《材料现代研究方法》教学天纲课程名称：材料现代研究方法课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：MethodsofPolymerMaterialStudy总学时/周学时/学分：48/2（1-8周），4（9-16周）/3其中实验/实践学时：0先修课程：《高分子材料》、《高分子化学》、《分析化学》、《有机化学》、《物理化学》后续课程支撑：《高分子材料改性》、《高分子助剂》、《材料的制备与表征实训》授课时间：松山湖校区/星期一7-8节/1-16周：星期五5-6节/9-16周授课地点：6A-402智慧教室C27授课对象：2021高材1班开课学院：材料科学与工程学院在年课教师姓名/职称：李坤泉/高级工程师、段著蒙/讲师、张晓凡/讲师答疑时间、地点与方式：学生返校前，线上答疑：学生返校后可以线上与线下答疑相结合，包括课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑：上课学生可自由提问：平时学生可通过微信、优学院等网络工具或到材料楼4B211进行签疑课程者核方式：开券（）闭券（）课程论文（）其它（）使用教材：《高分子材料分析测试与研究方法（第二版）》，陈厚主编，化学工业出版社，2018。教学参考资料：《高分子近代测试分析技术》，曾幸荣主编，华南理工大学出版社，2009《材料现代测试分析方法》，刘庆锁主编，清华大学出版社，2014线上网络资源：https:/www.ulearning.cn/ulearning_web/weblcourse.do?flag=1课程介：本课程是本科高分子材料与工程专业重要的学科基础课程之一，是连接基础课与专业课的桥梁，属专业基础类课程。课程主要介绍了高分子材料的结构、组分以及性能等方面的检测设备和检测方法，重点介绍了不同测试表征设备的结构、原理以及应用，主要涉及热分析技术、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射及其光电子能谱、电子显微镜、纳米粒度及比表面积与空隙分析、紫外与荧光光谱、核磁共振波谱、质谱以及色谱技术等。本课程是表征测试材料化学组成、微观形貌、物相结构和宏观性能之间关系的重要课程，通过本课程的学习，为学生学好后续专业课打下坚实基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑
《材料现代研究方法》教学大纲 课程名称：材料现代研究方法 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称： Methods of Polymer Material Study 总学时/周学时/学分：48/2（1-8 周），4（9-16 周）/3 其中实验/实践学时：0 先修课程：《高分子材料》、《高分子化学》、《分析化学》、《有机化学》、《物理化学》 后续课程支撑：《高分子材料改性》、《高分子助剂》、《材料的制备与表征实训》 授课时间：松山湖校区/星期一 7-8 节/1-16 周；星期五 5-6 节/9-16 周 授课地点：6A-402 智慧教室 C27 授课对象：2021 高材 1 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：李坤泉/高级工程师、段若蒙/讲师、张晓凡/讲师 答疑时间、地点与方式：学生返校前，线上答疑；学生返校后可以线上与线下答疑相结合，包括课后停留在教室，对有疑问的同学进行答疑；上课学生 可自由提问；平时学生可通过微信、优学院等网络工具或到材料楼 4B211 进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（） 使用教材：《高分子材料分析测试与研究方法（第二版）》，陈厚 主编，化学工业出版社，2018。 教学参考资料：《高分子近代测试分析技术》，曾幸荣 主编，华南理工大学出版社，2009； 《材料现代测试分析方法》，刘庆锁 主编，清华大学出版社，2014； 线上网络资源：https://www.ulearning.cn/ulearning_web/web!course.do?flag=1 课程简介：本课程是本科高分子材料与工程专业重要的学科基础课程之一，是连接基础课与专业课的桥梁，属专业基础类课程。课程主要介绍了高分子 材料的结构、组分以及性能等方面的检测设备和检测方法，重点介绍了不同测试表征设备的结构、原理以及应用，主要涉及热分析技术、傅里叶红外光 谱、拉曼光谱、X 射线衍射及其光电子能谱、电子显微镜、纳米粒度及比表面积与空隙分析、紫外与荧光光谱、核磁共振波谱、质谱以及色谱技术等。 本课程是表征测试材料化学组成、微观形貌、物相结构和宏观性能之间关系的重要课程，通过本课程的学习，为学生学好后续专业课打下坚实基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑
支撑毕业要求指标点毕业要求课程教学目标目标1（知识目标）：掌握高分子材料的性能、组成以及结构指标点2.2能基于数学、自然科学及高分子材毕业要求2问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材料的研究方法：掌握不同测试表征设备的料与工程的相关科学原理和数学模型方法正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原理、结构及应用：了解不同研究方法确表达高分子材料与工程领域复杂工程问题。子材料与工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。和设备在高分子材料应用中的区别与联系。目标2（能力目标）指标点5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息毕业要求5使用现代工具：能够针对高分子材料的合成、制备、掌握高分子材料的性能、组成与结构的成型加工等问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工资源、工程工具和专业模拟软件，对高分子材关系，使用不同仪器设备测试表征高分料与工程领域复杂工程问题进行分析、计算与程工具和信息技术工具，对高分子材料与工程领域复杂工程问子材料的性能、组成以及结构，并获取设计。题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。有效数据，对测试结果进行分析总结。目标3（素质目标）培养学生具有主动参与、积极进取、崇指标点12.2具有自主学习的能力，包括对技尚科学、探究科学、不弄虚作假的学习毕业要求12终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不术问题的理解能力，归纳总结的能力和提出问断学习和适应发展的能力。态度和思想意识：具有自主学习和终身题的能力等。学习理念，养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度。理论教学进程表教学支撑课程周次教学主题授课教师 学时数教学模式数学内容（重点、难点、课程思政融入点）作业安排方法目标
课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1（知识目标）： 掌握高分子材料的性能、组成以及结构 的研究方法；掌握不同测试表征设备的 原理、结构及应用；了解不同研究方法 和设备在高分子材料应用中的区别与 联系。 指标点 2.2 能基于数学、自然科学及高分子材 料与工程的相关科学原理和数学模型方法正 确表达高分子材料与工程领域复杂工程问题。 毕业要求 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 2（能力目标） 掌握高分子材料的性能、组成与结构的 关系，使用不同仪器设备测试表征高分 子材料的性能、组成以及结构，并获取 有效数据，对测试结果进行分析总结。 指标点 5.2 能够选择与使用恰当的仪器、信息 资源、工程工具和专业模拟软件，对高分子材 料与工程领域复杂工程问题进行分析、计算与 设计。 毕业要求 5 使用现代工具：能够针对高分子材料的合成、制备、 成型加工等问题，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，对高分子材料与工程领域复杂工程问 题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。 目标 3（素质目标） 培养学生具有主动参与、积极进取、崇 尚科学、探究科学、不弄虚作假的学习 态度和思想意识；具有自主学习和终身 学习理念，养成理论联系实际、科学严 谨、认真细致、实事求是的科学态度。 指标点 12.2 具有自主学习的能力，包括对技 术问题的理解能力，归纳总结的能力和提出问 题的能力等。 毕业要求 12 终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不 断学习和适应发展的能力。 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 教学 方法 作业安排 支撑课程 目标
（线上/混合式/线下）课堂热失重和材料现代研究方法概述、热分析技术的分类（热重分析、差讲授，差示扫描热分析和差示扫描量热法）、仪器工作原理及应用：目标2提供绪论与热分重点：热重分析的定义、影响因素及其各阶段降解的意义，量热法测李坤泉线下1-3.6目标3析技术网上试曲线的差热分析及差示扫描量热法定义、原理及应用：难点：热重及微商热重、差热分析及差示扫描量热法异同点。分析。资源自习电子显微电子与固体表面的相互作用原理及产生的信号与应用：透射课堂镜及电子电镜、扫描电镜与扫描探针显微镜的结构、工作原理、区别讲授，与固体表及应用：目标1提供面相互作重点：透射电镜、扫描电镜与扫描探针显微镜的工作原理、4-6线下电子显微镜李坤泉6用信号的目标2网上区别及应用：相关概念资源难点：扫描电镜、透射电镜与扫描探针显微镜的成像原理及及应用习自习区别。题纳米粒度及比表面积与空隙分析的仪器结构、工作原理及测课堂试方法：纳米粒度讲授，纳米粒度及重点：纳米粒度及比表面积与空隙分析在高分子中的应用：及比表面提供难点：纳米粒度及比表面积与空隙分析的工作原理及影响因目标1积与空隙线下比表面积与李坤泉72网上素。分析仪的空隙分析资源应用习题课程思政融入点：通过讲解纳米粒度仪通过光敢射现象测试粒子粒度，让学生懂得通过现象看本质。自习
（线上 /混合 式 /线下） 1 - 3 绪论与热分 析技术 李坤泉 6 材料现代研究方法概述、热分析技术的分类（热重分析、差 热分析和差示扫描量热法）、仪器工作原理及应用； 重点：热重分析的定义、影响因素及其各阶段降解的意义， 差热分析及差示扫描量热法定义、原理及应用； 难点：热重及微商热重、差热分析及差示扫描量热法异同点。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 热 失 重 和 差 示 扫 描 量 热 法 测 试 曲 线 的 分析。 目标 2 目标 3 4 - 6 电子显微镜 李坤泉 6 电子与固体表面的相互作用原理及产生的信号与应用；透射 电镜、扫描电镜与扫描探针显微镜的结构、工作原理、区别 及应用； 重点：透射电镜、扫描电镜与扫描探针显微镜的工作原理、 区别及应用； 难点：扫描电镜、透射电镜与扫描探针显微镜的成像原理及 区别。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 电 子 显 微 镜 及 电 子 与 固 体 表 面 相 互 作 用 信 号 的 相 关 概 念 及 应 用 习 题 目标 1 目标 2 7 纳米粒度及 比表面积与 空隙分析 李坤泉 2 纳米粒度及比表面积与空隙分析的仪器结构、工作原理及测 试方法； 重点：纳米粒度及比表面积与空隙分析在高分子中的应用； 难点：纳米粒度及比表面积与空隙分析的工作原理及影响因 素。 课程思政融入点：通过讲解纳米粒度仪通过光散射现象测试 粒子粒度，让学生懂得通过现象看本质。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 纳 米 粒 度 及 比 表 面 积 与 空 隙 分 析 仪 的 应用习题 目标 1
课堂讲授，紫外与荧光光谱产生的原理、特点及应用：紫外和荧紫外与荧光提供光光谱相重点：紫外与荧光光谱产生的原理及应用：目标2段若蒙线下8-9关概念及光谱网上难点：紫外光谱与荧光光谱的影响因素：荧光光谱的定量分应用习题析。资源自习李坤泉、段9期中考试线下若蒙、张晓凡课堂核磁共振产生的基本原理及核磁波谱的特点及应用讲授，重点："H和13C核磁共振波谱产生的原理及应用：核磁共振目标1核磁共振波提供波谱相关难点："H和13C核磁共振波谱的区别。目标29-10段若蒙6线下概念及应谱网上课程思政融入点：通过讲解核磁共振产生的原理及在科技发用习题资源展中的重要性，介绍我国核磁设备的研究进展，让学生树立积极进取、崇尚科学的价值观。自习质谱产生的基本原理、影响因素及应用：课堂重点：质谱的应用：质谱相关讲授，概念及应目标211线下质谱段若蒙4难点：质谱产生的原理及影响因素。提供用习题课程思政融入点：质谱设备的供应情况，在大疫情，贸易战网上中我国设备供应面临的压力
8 - 9 紫外与荧光 光谱 段若蒙 4 紫外与荧光光谱产生的原理、特点及应用； 重点：紫外与荧光光谱产生的原理及应用； 难点：紫外光谱与荧光光谱的影响因素；荧光光谱的定量分 析。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 紫 外 和 荧 光 光 谱 相 关 概 念 及 应用习题 目标 2 9 期中考试 李 坤 泉、段 若蒙、 张晓凡 线下 9 -10 核磁共振波 谱 段若蒙 6 核磁共振产生的基本原理及核磁波谱的特点及应用； 重点： 1 H 和 13 C 核磁共振波谱产生的原理及应用； 难点： 1 H 和 13 C 核磁共振波谱的区别。 课程思政融入点：通过讲解核磁共振产生的原理及在科技发 展中的重要性，介绍我国核磁设备的研究进展，让学生树立 积极进取、崇尚科学的价值观。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 核 磁 共 振 波 谱 相 关 概 念 及 应 用习题 目标 1 目标 2 11 质谱 段若蒙 4 质谱产生的基本原理、影响因素及应用； 重点：质谱的应用； 难点：质谱产生的原理及影响因素。 课程思政融入点：质谱设备的供应情况，在大疫情，贸易战 中我国设备供应面临的压力。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 质 谱 相 关 概 念 及 应 用习题 目标 2
资源自习课堂色谱技术气相色谱分离原理、分离条件以及应用：聚合物分子量的概讲授，和聚合物念：凝胶色谱的工作原理及应用：目标1提供分子量的重点：气相色谱的定性定量分析：聚合物分子量及其分布的线下12-13色谱技术段若蒙6相关概念目标2网上定义及分类：凝胶色谱的应用：及应用习资源难点：气相色谱和凝胶色谱的工作原理。题自习红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本原理、特点、影响因课堂素及应用：红外光谱与拉曼光谱的联系及区别：红外光谱讲授，重点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本条件、特征及定性分与拉曼光目标1析：提供红外光谱与谱相关概线下13-14张晓凡6难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理及影响因素：红外光目标2拉曼光谱网上念及光谱谱和拉曼光谱的区别和联系：图分析资源课程思政融入点：通过讲解红外光谱中化学键的振动进面产自习生红外吸收，让学生懂得通过现象看本质。X射线衔衍射X射线衍射及其光电子能谱产生的基本原理及应用：课堂及其光电目标2X射线衍射重点：X射线产生的原理、定性相分析基本原理、X射线光子能谱的讲授，线下目标315-16及其光电子张晓凡8相关概念电子能谱在表面分析中的应用：提供能谱及应用习难点：布拉格方程及其应用、X射线强度与元素种类的关系。网上题
资 源 自习 12 -13 色谱技术 段若蒙 6 气相色谱分离原理、分离条件以及应用；聚合物分子量的概 念；凝胶色谱的工作原理及应用； 重点：气相色谱的定性定量分析；聚合物分子量及其分布的 定义及分类；凝胶色谱的应用； 难点：气相色谱和凝胶色谱的工作原理。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 色 谱 技 术 和 聚 合 物 分 子 量 的 相 关 概 念 及 应 用 习 题 目标 1 目标 2 13 -14 红外光谱与 拉曼光谱 张晓凡 6 红外光谱与拉曼光谱的发展历史、基本原理、特点、影响因 素及应用；红外光谱与拉曼光谱的联系及区别； 重点：红外光谱与拉曼光谱产生的基本条件、特征及定性分 析； 难点：红外光谱和拉曼光谱产生的原理及影响因素；红外光 谱和拉曼光谱的区别和联系； 课程思政融入点：通过讲解红外光谱中化学键的振动进而产 生红外吸收，让学生懂得通过现象看本质。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 资 源 自习 红 外 光 谱 与 拉 曼 光 谱 相 关 概 念 及 光 谱 图分析 目标 1 目标 2 15 -16 X 射线衍射 及其光电子 能谱 张晓凡 8 X 射线衍射及其光电子能谱产生的基本原理及应用； 重点： X 射线产生的原理、定性相分析基本原理、 X 射线光 电子能谱在表面分析中的应用； 难点：布拉格方程及其应用、 X 射线强度与元素种类的关系。 线下 课 堂 讲授， 提 供 网 上 X 射线衍射 及 其 光 电 子 能 谱 的 相 关 概 念 及 应 用 习 题 目标 2 目标 3
课程思政融入点：X射线物相分析的特征峰可用于判断某种资源物质的存在，让学生理解事实判断要有理有据，不能弄虚作自习假，培养学生实事求是的科学态度。合计：48课程考核评价依据及成绩比例（%）序号课程目标权重 (%)支撑毕业要求指标点作业考勤课堂表现考试n0103035目标1指标点2.220103045目标25指标点5.23105n020目标3指标点12.2合计10201060100注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》大纲编写时闻：2023-08-30系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。系（部）主任签名：年8月30日日期：2023
课程思政融入点：X 射线物相分析的特征峰可用于判断某种 物质的存在，让学生理解事实判断要有理有据，不能弄虚作 假，培养学生实事求是的科学态度。 资 源 自习 合计： 48 课程考核 序号 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 权重（%） 考勤 作业 课堂表现 考试 1 目标 1 指标点 2.2 0 5 0 30 35 2 目标 2 指标点 5.2 0 10 5 30 45 3 目标 3 指标点 12.2 10 5 5 0 20 合计 10 20 10 60 100 注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》 大纲编写时间：2023-08-30 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2023 年 8 月 30 日
附录：各类考核评分标准表考勤评分标准评分标准权重观测点(%)1000-90准时上下课，完成线上学早退一次0分，每迟到1次扣20分，迟习时间要求，到超过2次0分，请假1次扣20分，请10是否按时上课签到不迟到不早假超过2次0分，不满足线上学习时间退，没有请扣50分。假。作业评分标准评分标准权重观测点(%)80-890-5990-10060-79准确答题，正确回准确答题，能基本准答题不准答表征测试的概较为正确确答题，基确，不能正念、原理以及应用。回答表征本正确回确回答表征基本概念掌握程度测试的概答表征测测试的概5念、原理以试的概念、念、原理以及应用。原理以及及应用。应用。较为准确基本准确无法准确回回答表征回答表征答表征测试准确回答表征测试测试仪器测试仪器仪器设备的设备的测设备的测仪器设备的测试方测试方法，解决问题的方案正10法，并对测试结果试方法，并试方法，并确性不能对测试进行正确的分析总对测试结对测试结结果进行正结。果进行较果进行基确的分析总为正确的本正确的结。分析总结。分析总结。作业完成认真规作业完成作业完成作业不认真5作业完成态度范，问题答题准确较为认真基本认真规范，问题清楚，不抄袭。规范，问题规范，问题答题不清
附录：各类考核评分标准表 考勤评分标准 观测点 评分标准 权重 100 0-90 （%） 是否按时上课签到 准时上下课， 完成线上学 习时间要求， 不迟到不早 退，没有请 假。 早退一次 0 分，每迟到 1 次扣 20 分，迟 到超过 2 次 0 分，请假 1 次扣 20 分，请 假超过 2 次 0 分，不满足线上学习时间 扣 50 分。 10 作业评分标准 观测点 评分标准 权重 90-100 80-89 60-79 0-59 （%） 基本概念掌握程度 准确答题，正确回 答 表 征 测 试 的 概 念、原理以及应用。 准确答题， 较 为 正 确 回 答 表 征 测 试 的 概 念、原理以 及应用。 能 基 本 准 确答题，基 本 正 确 回 答 表 征 测 试的概念、 原 理 以 及 应用。 答 题 不 准 确，不能正 确回答表征 测 试 的 概 念、原理以 及应用。 5 解决问题的方案正 确性 准确回答表征测试 仪器设备的测试方 法，并对测试结果 进行正确的分析总 结。 较 为 准 确 回 答 表 征 测 试 仪 器 设 备 的 测 试方法，并 对 测 试 结 果 进 行 较 为 正 确 的 分析总结。 基 本 准 确 回 答 表 征 测 试 仪 器 设 备 的 测 试方法，并 对 测 试 结 果 进 行 基 本 正 确 的 分析总结。 无法准确回 答表征测试 仪器设备的 测试方法， 不能对测试 结果进行正 确的分析总 结。 10 作业完成态度 作 业 完 成 认 真 规 范，问题答题准确 清楚，不抄袭。 作 业 完 成 较 为 认 真 规范，问题 作 业 完 成 基 本 认 真 规范，问题 作业不认真 规范，问题 答 题 不 清 5
答题较准答题基本楚，存在抄确清楚，不袭现象。准确清楚，抄袭。不抄袭。课堂表现评分标准评分标准权重观测点(%)90-10080-8960-790-59课堂听讲课堂听讲课堂不认真课堂认真听较认真，不较认真，不听讲，存在讲，不睡觉不睡觉不玩睡觉不玩睡觉玩手机玩手机，积极手机，能比手机，基本现象，不能主动，准确回上课是否认真，是否主动较准确回能回答相回答相关问10参与课堂互动和讨论答相关问题，答相关问关问题，有题，很少或积极参与课题，能参与时候能参基本不参与堂和线上讨课堂和线与课堂和课堂和线上论。上讨论。线上讨论。讨论
答 题 较 准 确清楚，不 抄袭。 答 题 基 本 准确清楚， 不抄袭。 楚，存在抄 袭现象。 课堂表现评分标准 观测点 评分标准 权重 90-100 80-89 60-79 0-59 （%） 上课是否认真，是否主动 参与课堂互动和讨论 课堂认真听 讲，不睡觉不 玩手机，积极 主动，准确回 答相关问题， 积极参与课 堂和线上讨 论。 课 堂 听 讲 较认真，不 睡 觉 不 玩 手机，能比 较 准 确 回 答 相 关 问 题，能参与 课 堂 和 线 上讨论。 课 堂 听 讲 较认真，不 睡 觉 不 玩 手机，基本 能 回 答 相 关问题，有 时 候 能 参 与 课 堂 和 线上讨论。 课堂不认真 听讲，存在 睡觉玩手机 现象，不能 回答相关问 题，很少或 基本不参与 课堂和线上 讨论。 10