《高分子化学与物理实验A》课程教学大纲一、课程基本信息课程中文（英文）名称：高分子化学与物理实验A(PolymerChemistry andPhysics Experiment A)课程代码：112148101S课程总学时（理论学时/实验学时）：48学分：1.5课程性质：专业核心课，必选课先修课程：高分子化学、高分子物理后续课程：高分子材料、材料专业综合实验等高分子方向专业课程面向专业：材料科学与工程开课学院：化学与材料工程学院开课学期：第5学期二、课程介绍1、课程简介高分子化学与物理实验是四年制材料科学与工程专业的专业核心课，包括高分子化学实验和高分子物理实验两部分，实验内容与《高分子化学》、《高分子物理》专业核心课等理论课程对应。通过本课程的学习，进一步巩固所学相关的专业知识和加深对所学相关专业理论的认识和理解；了解和掌握实验（仪器）原理、方法，通过实际操作，掌握高分子合成、高分子物理的一般方法，学习和掌握实验的基本技能和仪器操作：培养独立工作和分析问题、解决问题的能力。2、课程思政结合本课程的相关内容，让学生了解我国当前发展的热点及相关政策。旨在立德树人，培养学生严肃认真的工作作风和实事求是的工作态度，提升学生的专业认同度、创新意识、职业精神和社会责任感，激发学生内在学习动力，提高专业教学质量，努力给国家培养造就高素质应用型人才。3、教学目标通过本课程的学习，要求学生达到以如下目标：
《高分子化学与物理实验 A》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程中文（英文）名称：高分子化学与物理实验 A （Polymer Chemistry and Physics Experiment A） 课程代码：112148101S 课程总学时（理论学时/实验学时）：48 学分：1.5 课程性质：专业核心课、必选课 先修课程：高分子化学、高分子物理 后续课程：高分子材料、材料专业综合实验等高分子方向专业课程 面向专业：材料科学与工程 开课学院：化学与材料工程学院 开课学期：第 5 学期 二、课程介绍 1、课程简介 高分子化学与物理实验是四年制材料科学与工程专业的专业核心课，包括高分子化学实 验和高分子物理实验两部分，实验内容与《高分子化学》、《高分子物理》专业核心课等理论 课程对应。通过本课程的学习，进一步巩固所学相关的专业知识和加深对所学相关专业理论 的认识和理解；了解和掌握实验（仪器）原理、方法，通过实际操作，掌握高分子合成、高 分子物理的一般方法，学习和掌握实验的基本技能和仪器操作；培养独立工作和分析问题、 解决问题的能力。 2、课程思政 结合本课程的相关内容，让学生了解我国当前发展的热点及相关政策。旨在立德树人， 培养学生严肃认真的工作作风和实事求是的工作态度，提升学生的专业认同度、创新意识、 职业精神和社会责任感，激发学生内在学习动力，提高专业教学质量，努力给国家培养造就 高素质应用型人才。 3、教学目标 通过本课程的学习，要求学生达到以如下目标：
教学目标1：理解高分子实验的特点，掌握高分子化学、高分子物理实验的基本原理、实验方法、基本技能和仪器操作。教学目标2：能够运用所学的专业知识，预测、解释、分析实验现象和实验数据，并从中得出有效结论。教学目标3：具备初步的综合设计实验的能力，能够针对材料领域的问题，独立的提出实验方案并开展实验，并理解预测与实际现象之间的差异。三、课程教学目标及其对毕业要求的支撑1、课程教学目标、达成途径与主要判据表1本课程教学目标、达成途径与主要判据课程教学目标达成途径考核方法主要由课前自主学教学目标1：理解高分子实验的特点，掌习、课堂讲授与研讨、实验表现握高分子合成、高分子物理实验的基本原实验操作、课后实验实验报告理、实验方法、基本技能和仪器操作。报告等环节支撑。主要由课前自主学教学目标2：能够运用所学的专业知识，习、课堂讲授与研讨、实验表现预测、解释、分析实验现象和实验数据，实验操作、课后实验实验报告并从中得出有效结论。报告等环节支撑。教学目标3：具备初步的综合设计实验的主要由课前自主学能力，能够针对材料领域的问题，独立的习、课堂讲授与研讨、实验表现实验操作、课后实验实验报告提出实验方案并开展实验，并理解预测与报告等环节支撑。实际现象之间的差异。2、课程支撑的毕业要求和涉及的指标点表2说明了本课程所支撑的3项毕业要求，所涉及的3个指标点与贡献度，以及它们与本课程教学目标之间的对应关系。表2本课程支撑的毕业要求和涉及的指标点涉及的指标点及贡献度对应的教学目标支撑的毕业要求指标点权重教学目标权重3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂3.2能够针对材料科学与工程领域工教学目标10.2材料工程问题的解决方案，设计满足特定程设计和开发过程中，考虑社会、健0.20.4教学目标2需求的系统、单元（部件）或工艺流程，康、安全、法律、文化以及环境因素
教学目标 1：理解高分子实验的特点，掌握高分子化学、高分子物理实验的基本原理、 实验方法、基本技能和仪器操作。 教学目标 2：能够运用所学的专业知识，预测、解释、分析实验现象和实验数据，并从 中得出有效结论。 教学目标 3：具备初步的综合设计实验的能力，能够针对材料领域的问题，独立的提出 实验方案并开展实验，并理解预测与实际现象之间的差异。 三、课程教学目标及其对毕业要求的支撑 1、课程教学目标、达成途径与主要判据 表 1 本课程教学目标、达成途径与主要判据 课程教学目标 达成途径 考核方法 教学目标 1：理解高分子实验的特点，掌 握高分子合成、高分子物理实验的基本原 理、实验方法、基本技能和仪器操作。 主要由课前自主学 习、课堂讲授与研讨、 实验操作、课后实验 报告等环节支撑。 实验表现 实验报告 教学目标 2：能够运用所学的专业知识， 预测、解释、分析实验现象和实验数据， 并从中得出有效结论。 主要由课前自主学 习、课堂讲授与研讨、 实验操作、课后实验 报告等环节支撑。 实验表现 实验报告 教学目标 3：具备初步的综合设计实验的 能力，能够针对材料领域的问题，独立的 提出实验方案并开展实验，并理解预测与 实际现象之间的差异。 主要由课前自主学 习、课堂讲授与研讨、 实验操作、课后实验 报告等环节支撑。 实验表现 实验报告 2、课程支撑的毕业要求和涉及的指标点 表 2 说明了本课程所支撑的 3 项毕业要求，所涉及的 3 个指标点与贡献度，以及它们与 本课程教学目标之间的对应关系。 表 2 本课程支撑的毕业要求和涉及的指标点 支撑的毕业要求 涉及的指标点及贡献度 对应的教学目标 指标点 权重 教学目标 权重 3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂 材料工程问题的解决方案，设计满足特定 需求的系统、单元（部件）或工艺流程， 3.2 能够针对材料科学与工程领域工 程设计和开发过程中，考虑社会、健 康、安全、法律、文化以及环境因素， 0.2 教学目标 1 教学目标 2 0.2 0.4
并能够在设计环节中体现创新意识，考虑给出独到的或具有一定创新性的解教学目标30.4社会、健康、安全、法律、文化以及环境决思路、方法或方案。因素。4.问题研究：能够基于科学原理并采用科学4.2能够基于材料科学与工程专业基方法对复杂材料工程问题进行研究，包括础的基本原理和科学方法开展专业教学目标10.50.2设计实验、分析与解释数据、并通过信息基础实验，准确分析并解释实验数教学目标20.5综合得到合理有效的结论。据，并将实验结果进行关联以获得有效结论的能力。5.使用现代工具：能够针对复杂材料工程5.2能够应用现代工程工具和信息技教学目标10.1问题，开发、选择与使用恰当的技术、资术工具，对材料科学与工程专业领域教学目标20.35复杂工程问题进行预测与模拟，并能0.1源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂材料工程问题的预测与模拟，并能够理解预测与实际现象之间的差异。教学目标30.55够理解其局限性。四、课程内容和教学安排表3本课程实验项目名称、类型以及支撑的课程目标学序支撑的项目每组时项目名称要求项目类型号类别人数课程目标教011、2、3专业基础验证性必做有机玻璃板（PMMA）的制备4102甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合1、2、3专业基础验证性必做1403专业基础验证性必做膨胀计法测定苯乙烯自由基聚合反应速率1、2、31404聚己二酸乙二醇酯（PEA）的合成1、2、3专业基础综合性必做S105专业基础验证性必做水性聚氨酯的制备1、2、38106107胶粘剂的合成1、2、3专业基础必做4验证性107必做端基分析法测定PEA的分子量1、2、38专业基础综合性1验证性必做08毛细管流变仪测定聚合物熔体的流变性能1、2、3专业基础1409DSC法测定聚合物的转变温度1、2、3专业基础验证性必做4专业基础验证性必做10热塑性塑料熔体流动速率的测定1、2、34说明：（1）“项目类别”：①基础：②专业：③专业基础：（2）“项目类型：①验证性：②综合性：③设计研究：其他：（3）“要求”：①必做：②选做。2.实验教学内容及细化的教学目标与要求表4列出了实验项目名称所细化的教学目标与要求、教学内容等
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 因素。 给出独到的或具有一定创新性的解 决思路、方法或方案。 教学目标 3 0.4 4.问题研究：能够基于科学原理并采用科学 方法对复杂材料工程问题进行研究，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。 4.2 能够基于材料科学与工程专业基 础的基本原理和科学方法开展专业 基础实验，准确分析并解释实验数 据，并将实验结果进行关联以获得有 效结论的能力。 0.2 教学目标 1 教学目标 2 0.5 0.5 5．使用现代工具：能够针对复杂材料工程 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 对复杂材料工程问题的预测与模拟，并能 够理解其局限性。 5.2 能够应用现代工程工具和信息技 术工具，对材料科学与工程专业领域 复杂工程问题进行预测与模拟，并能 够理解预测与实际现象之间的差异。 0.1 教学目标 1 教学目标 2 教学目标 3 0.1 0.35 0.55 四、课程内容和教学安排 表 3 本课程实验项目名称、类型以及支撑的课程目标 序 号 项目名称 支撑的 课程目标 学 时 数 项目 类别 项目类型 要求 每组 人数 01 有机玻璃板（PMMA）的制备 1、2、3 4 专业基础 验证性 必做 1 02 甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合 1、2、3 4 专业基础 验证性 必做 1 03 膨胀计法测定苯乙烯自由基聚合反应速率 1、2、3 4 专业基础 验证性 必做 1 04 聚己二酸乙二醇酯（PEA）的合成 1、2、3 8 专业基础 综合性 必做 1 05 水性聚氨酯的制备 1、2、3 8 专业基础 验证性 必做 1 06 107 胶粘剂的合成 1、2、3 4 专业基础 验证性 必做 1 07 端基分析法测定 PEA 的分子量 1、2、3 8 专业基础 综合性 必做 1 08 毛细管流变仪测定聚合物熔体的流变性能 1、2、3 4 专业基础 验证性 必做 1 09 DSC 法测定聚合物的转变温度 1、2、3 4 专业基础 验证性 必做 1 10 热塑性塑料熔体流动速率的测定 1、2、3 4 专业基础 验证性 必做 1 说明：（1）“项目类别”：①基础；②专业；③专业基础；（2）“项目类型”：① 验证性；② 综合性；③ 设 计研究；④其他；（3）“要求”：①必做；②选做。 2.实验教学内容及细化的教学目标与要求 表 4 列出了实验项目名称所细化的教学目标与要求、教学内容等
表4实验教学内容与基本要求学时实验项目序号细化的教学目标与要求教学内容数名称1、预聚体制备：有机玻璃板1、了解本体聚合的基本原理和特点：2、有机玻璃板材的制1（PMMA）的制备2、熟热悉和掌握有机玻璃的制备方法。备。1、了解悬浮聚合的特点和实施方法：甲基丙烯酸甲酯的1、悬浮聚合：422、通过实验比较制备有机玻璃的不同方法，开阔高分子悬浮聚合2、后处理。成型工艺的思路。1、称量：膨胀计法测定苯乙1、掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法：2、装样：烯自由基聚合反应2、验证聚合速率与单体浓度间的动力学关系式，并求得433、测试：平均聚合速率。速率4、数据处理。1、通过聚已二酸乙二醇酯的制备，了解平衡常数较小的1、称量单体聚合的实施方法；2、通过测定酸值和出水量，了解缩聚反应过程中反应程2、酯化：聚己二酸乙二醇酯度和平均聚合度的变化，加深对缩聚反应特点的理解；84（PEA）的合成3、终缩聚。3、掌握缩聚物相对分子质量的影响因素及提高相对分子质量的方法：4、数据处理。4、了解可降解聚酯的制备，提升环保意识。1、了解水性聚氨酯的特点和制备原理；1、预聚体的合成：2、掌握水性聚氨酯的制备方法：5水性聚氨酯的制备82、乳化：3、初步掌握(AB)型多嵌段聚合物的结构特点和性能调3、成膜。节方法。1、加深对高分子化学反应的理解：1、107胶水的合成：6107胶粘剂的合成42、掌握107胶粘剂的制备。2、产品检验。端基分析法测定1、酸值的测定：1、掌握用端基分析法测定聚合物分子量的原理。78PEA的分子量2、掌握用端基分析法测定聚酯样品的分子量。2、羟值的测定1、了解聚合物的流变行为及其重要性。毛细管流变仪测定1、预热：2、掌握使用挤压式毛细管流变仪测量聚合物流变特性的8聚合物熔体的流变2、测试：4方法。性能3、数据处理。3、测定聚合物的流动曲线和表观粘度与剪切速率的依赖关系1、掌握差示扫描量热仪的原理和应用：1、玻璃化温度的测定；DSC法测定聚合物2、初步掌握DSC的数据分析方法，培养实事求是和踏94的转变温度2、数据处理。实的工作态度：3、测定聚合物的玻璃化转变温度。1、预热：热塑性塑料熔体流1、掌握熔体流动速率仪的使用方法：102、测试：4动速率的测定2、了解熔体流动速率的意义及与塑料加工性能的关系。3、称量
表 4 实验教学内容与基本要求 序号 实验项目 名称 细化的教学目标与要求 教学内容 学时 数 1 有机玻璃板 （PMMA）的制备 1、了解本体聚合的基本原理和特点； 2、熟悉和掌握有机玻璃的制备方法。 1、预聚体制备； 2、有机玻璃板材的制 备。 4 2 甲基丙烯酸甲酯的 悬浮聚合 1、了解悬浮聚合的特点和实施方法； 2、通过实验比较制备有机玻璃的不同方法，开阔高分子 成型工艺的思路。 1、悬浮聚合； 2、后处理。 4 3 膨胀计法测定苯乙 烯自由基聚合反应 速率 1、掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法； 2、验证聚合速率与单体浓度间的动力学关系式，并求得 平均聚合速率。 1、称量； 2、装样； 3、测试； 4、数据处理。 4 4 聚己二酸乙二醇酯 （PEA）的合成 1、通过聚己二酸乙二醇酯的制备，了解平衡常数较小的 单体聚合的实施方法； 2、通过测定酸值和出水量，了解缩聚反应过程中反应程 度和平均聚合度的变化，加深对缩聚反应特点的理解； 3、掌握缩聚物相对分子质量的影响因素及提高相对分子 质量的方法； 4、了解可降解聚酯的制备，提升环保意识。 1、称量 2、酯化； 3、终缩聚。 4、数据处理。 8 5 水性聚氨酯的制备 1、了解水性聚氨酯的特点和制备原理； 2、掌握水性聚氨酯的制备方法； 3、初步掌握(AB)n型多嵌段聚合物的结构特点和性能调 节方法。 1、预聚体的合成； 2、乳化； 3、成膜。 8 6 107 胶粘剂的合成 1、加深对高分子化学反应的理解； 2、掌握 107 胶粘剂的制备。 1、107 胶水的合成； 2、产品检验。 4 7 端基分析法测定 PEA 的分子量 1、掌握用端基分析法测定聚合物分子量的原理。 2、掌握用端基分析法测定聚酯样品的分子量。 1、酸值的测定； 2、羟值的测定 8 8 毛细管流变仪测定 聚合物熔体的流变 性能 1、了解聚合物的流变行为及其重要性。 2、掌握使用挤压式毛细管流变仪测量聚合物流变特性的 方法。 3、测定聚合物的流动曲线和表观粘度与剪切速率的依赖 关系 1、预热； 2、测试； 3、数据处理。 4 9 DSC 法测定聚合物 的转变温度 1、掌握差示扫描量热仪的原理和应用； 2、初步掌握 DSC 的数据分析方法，培养实事求是和踏 实的工作态度； 3、测定聚合物的玻璃化转变温度。 1、玻璃化温度的测定； 2、数据处理。 4 10 热塑性塑料熔体流 动速率的测定 1、掌握熔体流动速率仪的使用方法； 2、了解熔体流动速率的意义及与塑料加工性能的关系。 1、预热； 2、测试； 3、称量。 4
五、课程教学思想、教学方法、教学手段1、教学思想依据材料科学与工程专业学生的培养要求，开设《高分子化学与物理实验A》，实验紧密结合前序高分子化学、高分子物理理论课的核心内容，同时结合地方特色和实际应用，选择具有代表性的高分子实验。课程在培养学生基本实验技能的同时，在教学过程中提升学生预测、解释、分析实验现象和实验数据的能力，力图通过实验锻炼学生分析、解决问题的能力。在实验教学中，结合实验的实际应用背景，开展思政教育2、教学方法、手段本课程以课堂讲授、学生实际操作的方式进行，采用“学生预习一教师讲解+操作演示一学生实验”的教学方法。教师讲解包括实验的基本原理、过程和仪器示范操作等：然后进行学生的实际操作，在学生实验过程中，关注学生的实验操作，引导学生对实验现象和数据进行观察和初步分析；最后通过批改实验报告动态了解学生的学习状况。3、教学手段教师讲解采用多媒体教学结合示范操作的手段，根据实验内容安排分组人数，思考题的内容选择基于对实验知识的理解和巩固，培养独立思考以及充分利用图书馆资源及互联网资源的能力。六、教学资源表4本课程的基本教学资源资源类型资源《高分子科学与材料工程实验》（第二版），刘建平主编，化学工业出版社，2017.09，教材北京：《高分子材料实验》，浙江大学高分子与复合材料实验室，2001；《高分子实验技术》，复且大学高分子科学系编著，复旦大学出版社，1996.8，上海《高分子物理实验》，何平笙、杨海洋等著，中国科学技术大学出版社，2002.3，合主要参考书肥：《高分子化学实验与技术》，叶胜荣、涂克华编，浙江大学高分子科学研究所，2000.5：《高分子化学实验》，中国科学技术大学出版社，2003.1，何卫东，合肥：1、温州大学化学实验教学中心：http://chemcenter.wzu.edu.cn/2、中国大学MOOC（慕课）_国家精品课程在线学习平台-材料综合实验：主要资源网站https:/www.icourse163.org/course/SJTU-1449795173七、课程考核方式及成绩评定方法1、课程总体考核(1）、平时成绩平时成绩的评定从实验预习情况、课堂表现情况两部分来进行评定
五、课程教学思想、教学方法、教学手段 1、教学思想 依据材料科学与工程专业学生的培养要求，开设《高分子化学与物理实验 A》，实验紧 密结合前序高分子化学、高分子物理理论课的核心内容，同时结合地方特色和实际应用，选 择具有代表性的高分子实验。课程在培养学生基本实验技能的同时，在教学过程中提升学生 预测、解释、分析实验现象和实验数据的能力，力图通过实验锻炼学生分析、解决问题的能 力。在实验教学中，结合实验的实际应用背景，开展思政教育 2、教学方法、手段 本课程以课堂讲授、学生实际操作的方式进行，采用“学生预习—教师讲解 + 操作演 示—学生实验”的教学方法。教师讲解包括实验的基本原理、过程和仪器示范操作等；然后 进行学生的实际操作，在学生实验过程中，关注学生的实验操作，引导学生对实验现象和数 据进行观察和初步分析；最后通过批改实验报告动态了解学生的学习状况。 3、教学手段 教师讲解采用多媒体教学结合示范操作的手段，根据实验内容安排分组人数，思考题的 内容选择基于对实验知识的理解和巩固，培养独立思考以及充分利用图书馆资源及互联网资 源的能力。 六、教学资源 表 4 本课程的基本教学资源 资源类型 资源 教材 《高分子科学与材料工程实验》（第二版），刘建平 主编，化学工业出版社，2017.09， 北京； 主要参考书 《高分子材料实验》，浙江大学高分子与复合材料实验室，2001； 《高分子实验技术》，复旦大学高分子科学系 编著，复旦大学出版社，1996.8，上海 《高分子物理实验》，何平笙、杨海洋等著，中国科学技术大学出版社，2002.3，合 肥； 《高分子化学实验与技术》，叶胜荣、涂克华 编，浙江大学高分子科学研究所，2000.5； 《高分子化学实验》，中国科学技术大学出版社，2003.1，何卫东，合肥； 主要资源网站 1、温州大学化学实验教学中心：http://chemcenter.wzu.edu.cn/ 2 、中国大学 MOOC( 慕 课 )_国家精品课程在线学习平台- 材料综合实验： https://www.icourse163.org/course/SJTU-1449795173 七、课程考核方式及成绩评定方法 1、课程总体考核 （1）、平时成绩 平时成绩的评定从实验预习情况、课堂表现情况两部分来进行评定