《高分子材料》教學(xué)大綱

《高分子材料》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03154191課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（理論32學(xué)時(shí)）先修課程：無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)A、材料物理化學(xué)等后續(xù)課程：新能源器件設(shè)計(jì)創(chuàng)新、新能源創(chuàng)新綜合能力訓(xùn)練等適用專業(yè)：新能源材料與器件開(kāi)課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說(shuō)明本課程是新能源材料與器件專業(yè)學(xué)生的專業(yè)選修課。其任務(wù)主要是學(xué)習(xí)高分子材料的基本概念、合成方法、結(jié)構(gòu)性能，熟悉通用高分子材料、功能高分子及復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能及應(yīng)用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生正確理解高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用之間的關(guān)系，掌握高分子材料的基本原理和思維方法，初步具備運(yùn)用知識(shí)解決高分子領(lǐng)域中的工程技術(shù)問(wèn)題，為日后從事高分子材料制備、選擇等應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才打下一定的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握高分子材料基礎(chǔ)概念、基本原理，理解高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用之間的關(guān)系，熟悉常見(jiàn)高分子材料的主要特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域，為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)奠定必要的理論和技能基礎(chǔ)。通過(guò)思政課導(dǎo)入和理論學(xué)習(xí)，在工程實(shí)踐中能堅(jiān)持公眾利益優(yōu)先，具有生態(tài)意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，不斷增強(qiáng)自身的職業(yè)素養(yǎng)。課程目標(biāo)2：能夠依據(jù)高分子材料的制備技術(shù)，運(yùn)用高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能的基本原理，以及通用高分子材料、功能高分子材料的主要特性及使用要求等相關(guān)知識(shí)，分析和解決新能源材料與器件、材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的高分子材料合成、設(shè)計(jì)、材料選擇等過(guò)程中的復(fù)雜工程問(wèn)題，為將來(lái)所從事的專業(yè)工作構(gòu)建必要的高分子材料科學(xué)基本知識(shí)與技能。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《高分子材料》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)新能源材料與器件專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.3掌握相關(guān)自然科學(xué)知識(shí)、工程基礎(chǔ)知識(shí)和思維方法，并能將其應(yīng)用于解決材料科學(xué)與工程專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問(wèn)題。課程目標(biāo)1：課程目標(biāo)1：掌握高分子材料基礎(chǔ)概念、基本原理，理解高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用之間的關(guān)系，熟悉常見(jiàn)高分子材料的主要特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域，為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)奠定必要的理論和技能基礎(chǔ)。通過(guò)思政課導(dǎo)入和理論學(xué)習(xí)，在工程實(shí)踐中能堅(jiān)持公眾利益優(yōu)先，具有生態(tài)意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，不斷增強(qiáng)自身的職業(yè)素養(yǎng)。H2.問(wèn)題分析2.3能夠運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析新能源材料與器件專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問(wèn)題，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)2：能夠依據(jù)高分子材料的制備技術(shù)，運(yùn)用高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能的基本原理，以及通用高分子材料、功能高分子材料的主要特性及使用要求等相關(guān)知識(shí)，分析和解決新能源材料與器件、材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的高分子材料合成、設(shè)計(jì)、材料選擇等過(guò)程中的復(fù)雜工程問(wèn)題，為將來(lái)所從事的專業(yè)工作構(gòu)建必要的高分子材料科學(xué)基本知識(shí)與技能。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.材料科學(xué)概述1.1材料的形成、分類及任務(wù)；1.2材料結(jié)構(gòu)及性能；1.3材料成型工藝與其結(jié)構(gòu)性能的關(guān)系；1.4材料的強(qiáng)化機(jī)制教學(xué)要求：掌握材料的微觀結(jié)構(gòu)分類及其反應(yīng)的特征性能；理解材料結(jié)構(gòu)及性能對(duì)材料加工成型過(guò)程的影響，并掌握常用的材料性能強(qiáng)化方法。重點(diǎn):材料成型工藝與其結(jié)構(gòu)性能的關(guān)系。難點(diǎn):材料微觀結(jié)構(gòu)的理解，微觀結(jié)構(gòu)對(duì)性能及其對(duì)加工成型的影響情況。21、22.高分子材料的制備反應(yīng)2.1高分子與高分子材料2.2連鎖聚合反應(yīng)2.3逐步聚合反應(yīng)教學(xué)要求：掌握自由基聚合、共聚合機(jī)理及特征，陰、陽(yáng)離子聚合機(jī)理和特征，逐步聚合的特征及應(yīng)用；理解常見(jiàn)聚合方法，高分子材料及成型加工的基本概念，定向聚合的方式和特點(diǎn)；了解高分子材料制備的最新進(jìn)展。重點(diǎn)：高分子材料的制備機(jī)理和方法，自由基聚合反應(yīng)，離子聚合反應(yīng)，縮聚和加聚反應(yīng)。難點(diǎn)：各種聚合機(jī)理、聚合方法的實(shí)施和影響因素。81、23.高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能3.1聚合物結(jié)構(gòu)3.2聚合物的分子運(yùn)動(dòng)及物理狀態(tài)3.3高分子材料的力學(xué)性能3.4高分子材料的物理性能3.5高分子材料的化學(xué)性能3.6高分子溶液教學(xué)要求：掌握高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、高分子材料性能的基本指標(biāo)，了解大分子鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)特征，聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變及熔體流動(dòng)等性質(zhì)，典型的力學(xué)、物理、化學(xué)性能指標(biāo)；理解高分子溶液的基本特點(diǎn)及主要應(yīng)用。重點(diǎn)：高分子材料各種結(jié)構(gòu)及性能，能深刻理解并合理運(yùn)用。難點(diǎn)：分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及玻璃化轉(zhuǎn)變；高彈性、粘彈性等力學(xué)性能指標(biāo)；高分子溶液的溶解及特點(diǎn)。61、24.通用高分子材料4.1塑料4.2橡膠4.3纖維4.4膠黏劑及涂料教學(xué)要求：掌握常見(jiàn)通用高分子材料的類型、特征、性質(zhì)、主要應(yīng)用等；理解常見(jiàn)膠黏劑和涂料的基本性質(zhì)和特性；了解通用高分子材料的發(fā)展現(xiàn)狀。重點(diǎn)：塑料的組分、作用、分類及各自特點(diǎn)；橡膠的結(jié)構(gòu)和性能，合成橡膠和通用橡膠的主要應(yīng)用；人造纖維、合成纖維、膠黏劑等材料。難點(diǎn)：各種通用材料的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、性質(zhì)、性能區(qū)別。81、25.功能高分子材料5.1液晶高分子材料5.2吸附性高分子材料5.3感光性高分子材料5.4導(dǎo)電性高分子材料5.5高分子功能膜材料5.6智能高分子材料教學(xué)要求：掌握液晶高分子材料，吸附樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂，離子交換樹(shù)脂，感光高分子材料，高分子膜材料、智能材料等重要材料的性能、制備方法及用途；理解導(dǎo)電高分子等材料的性能及特點(diǎn)；了解高分子功能膜材料及智能高分子材料的應(yīng)用。重點(diǎn)：液晶高分子、吸附樹(shù)脂、離子交換樹(shù)脂、感光高分子、高分子膜材料的功能性質(zhì)。難點(diǎn)：幾種高分子材料的作用機(jī)理。41、26.聚合物共混物6.1聚合物共混物及制備方法6.2主要品種6.3聚合物之間的互溶性6.4聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)6.5聚合物共混物的性能6.6橡膠增韌塑料的增韌機(jī)理教學(xué)要求：掌握聚合物共混物的制備方法，品種，聚合物之間的相容性，聚合物共混物的性能；理解聚合物共混物的形態(tài)類型，互溶性對(duì)形態(tài)的影響，形態(tài)結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法；橡膠增韌塑料的增韌機(jī)理和影響抗沖強(qiáng)度的主要因素；了解非彈性體增韌的機(jī)理和類型。重點(diǎn)：聚合物共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法，共混物的性能；橡膠增韌塑料的增韌機(jī)理和影響抗沖強(qiáng)度的主要因素。難點(diǎn)：聚合物共混物的性能與其組分性能之間的關(guān)系；橡膠增韌塑料的增韌機(jī)理。21、27.聚合物基復(fù)合材料7.1聚合物基宏觀復(fù)合材料7.2聚合物基納米復(fù)合材料教學(xué)要求：掌握宏觀復(fù)合材料的制造及成形方法，性能及應(yīng)用；理解聚合物復(fù)合材料的類型及特點(diǎn)，增強(qiáng)劑的類型和作用。重點(diǎn)：兩種聚合物復(fù)合材料的制備方法和用途。難點(diǎn)：影響聚合物復(fù)合材料性能的各種因素。21、2合計(jì)32五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合課堂討論、實(shí)例分析、視頻觀看等方式，采用啟發(fā)式、討論式等教學(xué)手段促進(jìn)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和原理，分析和解決新能源材料與器件專業(yè)的工程問(wèn)題。同時(shí)，建立線上課程，給學(xué)生提供靈活的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，積極探索教學(xué)方法，結(jié)合高分子材料實(shí)際案例，引入課程思政，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決高分子材料能力，實(shí)現(xiàn)教書育人這個(gè)根本任務(wù)。六、課程資源1.推薦教材：張留成等編.《高分子材料基礎(chǔ)》（第三版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2019.112.參考書：（1）黃麗主編.高分子材料（第二版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2010.2.（2）唐黎明主編.高分子化學(xué)（第二版）[M].清華大學(xué)出版社.2016.9.（3）張春紅，徐曉冬，劉立佳.高分子材料[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2016.2（4）郭建民主編.高分子材料化學(xué)基礎(chǔ)（第二版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2015.8.3.期刊：（1）周勇.高分子材料的老化研究[J].國(guó)外塑料,2012,30(01):35-41.（2）Romain,Charles,Zhu,etal.Sustainablepolymersfromrenewableresources[J].Nature,2016.（3）陳彩珠,潘漢軍.3D打印高分子材料研究進(jìn)展[J].工程塑料應(yīng)用,2016,44(9):137-140.（4）孫昭艷,門永鋒,劉俊等.高性能高分子材料:從基礎(chǔ)走向應(yīng)用[J].科技導(dǎo)報(bào),2017,35(11):60-68.（5）顏靜,顧軍渭,耿旺昌等.從諾貝爾獎(jiǎng)看高分子百年[J].化學(xué)教育(中英文),2021,42(04):107-113.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）陳光.新材料概論./course/NJUST-1001754019.(2)皺國(guó)享.高分子材料成型工藝學(xué).2018.9./course/CCZU-1001755197.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和期末考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表3。表3課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)12過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)22（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂互動(dòng)情況（搶答、選人、討論、隨堂練習(xí)等課程活動(dòng)）進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。√√1111章節(jié)測(cè)驗(yàn)6（1）根據(jù)每次測(cè)試的情況單獨(dú)評(píng)分；（2）取各次學(xué)習(xí)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以該成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中所占比例計(jì)入總分?！獭?3作業(yè)12（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以作業(yè)成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中所占比例計(jì)入總分。√√66期末大作業(yè)60（1）大作業(yè)成績(jī)?yōu)?00分，以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（2）主要考核高分子材料的制備反應(yīng)、結(jié)構(gòu)與性能，通用高分子和功能高分子的基本結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)、合成方法、應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容?！獭?030合計(jì)：100分5050八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、期末大作業(yè)等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末大作業(yè)和過(guò)程性考核成績(jī)組成。其中：期末大作業(yè)成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為簡(jiǎn)答題；課堂表現(xiàn)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、作業(yè)等過(guò)程性考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過(guò)程性考核和大作業(yè)試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表4。表4過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)55按時(shí)完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)，章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、課程音視頻觀看等任務(wù)完成率大于90%。按時(shí)完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)，章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、課程音視頻觀看等任務(wù)完成率大于80%。按時(shí)完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)，章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、課程音視頻觀看等任務(wù)完成率大于70%。按時(shí)完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)，章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、