《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其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：48/3/3《有机化学》、《物理化学》先修课程：《高分子材料》、《高分子化学》、《分析化学》、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》授课地点：6D-402授课时间：松山湖校区/星期一1-3节/1-16周授课对象：2019高材班开课学院：材料科学与工程学院在课教师姓名/职称：季坤泉/高级工程师、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进行客。课程考接方式：开券（）闭券（V）课程论文（）其定（）使用教材：《高分子材料分析测试与研究方法（第三版）》，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/weblcourse.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
《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/星期一 1-3 节/1-16 周 授课地点：6D-402 授课对象：2019 高材班 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、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
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑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）：掌握高分子材料的性能、组成以及结构能基于数学、自然科学及高分子材料与工程C2.问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材料工程的的研究方法：掌握不同测试表征设备的的相关科学原理和数学模型方法正确表达高基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究分析高分子材原理、结构及应用：了解不同研究方法分子材料与工程领域复杂工程问题。料与工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。和设备在高分子材料应用中的区别与联系。能够对实验结果进行分析和解释，并通过信目标2（能力目标）C5.使用现代工具：能够针对高分子材料的合成、制备、成型掌握高分子材料的性能、组成与结构的息综合得到合理有效的结论：能够选择与使用加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程关系，使用不同仪器设备测试表征高分恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟工具和信息技术工具，对高分子材料与工程领域复杂工程问题子材料的性能、组成以及结构，并获取软件，对高分子材料与工程领域复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。有效数据，对测试结果进行分析总结。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、崇具有自主学习的能力，包括对技术问题的理尚科学、探究科学、不弄虚作假的学习C12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习解能力，归纳总结的能力和提出问题的能力态度和思想意识：具有自主学习和终身和适应发展的能力。等。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。理论教学进程表教学支撑课程周次教学主题教学模式授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）作业安排方法目标
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。 C2．问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材料工程的 基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究分析高分子材 料与工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。 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。 C5．使用现代工具：能够针对高分子材料的合成、制备、成型 加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程 工具和信息技术工具，对高分子材料与工程领域复杂工程问题 进行预测与模拟，并能够理解其局限性。 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。 具有自主学习的能力，包括对技术问题的理 解能力，归纳总结的能力和提出问题的能力 等。 C12．终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习 和适应发展的能力。 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 教学 方法 作业安排 支撑课程 目标
（线上/混合式/线下）课堂热失重和高分子材料研究方法概述、热分析技术的分类（热重分析、讲授，差示扫描差热分析和差示扫捕量热法）、仪器工作原理及应用：目标2提供绪论与热分量热法测重点：热重分析的定义、影响因素及其各阶段降解的意义，1-2李坤泉线下6目标3析技术网上差热分析及差示扫描量热法定义、原理及应用：试曲线的难点：热重及微商热重、差热分析及差示扫描量热法异同点。分析。资源自习红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本原理、特点、影响因课堂素及应用：红外光谱与拉曼光谱的联系及区别红外光谱讲授，再点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本条件、特征及定性分与拉曼光目标1析：提供红外光谱与谱相关概3-4李坤泉线下6难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理及影响因素：红外光网上目标2拉曼光谱念及光谱谱和拉曼光谱的区别和联系：图分析资源课程思政融入点：通过讲解红外光谱中化学键的振动进而产自习生红外吸收，让学生懂得通过现象看本质。X射线衍射及其光电子能谱产生的基本原理及应用：课堂X射线衔射重点：X射线产生的原理、定性相分析基本原理、X射线光讲授，及其光电X射线衍射电子能谱在表面分析中的应用：提供子能谱的目标25-6李坤泉线下及其光电子6难点：布拉格方程及其应用、X射线强度与元素种类的关系。相关概念网上能谱及应用习课程思政融入点：X射线物相分析的特征峰可用于判断某种资源题物质的存在，让学生理解事实判断要有理有据，不能弄虚作自习假，培养学生实事求是的科学态度
（线上/混合 式/线下） 1-2 绪论与热分 析技术 李坤泉 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。 线下 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 2 目标 3 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； 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。 线下 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 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。 线下 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 2
电子显微电子与固体表面的相互作用原理及产生的信号与应用：透射课堂镜及电子电镜、扫描电镜与扫描探针显微镜的结构、工作原理、区别讲授，与固体表及应用：目标1提供面相互作重点：透射电镜、扫描电镜与扫描探针显微镜的工作原理、线下7-8电子显微镜李坤泉6用信号的目标2网上区别及应用：相关概念资源难点：扫描电镜、透射电镜与扫描探针显微镜的成像原理及及应用习自习区别。题李坤线下8期中考试泉、段若蒙纳米粒度及比表面积与空隙分析的仪器结构、工作原理及测课堂试方法：纳米粒度讲授，重点：纳米粒度及比表面积与空隙分析在高分子中的应用：纳米粒度及及比表面提供难点：纳米粒度及比表面积与空隙分析的工作原理及影响因积与空目标19李坤泉3线下比表面积与网上素。分析仪的空隙分析应用习题资源课程思政融入点：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。自习课堂紫外与荧光光谱产生的原理、特点及应用讲授，紫外和荧紫外与荧光提供重点：紫外与荧光光谱产生的原理及应用光光谱相目标210段若蒙线下3关概念及光谱网上难点：紫外光谱与荧光光谱的影响因素：荧光光谱的定量分应用习题析。资源自习
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。 线下 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 8 期中考试 李 坤 泉 、 段 若蒙 线下 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。 线下 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 10 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。 线下 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 2
课堂核磁共振产生的基本原理及核磁波谱的特点及应用：讲授，重点："H和13C核磁共振波谱产生的原理及应用：核磁共振目标1提供核磁共振波波谱相关难点："H和13C核磁共振波谱的区别。线下目标211-12段若蒙6概念及应谱网上课程思政融入点：通过讲解核磁共振产生的原理及在科技发用习题资源展中的重要性，介绍我国核磁设备的研究进展，让学生树立积极进取、崇尚科学的价值观。自习课堂质谱产生的基本原理、影响因素及应用：讲授，重点：质谱的应用：质谱相关提供目标2概念及应13质谱段若蒙线下3难点：质谱产生的原理及影响因素。网上用习题课程思政融入点：质谱设备的供应情况，在大疫情，贸易战资源中我国设备供应面临的压力。自习课堂色谱技术气相色谱分离原理、分离条件以及应用：聚合物分子量的概讲授，和聚合物念：凝胶色谱的工作原理及应用：目标1提供分子量的重点：气相色谱的定性定量分析：聚合物分子量及其分布的色谱技术段若蒙线下14-156相关概念目标2网上定义及分类：凝胶色谱的应用：及应用习资源难点：气相色谱和凝胶色谱的工作原理。题自习
11-12 核磁共振波 谱 段若蒙 6 核磁共振产生的基本原理及核磁波谱的特点及应用； 重点：1H 和 13C 核磁共振波谱产生的原理及应用； 难点：1H 和 13C 核磁共振波谱的区别。 课程思政融入点：通过讲解核磁共振产生的原理及在科技发 展中的重要性，介绍我国核磁设备的研究进展，让学生树立 积极进取、崇尚科学的价值观。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 核 磁 共 振 波 谱 相 关 概 念 及 应 用习题 目标 1 目标 2 13 质谱 段若蒙 3 质谱产生的基本原理、影响因素及应用； 重点：质谱的应用； 难点：质谱产生的原理及影响因素。 课程思政融入点：质谱设备的供应情况，在大疫情，贸易战 中我国设备供应面临的压力。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 质 谱 相 关 概 念 及 应 用习题 目标 2 14-15 色谱技术 段若蒙 6 气相色谱分离原理、分离条件以及应用；聚合物分子量的概 念；凝胶色谱的工作原理及应用； 重点：气相色谱的定性定量分析；聚合物分子量及其分布的 定义及分类；凝胶色谱的应用； 难点：气相色谱和凝胶色谱的工作原理。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 色 谱 技 术 和 聚 合 物 分 子 量 的 相 关 概 念 及 应 用 习 题 目标 1 目标 2