《高分子材料研究方法》教学大纲课程名称：高分子材料研究方法课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：MethodsofPolymerMaterialStudy总学时/周学时/学分：48/3/3其中实验/实践学时：0先修课程：《高分子材料》、《高分子化学》、《分析化学》、《有机化学》、《物理化学》后续课程支撑：《高分子材料改性》、《高分子助剂》、《材料的制备与表征实训》授课时间：松山湖校区/星期二1-3节/1-16周授课地点：6E-402授课对象：2018级高分子材料与工程1班开课学院：材料科学与工程学院任课数师姓名/职称：李坤泉/高级工程师、吴文剑/副教授、段若蒙/讲师答疑时间、地点与方式：学生返校前，线上答疑：学生返校后可以线上与线下答疑相结合，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、优学院等网络工具或到材料楼4B211进行答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：《高分子材料分析测试与研究方法（第二版）》，陈厚主编，化学工业出版社，2018。教学参考资料：《高分子近代测试分析技术》，曾幸荣主编，华南理工大学出版社，2009《材料现代测试分析方法》，刘庆锁主编，清华大学出版社，2014：《聚合物材料表征与测试》，杨万泰主编，中国轻工业出版社，2008线上网络资源：https://www.ulearning.cn/ulearning_web/webcourse.do?flag=1课程简介：本课程是本科高分子材料与工程专业重要的学科基础课程之一，是连接基础课与专业课的桥梁，属专业基础类课程。课程主要介绍了高分子材料的结构、组分以及性能等方面的检测设备和检测方法，重点介绍了不同测试表征设备的结构、原理以及应用，主要涉及热分析技术、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射及其光电子能谱、电子显微镜、纳米粒度及比表面积与空障分析、紫外与荧光光谱、核磁共振波谱、质谱以及色谱技术等。本课程是表征测试材料化学组成、微观形貌、物相结构和宏观性能之间关系的重要课程，通过本课程的学习，为学生学好后续专业课打下坚实基础
《高分子材料研究方法》教学大纲 课程名称：高分子材料研究方法 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称： Methods of Polymer Material Study 总学时/周学时/学分：48/3/3 其中实验/实践学时：0 先修课程：《高分子材料》、《高分子化学》、《分析化学》、《有机化学》、《物理化学》 后续课程支撑：《高分子材料改性》、《高分子助剂》、《材料的制备与表征实训》 授课时间：松山湖校区/星期二 1-3 节/1-16 周 授课地点：6E-402 授课对象：2018 级高分子材料与工程 1 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：李坤泉/高级工程师、吴文剑/副教授、段若蒙/讲师 答疑时间、地点与方式：学生返校前，线上答疑；学生返校后可以线上与线下答疑相结合，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、优学院等网络工具或到材料楼 4B211 进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（） 使用教材：《高分子材料分析测试与研究方法（第二版）》，陈厚 主编，化学工业出版社，2018。 教学参考资料：《高分子近代测试分析技术》，曾幸荣 主编，华南理工大学出版社，2009； 《材料现代测试分析方法》，刘庆锁 主编，清华大学出版社，2014； 《聚合物材料表征与测试》，杨万泰 主编，中国轻工业出版社，2008； 线上网络资源：https://www.ulearning.cn/ulearning_web/web!course.do?flag=1 课程简介：本课程是本科高分子材料与工程专业重要的学科基础课程之一，是连接基础课与专业课的桥梁，属专业基础类课程。课程主要介绍了高分子 材料的结构、组分以及性能等方面的检测设备和检测方法，重点介绍了不同测试表征设备的结构、原理以及应用，主要涉及热分析技术、傅里叶红外光 谱、拉曼光谱、X 射线衍射及其光电子能谱、电子显微镜、纳米粒度及比表面积与空隙分析、紫外与荧光光谱、核磁共振波谱、质谱以及色谱技术等。 本课程是表征测试材料化学组成、微观形貌、物相结构和宏观性能之间关系的重要课程，通过本课程的学习，为学生学好后续专业课打下坚实基础
课程教学目标及对单业要求指标点的支择毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1（知识目标）：能基于数学、自然科学及高分子材料与工掌握高分子材料的性能、组成以及结构的研程的相关科学原理和数学模型方法正确C1.具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然科学基础知识究方法：掌握不同测试表征设备的原理、结表达高分子材料与工程领域复杂工程问和材料工程专业知识的能力构及应用：了解不同研究方法和设备在高分题。子材料应用中的区别与联系，目标2（能力目标）能够对实验结果进行分析和解释，并通过掌握高分子材料的性能、组成与结构的关信息综合得到合理有效的结论：能够选择C2.具有功能材料设计与实施实验方案，数据分析、信息综合等系，使用不同仪器设备测试表征高分子材料与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具能力：的性能、组成以及结构，并获取有效数据和专业模拟软件，对高分子材料与工程领对测试结果进行分析总结。域复杂工程问题进行分析、计算与设计。目标3（素质目标）培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学、不弄虚作假的学习态度和思C7.能认清当前形势，了解材料及其工程技术对环境、社会及全能够正确认识自我探索和学习的必要性。想意识：具有自主学习和终身学习理念，养球的影响，并培养持续学习的习惯与能力：成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度。理论教学进程表
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（知识目标）： 掌握高分子材料的性能、组成以及结构的研 究方法；掌握不同测试表征设备的原理、结 构及应用；了解不同研究方法和设备在高分 子材料应用中的区别与联系。 能基于数学、自然科学及高分子材料与工 程的相关科学原理和数学模型方法正确 表达高分子材料与工程领域复杂工程问 题。 C1. 具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然科学基础知识 和材料工程专业知识的能力； 目标 2（能力目标） 掌握高分子材料的性能、组成与结构的关 系，使用不同仪器设备测试表征高分子材料 的性能、组成以及结构，并获取有效数据， 对测试结果进行分析总结。 能够对实验结果进行分析和解释，并通过 信息综合得到合理有效的结论；能够选择 与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具 和专业模拟软件，对高分子材料与工程领 域复杂工程问题进行分析、计算与设计。 C2. 具有功能材料设计与实施实验方案，数据分析、信息综合等 能力； 目标 3（素质目标） 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科 学、探究科学、不弄虚作假的学习态度和思 想意识；具有自主学习和终身学习理念，养 成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实 事求是的科学态度。 能够正确认识自我探索和学习的必要性。 C7. 能认清当前形势，了解材料及其工程技术对环境、社会及全 球的影响，并培养持续学习的习惯与能力； 理论教学进程表
教学模式学教学内容（重点、难点、课程思政融入学生学习预期教学支撑课程周次时教学主题授课教师作业安排（线上/混合式/线点)成果方法目标数下)1.掌握热重分析、差热分析和差示扫描量热仪高分子材料研究方法概述、热分析技术的原理：课堂的分类（热重分析、差热分析和差示扫热失重和讲授，2.掌握热失捕量热法）、仪器工作原理及应用：差示扫描重和差示扫目标1绪论与热分析技提供重点：热重分析的定义、影响因素及其量热法测混合式1-2吴文剑描量热法的6各阶段降解的意义，差热分析及差示扫术网上目标2试曲线的制样方法：描量热法定义、原理及应用：分析。资源3.理解热失难点：热重及微商热重、差热分析及差重和差示扫自习示扫描量热法异同点。描量热法测试曲线各阶段的意义与应用。红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本课堂1.掌握红外原理、特点、影响因素及应用：红外光光谱与拉曼红外光谱讲授，谱与拉受光谱的联系及区别：光谱的基本与拉曼光目标！重点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本提供红外光谱与拉曼谱相关概3-4李坤泉原理：混合式6条件、特征及定性分析：光谱目标2网上念及光谱2.能够使用难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理图分析资源红外光谱和及影响因素：红外光谱和拉曼光谱的区自习拉曼光谱定别和联系：
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） 学生学习预期 成果 教学模式 （线上/混合式/线 下） 教学 方法 作业安排 支撑课程 目标 1-2 绪论与热分析技 术 吴文剑 6 高分子材料研究方法概述、热分析技术 的分类（热重分析、差热分析和差示扫 描量热法）、仪器工作原理及应用； 重点：热重分析的定义、影响因素及其 各阶段降解的意义，差热分析及差示扫 描量热法定义、原理及应用； 难点：热重及微商热重、差热分析及差 示扫描量热法异同点。 1. 掌握热重 分析、差热 分析和差示 扫描量热仪 的原理； 2. 掌握热失 重和差示扫 描量热法的 制样方法； 3. 理解热失 重和差示扫 描量热法测 试曲线各阶 段的意义与 应用。 混合式 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 热失重和 差示扫描 量热法测 试曲线的 分析。 目标 1 目标 2 3-4 红外光谱与拉曼 光谱 李坤泉 6 红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本 原理、特点、影响因素及应用；红外光 谱与拉曼光谱的联系及区别； 重点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本 条件、特征及定性分析； 难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理 及影响因素；红外光谱和拉曼光谱的区 别和联系； 1. 掌握红外 光谱与拉曼 光谱的基本 原理； 2. 能够使用 红外光谱和 拉曼光谱定 混合式 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 红外光谱 与拉曼光 谱 相关概 念及光谱 图分析 目标 1 目标 2
课程思政融入点：通过讲解红外光谱性分析材料中化学键的振动进而产生红外吸收，让结构：学生懂得通过现象者本质。3.了解红外光谱和拉曼光谱之间的区别与联系。X射线衍射及其光电子能谱产生的基1.掌握X射本原理及应用：线产生的基本原理：重点：X射线产生的原理、定性相分析课堂X射线衍射基本原理、X射线光电子能谱在表面分2.理解布拉讲授，及其光电目标1析中的应用：格方程及其提供X射线衍射及其子能谱的目标2李坤泉应用：混合式5-66难点：布拉格方程及其应用、X射线强相关概念网上光电子能谱度与元素种类的关系。3、掌握X射目标3及应用习资源线光电子能题课程思政融入点：X射线物相分析的特自习谱在表面分征蜂可用于判断某种物质的存在，让学析中的应生理解事实判断要有理有据，不能弄虚用。作假，培养学生实事求是的科学态度。1.理解电子电子与固体表面的相互作用原理及产电子显微课堂生的信号与应用：透射电镜、扫描电镜与固体表面镜及电子的相互作用与扫描探针显微镜的结构、工作原理、讲授，与周体表原理及产生区别及应用：目标1提供面相互作的信号与应7-8电子显微镜李坤泉混合式6置点：透射电镜、扫描电镜与扫描探针用信号的目标2网上用：相关概念显微镜的工作原理、区别及应用：资源2.掌握透射及应用习难点：扫描电镜、透射电镜与扫描探针电镜与扫描自习题显微镜的成像原理及区别。电镜的制样
课程思政融入点： 通过讲解红外光谱 中化学键的振动进而产生红外吸收，让 学生懂得通过现象看本质。 性分析材料 结构 ； 3. 了解红外 光谱和拉曼 光谱之间的 区别与联 系。 5 - 6 X 射线衍射及其 光电子能谱 李坤泉 6 X 射线衍射及其光电子能谱产生的基 本原理及应用； 重点： X 射线产生的原理、定性相分析 基本原理、 X 射线光电子能谱在表面分 析中的应用； 难点：布拉格方程及其应用、 X 射线强 度与元素种类的关系。 课程思政融入点： X 射线物相分析的特 征峰可用于判断某种物质的存在，让学 生理解事实判断要有理有据，不能弄虚 作假，培养学生实事求是的科学态度。 1. 掌握 X 射 线产生的基 本原理； 2. 理解布拉 格方程及其 应用 ； 3、掌握 X 射 线光电子能 谱在表面分 析中的应 用。 混合式 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 X 射线衍射 及其光电 子能谱的 相关概念 及应用习 题 目标 1 目标 2 目标 3 7 - 8 电子显微镜 李坤泉 6 电子与固体表面的相互作用原理及产 生的信号与应用；透射电镜、扫描电镜 与扫描探针显微镜的结构、工作原理、 区别及应用； 重点：透射电镜、扫描电镜与扫描探针 显微镜的工作原理、区别及应用； 难点：扫描电镜、透射电镜与扫描探针 显微镜的成像原理及区别。 1. 理解电子 与固体表面 的相互作用 原理及产生 的信号与应 用； 2. 掌握透射 电镜与扫描 电镜的制样 混合式 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 电子显微 镜及电子 与固体表 面相互作 用信号的 相关概念 及应用习 题 目标 1 目标 2
方法和工作原理：3、理解透射电镜、扫描电镜与扫描探针显微镜的应用区别。1.掌握纳米粒度及比表纳米粒度及比表面积与空隙分析的仪面积与空隙器结构、工作原理及测试方法：课堂分析在高分重点：纳米粒度及比表面积与空隙分析纳米粒度讲授，子中的应目标1在高分子中的应用：及比表面用：提供纳米粒度及比表难点：纳米粒度及比表面积与空隙分析目标2积与空隙混合式9李坤泉32.了解纳米网上面积与空隙分析的工作原理及影响因素。分析仪的目标3粒度及比表资源应用习题课程思政融入点：通过讲解纳米粒度面积与空隙仪通过光散射现象测试粒子粒度，让学自习分析的仪器生懂得通过现象看本质。结构及特征。课堂紫外与荧光光谱产生的原理、特点及应用：讲授，1.掌握紫外紫外和荧目标1重点：紫外与荧光光谱产生的原理及应提供与荧光光谱光光谱相10紫外与荧光光谱段若蒙混合式3用：各自的特点关概念及目标2网上应用习题及应用。难点：紫外光谱与荧光光谱的影响因资源素：荧光光谱的定量分析。自习
方法和工作 原理； 3、理解透射 电镜、扫描 电镜与扫描 探针显微镜 的应用区 别。 9 纳米粒度及比表 面积与空隙分析 李坤泉 3 纳米粒度及比表面积与空隙分析的仪 器结构、工作原理及测试方法； 重点：纳米粒度及比表面积与空隙分析 在高分子中的应用 ； 难点：纳米粒度及比表面积与空隙分析 的工作原理及影响因素。 课程思政融入点：通过讲解纳米粒度 仪通过光散射现象测试粒子粒度，让学 生懂得通过现象看本质。 1. 掌握纳 米 粒度及比表 面积与空隙 分析在高分 子中的应 用； 2. 了解纳米 粒度及比表 面积与空隙 分析的仪器 结构及特 征。 混合式 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 纳米粒度 及比表面 积与空隙 分 析 仪 的 应用习题 目标 1 目标 2 目标 3 1 0 紫外与荧光光谱 段若蒙 3 紫外与荧光光谱产生的原理、特点及应 用； 重点：紫外与荧光光谱产生的原理及应 用； 难点：紫外光谱与荧光光谱的影响因 素；荧光光谱的定量分析。 1. 掌握紫外 与荧光光谱 各自的特点 及应用。 混合式 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 紫外和荧 光光谱相 关概念及 应用习题 目标 1 目标 2