材料制备加工与器件设计实践教学大纲

材料制备加工与器件设计实践

Material Preparation and Design of Devices

课程类别

专选

课程编码

MSE310

开课单位

材料科学与工程学院

学分

2

学时

72

授课年级

2016

面向专业/大类

材料物理Materials Physics,高分子材料与工程Macromolecular Materials and Engineering,材料化学Materials Chemistry

课程负责人

周剑

先修课程

是否为一年级大类基础课程，且期末考核形式为“考试”

否

课程目的与

教学基本要求

（应与课程思政相结合，体现思政要求）

（1）以薄膜、纤维及气凝胶为材料的基本形式，牢固掌握材料制备加工的各种方法和基本知识，培养学生发现问题、解决问题的基本能力。

（2）牢固掌握常用材料制备和加工设备，并具有初步设计器件能力，一般理解材料性质与最终器件性能的关系。

（3）以直观演示的形式，使学生了解材料的形态结构和相互关系、制备加工的过程及基本规律。

（4）以具体实验操作主体，使学生通过现象观察、数据记录、计算、分析直至得出被验证的原理、结论的实践过程。

（5）在给定实验目的、要求和实验条件前提下，学生能够自行设计实验方案并加以实现。

（6）教师们通过将已有的科研成果转化为实践教学内容，让学生面对开放性的问题（或者通过自己发现问题）并自行不断探索解决方案。

周次

主要教学内容

学时分配

课程思政元素（没有填“无”）

其他需备注说明的情况

第 1 周

薄膜的制备方法

1. 薄膜材料的分类介绍及制备薄膜的基本方法（1学时）

2. 纳米及微米薄膜的制备与表征（7学时）

主要选择旋涂、滴落涂布、化学气相合成等几种制备方法

8

课堂教学中让学生牢固掌握国内外先进材料科学及其最新进展，培养学生在材料科学方向的国际视野。让材料专业学生了解到中国发展材料科学的紧迫感和自身的历史使命。教师们通过将已有的科研成果转化为课堂教学内容，并以多个项目实例帮助学生理解和掌握关键材料的最新进展和未来发展方向。

第 2 周

导电高分子薄膜材料在器件中的应用与实践

1. 导电高分子薄膜的湿气发电应用及器件设计（4学时）

2. 导电高分子透明薄膜在电致变色上的应用及器件设计（4学时）

8

无

第 3 周

碳纳米材料的化学气相沉积法合成及表征

1. 碳纳米材料的化学气相沉积法合成（4学时）

2. 碳纳米材料的提纯与拉曼光谱表征（4学时）

8

课程结束前1-3分钟，结合古诗词教育资源总结课堂内容，培养学生道德情操，树立为国奉献精神。

第 4 周

纤维的加工与表征（1）

1. 纤维的分类、纤维加工的方法及工业化（1学时）

2.微米纤维的湿法纺丝加工与表征（7学时）

（1）导电高分子纤维的加工与表征

（2）醋酸纤维素纤维多孔纤维的加工与表征

8

无

第 5 周

纤维的加工与表征（2）

1.复合材料纤维的湿法纺丝加工与表征（4学时）

2.共轴纤维的加工与表征（4学时）

8

无

第 6 周

纤维的加工与表征（3）

1. 离心纤维制备高分子前驱体纤维及无机纳米纤维材料及表征（8）

8

无

第 7 周

气凝胶的制备与表征（1）

1．气凝胶的分类及制备方法（1学时）

2. 导电高分子气凝胶的制备及表征（3学时）

4

结合国家重大需求，产业需求，全面讲述超级绝热材料应用场景，培养学生自主创新精神。

第 8 周

气凝胶的制备与表征（2）

1．碳纳米材料气凝胶的制备及表征（4学时）

2. 复合材料气凝胶的制备及表征（4学时）

8

无

第 9 周

气凝胶的应用与实践（1）

1. 绝热保温气凝胶（4学时）

2. 可加热保温的导电气凝胶（4学时）

8

无

第 10 周

气凝胶的应用与实践（2）

制备弹性导电气凝胶纤维的可行性分析与实践探索（4学时）

4

无