信阳师范学院 2015版培养方案 新能源科学与工程专业 课程教学大纲 物理电子工程学院 2015年8月
信阳师范学院 2015 版培养方案 新能源科学与工程专业 课程教学大纲 物理电子工程学院 2015 年 8 月
目 录 《Fortran语言程序设计》课程教学大纲。 1 《半导体物理基础》课程教学大纲， .15 《薄膜材料与技术》课程教学大纲. .23 《材料科学基础》课程教学大纲 .32 《材科物理性能基础》课程教学大纲 .37 《材科物理与化学》课程教学大纲 《储能原理与技术》课程教学大纲。 .59 《传感器应用基础》课程教学大纲。 82 《大学生心理健康教育》课程教学大纲 .91 《大学生职业发展与就业指导》课程教学大纲 99 《大学物理A》课程教学大纲 …104 《低维材料制备技术》课程教学大纲 119 《电工技术》课程教学大纲… 123 《电子技术基础》课程教学大纲。 135 《风力发电技术与工程》课程教学大纲 154 《固体物理导论》课程教学大纲163 《光电化学转化原理》课程教学大纲… …170 《光伏工程与技术》课程教学大纲 181 《光热工程与技术》课程教学大纲， 197 《机械制图》课程教学大纲… 208 《计算物理学》课程教学大纲 217 《节能减排技术》课程教学大纲 229 《科技写作基础》课程教学大纲 235 《控制工程基础》课程教学大纲… 241 《量子力学基础》课程教学大纲247 《纳米材料与技术》课程教学大纲。 257 《能源材料前沿专题》课程教学大纲 266
1 目 录 《Fortran 语言程序设计》课程教学大纲............................................................................ 1 《半导体物理基础》课程教学大纲................................................................................. 15 《薄膜材料与技术》课程教学大纲................................................................................. 23 《材料科学基础》课程教学大纲..................................................................................... 32 《材料物理性能基础》课程教学大纲.............................................................................. 37 《材料物理与化学》课程教学大纲................................................................................. 45 《储能原理与技术》课程教学大纲................................................................................. 59 《传感器应用基础》课程教学大纲................................................................................. 82 《大学生心理健康教育》课程教学大纲.......................................................................... 91 《大学生职业发展与就业指导》课程教学大纲................................................................ 99 《大学物理 A》课程教学大纲........................................................................................104 《低维材料制备技术》课程教学大纲.............................................................................119 《电工技术》课程教学大纲...........................................................................................123 《电子技术基础》课程教学大纲....................................................................................135 《风力发电技术与工程》课程教学大纲.........................................................................154 《固体物理导论》课程教学大纲....................................................................................163 《光电化学转化原理》课程教学大纲.............................................................................170 《光伏工程与技术》课程教学大纲................................................................................181 《光热工程与技术》课程教学大纲................................................................................197 《机械制图》课程教学大纲...........................................................................................208 《计算物理学》课程教学大纲.......................................................................................217 《节能减排技术》课程教学大纲....................................................................................229 《科技写作基础》课程教学大纲....................................................................................235 《控制工程基础》课程教学大纲....................................................................................241 《量子力学基础》课程教学大纲....................................................................................247 《纳米材料与技术》课程教学大纲................................................................................257 《能源材料前沿专题》课程教学大纲.............................................................................266
《能源环境工程概论》课程教学大纲 .273 《能源生产过程控制》课程教学大纲. …281 《实验方法与数据处理》课程教学大纲， 291 《太阳能电池基础与应用》课程教学大纲， 298 《太阳能热利用技术》课程教学大纲 308 《先进功能材料》课程教学大纲 ,.317 《现代分析技术》课程教学大纲… …333 《新能源材料与技术》课程教学大纲。 337 《新能源材料与器件发展动态》课程教学大纲. 343 《新能源发电并网技术》课程教学大纲， 348 《新能源专业英语》课程教学大纲 355 《能源系统评估原理》课程教学大纲 359 《自动控制基础》课程教学大纲。 365 《专业见习》教学大纲。 .378 《专业实习》教学大纲… 381 《华业设计》教学大纲。 384 《金工实习》教学大纲… 388 《机械制图课程设计》教学大纲 392 《新能源产品设计》教学大纲 397 《光伏工程与技术课程设计》教学大纲 …400
2 《能源环境工程概论》课程教学大纲.............................................................................273 《能源生产过程控制》课程教学大纲.............................................................................281 《实验方法与数据处理》课程教学大纲.........................................................................291 《太阳能电池基础与应用》课程教学大纲......................................................................298 《太阳能热利用技术》课程教学大纲.............................................................................308 《先进功能材料》课程教学大纲....................................................................................317 《现代分析技术》课程教学大纲....................................................................................333 《新能源材料与技术》课程教学大纲.............................................................................337 《新能源材料与器件发展动态》课程教学大纲...............................................................343 《新能源发电并网技术》课程教学大纲.........................................................................348 《新能源专业英语》课程教学大纲................................................................................355 《能源系统评估原理》课程教学大纲.............................................................................359 《自动控制基础》课程教学大纲....................................................................................365 《专业见习》教学大纲..................................................................................................378 《专业实习》教学大纲..................................................................................................381 《毕业设计》教学大纲..................................................................................................384 《金工实习》教学大纲..................................................................................................388 《机械制图课程设计》教学大纲....................................................................................392 《新能源产品设计》教学大纲.......................................................................................397 《光伏工程与技术课程设计》教学大纲.........................................................................400
信阳师范学院物理电子工程学院 《Fortran语言程序设计》课程教学大纲 课程编号：04510313 课程性质：专业方向课 适合专业：新能源科学与工程 先修课程：大学计算机基础 开设学期：第六学期 考核方式：考查或考试 总学时数：54 学分：3 (一)课程教学目标 本课程的教学目标是：通过学习，使学生进一步理解计算机的工作原理： 要求学生掌握程序设计的基本方法：学生应在逻辑思维能力、分析与解决问题 的能力及实践技能方面有所提高。为适应新能源科学与工程的飞速发展及在相 关专业领域的深入学习打下坚实的基础 (二)课程的目的与任务 通过本课程的学习，使学生了解和掌握计算机程序设计的基本概念、基本 知识和基本方法；了解和掌握计算机求解问题的机制和方法：熟练掌握 Fortran语言基本内容、编程技能和开发环境：能熟练运用Fortran语言设计 和编写程序，有效解决本专业中遇到的一些数值计算和数据处理问题：使学生 计算机应用能力得到提高，为专业应用和发展奠定基础。 (三)理论教学的基本要求 ()了解程序设计的基本概念、基本知识和基本方法。 (2)掌握Fortran语言的基本语法内容和程序设计理念。 1
1 信阳师范学院物理电子工程学院 《Fortran 语言程序设计》课程教学大纲 课程编号：04510313 课程性质：专业方向课 适合专业：新能源科学与工程 先修课程：大学计算机基础 开设学期：第六学期 考核方式：考查或考试 总学时数：54 学 分：3 （一）课程教学目标 本课程的教学目标是：通过学习，使学生进一步理解计算机的工作原理； 要求学生掌握程序设计的基本方法；学生应在逻辑思维能力、分析与解决问题 的能力及实践技能方面有所提高。为适应新能源科学与工程的飞速发展及在相 关专业领域的深入学习打下坚实的基础。 （二）课程的目的与任务 通过本课程的学习，使学生了解和掌握计算机程序设计的基本概念、基本 知识和基本方法；了解和掌握计算机求解问题的机制和方法；熟练掌握 Fortran 语言基本内容、编程技能和开发环境；能熟练运用 Fortran 语言设计 和编写程序，有效解决本专业中遇到的一些数值计算和数据处理问题；使学生 计算机应用能力得到提高，为专业应用和发展奠定基础。 （三）理论教学的基本要求 (1) 了解程序设计的基本概念、基本知识和基本方法。 (2) 掌握 Fortran 语言的基本语法内容和程序设计理念
(四)实践教学要求（包括但不限于以下内容） 1、实验教学目的与要求 《Fortran语言程序设计》是一门实践性很强的计算机技术基础课程，上 机实验是本课程教学活动的重要组成部分和必要环节。通过上机实验，使学生 进一步理解、消化、掌握Fortran程序设计的基本原理、基本知识、基本概念 和基本方法，使学生深入了解和学握计算机求解问题的一般过程，熟练掌握程 序设计方法和技能，提高学生使用计算机分析问题和解决问题的能力，提高学 生的计算机综合素质和创新能力。通过上机实验，使学生能熟练使用Fortran 语言设计和编写计算机程序，为进一步使用计算机求解专业问题奠定坚实基 础。 实验教学的具体要求有： (I)掌握Fortran语言基本语法（基本语法、选择结构、循环结构、数组、 子程序、文件读写、指针)。 (②)熟悉Fortran程序的开发环境，能设计和编写Fortran程序。 (3)能结合本专业实际，使用Fortran解决有关数值计算和数据处理问题。 2、实验课程内容设置和学时分配 实验项 学时 实验项目名称 实验内容提要 实验每组必开/ 目编号 分配 类型 人数 选开 1.He11 o word程 Fortran语言 0451031301 序： 综合性 必开 基本语法 2.输入输出语句。 1,IF语句： 2.SELECT CASE语 选择、循环结 0451031302 句： 综合性1 必开 构程序设计 3.D0语句： 4.D0 WHILE语句。 1.打开文件读取数 0451031303 文件 据： 综合性 1 必开 2.关闭文件
2 （四）实践教学要求（包括但不限于以下内容） 1、实验教学目的与要求 《Fortran 语言程序设计》是一门实践性很强的计算机技术基础课程，上 机实验是本课程教学活动的重要组成部分和必要环节。通过上机实验，使学生 进一步理解、消化、掌握 Fortran 程序设计的基本原理、基本知识、基本概念 和基本方法，使学生深入了解和掌握计算机求解问题的一般过程，熟练掌握程 序设计方法和技能，提高学生使用计算机分析问题和解决问题的能力，提高学 生的计算机综合素质和创新能力。通过上机实验，使学生能熟练使用 Fortran 语言设计和编写计算机程序，为进一步使用计算机求解专业问题奠定坚实基 础。 实验教学的具体要求有： (1) 掌握 Fortran 语言基本语法（基本语法、选择结构、循环结构、数组、 子程序、文件读写、指针）。 (2) 熟悉 Fortran 程序的开发环境，能设计和编写 Fortran 程序。 (3) 能结合本专业实际，使用 Fortran 解决有关数值计算和数据处理问题。 2、实验课程内容设置和学时分配 实验项 目编号 实验项目名称 实验内容提要 学时 分配 实验 类型 每组 人数 必开/ 选开 0451031301 Fortran 语言 基本语法 1.Hello word 程 序; 2.输入输出语句。 3 综合性 1 必开 0451031302 选择、循环结 构程序设计 1.IF 语句； 2.SELECT CASE 语 句； 3.DO 语句； 4.DO WHILE 语句。 3 综合性 1 必开 0451031303 文件 1.打开文件读取数 据； 2.关闭文件。 3 综合性 1 必开
1.函数子程序： 2.子例行程序： 0451031304 子程序 综合性 1 必开 3.递归子程序： 4.内部子程序 1.一维数组的定义 和引用： 0451031305 数组 2.二维数组的定义 综合性 必开 和引用： 3.动态数组。 1.结构体： 0451031306 结构体和指针 综合性 1 必开 2.指针与链表 3、实验报告 在做完每个实验后，要求写出详细的实验报告。包括实验内容、流程图、 心得和体会等。 (五)教学学时分配数 学时分配 章次 各章名称 总学时 讲课实验上机课外小计 绪论 2 Fortran语言基础 3 顺序结构程序设计 4 选择结构程序设计 循环结构程序设计 5 6 数组 7 子程序 结构体与指针 文件 6 总计 54 54 (六)大纲内容 第一章绪论
3 0451031304 子程序 1.函数子程序； 2.子例行程序； 3.递归子程序； 4.内部子程序。 3 综合性 1 必开 0451031305 数组 1.一维数组的定义 和引用； 2.二维数组的定义 和引用； 3.动态数组。 3 综合性 1 必开 0451031306 结构体和指针 1.结构体； 2.指针与链表。 3 综合性 1 必开 3、实验报告 在做完每个实验后，要求写出详细的实验报告。包括实验内容、流程图、 心得和体会等。 （五）教学学时分配数 章次 各章名称 总学时 学时分配 讲课 实验 上机 课外 小计 1 绪论 6 6 6 2 Fortran 语言基础 7 4 3 7 3 顺序结构程序设计 3 2 1 3 4 选择结构程序设计 5 4 1 5 5 循环结构程序设计 5 4 1 5 6 数组 7 4 3 7 7 子程序 7 4 3 7 8 结构体与指针 8 5 3 8 9 文件 6 3 3 6 总计 54 36 18 54 （六）大纲内容 第一章 绪论
教学目的：学生认识到学习该课程的重要性，明确学习该课程的方法，了解和 掌握程序设计基础知识。 教学要求： (1)了解程序设计方法学： (②)了解结构化程序设计方法： (③)了解面向对象程序设计方法： (4)掌握算法的含义及其特征： (5)掌握算法的表示方法。 教学内容： 1.1程序设计方法学简介： 1.2结构化程序设计方法： 1.3面向对象程序设计方法： 1.4算法的含义及其特征： 1.5算法的表示。 教学提示：学生首次接触相关的概念，会感觉比较抽象，用日常生活中简单的 事举例描述相关的概念。 教学重点和难点： 重点：算法的表示-一给出一个实际问题如何用算法表示出其解决方法。 难点：什么是面向对象程序设计方法，以及它与结构化程序设计方法的区 别。 学法指导：将实际问题的解决方案画成流程图，训练自己的逻辑思维能力。 作业： 1.简述程序设计的步骤。 2。什么是算法？它有何特征？如何描述算法？ 小结：本章主要讲授程序设计方法学和算法的基本知识，同时让学生明确该课 程的学习方法。 授课方式：讲授。 第二章Fortran语言基础 教学目的：要求学生会编写和运行简单的Fortran程序。 教学要求：
4 教学目的：学生认识到学习该课程的重要性，明确学习该课程的方法，了解和 掌握程序设计基础知识。 教学要求： (1) 了解程序设计方法学； (2) 了解结构化程序设计方法； (3) 了解面向对象程序设计方法； (4) 掌握算法的含义及其特征； (5) 掌握算法的表示方法。 教学内容： 1.1 程序设计方法学简介； 1.2 结构化程序设计方法； 1.3 面向对象程序设计方法； 1.4 算法的含义及其特征； 1.5 算法的表示。 教学提示：学生首次接触相关的概念，会感觉比较抽象，用日常生活中简单的 事举例描述相关的概念。 教学重点和难点： 重点：算法的表示--给出一个实际问题如何用算法表示出其解决方法。 难点：什么是面向对象程序设计方法，以及它与结构化程序设计方法的区 别。 学法指导：将实际问题的解决方案画成流程图，训练自己的逻辑思维能力。 作业： 1．简述程序设计的步骤。 2. 什么是算法？它有何特征？如何描述算法？ 小结：本章主要讲授程序设计方法学和算法的基本知识，同时让学生明确该课 程的学习方法。 授课方式：讲授。 第二章 Fortran 语言基础 教学目的：要求学生会编写和运行简单的 Fortran 程序。 教学要求：
l.了解Fortran语言的发展历程； 2.学握至少一种Fortran语言开发环境，了解并会使用其它常见的开发环 境： 3.掌握Fortrans90/95的基本语法要求，会独立编写运行简单程序。 教学内容： 2.1 Fortran语言的发展历程： 2.2 Fortran语言的开发环境： 2.3 Fortran语言基础： 2.3.1字符集与保留字： 2.3.2基本数据类型： 2.3.3常量： 2.3.4变量： 2.3.5运算符与表达式： 2.3.6语句： 2.3.7系统内部函数简介。 教学提示：本章涉及许多新的软件，需要给学生们详细介绍。 教学重点和难点： 重点：Fortran语言基本语法。 难点：Fortran语言开发环境的使用。 学法指导：Fortran语言开发环境的使用和基本语法都需要大量的练习才能真 正掌握。 作业： l.Fortran语言有哪两种书写格式？ 2.列出至少3种Fortran语言开发环境 3.简述符号常量与变量的区别？ 4.下列符号中为合法的FORTRAN90标识符的有哪些？ (1)A123B (2)M%10(3)XC2 (4)5Yz(5) X+Y (6)F() (7)C0s() (8)A.2 (9)‘A'ONE (10)U.S.S.R (11)min*2(12）PRINT 5
5 1. 了解 Fortran 语言的发展历程； 2. 掌握至少一种 Fortran 语言开发环境，了解并会使用其它常见的开发环 境； 3. 掌握 Fortran90/95 的基本语法要求，会独立编写运行简单程序。 教学内容： 2.1 Fortran 语言的发展历程； 2.2 Fortran 语言的开发环境； 2.3 Fortran 语言基础； 2.3.1 字符集与保留字； 2.3.2 基本数据类型； 2.3.3 常量； 2.3.4 变量； 2.3.5 运算符与表达式； 2.3.6 语句； 2.3.7 系统内部函数简介。 教学提示：本章涉及许多新的软件，需要给学生们详细介绍。 教学重点和难点： 重点：Fortran 语言基本语法。 难点：Fortran 语言开发环境的使用。 学法指导：Fortran 语言开发环境的使用和基本语法都需要大量的练习才能真 正掌握。 作业： 1. Fortran 语言有哪两种书写格式？ 2. 列出至少 3 种 Fortran 语言开发环境。 3．简述符号常量与变量的区别？ 4. 下列符号中为合法的 FORTRAN 90 标识符的有哪些? (1) A123B (2) M%10 (3) X_C2 (4) 5YZ (5) X+Y (6) F(X) (7) COS(X) (8) A.2 (9) ‘A’ONE (10) U.S.S.R. (11) min*2 (12) PRINT
5.下列数据中哪一些是合法的FORTRAN常量？ (1)9,87 (2).0 (3)25.82 (4)-356231 (5)3.57*E2 (6)3.57E2.1 (7)3.57E+2 (8) 3,57E-2 小结：本章主要介绍了Fortrans90/95的开发环境和基本语法要求，是后续课程 的基础。 授课方式：讲授 第三章顺序结构程序设计 教学目的：要求学生掌握顺序结构程序的编写方法。 教学要求： 1.了解什么是顺序结构、什么是选择结构、什么是循环结构： 2.学握表控输入/输出语句： 3.掌握可控格式输入/输出语句： 4.可以独立编程解决简单的实际问题。 教学内容： 3.1结构化程序的三种基本结构：顺序、选择、循环： 3.2表控输入/输出语句： 3.3可控格式输入/输出语句： 3.4程序举例。 教学提示：注意表控格式输入/输出和无格式的区别。 教学重点和难点： 重点：输入/输出类型。 难点：可控格式输入/输出语句， 学法指导：把几种格式输入输出作比较，总结规律，便于记忆。 作业： 1.阅读下列FORTRAN程序： P1=3.14159265 RITE(*’(7.4))PI END 6
6 5. 下列数据中哪一些是合法的 FORTRAN 常量？ (1) 9,87 (2) .0 (3) 25.82 (4) -356231 (5) 3.57*E2 (6) 3.57E2.1 (7) 3.57E+2 (8) 3,57E-2 小结：本章主要介绍了 Fortran90/95 的开发环境和基本语法要求，是后续课程 的基础。 授课方式：讲授 第三章 顺序结构程序设计 教学目的：要求学生掌握顺序结构程序的编写方法。 教学要求： 1.了解什么是顺序结构、什么是选择结构、什么是循环结构； 2.掌握表控输入/输出语句； 3.掌握可控格式输入/输出语句； 4.可以独立编程解决简单的实际问题。 教学内容： 3.1 结构化程序的三种基本结构：顺序、选择、循环； 3.2 表控输入/输出语句； 3.3 可控格式输入/输出语句； 3.4 程序举例。 教学提示：注意表控格式输入/输出和无格式的区别。 教学重点和难点： 重点：输入/输出类型。 难点：可控格式输入/输出语句。 学法指导：把几种格式输入输出作比较，总结规律，便于记忆。 作业： 1. 阅读下列 FORTRAN 程序： PI=3.14159265 WRITE (*,'(F7.4) ') PI END
程序运行后输出结果是(） A)3.142B)3.1415C)0.31416D)3.1416 2.当执行下列语句时在终端上键入123456.789，问该语句执行后X,Y,Z 的值是什么？ READ (100)X,Y,Z 100 FORMAT(3F4.2) 3.下列输出语句行中正确的是() A)WRITE(*,*)(A(K,L),K=1,3,L=1,3) B)WRITE(*,*)A(K,L),K=1,3,L=1,3 C)RITE(*,*)(A(K,L),K=1,3),L=1,3) D)WRITE(*,)(A(K,L),K=1,3),L=1,3 小结：本章主要介绍了顺序结构程序的写法，以及Fortran的输入输出格式。 投课方式：讲授 第四章选择结构程序设计 教学目的：要求学生掌握选择结构程序的编写方法。 教学要求： 1.掌握IF语句的用法： 2.掌握SELECT CASE语句的用法： 3.学会选择语句的嵌套： 4.可独立编写选择结构的程序解决简单问题。 教学内容： 4.1IF语句： 4.2 SELECT CASE语句： 4.3选择语句的嵌套： 4.4程序举例。 教学提示：在实际的程序编写过程中，程序执行的顺序完全与语句在程序中排 列次序一致的情况是非常少见的，绝大多数情况下程序执行的流程需要根据给 定的条件作逻辑判断，再根据判断的结果决定执行哪种操作。在使用嵌套是， 必须分清嵌套的分支，不能混乱。 教学重点和难点：
7 程序运行后输出结果是( ) A) 3.142 B) 3.1415 C) 0.31416 D) 3.1416 2. 当执行下列语句时在终端上键入 123456.789，问该语句执行后 X，Y，Z 的值是什么？ READ (*，100)X，Y，Z 100 FORMAT(3F4.2) 3.下列输出语句行中正确的是( ) A) WRITE(*，*)(A(K，L)，K=1，3，L=1，3) B) WRITE(*，*)A(K，L)，K=1，3，L=1，3 C) WRITE(*，*)((A(K，L)，K=1，3)， L=1，3) D) WRITE(*，*)(A(K，L)，K=1，3)，L=1，3 小结：本章主要介绍了顺序结构程序的写法，以及 Fortran 的输入输出格式。 授课方式：讲授 第四章 选择结构程序设计 教学目的：要求学生掌握选择结构程序的编写方法。 教学要求： 1.掌握 IF 语句的用法； 2.掌握 SELECT CASE 语句的用法； 3.学会选择语句的嵌套； 4.可独立编写选择结构的程序解决简单问题。 教学内容： 4.1 IF 语句； 4.2 SELECT CASE 语句； 4.3 选择语句的嵌套； 4.4 程序举例。 教学提示：在实际的程序编写过程中，程序执行的顺序完全与语句在程序中排 列次序一致的情况是非常少见的，绝大多数情况下程序执行的流程需要根据给 定的条件作逻辑判断，再根据判断的结果决定执行哪种操作。在使用嵌套是， 必须分清嵌套的分支，不能混乱。 教学重点和难点：
