《高分子物理》教学大纲课程名称：高分子物理课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：PolymerPhysics其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：64/4/4先修课程：有机化学、物理化学、高分子材料、高分子化学后续课程支撑：聚合物加工工程、高分子材料改性、高分子材料成型加工设备、高分子物理实验授课时间：星期一3-4节、星期三3-4节（1-16周）授课地点：松山湖校区教学楼7B-205授课对象：2020级高分子材料2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：吴文剑/副教授、谢华理/讲师、苏晓竞/讲师答疑时间、地点与方式：采用线上与线下答疑相结合的方式，包括课间与课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑：上课时学生可自由提问，并在每一章节教学完毕后安排一次答疑课：平时学生还可通过电话、微信、QQ和邮件等联系方式或到办公室与老师讨论。课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：《高分子物理》，华幼卿、金日光编，化学工业出版社，2019年9月第五版。教学参考资料：《高分子物理》，何曼君、张红东、陈维孝、董西侠编，复旦大学出版社，2007年3月第三版：（高分子物理导论》：胡文兵编，科学出版社，2011年9月第一版。课程简介：高分子物理是高分子科学的重要组成部分。它以“高分子材料”和“物理化学”等为基础，又为后续的“聚合物加工工程”、“高分子材料改性”和“高分子材料研究方法”等打下理论基础。本课程旨在通过对高聚物的链结构、分子运动、溶液性质、聚集态结构、粘弹性和力学等各类性能以及分析表征方法等基础知识和典型实际应用的学习和了解，使学生理解高分子结构-分子运动-性能与应用之间的关系：培养学生对高分子科学的兴趣，使学生了解高分子科学研究的思路和方法：培养和奠定学生从事高分子材料科学与工程研究的能力和理论基础。1
1 《高分子物理》教学大纲 课程名称：高分子物理 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Polymer Physics 总学时/周学时/学分：64/4/4 其中实验/实践学时：0 先修课程：有机化学、物理化学、高分子材料、高分子化学 后续课程支撑：聚合物加工工程、高分子材料改性、高分子材料成型加工设备、高分子物理实验 授课时间：星期一 3-4 节、星期三 3-4 节（1-16 周） 授课地点：松山湖校区教学楼 7B-205 授课对象：2020 级高分子材料 2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：吴文剑/副教授、谢华理/讲师、苏晓竞/讲师 答疑时间、地点与方式：采用线上与线下答疑相结合的方式，包括课间与课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑；上课时学生可自由提问，并在每 一章节教学完毕后安排一次答疑课；平时学生还可通过电话、微信、QQ 和邮件等联系方式或到办公室与老师讨论。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《高分子物理》，华幼卿、金日光 编，化学工业出版社，2019 年 9 月第五版。 教学参考资料：《高分子物理》，何曼君、张红东、陈维孝、董西侠 编，复旦大学出版社，2007 年 3 月第三版； 《高分子物理导论》，胡文兵 编，科学出版社，2011 年 9 月第一版。 课程简介： 高分子物理是高分子科学的重要组成部分。它以“高分子材料”和“物理化学”等为基础，又为后续的“聚合物加工工程”、“高分子材料改性” 和“高分子材料研究方法”等打下理论基础。本课程旨在通过对高聚物的链结构、分子运动、溶液性质、聚集态结构、粘弹性和力学等各类性能以及分 析表征方法等基础知识和典型实际应用的学习和了解，使学生理解高分子结构-分子运动-性能与应用之间的关系；培养学生对高分子科学的兴趣，使学 生了解高分子科学研究的思路和方法；培养和奠定学生从事高分子材料科学与工程研究的能力和理论基础
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（理解）：1.3能够将高分子材料与工程专业相关掌握高分子物理的基本理论知识，了解高分子微观结构与1.工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础知识和数学方法用手于高分子材料与工宏观性能之间的内在联系和规律，了解各种理想模型及其和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与工程领域复杂工程问题解决方案的比较程领域的复杂工程问题。与实际状态的差异，了解最常用的高聚物的结构与性能特和综合。征目标2（分析）12.1能运用数学、自然科学及高分子材了解高分子材料物理性能的表征工具，掌握相关的表征手料与工程的相关科学原理，识别和判断2.问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子段，熟悉物理性能数据的收集、计算与分析方法，在此基复杂工程问题的关键环节。材料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过础上具有创新与创造能力2.3能认识到解决高分子材料与工程复文献研究分析高分子材料与工程领域的复杂工程杂工程问题有多种方案可选择，能通过问题，以获得有效结论。文献研究寻求可替代的解决方案。目标3（运用）：4，研究：能够基于科学原理并采用科学方法对高培养学生探究高分子物理知识的兴趣及运用相关知识的4.1能够基于科学原理，通过文献研究分子材料与工程领域复杂工程问题进行研究，包括能力，能够运用高分子物理规律、模型和方法分析生产实或相关方法，调研和分析高分子材料与设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得出践中遇到的问题并思考相应的解决方法，能够将高分子物工程领域复杂工程问题的解决方案。合理有效的结论。理知识应用于高分子材料的物理功能改性理论教学进程表学时授课教教学内容（重点、难点、课程思政融入教学模式支撑课周次教学主题教学方法作业安排师数点)程目标（线上/混合式2
2 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（理解）： 掌握高分子物理的基本理论知识，了解高分子微观结构与 宏观性能之间的内在联系和规律，了解各种理想模型及其 与实际状态的差异，了解最常用的高聚物的结构与性能特 征 1.3 能够将高分子材料与工程专业相关 知识和数学方法用于高分子材料与工 程领域复杂工程问题解决方案的比较 和综合。 1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础 和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与工 程领域的复杂工程问题。 目标 2（分析）： 了解高分子材料物理性能的表征工具，掌握相关的表征手 段，熟悉物理性能数据的收集、计算与分析方法，在此基 础上具有创新与创造能力 2.1 能运用数学、自然科学及高分子材 料与工程的相关科学原理，识别和判断 复杂工程问题的关键环节。 2.3 能认识到解决高分子材料与工程复 杂工程问题有多种方案可选择，能通过 文献研究寻求可替代的解决方案。 2．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 3（运用）： 培养学生探究高分子物理知识的兴趣及运用相关知识的 能力，能够运用高分子物理规律、模型和方法分析生产实 践中遇到的问题并思考相应的解决方法，能够将高分子物 理知识应用于高分子材料的物理功能改性 4.1 能够基于科学原理，通过文献研究 或相关方法，调研和分析高分子材料与 工程领域复杂工程问题的解决方案。 4．研究：能够基于科学原理并采用科学方法对高 分子材料与工程领域复杂工程问题进行研究，包括 设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得出 合理有效的结论。 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 （线上/混合式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
/线下点：掌握构型、构象、均方末端距等基本概念，高聚物链结构、温度、外力等因素对高聚物柔性的影响，完全伸直链、自由结合链、自由旋转链的均方末端距的计算：课后作业：教材及参考书的部分思考难点：正确理解构型、构象等基本概念，线上目标1苏晓竞81、2高分子链的结构课堂讲授慰及习题。高分子链的结构、内旋转与链柔性之间的关系：课程思政融入点：介绍高分子科学的发展史，科学家在高分子物理领域所作的贡献，培养学生对专业的认同、热爱以及吃苦耐劳的精神。重点：内聚能密度的概念，内聚能密度大小与分子间作用力的关系：聚合物的非品态和晶品态结构特征及结品度的测试课后作业：教材及高分子的凝聚态结方法：取向和解取向概念及其对性能的苏晓竞8线下目标1课堂讲授3、4参考书的部分思考构影响：题及习题。难点：高分子取向和解取向的概念，结晶态和取向态的区别，理解晶态、非品态和液品态高聚物的结构。苏晓竞线下0目标3重点：高聚物的溶解特性及溶度参数概5、6高分子溶液课堂讲授课后作业：教材及3
3 /线下 1、2 高分子链的结构 苏晓竞 8 重点：掌握构型、构象、均方末端距等 基本概念，高聚物链结构、温度、外力 等因素对高聚物柔性的影响，完全伸直 链、自由结合链、自由旋转链的均方末 端距的计算； 难点：正确理解构型、构象等基本概念， 高分子链的结构、内旋转与链柔性之间 的关系； 课程思政融入点：介绍高分子科学的发 展史，科学家在高分子物理领域所作的 贡献，培养学生对专业的认同、热爱以 及吃苦耐劳的精神。 线上 课堂讲授 课后作业：教材及 参考书的部分思考 题及习题。 目标 1 3、4 高分子的凝聚态结 构 苏晓竞 8 重点：内聚能密度的概念，内聚能密度 大小与分子间作用力的关系；聚合物的 非晶态和晶态结构特征及结晶度的测试 方法；取向和解取向概念及其对性能的 影响； 难点：高分子取向和解取向的概念，结 晶态和取向态的区别，理解晶态、非晶 态和液晶态高聚物的结构。 线下 课堂讲授 课后作业：教材及 参考书的部分思考 题及习题。 目标 1 5、6 高分子溶液 苏晓竞 8 重点：高聚物的溶解特性及溶度参数概 线下 课堂讲授 课后作业：教材及 目标 3
参考书的部分思考念，高分子稀溶液、亚浓溶液及浓溶液题及习题。的特性，高分子在溶液中的形态和尺寸，高分子溶液的热力学与流体力学性质：难点：高分子溶液的相图及聚合物-聚合物相容性概念：课程思政融入点：介绍中国程铬时院士在动态接触浓度的实验验证、极稀溶液的黏度行为及团策理论的提出与发展等方面所作的贡献，鼓励学生向优秀的科研工作者学习，培养勇于攀登、勇于创新的科学精神。重点：各种统计平均分子量和分子量分布的表达式、表示方法及测量手段，GPC课后作业：教材及聚合物的分子量和测量分子量及分子量分布的方法和原苏晓竞线下课堂讲授目标28参考书的部分思考理;分子量分布题及习题。难点：测定高聚物分子量及其分布的基7、8本原理和主要方法。吴文剑、线下苏晓竞、1期中考试谢华理聚合物的分子运动重点：聚合物分子运动的特点，玻璃化课后作业：教材及谢华理线下课堂讲授目标189、10和转变转变的现象、影响因素及测定方法，聚参考书的部分思考4
4 念，高分子稀溶液、亚浓溶液及浓溶液 的特性，高分子在溶液中的形态和尺寸， 高分子溶液的热力学与流体力学性质； 难点：高分子溶液的相图及聚合物-聚合 物相容性概念； 课程思政融入点：介绍中国程镕时院士 在动态接触浓度的实验验证、极稀溶液 的黏度行为及团簇理论的提出与发展等 方面所作的贡献，鼓励学生向优秀的科 研工作者学习，培养勇于攀登、勇于创 新的科学精神。 参考书的部分思考 题及习题。 7、8 聚合物的分子量和 分子量分布 苏晓竞 8 重点：各种统计平均分子量和分子量分 布的表达式、表示方法及测量手段，GPC 测量分子量及分子量分布的方法和原 理； 难点：测定高聚物分子量及其分布的基 本原理和主要方法。 线下 课堂讲授 课后作业：教材及 参考书的部分思考 题及习题。 目标 2 期中考试 吴文剑、 苏晓竞、 谢华理 0 线下 9、10 聚合物的分子运动 和转变 谢华理 8 重点：聚合物分子运动的特点，玻璃化 转变的现象、影响因素及测定方法，聚 线下 课堂讲授 课后作业：教材及 参考书的部分思考 目标 1
题及习题：合物的结晶与熔融过程的影响因素：难点：高分子的分子运动时间、温度依课堂讨论：聚合物赖性，玻璃化转变过程中所对应的自由的分子运动和转变体积理论。在现实生活中的实例与应用。课后作业：教材及重点：橡胶弹性的特点、本质及在受力参考书的部分思考题及习题。状态下的应力、应变、温度和分子结构之间相互关系：课程思政作业：通谢华理线下课堂讲授8目标211.12橡胶弹性难点：高弹态的炳弹本质：过网络查寻或实地课程思政融入点：介绍中国科学家的刻调研，了解一两家苦钻研精神以及他们在中国及世界弹性优秀的东莞弹性体体领域所作出的巨大贡献。企业，写一篇不少于400字的简介。重点：聚合物材料在受力情况下所产生课后作业：教材及的各种粘弹现象、分子运动机理、谢华理线下课堂讲授4参考书的部分思考目标113,14聚合物的粘弹性Boltzmann叠加原理、时温等效原理及其题及习题。应用：难点：时温等效原理，粘弹性测试方法。重点：聚合物的应力-应变曲线，屈服和课后作业：教材及聚合物的届服和断吴文剑线下课堂讲授参考书的部分思考目标315,168断裂现象及其机理，影响聚合物强度与裂韧性的因素及增韧、增强方法：题及习题。5
5 合物的结晶与熔融过程的影响因素； 难点：高分子的分子运动时间、温度依 赖性，玻璃化转变过程中所对应的自由 体积理论。 题及习题； 课堂讨论：聚合物 的分子运动和转变 在现实生活中的实 例与应用。 11、12 橡胶弹性 谢华理 8 重点：橡胶弹性的特点、本质及在受力 状态下的应力、应变、温度和分子结构 之间相互关系； 难点：高弹态的熵弹本质； 课程思政融入点：介绍中国科学家的刻 苦钻研精神以及他们在中国及世界弹性 体领域所作出的巨大贡献。 线下 课堂讲授 课后作业：教材及 参考书的部分思考 题及习题。 课程思政作业：通 过网络查寻或实地 调研，了解一两家 优秀的东莞弹性体 企业，写一篇不少 于 400 字的简介。 目标 2 13、14 聚合物的粘弹性 谢华理 8 重点：聚合物材料在受力情况下所产生 的 各 种 粘 弹 现 象 、 分 子 运 动 机 理 、 Boltzmann 叠加原理、时温等效原理及其 应用； 难点：时温等效原理，粘弹性测试方法。 线下 课堂讲授 课后作业：教材及 参考书的部分思考 题及习题。 目标 1 15、16 聚合物的屈服和断 裂 吴文剑 8 重点：聚合物的应力-应变曲线，屈服和 断裂现象及其机理，影响聚合物强度与 韧性的因素及增韧、增强方法； 线下 课堂讲授 课后作业：教材及 参考书的部分思考 题及习题。 目标 3