性问题，既有专业深度，又兼顾前沿发展，启发学生自主思考
课程敦学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程敏学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标1（知识目标）： 1.掌握能源资源的基本状况，能量的转换及原理：了解常 2能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理， 规能源的最新高效利用技术： 21能够识别和判断复杂能源化工的复 识别、表达、并通过文献研究分析复杂能源化学工 2.熟悉掌握最新的能源技术，包括锂离子电池技术、太阳 杂工程问题的关键环节和影响因素。 程问题，以获得有效结论。 能光电/光催化技术、氢能利用技术、新型电化学能源技术、 生物质能技术等。 目标2（能力目标）： 1.掌握分析、评价能源资源、转换、存储、传统能源技术 3针对能源化学工程生产中的复杂工程问题，能够 的能力： 31能够根据复杂工程问题的特定需求 设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或 2.初步具备运用现有的能源化工知识，解决能源化工领域 确定设计目标。 工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识、考 实际工程问题的能力，特别对新能源技术的基本工程实践 虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素。 能力。 目标3（素质目标）： 4能够基于科学原理并采用科学方法对新型化学电 1.培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科 41能够基于化工专业知识，调研和分 源、生物质能源、氢能等新能源生产过程中复杂工 学的学习态度和思想意识： 析复杂工程问题的解决方案。 程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、 2.养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的 并通过信息综合得到合理有效的结论。 科学态度和职业道德。 2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 1. 掌握能源资源的基本状况，能量的转换及原理；了解常 规能源的最新高效利用技术； 2. 熟悉掌握最新的能源技术，包括锂离子电池技术、太阳 能光电/光催化技术、氢能利用技术、新型电化学能源技术、 生物质能技术等。 2-1 能够识别和判断复杂能源化工的复 杂工程问题的关键环节和影响因素。 2 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理， 识别、表达、并通过文献研究分析复杂能源化学工 程问题，以获得有效结论。 目标 2（能力目标）： 1. 掌握分析、评价能源资源、转换、存储、传统能源技术 的能力； 2. 初步具备运用现有的能源化工知识，解决能源化工领域 实际工程问题的能力，特别对新能源技术的基本工程实践 能力。 3-1 能够根据复杂工程问题的特定需求 确定设计目标。 3 针对能源化学工程生产中的复杂工程问题，能够 设计解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或 工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识、考 虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素。 目标 3（素质目标）： 1. 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科 学的学习态度和思想意识； 2. 养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的 科学态度和职业道德。 4-1 能够基于化工专业知识，调研和分 析复杂工程问题的解决方案。 4 能够基于科学原理并采用科学方法对新型化学电 源、生物质能源、氢能等新能源生产过程中复杂工 程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、 并通过信息综合得到合理有效的结论
理论散学进程表 散学模式 授课教 学时 周次 教学主题 数 敕学内容（重点、难点、课程思政融入点） 支撑课 师 (线上/混合式 教学方法 作业安排 程目标 /线下 重点：能源分类与能量形式：我国能源现 状：新能源与新能源材料： 线上能力培养作 难点：能量形式 课堂讲授 业：讨论我国现在 目标一 1 能源资源概述 钟国玉 课程思政融入点：以新型化学电源的应 线上 与小组讨 存在的能源安全问 用，特别是锂离子电池的应用，结合我国 论 题以及解决方案 特高压输电技术，介绍我国能源发展战 略，激发学生专业兴趣。 重点：能源转换的基本原理：能量的传输 课堂讲授 能量的转换及其原 2 钟国玉 与存储：化学能转化为热能/电能 线上 和小组讨 目标一 型 难点：能源转换的基本原理。 论 煤、石油、天然气、其他二次能源的高效 利用 课堂讲授 常规能源的高效利 3 钟国玉 2 课程思政融入点：介绍我国科学家为高效 线上 和小组讨 目标一 用 利用化石能源所做的务力、培养学生爱国 论 精神。 钟国玉 2 重点：锂电池简介、锂电池原理、锂离子 4 锂电池技术 线上 课堂讲授 线上作业：锂电池 目标二 电池材料、其他锂电池 的基本原理 3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 能源资源概述 钟国玉 2 重点：能源分类与能量形式；我国能源现 状；新能源与新能源材料； 难点：能量形式 课程思政融入点：以新型化学电源的应 用，特别是锂离子电池的应用，结合我国 特高压输电技术，介绍我国能源发展战 略，激发学生专业兴趣。 线上 课堂讲授 与小组讨 论 线 上 能 力 培 养 作 业：讨论我国现在 存在的能源安全问 题以及解决方案 目标一 2 能量的转换及其原 理 钟国玉 2 重点：能源转换的基本原理；能量的传输 与存储；化学能转化为热能/电能 难点：能源转换的基本原理。 线上 课堂讲授 和小组讨 论 目标一 3 常规能源的高效利 用 钟国玉 2 煤、石油、天然气、其他二次能源的高效 利用 课程思政融入点:介绍我国科学家为高效 利用化石能源所做的努力、培养学生爱国 精神。 线上 课堂讲授 和小组讨 论 目标一 4 锂电池技术 钟国玉 2 重点：锂电池简介、锂电池原理、锂离子 电池材料、其他锂电池 线上 课堂讲授 线上作业：锂电池 的基本原理 目标二
难点：锂电池原理 课程思政融入点：1)介绍锂离子电池发 展历史，特别介绍锂离子电池诺贝尔奖获 得者的生平，向学生传递一代代优秀的化 学家克服艰难困苦、勇攀科学高峰的社会 主义核心价值观：2)介绍倒离子电池的 应用与发展状况，激发学生专业兴趣。 重点：太阳能电池原理：硅系太阳能电池： 5 太阳能光电技术 钟国玉 2 线上 课堂讲授 目标二 化合物太阳能电池：染敏太阳能电池 钟国玉 2 重点：光催化原理：光解水制氢：光催化 6 太阳能光化学技术 线上 课堂讲授 目标二 环境处理 燃料电池概述：燃料电池工作原理：质子 交换膜燃料电池。课程思政融入点：1) 作业：燃料电池电 7 燃料电池 钟国玉 线下 课堂讲授 目标三 介绍燃料电池发展历史，特别介绍我国燃 池的工作原理 料电池的发展现状，激发学生兴趣。 作业：结合本专业 重点：邀请知名学者进行前言报告：结合 本专业导师制各组课题进行学术汇报。 翻转课 导师制各组课题进 8 模拟学术会议 钟国玉 2 线下 堂、学术 行PPT汇报。课后 目标三 课程思政融入点：结合实际生产进行职业 报告 选择相关主题撰写 道德款有。 课程论文。 合计 16 课程考核
4 难点：锂电池原理 课程思政融入点：1）介绍锂离子电池发 展历史，特别介绍锂离子电池诺贝尔奖获 得者的生平，向学生传递一代代优秀的化 学家克服艰难困苦、勇攀科学高峰的社会 主义核心价值观；2）介绍锂离子电池的 应用与发展状况，激发学生专业兴趣。 5 太阳能光电技术 钟国玉 2 重点：太阳能电池原理；硅系太阳能电池； 化合物太阳能电池；染敏太阳能电池 线上 课堂讲授 目标二 6 太阳能光化学技术 钟国玉 2 重点：光催化原理；光解水制氢；光催化 环境处理 线上 课堂讲授 目标二 7 燃料电池 钟国玉 2 燃料电池概述；燃料电池工作原理；质子 交换膜燃料电池。课程思政融入点：1） 介绍燃料电池发展历史，特别介绍我国燃 料电池的发展现状，激发学生兴趣。 线下 课堂讲授 作业：燃料电池电 池的工作原理 目标三 8 模拟学术会议 钟国玉 2 重点：邀请知名学者进行前言报告；结合 本专业导师制各组课题进行学术汇报。 课程思政融入点:结合实际生产进行职业 道德教育。 线下 翻转课 堂、学术 报告 作业： 结合本专业 导师制各组课题进 行 PPT 汇报。课后 选择相关主题撰写 课程论文。 目标三 合计 16 课程考核
评价依据及成绩比例(%) 课程目标 支撑毕业要求指标点 作业 翻转课堂 课程论文 权重 目标一 2-1 10 0 20 30 目标二 3-1 10 0 20 30 目标三 4-1 10 20 10 40 总计 30 20 50 100 备注：1)根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2)各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022年2月17日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 伯2 日期：2022年2月22日 5
5 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 翻转课堂 课程论文 权重 目标一 2-1 10 0 20 30 目标二 3-1 10 0 20 30 目标三 4-1 10 20 10 40 总计 30 20 50 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 2 月 17 日 系（部）审查意见： 我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2022 年 2 月 22 日