《薄膜材料与薄膜技术》教学大纲课程类别（必修/选修）：专业选修课程名称：薄膜材料与薄膜技术课程英文名称：ThinFilmMaterialsandThinFilmTechnology总学时/周学时/学分：27/3/1.5其中实验/实贱学时：0先修课程：高等数学、大学物理、材料科学基础、材料分析方法等后续课程支撑：材料制备方法、真空技术、毕业设计等授课地点：松山湖校区6E-402授课时间：周一/5-7节授课对象：2017级金属材料工程1-2班开课学院：材料科学与工程任课教师姓名/职称，祝闻/讲师，李康/讲师答疑时间、地点与方式：1.通过微信、QQ、电子邮件等线上答疑：2.习题课，安排集中答疑：3.每次上课的课间和课后，采用一对一的问答方式，课程方式：开卷（）团卷（）课程论文（V）其它（）使用教材：唐伟忠。《薄膜材料制备原理、技术及应用》（第2版）冶金工业出版社教学参考资料：田民波主《薄膜技术与薄膜材料》，清华大学出版社辛煜，叶超，《固体薄膜材料与制备技术》，科学出版社杨邦朝，王文生，《薄膜物理与技术》，电子科技大学出版社M.Oring.《MaterialScienceOfThinFilms-Deposition&Structure》世图影印版课程商介：薄膜材料及其加工技术在航空航天、电子信息、机械工程、能源、生物医学等国民经济主要行业和领域中发挥者越来越重要的作用。本课程面向所有理工课高年级本科生及研究生，课程主要包括薄膜制备的真空技术基础，薄膜的物理气相沉积，薄膜的化学气相沉积，薄膜的生长过程和薄膜结构，薄膜的表征方法和薄膜材料及其应用等六部分内容。课程的开设旨在引导学生了解薄膜材料和薄膜技术的发展概况，初步掌握真空技术的相关知识和薄膜制备方法及技术体系，理解薄膜积过程中工艺参数对薄膜结构、成分、内应力等的影响，掌握薄膜结构的表征方法：为薄膜材料的制备和应用研究奠募定
《薄膜材料与薄膜技术》教学大纲 课程名称：薄膜材料与薄膜技术 课程类别（必修/选修）：专业选修 课程英文名称：Thin Film Materials and Thin Film Technology 总学时/周学时/学分：27/3/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学、大学物理、材料科学基础、材料分析方法等 后续课程支撑：材料制备方法、真空技术、毕业设计等 授课时间：周一/5-7 节 授课地点：松山湖校区 6E-402 授课对象：2017 级金属材料工程 1-2 班 开课学院：材料科学与工程 任课教师姓名/职称：祝闻/讲师，李康/讲师 答疑时间、地点与方式：1. 通过微信、QQ、电子邮件等线上答疑； 2.习题课，安排集中答疑；3. 每次上课的课间和课后，采用一对一的问答方式。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（） 使用教材：唐伟忠.《薄膜材料制备原理、技术及应用》（第 2 版） 冶金工业出版社 教学参考资料：田民波主.《薄膜技术与薄膜材料》，清华大学出版社 辛煜，叶超.《固体薄膜材料与制备技术》，科学出版社 杨邦朝，王文生.《薄膜物理与技术》，电子科技大学出版社 M.Oring. 《Material Science Of Thin Films-Deposition & Structure》世图影印版 课程简介： 薄膜材料及其加工技术在航空航天、电子信息、机械工程、能源、生物医学等国民经济主要行业和领域中发挥着越来越重要的作用。本课程面向所有理 工课高年级本科生及研究生，课程主要包括薄膜制备的真空技术基础，薄膜的物理气相沉积，薄膜的化学气相沉积，薄膜的生长过程和薄膜结构，薄膜 的表征方法和薄膜材料及其应用等六部分内容。课程的开设旨在引导学生了解薄膜材料和薄膜技术的发展概况，初步掌握真空技术的相关知识和薄膜制 备方法及技术体系，理解薄膜沉积过程中工艺参数对薄膜结构、成分、内应力等的影响，掌握薄膜结构的表征方法，为薄膜材料的制备和应用研究奠定
基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点掌握数学知识，具有较强的数学计目标1（知识目标）：算能力：并能将其用于解决金属材掌握薄膜材料的定义、分类、制备、形成过程、C1.应用数学、基础科学以及金属材料工程专业知识的能力。料制备、加工领域的复杂工程间成分、结构综合性能：熟悉薄膜材料沉积装备的题。原理及技术手段。具有综合运用所学的数学，自然科学和工程科学的基本原理分析解C2.设计与执行实验，以及分析与解释数据的能力。决金属材料制备、加工领域的复杂C3.从事制造业领域所需金属材料工程专业技能、技术及使用软目标2（能力目标）工程问题：能够针对金属材料领域硬件工具的能力。掌握薄膜材料制备方法，装备的基本原理与基本的复杂工程问题，设计满足特定需C4.制造业基础零部件材料性能的检测方法、工艺流程的设计能操作：使用常用物理气相沉积和化学气相沉积法求的解决方案或工艺流程：掌握自力。能进行简单薄膜材料的制备。然科学的基本原理及方法，具备实C5.项目管理、有效沟通协调与团队合作能力。验设计、数据分析和总结规律的能C6.发掘、分析与解决复杂金属材料工程问题的能力。力
基础。 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）： 掌握薄膜材料的定义、分类、制备、形成过程、 成分、结构综合性能；熟悉薄膜材料沉积装备的 原理及技术手段。 掌握数学知识，具有较强的数学计 算能力；并能将其用于解决金属材 料制备、加工领域的复杂工程问 题。 C1.应用数学、基础科学以及金属材料工程专业知识的能力。 目标 2（能力目标） 掌握薄膜材料制备方法，装备的基本原理与基本 操作；使用常用物理气相沉积和化学气相沉积法， 能进行简单薄膜材料的制备。 具有综合运用所学的数学，自然科 学和工程科学的基本原理分析解 决金属材料制备、加工领域的复杂 工程问题；能够针对金属材料领域 的复杂工程问题，设计满足特定需 求的解决方案或工艺流程；掌握自 然科学的基本原理及方法，具备实 验设计、数据分析和总结规律的能 力。 C2.设计与执行实验，以及分析与解释数据的能力。 C3.从事制造业领域所需金属材料工程专业技能、技术及使用软 硬件工具的能力。 C4.制造业基础零部件材料性能的检测方法、工艺流程的设计能 力。 C5.项目管理、有效沟通协调与团队合作能力。 C6.发掘、分析与解决复杂金属材料工程问题的能力
了解与金属材料工程相关的职业目标3（素质目标）和行业的生产、设计、研究与开发培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、的法律法规：能够正确和客观的评C7.认识科技发展现状与趋势，了解工程技术对环境、社会及全探究科学的学习态度和思想意识：养成理论联系球的影响，并培养持续学习的习惯与能力。价针对复杂工程向题的金属材料实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态工程专业工程实践对环境、社会可度和职业道德。持续发展的影响。理论教学进程表教学模式教学内容（重点、难点、课程思政教学方支撑课程周次教学主题授课教师学时数学生学习预期成果（线上/混作业安排融入点）法目标合式/线下重点：薄膜的定义、分类。课程思政作业：要求学生1.能够了解薄膜材难点：薄膜的分类，真空技术与目标1料的定义及特点每人至少阅读课堂讲绪论及薄膜薄膜材料与技术的关系。目标2两篇与薄膜材1-2制备的真空祝闻4线下授+随堂2.能够了解真空技课程思政融入点：介绍薄膜材料目标3料发展有关的技术基础提问术与薄膜材料与技的研究进展，和我国在薄膜材料文章或书籍术的关系上的最新成果，激发学生的爱国情怀
目标 3（素质目标） 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；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。 了解与金属材料工程相关的职业 和行业的生产、设计、研究与开发 的法律法规；能够正确和客观的评 价针对复杂工程问题的金属材料 工程专业工程实践对环境、社会可 持续发展的影响。 C7.认识科技发展现状与趋势，了解工程技术对环境、社会及全 球的影响，并培养持续学习的习惯与能力。 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） 学生学习预期成果 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 1-2 绪论及薄膜 制备的真空 技术基础 祝闻 4 重点：薄膜的定义、分类。 难点：薄膜的分类，真空技术与 薄膜材料与技术的关系。 课程思政融入点：介绍薄膜材料 的研究进展，和我国在薄膜材料 上的最新成果，激发学生的爱国 情怀。 1. 能够了解薄膜材 料的定义及特点 2. 能够了解真空技 术与薄膜材料与技 术的关系 线下 课堂讲 授+随堂 提问 课程思政作 业：要求学生 每人至少阅读 两篇与薄膜材 料发展有关的 文章或书籍 目标 1 目标 2 目标 3
课程思政作重点：物理气相沉积方法及装备业：要求学生1.熟练掌握物理气目标1每人至少阅读难点：物理气相沉积镀膜原理相沉积方法及装备课堂讲两篇与薄膜材目标2薄膜的物理课程思政融入点：介绍国内外镀2-32.能够理解物理气线下授+小组祝闻5料物理气相沉气相沉积目标3膜装备的优缺点及国内龙头企讨论相沉积镀膜原理积相关的文章业的最新产品，建立学生的科研或书籍自信。重点：化学气相沉积反应的类课程思政作型、气相沉积装备和技术。业：要求学生1.熟练掌握化学气目标1每人至少阅读难点：化学气相沉积反应过程的相沉积方法及装备课堂讲两篇与薄膜材目标2薄膜的化学热力学和动力学。线下4-5祝闻4授+小组2.能够理解化学气料化学气相沉气相沉积目标3课程思政融入点：运用辩证法讨论相沉积反应过程的积相关的文章讨论不同化学气相沉积装备的热力学和动力学或书籍特点，培养学生的辩证看待事物的思维习惯。要求学生每人重点：薄膜生长过程、形核理论、1.熟练掌握薄膜生目标1薄膜的生长课堂讲至少查阅两篇薄膜结构。长过程、形核理论、5-6线下过程和薄膜祝闻4授+小组目标2关于薄膜生长薄膜结构难点：薄膜中的应力与薄膜附着结构讨论过程、结构和目标3力。2.能够理解薄膜中成分分析的文
2 - 3 薄膜的物理 气相沉积 祝闻 5 重点：物理气相沉积方法及装备 难点：物理气相沉积镀膜原理 课程思政融入点：介绍国内外镀 膜装备的优缺点及国内龙头企 业的最新产品，建立学生的科研 自信。 1. 熟练掌握物理气 相沉积方法及装备 2. 能够理解物理气 相沉积镀膜原理 线下 课堂讲 授+小组 讨论 课程思政作 业：要求学生 每人至少阅读 两篇与薄膜材 料物理气相沉 积相关的文章 或书籍 目标 1 目标 2 目标 3 4 - 5 薄膜的化学 气相沉积 祝闻 4 重点：化学气相沉积反应的类 型、气相沉积装备和技术。 难点：化学气相沉积反应过程的 热力学和动力学。 课程思政融入点：运用辩证法， 讨论不同化学气相沉积装备的 特点，培养学生的辩证看待事物 的思维习惯。 1. 熟练掌握化学气 相沉积方法及装备 2. 能够理解化学气 相沉积反应过程的 热力学和动力学 线下 课堂讲 授+小组 讨论 课程思政作 业：要求学生 每人至少阅读 两篇与薄膜材 料化学气相沉 积相关的文章 或书籍 目标 1 目标 2 目标 3 5 - 6 薄膜的生长 过程和薄膜 结构 祝闻 4 重点：薄膜生长过程、形核理论、 薄膜结构。 难点：薄膜中的应力与薄膜附着 力。 1. 熟练掌握薄膜生 长过程、形核理论、 薄膜结构 2. 能够理解薄膜中 线下 课堂讲 授+小组 讨论 要求学生每人 至少查阅两篇 关于薄膜生长 过程、结构和 成分分析的文 目标 1 目标 2 目标 3
献。的应力与薄膜附着力1.熟练掌握薄膜厚要求学生每人目标1度的测量方法、薄至少查阅两种重点：薄膜厚度的测量方法、薄课堂讲目标2薄膜的表征以上薄膜材料膜结构的表征方法膜结构的表征方法。6-7线下授+小组祝闻/李康14方法目标3的表征方法讨论难点：薄膜成分的测量方法。2.能够理解薄膜成分的测量方法重点：装饰功能薄膜、机械功能薄膜、物理机械薄膜、特殊功能1.能够了解不同功课程思政作薄膜、材料表面微细加工技术。能的薄膜材料及应业：要求学生目标1用。每人至少阅读难点：特殊功能薄膜、材料表面课堂讲目标2功能薄膜材两篇与薄膜材8线下授+小组祝闻/李康微细加工技术。32.能够了解金刚石料及其应用目标3料应用相关的讨论薄膜、集成电路中课程思政融入点：介绍中国芯制文章或书籍的薄膜材料、磁记造过程中薄膜沉积等关键技术录薄膜等的制备的重要性，激发学生的爱国情怀。目标11.、学会查阅文献学生根据拟定学术报告主题，查模拟学术会翻转课祝闻/李康阅文献，提前准备学术报告PPT，线下综合性作业目标2132.学会制作学术议报告堂并在课堂上进行报告。报告PPT目标3
的应力与薄膜附着 力 献。 6-7 薄膜的表征 方法 祝闻/李康 4 重点：薄膜厚度的测量方法、薄 膜结构的表征方法。 难点：薄膜成分的测量方法。 1. 熟练掌握薄膜厚 度的测量方法、薄 膜结构的表征方法 2. 能够理解薄膜成 分的测量方法 线下 课堂讲 授+小组 讨论 要求学生每人 至少查阅两种 以上薄膜材料 的表征方法 目标 1 目标 2 目标 3 8 功能薄膜材 料及其应用 祝闻/李康 3 重点：装饰功能薄膜、机械功能 薄膜、物理机械薄膜、特殊功能 薄膜、材料表面微细加工技术。 难点：特殊功能薄膜、材料表面 微细加工技术。 课程思政融入点：介绍中国芯制 造过程中薄膜沉积等关键技术 的重要性，激发学生的爱国情 怀。 1. 能够了解不同功 能的薄膜材料及应 用。 2. 能够了解金刚石 薄膜、集成电路中 的薄膜材料、磁记 录薄膜等的制备 线下 课堂讲 授+小组 讨论 课程思政作 业：要求学生 每人至少阅读 两篇与薄膜材 料应用相关的 文章或书籍 目标 1 目标 2 目标 3 9 模拟学术会 议报告 祝闻/李康 3 学生根据拟定学术报告主题，查 阅文献，提前准备学术报告PPT， 并在课堂上进行报告。 1. 学会查阅文献 2. 学 会 制作 学 术 报告 PPT 线下 翻转课 堂 综合性作业 目标 1 目标 2 目标 3