《先进功能高分子材料》课程教学大纲

《先进功能高分子材料》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145123110课程名称（中/英文）：先进功能高分子材料/AdvancedFunctionalPolymers课程类别：个性化选修课学分：1总学时：16理论学时：16实验/实践学时：0适用专业：高分子材料与工程适用对象：本科先修课程：无机及分析化学，有机化学，高分子化学，高聚物合成工艺学、教学环境：多媒体教学开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的《先进功能高分子材料》是高分子材料与工程专业的一门专业选修课程，对于培养学生进行材料组成设计、合成设计、加工设计和应用设计的专业能力具有十分重要的作用。功能高分子材料是材料科学中发展较快的领域，是一门涉及范围很广的科学，与物理学、化学、生物学、医学和信息科学等密切相关，在材料科学中占有极其重要的地位。课程将从介绍功能高分子基本知识和共性问题出发，介绍功能高分子的研究方法；并结合各领域功能高分子实例，介绍高分子材料在生命、环境、信息和能源科学中的重要作用。在回答“高分子有什么用”的同时，阐述如何通过对高分子材料的设计去解决功能实现中的关键问题。课程坚持立德树人，注重学生专业能力培养与健全人格养成，培育学生的社会主义核心价值观。通过实践案例分析和专业人物介绍，培育学生的工匠精神，激发学生工程兴国的爱国奋斗热情。2.对接培养的岗位能力着重基于功能高分子材料的结构、性能特点和合成方法等的专业知识的讲授，培养学生根据功能高分材料的功能需求进行高分子的结构设计的能力，让学生在功能高分子材料相关背景知识下进行合理的分析、思考、创新，实现能力的迁移与拓展。同时培养学生的社会责任感，增强其社会、健康、安全、知识产权等观念，提高其科学技术素养及工程实践能力。三、课程教学目标1.对毕业要求的支撑[毕业要求指标点2.3]能认识到解决高分子材料、聚合物基复合材料或塑料模具复杂工程问题有多种方案可选择，会通过文献研究、比较并寻求可替代的解决方案。并从可持续发展的角度分析工程活动过程的影响因素，获得有效结论[毕业要求指标点10.1]能就高分子材料、聚合物基复合材料和塑料模具专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解并包容与业界同行和社会公众交流的差异性。[毕业要求指标点10.2]了解高分子材料、聚合物基复合材料和塑料模具领域的发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同语言、文化的差异性和多元化。2.教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下本课程教学内容对应毕业要求2、10，具体内容如下：教学目标1：要求学生掌握功能高分子的基本概念、基本原理、基本知识和实际应用，着重掌握它们的结构与性能的关系。初步具备功能高分子材料的结构设计和研发能力，并能应用于以后的理论学习和科研生产等实际工作。（支撑毕业要求指标点2.3）教学目标2：能够条理清晰的分析表达功能高分子材料的结构和性能的关系，以及合成中遇到的问题。（支撑毕业要求指标点10.1）教学目标3：学生能够了解功能高分子材料的应用领域及发展趋势，拓宽学生的知识面，为从事新型功能高分子材料的研究和开发打下扎实的基础。（支撑毕业要求指标点10.2）四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题1绪论22教学目标3主题2功能高分子的制备方法44教学目标1、2、3主题3导电高分子22教学目标1、2、3主题4感光性高分子22教学目标1、2、3主题5高吸水性树脂22教学目标1、2、3主题6医用高分子材料22教学目标1、2、3主题7液晶高分子22教学目标1、2、3合计1616五、教学内容及教学设计主题1绪论1.教学内容介绍功能高分子材料的发展历史及其在人类发展进步中的重要作用，让学生切实体会科技进步对于人类发展的重要意义，功能高分子的特性和应用以及功能高分子研发方向。2.教学重点功能高分子材料的发展简史，特性和应用。3.教学难点功能高分子材料的特性和应用。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂讲授，采用多媒体教学和举例，提问式教学方式方法。主题2功能高分子的制备方法1.教学内容介绍活性与可控聚合的概念，阴离子活性聚合，阳离子活性聚合，活性离子型开环聚合，基团转移聚合，高分子化学反应的类型，高分子的反应活性及其影响因素，高分子的相似转变，高分子聚合度变大的转变，功能高分子的制备技术。在功能高分子的制备方法的讲授中，举例兰州大学王为教授关于有机框架聚合物的代表性成果，引导学生爱国爱校，增强自豪感和荣誉感，学习学家高尚的道德情操和奉献精神。2.教学重点阴离子活性聚合，阳离子活性聚合，高分子化学反应的类型，功能高分子的制备技术。3.教学难点阴离子活性聚合，阳离子活性聚合，高分子化学反应的类型，功能高分子的制备技术。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多课堂讲授，媒体教学和讨论，启发式、互动式、讨论式教学方式方法。主题3导电高分子1.教学内容共轭体系的导电机理，共轭聚合物的掺杂及导电性，复合型导电高分子的导电机理，含炭黑聚合物的导电性，超导态和超导理论的基本概念，超导态及其特征，超导理论。通过讲解聚乙炔导电现象的发现，让学生感受到偶然中的必然因素，理解良好的科学素养、团队合作精神对于科学研究的重要性。，2.教学重点共轭体系的导电机理，共轭聚合物的掺杂及导电性。3.教学难点复合型导电高分子的导电机理，含炭黑聚合物的导电性，超导态及其特征，超导理论。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂讲授，采用多媒体教学和举例，启发式、互动式、讨论式教学的方式方法。主题4感光性高分子1.教学内容光化学反应的基础知识，感光性高分子材料制备方法。通过阐述光刻胶在电子工业中的重要作用和我国光刻胶的发展现状，让学生对芯片“卡脖子”问题有全面的认识，从而激发当代大学生的科技报国情怀。另外，进一步介绍芯片制造所需的化学品，让学生了解芯片制造过程中不仅需要光刻胶，还需要超净高纯试剂、特种电子气体等多种化学品。同时，以多氟多新材料股份有限公司历经多次试验，克服种种困难，实现电子级氢氟酸国产替代的先进事迹为例，使青年学子切身体会大国工匠精神的重要价值。2.教学重点光的性质和光的能量，重要的感光性高分子。3.教学难点光的吸收，光化学定律。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂讲授，采用多媒体教学和举例，启发式、互动式、讨论式教学的方式方法。主题5高吸水性树脂1.教学内容高吸水性树脂的类型和制备方法，高吸水性树脂的吸水机理，高吸水性树脂的基本特性及影响因素。讲解高吸水高分子的水土保湿作用，介绍一下我国推进乡村振兴，努力实现增绿和增收相统一，为促进可持续发展构筑更加稳固的生态屏障三北防护林建设工程，共同学习“三北精神”2.教学重点晶格模型、高分子溶液理论和高弹性统计理论，化学组成和分子结构对吸水性能的影响。3.教学难点高吸水性树脂的吸水机理。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂讲授，采用多媒体教学和举例，启发式、互动式、讨论式教学的方式方法。主题6医用高分子材料1.教学内容高分子材料的生物相容性，生物吸收性高分子材料，高分子材料在医学领域的应用。结合新冠肺炎疫情，引导学生深刻领会面对此次疫情中国人民所展现出的伟大创造精神、伟大奋斗精神、伟大团结精神和伟大梦想精神为内核的伟大民族精神，2.教学重点高分子材料的组织相容性，高分子材料的血液相容性。3.教学难点生物吸收性高分子材料的设计原理。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂讲授，采用多媒体教学和举例，启发式、互动式、讨论式教学的方式方法。主题7液晶高分子1.教学内容液晶高分子定义和分类及应用，高分子液晶的结构特征，高分子液晶的合成及相行为，液晶高分子的应用研究。讲解高强度纤维材料在神州飞船返回舱降落伞上的应用，与学生共同回顾我国探索蔚蓝宇宙的飞天梦想，共同学习杨利伟载人航天精神，做一个有担当的人。2.教学重点液晶高分子的设计与合成，高分子液晶结构与性质。3.教学难点液晶高分子的设计与合成。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）课堂讲授，采用多媒体教学和举例，启发式、互动式、讨论式教学的方式方法。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业评测、课堂表现、平时阶段测验等多种形式、多个阶段等全过程的考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末成绩出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文其他√√√√成绩比例%10101010602.课程考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标与考核方式评价权重表课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核实验期末考试合计出勤课堂表现作业阶段测验教学目标1指标点2.3545503049教学目标2指标点10.1333301830教学目标3指标点10.2232201221合计101010100601003.课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤（10%）无迟到、早退、旷课现象。偶尔有迟到、早退现象。有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题课堂表现（10%）积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解能够主动参加课堂讨论，能够回答问题参与课堂讨论，基本能回答相关问题不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力阶段测验（10%）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握功能高分子的基本概念、基本原理、基本知识和实际应用，能着重掌握它们的结构与性能的关系。初步具备功能高分子材料的结构设计和研发能力，并能应用于以后的理论学习和科研生产等实际工作。准确掌握功能高分子的基本概念、基本原理、基本知识和实际应用，着重掌握它们的结构与性能的关系。初步具备功能高分子材料的结构设计和研发能力，并能应用于以后的理论学习和科研生产等实际工作。掌握功能高分子的基本概念、基本原理、基本知识和实际应用，着重掌握它们的结构与性能的关系。能够分析功能高分子材料的结构设计和研发能力。基本掌握功能高分子的基本概念、基本原理、基本知识和实际应用。基本能分析功能高分子材料的结构设计和研发能力不能掌握功能高分子的基本概念、基本原理、基本知识和实际应用。不能分析功能高分子材料的结构设计和研发能力教学目标2能够熟练且条理清晰的分进行析表达功能高分子材料的结构和性能的关系，以及合成中遇到的问题。能够条理清晰的进行的分析表达功能高分子材料的结构和性能的关系，以及合成中遇到的问题。能够分析表达功能高分子材料的结构和性能的关系，以及合成中遇到的问题。基本能够分析表达功能高分子材料的结构和性能的关系，以及合成中遇到的问题。不能够分析表达功能高分子材料的结构和性能的关系，以及合成中遇到的问题。教学目标3学生能够非常了解功能高分子材料的应用领域及发展趋势，拓宽学生的知识面，为从事新型功能高分子材料的研究和开发打下扎实的基础。学生能够较好了解功能高分子材料的应用领域及发展趋势，拓宽学生的知识面，为从事新型功能高分子材料的研究和开发打下扎实的基础。学生能够了解功能高分子材料的应用领域及发展趋势，拓宽学生的知识面，为从事新型功能高分子材料的研究和