《高分子材料结构分析》课程教学大纲（本科）.docx

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1、高分子材料结构分析课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1011239038课程名称（中/英文）：高分子材料结构分析/Structural Analysis of Polymeric terials课程类别：专业选修课程学分：L5总学时：24理论学时：24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：大学物理、有机化学、高分子化学、高分子物理教学环境：教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1 .课程任务与目的本课程是高分子材料与工程专业的选修课。是利用应用近代仪器分析的基本原理，研究聚合物链 的结构、单体结构单元、谱图解析、分析试样及各种仪器在高聚物中应用的一门科学

2、。本课程是联系 基础研究和应用研究的桥梁和纽带，是高分子材料、化工、等相关专业本科生进行高分子材料的科学 研究不可或缺的铺垫知识。本课程的仪器不国外先进仪器还有国内快速发展起来的分析仪器的介绍， 进而了解国家对大型分析仪器和重大设备仪器制造的支持，了解我国发展大型仪器制备的实力，进一 步增强我国发展大型装备仪器制造的信心。2 .对接培养的岗位能力通过本课程的学习，掌握光谱学、热分析、电子显微等方面的原理和相关仪器的分析测试原理与 方法，并熟练应用于高分子材料的分析测试中，适应高分子材料领域内的分析表征工作。熟悉各种测 试分析技术的的制样要求并能顺利制备测试样品，并对测试结果进行初步分析判断。三

3、、课程教学目标L总目标：通过本课程的学习，使学生能够掌握各种近代仪器分析的基本原理，学会谱图解析， 将基础研究和应用研究有机地联系起来。3 .知识目标：掌握紫外光谱、红外光谱、热分析、核磁共振和电子显微技术等研究方法的基本原 理；掌握上述仪器设备的基本结构特点和工作原理；掌握各种图谱的特点，掌握解析的一般原理和方 法。4 .能力目标：利用紫外光谱、红外光谱、热分析、核磁共振和电子显微技术等分析手段和方法， 对高分子材料的结构和性质进行检测，获得信息，并对所获信心进行分析得出结论。5 .素质目标：培养综合利用本课程所学测试知识，分析解决生产、科研中有关材料结构、性能之 间关系的素养。四、教学课时

4、安排(-)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22001、2、3主题2热重分析22001、 2、 3、 4主题3差示扫描量热法22001、 2、 3、 4主题4动态力学分析22001、 2、 3、 4主题5透射电子显微镜22001、 2、 3、 4主题6扫描电子显微镜22001、 2、 3、 4主题7电子显微镜的应用22001、 2、 3、 4主题8紫外光谱22001、 2、 3、 4主题9红外光谱44001、 2、 3、 4主题10核磁共振波谱44001、 2、 3、 4合计242400五、教学内容及教学设计主题1绪论1 .教学内容高分子材料分析测

5、试中结构测试和性能测试的内容，高分子远程结构、近程结构、态结构。聚合 物近代测试的研究对象，聚合物近代仪器分析方法及仪器，聚合物的研究和分析概述。2 .教学聚合物近代测试的研究对象、聚合物的研究和分析概述。3 .教学难点高分子远程结构、近程结构、态结构。4 .教学方案设计(含教学方法、教学手段)采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。主题2热重分析1 .教学内容热重法（TG）基本原理，热重法（TG）曲线的影响因素及测试中须注意的问题，微商热重法（DTG）。2 .教学热重法（TG）曲线的影响因素3 .教学难

6、点热重法（TG）基本原理、方法4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。主题3差示扫描量热法1 .教学内容差示扫描量热分析（DSC）概述，差示扫描量热分析（DSC）基本原理，DSC在高聚物研究中的应 用。2 .教学差示扫描量热分析（DSC）基本原理，DSC在高聚物研究中的应用。3 .教学难点差示扫描量热分析（DSC）基本原理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学

7、方法，并积极引入课程思政元素。主题4动态力学分析1 .教学内容动态热机械分析（D）概述，动态热机械分析的基本原理，D在高聚物研究中的应用。2 .教学动态热机械分析的基本原理，D在高聚物研究中的应用。3 .教学难点动态热机械分析的基本原理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。主题5透射电子显微镜（TEM）1 .教学内容光学凸透镜的聚焦和放大作用，光学显微镜分辨本领的理论极限；透射电镜的构造和电子图像的 形成，阿贝成像原理，电子衍射和衍射衬度，制样技术；2 .教学

8、透射电镜的构造和电子图像的形成，制样技术和方法。3 .教学难点透射电镜的构造和电子图像的形成原理。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。主题6扫描电子显微镜（SEM）1 .教学内容高能电子束，扫描电镜结构，扫描电镜的放大倍数和分辨本领，扫描电镜的衬度及调节，制样技 术和方法。2 .教学扫描电镜结构，扫描电镜的放大倍数和分辨本领，扫描电镜的衬度及调节，制样技术和方法。3 .教学难点扫描电镜结构，放大倍数，扫描电镜的衬度及调节，4 .教学方案设计（含教学方法、教学手

9、段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。主题7电子显微镜的应用1 .教学内容TEM/SEM在高聚物研究中的应用。2 .教学电子显微镜在材料学领域应用。对材料显微分析判断、简单制样和形貌观察和微区成份分析。3 .教学难点材料微观形貌的观察、分析和微区成份的分析、初步判断4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。主题8紫外光谱1 .教学内容紫外光谱的基本原理，仪器结构；紫外光谱

10、吸收谱带的类型以及生色团和助色团的概念；紫外吸 收光谱谱图的解析步骤。紫外光谱技术在高聚物中的应用。2 .教学紫外光谱的基本原理，紫外光谱吸收谱带的类型以及生色团和助色团；紫外光谱技术在高聚物中 的应用。3 .教学难点紫外光谱的基本原理，紫外光谱吸收谱带的类型以及生色团和助色团。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。主题9红外光谱1 .教学内容红外光谱基本原理及分子结构对光的振动吸收，聚合物典型红外光谱吸收峰，红外光谱技术在高 聚物分析鉴定中的应用，聚合物典型红

11、外光谱吸收峰。红外光谱的解析。2 .教学红外光谱基本原理及分子结构对光的振动吸收，红外光谱技术在高聚物分析鉴定中的应用。3 .教学难点红外光谱基本原理及分子结构对光的振动吸收，红外光谱的解析。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。主题10核磁共振波谱1 .教学内容核磁共振波谱基本原理核磁共振波谱仪；化学位移及自旋-自旋分裂，谱图表示方法，化学位移、 耦合常数和分子结构的关系，谱图举例；13GNMR和1-NMR的比较，质子去藕技术，碳谱核磁谱图信 息；高分子鉴别，

12、共聚物组成的测定，高聚物立构规整性的测定，共聚物序列结构的研究。2 .教学核磁共振波谱基本原理核磁共振波谱仪；谱图表示方法，化学位移及自旋-自旋分裂，化学位移、 耦合常数和分子结构的关系。碳谱核磁谱图。3 .教学难点核磁共振波谱基本原理核磁共振波谱仪；氢谱（1-NMR）、碳谱核磁谱图（13C-NMR）的解读。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用线上线下混合式教学，课堂多媒体与板书相结合，授课过程中采用问题讨论式、案例式、启 发式等多种教学方法，并积极引入课程思政元素。六、学生成绩评定以公平、公正为原则，考察学生对于知识的掌握和综合运用情况，即利用本课程所学的分析方法 和手段，针对不同

13、的高分子材料选取合适的分析表征方法、能够掌握正确的制备分析样品的方法，对 测试结果进行简单地分析判断，获得所需信息。考核采用平时成绩、作业情况以及期末考核三者相结 合，给出学生的总成绩。考核为期末理论考试和平时成绩评定相结合，综合成绩为课程期末成绩占70 %,依据参考答案进行评分，平时成绩占30% （考勤、作业和课堂表现各占10%） 学生成绩评定样表考核平时成绩期中 考试期末 考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小文章其他VVVV实验报 告成绩 比例%10101070七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：聚合物材料表征与测试，杨万泰，北京：轻工业，2008o参考书：（1）朱诚身.聚合物结构分析（版）,北京：科学，2010（2）杨睿.聚合物近代仪器分析.北京：清华大学，2010（3）高家武等.高分子材料近代测试技术.北京航空航天大学，1994（4）殷敬华,莫志深.现代高分子物理学（下册）.北京：科学，2001.