1 《高分子材料导论》教学大纲 课程名称:高分子材料导论 课程类别(必修/选修):必修 课程英文名称:Introduction to Polymer materials 总学时/周学时/学分:24/2/1.5 其中实验/实践学时:0 先修课程:材料前沿进展、大学化学(上) 后续课程支撑:高分子化学、高分子物理、聚合物加工工程 授课时间: [1-12]周 周五 7-8 节 授课地点:松山湖校区 6B-204 授课对象: 2024 高材 1 班 开课学院:材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称:吴文剑/特聘教授,李坤泉/副教授; 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材料楼 4B211 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:《高分子材料概论》,第二版,高长有 编著,化学工业出版社,2023.10 教学参考资料: 无 网络学习资源网址: https://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.html#/index/courseList 课程简介:本课程系统地介绍了高分子材料(塑料、橡胶、纤维)的制备、结构、性能和应用,同时强调特定种类高分子材料的共性科学规律。本课程 共分 6 个部分。第 1 部分为材料与高分子材料,重点介绍材料的定义、分类、高分子材料的概念及发展前景等。第 2 部分为高分子材料的结构与性能, 重点阐述高分子链结构、聚集态结构,以及高分子材料的力学性能、物理性能(热性能、电性能、光性能等)、化学性能(聚合物的化学反应、老化、 燃烧、力化学等)。第 3 部分为橡胶,主要讲述天然橡胶与合成橡胶的发展历程和性能特点。第 4 部分详细介绍塑料的种类和性能特点。第 5 部分详细 介绍纤维的合成、性能特点和应用。第 6 部分为胶黏剂和涂料,简要介绍胶黏剂和涂料的性能特点、高分子材料在胶黏剂和涂料中的应用,以及胶黏剂 和涂料的应用领域
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: 掌握高分子材料领域的基础概念;了解高分子材料结构与 性能的联系,掌握各项性能指标的涵义;掌握塑料、橡胶、 纤维、粘胶剂、涂料的性能特点,了解它们的作用;掌握 聚合物共混物的特点和优势;初步掌握提高高分子材料各 种性能的方法。 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: 掌握设计、合成、制备高分子材料的基本方法,能对现有 的高分子材料进行改性,能根据应用需求初步设计新材料 的制备路线;能从高分子结构预判材料的性能。 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: 培养学生探究高分子材料知识的兴趣,建立强烈的专业认 同感;提高学生分析高分子材料对社会和文化影响的能 力,为学生树立起相关法律和标准意识。 6.2 能分析和评价高分子材料与工程专 业工程实践对社会、健康、安全、法律、 文化的影响,以及这些制约因素对项目 实施的影响,并理解应承担的责任。 6 工程与社会:能够基于高分子材料与工程相关背 景知识进行合理分析,评价高分子材料与工程领域 实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、 法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。 理论教学进程表
3 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 1 材料与高分子材料 吴文剑 4 重点:材料及高分子材料的定义与分类; 难点:各种材料的性质特点; 课程思政融入点:介绍材料,特别是高 分子材料在社会发展中的作用,培养学 生的专业认同感。 线下 讲授 教材第 1章思考题: 第 7, 8, 9 题; 目标三 2-3 高分子材料的结构 与性能 吴文剑 4 重点:高分子链结构与聚集态结构;高 分子力学性能指标;表征高分子材料物 理化学性能的主要指标;聚合物性能与 其应用领域的联系; 难点:高分子结构与材料性能的关系; 高分子材料物理化学性能的研究方法。 线下 讲授 教材第 2 章课后思 考题:第 6, 7, 8 题。 目标一 4-6 橡胶 吴文剑 4 重点:橡胶的加工方法与性能指标,以 及天然橡胶的性能;几种常见合成橡胶 (例如:丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁 腈橡胶)的性能特点及应用领域; 难点:橡胶分子结构与性能的关系,合 成橡胶分子中的基团对其性能的影响。 线下 讲授 目标二
4 7 企业导师线上授课 企 业 导 师 重点:橡胶密封材料的种类及应用; 难点:橡胶密封材料的成型加工工艺及 特点。 线上(课外学习) 优学院平 台企业导 师录屏学 习 目标二 7 塑料概述 李坤泉 2 重点:塑料的定义、性能及成型加工方 法; 难点:塑料中各组分添加剂的作用; 课程思政融入点:介绍塑料的发展历程 和应用,让学生理解塑料与环境之间的 关系以及“限塑令”的目的,培养学生的 环保意识。 线下 讲授 课程思政作业:要 求学生结合塑料的 发展历史,举例说 明生活中某一塑料 制品的发展历程。 目标二 8-9 塑料的性能及改性 李坤泉 4 重点:聚烯烃以及其他热塑料塑料的应 用;工程塑料、热固性材料的种类、应 用与成型方式;热固性材料与热塑性材 料的区别和联系; 难点:热塑性塑料结构与性能之间的关 系;热固性材料与热塑性材料的区别和 联系; 思政融入点:工程料和热固性塑料经常 作为结构件使用,通过让学生了解塑料 结构件的关键作用,培养学生“关键部分 的功能对整体功能起决定作用”的意识。 线下 讲授 目标二
5 9 企业导师线上授课 企 业 导 师 重点:高分子材料回收利用的法规政策 以及生物质材料和降解塑料的制备与应 用; 难点:生物质材料与降解塑料的区别于 联系。 线上(课外学习) 优学院平 台企业导 师录屏学 习 目标二 10 纤维概述 李坤泉 2 重点:纤维的概念、种类、应用以及发 展方向; 难点:纤维加工过程中结构的变化。 线下 讲授 举例说明塑料与纤 维的区别和联系。 目标二 10 企业导师线上授课 企 业 导 师 重点:改性塑料的种类、应用与成型方 式; 难点:改性塑料技术和加工工艺。 线上(课外学习) 优学院平 台企业导 师录屏学 习 目标二 11 合成纤维种类及应 用 李坤泉 2 重点:合成纤维的概念、种类、应用以 及发展方向; 难点:纤维结构与性能之间的关系; 思政融入点:通过介绍特种纤维的应用 和发展现况,让学生了解材料发展对于 国防的意义,培养学生“科技强国”的意 识。 线下 讲授 目标一 12 胶黏剂与涂料 李坤泉 2 重点:胶黏剂的定义、分类及应用;涂 料的定义、组成、分类及应用; 线下 讲授 涂料与胶黏剂的种 类及性能区别。 目标二