新能源材料概论课程建设实践和思索

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1、新能源材料概论课程建设实践和思索　　摘要：新能源材料与器件本科专业是教育部公布的战略性新兴产业相关专业。作为一个新专业，其相关专业课程建设相对滞后。新能源材料概论课程在该专业培养体系中具有联系学科基础、奠定专业基础、培养专业兴趣的重要专业基础课地位，成都理工大学新能源材料与器件专业在教学实践中，结合自身专业定位，明确了该课程的教学目的，并构建了相匹配的教学内容，取得了良好教学效果。关键词：新能源材料与器件；新能源材料概论；课程建设作者简介：李峻峰（1976-），男，四川会理人，成都理工大学材料与化学化工学院，副教授；邱克辉（1955-）

2、，男，四川资中人，成都理工大学材料与化学化工学院，教授。（四川成都610059）基金项目：本文系四川省“高等教育质量工程”新能源材料与器件专业综合改革项目（项目编号：SZH1109JC02）、四川省“高等教育质量工程”新能源材料与器件专业综合改革项目（项目编号：SZH1109ZY01）的研究成果。中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）03-0083-016当前世界经济的现代化得益于传统化石能源如石油、天然气、煤炭的广泛应用，因此可以说世界经济是建立在化石能源基础之上的经济。然而这一资源载体将在21

3、世纪上半叶迅速地接近枯竭，大力发展新能源取代传统化石能源，进行一场新的工业革命，不仅是出于人类生存的基本需求，更是世界经济获得可持续发展的必然需要。[1，2]因此新能源技术必将是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一，而新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。新能源材料与器件本科专业是为适应我国新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业发展需要而设置。教育部于2010年公布的战略性新兴产业相关专业是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉，以能量转换与存储材料及其

4、器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴产业紧缺专业。[3，4]尽管我国多所高校以前有与新能源材料与器件相关方向的专业进行人才培养，但是作为一个进行系统人才培养的新专业，其相关专业课程的建设是相对滞后的，因此设立该专业的各高校均或多或少面临该专业的课程建设问题。尤其较多学校均把新能源材料概论作为该专业的重要专业基础课程，因此建设好新能源材料概论课程对于该专业的专业建设和人才培养具有重要意义。一、新能源材料概论课程在专业培养体系中的地位6成都理工大学新能源材料与器件专业的培养目标是：培养适应国家战略性新兴产业需要，具备坚实的材料、物理

5、、化学、电子、机械等学科基础，系统掌握新能源材料、新能源器件设计与制造工艺、测试技术与质量评价、新能源系统与工程等方面的专业基本理论与基本技能的应用研究型人才。为达到这一专业培养目标，所构建的课程体系中，新能源材料概论课程处于联系该专业的学科基础课程（如高等数学、大学物理、大学化学等）与专业核心课程（如材料科学基础、半导体物理与器件、新能源转换与控制技术等）的重要位置，也是该专业同学接触专业方向内容的第一门专业课程。因此新能源材料概论课程具有联系学科基础与专业基础、建立初步专业知识框架奠定专业基础、培养初步专业基础知识和专业兴趣的重要作

6、用。二、课程教学内容体系建设根据新能源材料概论课程在专业培养体系中的重要作用，该课程教学应该达到如下目的：培养学生建立起新能源材料与器件的学科知识框架，掌握新能源材料相关的重要基本概念和基础知识，了解主要代表性新能源材料的成分、结构、工艺、性能及其关系，了解新能源材料的国内外发展动态，为进一步学习专业知识打下坚实的基础。为了实现这一教学目标，笔者设计的新能源材料概论课程内容结构如图1所示。6对于新能源材料概论的课程内容，在教学实践中首先从介绍能源着手，包括能源的定义与分类、世界能源结构、中国能源现状、能源危机问题等；其次引入新能源问题，

7、包括新能源的概念、分类、特点、各种新能源简介等；再次介绍材料相关基础知识，包括材料的概念与分类、材料科学与工程的四要素即材料的组成、结构、合成与加工、性能与应用性能及其相互关系等；然后在以上知识基础上介绍新能源材料，包括新能源材料概念、分类、任务与面临的课题等；最后分章介绍目前主要的一些新能源材料如发光材料与半导体照明发光材料、金属氢化物镍电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、核能材料、相变储能材料等。在这些新能源材料的介绍中通常以相关新能源器件工作原理入手，通过原理介绍引出相关器件的核心材料，再对所涉及材料的成分、结构、合成与加工技

8、术、性能与应用性能特点等分别介绍。在上述课程课程内容具体实施中，必须坚持强化“三基”（即基本概念、基本理论、基本知识），同时保证知识的系统性、新颖新和前沿性，以达到奠定专业基础、培养专业兴趣的教学目标。根据