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《高分子化学与物理》课程教学大纲

一、课程基本信息

英文名称

PolymerChemistryandPhysics

课程代码

MCHM2003

课程性质

专业必修课程

授课对象

材料科学与工程、功能材料

学分

3.0

学时

72

主讲教师

修订日期

2021年5月19日

指定教材

魏无际等编著，《高分子化学与物理基础》，化学工业出版社，2011，第2版

二、课程目标

（一）总体目标：

高分子化学与物理是高分子科学的基础和核心，主要研究高分子化合物的分子设计、合成原理及高分子化合物的结构与性能之间的关系。它建立在四大基础化学——无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的基础之上，是四大基础化学过渡到实际应用中间的桥梁，同时又是现代材料科学、精细化学品化学、石油化工、现代化工等学科的基础。本课程的主要任务是使学生掌握高分子化学与物理的基本理论，能较为熟练地应用高分子基础理论解决遇到的实际问题。通过本课程的学习，可以使学生系统的掌握高分子化学和物理的基本知识、基本概念，为今后从事相关科研、开发或生产技术工作奠定基础。

（二）课程目标：

课程目标1：掌握专业基础及专业知识，并能将其用于解决高分子材料领域的复杂工程问题。

课程目标2：掌握高分子材料的合成和加工的实验方法，熟悉材料的结构与性能的表征手段。

课程目标3：能够分析高分子材料应用的特定需求，确定设计目标和解决方案，体现创新意识。

课程目标4：能够运用工程科学基本原理并通过文献研究分析高分子材料领域复杂工程问题，提出解决方案及其可替代方案。

课程目标5：能够基于高分子新材料的开发和应用，选择与使用恰当的技术、现代工程工具和信息技术工具，并能够理解其局限性。

课程目标6：能够借鉴高分子发展对社会发展的影响，从而对社会、安全等潜在影响及应承担的责任有清醒的认识。

（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系

表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表

课程目标

对应课程内容

对应毕业要求

课程目标1

第一章至第十章有关聚合物的合成方法、高分子的多层次结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变、高分子材料的基本力学性质及高分子溶液的基本性质。

1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决材料科学与工程中的复杂问题。

课程目标2

第六章至第十章有关高分子的化学反应、高分子材料的力学性质及高分子的结构与性能。

2．问题分析：针对材料科学与工程领域存在的问题，能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析问题发生的原因，以获得有效结论。

课程目标3

第一章至第十章有关聚合物的合成方法、高分子的多层次结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变、高分子材料的基本力学性质及高分子溶液的基本性质。

3.设计/开发解决方案：分析材料科学与工程领域的复杂工程问题产生的原因，能够提出可行的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并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。

课程目标4

第一章至第十章有关聚合物的合成方法、高分子的多层次结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变、高分子材料的基本力学性质及高分子溶液的基本性质。

4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料科学与工程领域的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

课程目标5

第二章至第六章有关高聚物的合成及改性方法。

5.使用现代工具：能够针对材料科学与工程专业的复杂工程问题，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，包括对材料科学与工程专业的复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

课程目标6

第一章有关高分子科学的发展简史及对社会发展的影响。

6.工程与社会：能够基于材料科学与工程相关背景知识进行合理分析，评价材料科学与工程实践以及复杂工程问题解决方案，包括其对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解材料工程师应承担的责任。

三、教学内容

第一章绪论

1.教学目标：了解高分子发展简史，掌握高分子科学的基本概念。

2.教学重难点：高分子的分类和命名。

3.教学内容：(1)高分子科学的建立和发展；(2)高分子化合物的基本概念；(3)高分子的分类与命名；(4)高分子合成反应的分类。

4.教学方法：讲授法及课间讨论。

5.教学评价：习题与思考题

第二章缩聚及其他逐步聚合反应

1.教学目标：掌握缩聚聚合制备高分子的基本原理。

2.教学重难点：线形缩聚的分子量及分子量分布控制原理。

3.教学内容：(1)聚合反应类型及特点；(2)缩聚反应；(3)线形缩聚反应；(4)线形缩聚的分子量的控制及分子量分布；(5)体形缩聚反应；(6)其他逐步聚合反应简介；(7)逐步聚