《聚合物材料的表面与界面》教学大纲课程类别（必修/选修）：选修课程名称：聚合物材料的表面与界面课翟英文名称：SurfaceandInterfaceofPolymerMaterial其中实验/实晚学时：0总学时/周学时/学分：24/4/6先修课程：物理化学、高分子化学后续课程支撑：材料的制备与表征实训授课地点：松山湖校区6A-304授课时间：[7-12]周每周一1-2节和周三5-6节授课对象：2021高材1班和2021高材2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：邱永福/教授答聚时间、地点与方式：采用线上与线下答疑相结合的方式，包括课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑：上课学生可自由提问：平时学生可通过微信、QQ、邮件、优学院平台等网络工具或到12J201与老师讨论，老师对相关问题答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：《聚合物材料的表面与界面》杨彪编著，中国质检出版社/中国标准出版社，2013年。教学参考资料：《物理化学解题指南》第二版冯霞、高正虹、陈丽编，高等教育出版社，2009年。课程简介：表面与界面问题是我们日常生活、科学研究以及工程实践中经常遇到的问题。尽管人们起初可能意识卡到表界面的重要性，但長面与界面的性质往往对材料的性能和应用起着决定性的作用。本课程结合了作者的研究工作以及聚合物材料表界面研究领域的新成果，主要关注聚合物材料的设计、加工和制备过程中所涉及的表面和界面问题及解决的思路、方法。具体包括表面与界面的基础理论、聚合物表面与界面的表征及改性技术、聚合物共混体系的表界面、聚合物基复合材料界面、聚合物表面与界面的仿生和功能化等内容，是高分子材料与工程专业本科专业的一门重要选修课。1
1 《聚合物材料的表面与界面》教学大纲 课程名称：聚合物材料的表面与界面 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Surface and Interface of Polymer Material 总学时/周学时/学分： 24/4/6 其中实验/实践学时：0 先修课程：物理化学、高分子化学 后续课程支撑：材料的制备与表征实训 授课时间： [7-12]周 每周一 1-2 节和周三 5-6 节 授课地点：松山湖校区 6A-304 授课对象： 2021 高材 1 班和 2021 高材 2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：邱永福/教授 答疑时间、地点与方式：采用线上与线下答疑相结合的方式，包括课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑；上课学生可自由提问；平时学生可通过 微信、QQ、邮件、优学院平台等网络工具或到 12J201 与老师讨论，老师对相关问题答疑。 课程考核方式：开卷（ ）闭卷（）课程论文（ ）其它（ ） 使用教材：《聚合物材料的表面与界面》杨彪编著，中国质检出版社/中国标准出版社，2013 年。 教学参考资料：《物理化学解题指南》第二版 冯霞、高正虹、陈丽编，高等教育出版社，2009 年。 课程简介：表面与界面问题是我们日常生活、科学研究以及工程实践中经常遇到的问题。尽管人们起初可能意识卡到表界面的重要性，但長面与界面的 性质往往对材料的性能和应用起着决定性的作用。本课程结合了作者的研究工作以及聚合物材料表界面研究领域的新成果，主要关注聚合物材料的设计、 加工和制备过程中所涉及的表面和界面问题及解决的思路、方法。具体包括表面与界面的基础理论、聚合物表面与界面的表征及改性技术、聚合物共混 体系的表界面、聚合物基复合材料界面、聚合物表面与界面的仿生和功能化等内容，是高分子材料与工程专业本科专业的一门重要选修课
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1：3设计/开发解决方案：能够针对高分子材料的合了解表面与界面的基础理论，掌握表面与界面的的概3.1掌握高分子材料工程设计和产品开成、制备、成型加工过程中所涉及的配方、工艺、念、基本原理、运算和应用。生产流程及设备进行设计并制定开发解决方案，能发的基本设计开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。目标2掌握聚合物表面与界面的表征及改性技术，学会将聚合物表面与界面的表征和改性技术应用于分析和解决聚4研究：能够基于科学原理并采用科学方法对高分合物合成与改性的工程问题。了解聚合物共混体系的表界4.2能够根据对象特征，选择研究路线，子材料与工程领域复杂工程问题进行研究，包括设面、聚合物基复合材料界面、聚合物表面与界面的仿生和设计实验方案。计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得出合理有效的结论。功能化等的基本原理和方法，掌握改善聚合物共混材料相容性的途径。目标317环境和可持续发展：能够理解和评价针对高分子材料与工程领域复杂问题的工程实践对环境、社会树立良好的职业规范，为学生树立起自我发展离不开7.2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考高分子材料与工程专业工程社会发展的观念，养成良好的环保意识。可持续发展的影响。实践的可持续性，评估产品周期中可能对人类和环境造成影响。2
2 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： 了解表面与界面的基础理论，掌握表面与界面的的概 念、基本原理、运算和应用。 3.1 掌握高分子材料工程设计和产品开 发的基本设计/开发方法和技术，了解影 响设计目标和技术方案的各种因素。 3 设计/开发解决方案：能够针对高分子材料的合 成、制备、成型加工过程中所涉及的配方、工艺、 生产流程及设备进行设计并制定开发解决方案，能 够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、 安全、法律、文化以及环境等因素。 目标 2： 掌握聚合物表面与界面的表征及改性技术，学会将聚 合物表面与界面的表征和改性技术应用于分析和解决聚 合物合成与改性的工程问题。了解聚合物共混体系的表界 面、聚合物基复合材料界面、聚合物表面与界面的仿生和 功能化等的基本原理和方法，掌握改善聚合物共混材料相 容性的途径。 4.2 能够根据对象特征，选择研究路线， 设计实验方案。 4 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对高分 子材料与工程领域复杂工程问题进行研究，包括设 计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得出合 理有效的结论。 目标 3： 树立良好的职业规范，为学生树立起自我发展离不开 社会发展的观念，养成良好的环保意识。 7.2 能够站在环境保护和可持续发展的 角度思考高分子材料与工程专业工程 实践的可持续性，评估产品周期中可能 对人类和环境造成影响。 7 环境和可持续发展：能够理解和评价针对高分子 材料与工程领域复杂问题的工程实践对环境、社会 可持续发展的影响
理论教学进程表教学模式授课敏学时教学内容（点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题教学方法作业安排师数点)程目标线下/混合式重点：表面能与表面张力，接触角与润湿现象，液体表界面张力的测定方法，液体聚合物的表面张力测定，固体聚合物表面张力。难点：Laplace方程，Kelvin公式，Young课堂讲授方程，液体表界面张力的测定方法的原目标一表面与界面10线下与小组讨布置作业邱永福7-9理，Zisman法。基础学时目标三论课程思政融入点：1）介绍我国在表面能与表面张力科研的发展历史，向学生传递一代代优秀的化学家克服艰难困苦、勇攀科学高峰的社会主义核心价值观：2）以对表面能与表面张力在高分子行业的影响为主题，展开讨论。重点：红外光谱、X射线光电子能谱、线下电子显微镜和原子力显微镜的原理与应课堂讲授目标二用。聚合物表面与界6学与小组讨布置作业9-10邱永福时面表征难点：XPS的基本原理的理解，电子显微目标三论镜的主要技术参数理解，原子力显微镜的工作模式理解。3
3 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） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 7-9 表 面 与 界 面 基 础 邱永福 10 学时 重点： 表面能与表面张力， 接触角与 润湿现象，液体表界面张力的测定方法， 液体聚合物的表面张力测定，固体聚合 物表面张力。 难点：Laplace 方程，Kelvin 公式，Young 方程， 液体表界面张力的测定方法的原 理，Zisman 法。 课程思政融入点：1）介绍我国在表面能 与表面张力科研的发展历史，向学生传 递一代代优秀的化学家克服艰难困苦、 勇攀科学高峰的社会主义核心价值观； 2）以对表面能与表面张力在高分子行业 的影响为主题，展开讨论。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 布置作业 目标一 目标三 9-10 聚合物表面 与界 面表征 邱永福 6 学 时 重点： 红外光谱、X 射线光电子能谱、 电子显微镜和原子力显微镜的原理与应 用。 难点：XPS 的基本原理的理解，电子显微 镜的主要技术参数理解，原子力显微镜 的工作模式理解。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 布置作业 目标二 目标三
课程思政融入点：1）介绍我国在聚合物表面与界面表征科研的发展历史，向学生传递一代代优秀的化学家克服艰难困苦、勇攀科学高蜂的社会主义核心价值观：2）以红外光谱、X射线光电子能谱、电子显微镜和原子力显微镜的应用为主题，展开讨论，重点：各种改性技术基本原理，例如：打磨处理、表面涂装处理、火烙处理、湿化学处理的基本原理：等离子体表面改性，表面接枝改性。难点：湿化学处理、等离子体表面改性课堂讲授和表面接枝改性的基本原理。目标二聚合物材料表面改2 学线下与小组讨布置作业11邱永福课程思政融入点：1）介绍我国在聚合物性技术时目标三论材料表面改性技术科研的发展历史，向学生传递一代代优秀的化学家克服艰难困苦、勇攀科学高峰的社会主义核心价值观：2）以对聚合物材料表面改性技术在改性树脂行业的影响为主题，展开讨论。目标二聚合物共混体系的2学课堂讲授重点：聚合物共混物热力学模型，聚合线下布置作业11邱永福时与小组讨表界面物间界面形成动力学，不互溶聚合物共目标三4
4 课程思政融入点：1）介绍我国在聚合物 表面与界面表征科研的发展历史，向学 生传递一代代优秀的化学家克服艰难困 苦、勇攀科学高峰的社会主义核心价值 观；2）以红外光谱、X 射线光电子能谱、 电子显微镜和原子力显微镜的应用为主 题，展开讨论。 11 聚合物材料表面改 性技术 邱永福 2 学 时 重点： 各种改性技术基本原理，例如： 打磨处理、表面涂装处理、火焰处理、 湿化学处理的基本原理；等离子体表面 改性，表面接枝改性。 难点：湿化学处理、等离子体表面改性 和表面接枝改性的基本原理。 课程思政融入点：1）介绍我国在聚合物 材料表面改性技术科研的发展历史，向 学生传递一代代优秀的化学家克服艰难 困苦、勇攀科学高峰的社会主义核心价 值观；2）以对聚合物材料表面改性技术 在改性树脂行业的影响为主题，展开讨 论。 线下 课堂讲授 与小组讨 论 布置作业 目标二 目标三 11 聚合物共混体系的 表界面 邱永福 2 学 时 重点：聚合物共混物热力学模型，聚合 物间界面形成动力学，不互溶聚合物共 线下 课堂讲授 与小组讨 布置作业 目标二 目标三
论混物形态学：共混过程：聚合物共混材料的界面层：共混组分间的相容性：改善聚合物共混材料相容性的途径。难点：聚合物共混物热力学模型，聚合物间界面形成动力学，改善聚合物共混材料相容性的途径。课程恩政融入点：1）介绍我国在聚合物共混体系的表界面科研的发展历史，向学生传递一代代优秀的化学家克服艰难困苦、勇攀科学高峰的社会主义核心价值观：2）以对聚合物共混体系的表界面在高分子行业的影响为主题，展开讨论。置点：复合材料定义及分类：聚合物基线下复合材料的界面形成及作用，界面粘附概念及相关理论：聚合物基复合材料界课堂讲授面控制及表面处理。自标二聚合物基复合材料2 学布置作业与小组讨邱永福12难点：聚合物复合材料的界面形成及作界面时目标三论用，界面粘附概念及理论：聚合物基复合材料界面控制及表面处理。课程思政融入点：1）介绍我国在聚合物共混体系的表界面科研的发展历史，向5
5 混物形态学；共混过程；聚合物共混材 料的界面层；共混组分间的相容性；改 善聚合物共混材料相容性的途径。 难点：聚合物共混物热力学模型，聚合 物间界面形成动力学，改善聚合物共混 材料相容性的途径。 课程思政融入点：1）介绍我国在聚合物 共混体系的表界面科研的发展历史，向 学生传递一代代优秀的化学家克服艰难 困苦、勇攀科学高峰的社会主义核心价 值观；2）以对聚合物共混体系的表界面 在高分子行业的影响为主题，展开讨论。 论 12 聚合物基复合材料 界面 邱永福 2 学 时 重点：复合材料定义及分类；聚合物基 复合材料的界面形成及作用，界面粘附 概念及相关理论；聚合物基复合材料界 面控制及表面处理。 难点：聚合物复合材料的界面形成及作 用，界面粘附概念及理论；聚合物基复 合材料界面控制及表面处理。 课程思政融入点：1）介绍我国在聚合物 共混体系的表界面科研的发展历史，向 线下 课堂讲授 与小组讨 论 布置作业 目标二 目标三