西安交通大学有机功能材料（英）教学大纲一、课程基本信息有机功能材料（英）课程名称Organic Functional Materials课程编号MATL501702241. 5总学时课程学分学时分配理论：24上机：0实验：0课外：0口公共课程口通识课程口专业大类基础课课程类型口学科门类基础课口专业核心课女专业选修课口集中实践□1-1□1-2□2-1□2-2□3-1□3-2开课学期4-1□4-2□5-1□5-2先修课程英语，高分子化学，高分子物理教材、参考使用教材：书及其他[1] Tim H. Richardson. Functional Organic and Polymeric Materials:资料Molecular Functionality-Macroscopic Reality,Wiley & Sons Ltd2000.[2] Sam-ShajingSun,Niyazi SerdarSariciftci.(OrganicPhotovoltaics:Mechanisms,Materials,and Devices (OpticalScienceandEngineering),CRCPress,2005.[3] Huggins, Robert A. Advanced Batteries: Materials ScienceAspects.Springer,2008二、课程目标及学生应达到的能力2.1 课程的基本要求（1）本课程重点介绍有机功能高分子材料的设计概念、合成方法、性能表征手段以及器件制备的方法，以及材料的结构和性能之间的关系。（2）课内教学活动对学生能力培养和安排：要求学生将已学的基础理论知识与有机功能高分子材料的相关知识结合起来。培养学生对化学、物理以及材料等多学科知识的综合运用能力。通过对本课
西安交通大学有机功能材料（英）教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 有机功能材料（英） Organic Functional Materials 课程编号 MATL501702 课程学分 1.5 总学时 24 学时分配 理论: 24 实验: 0 上机: 0 课外: 0 课程类型 公共课程 通识课程 学科门类基础课 专业大类基础课 专业核心课 专业选修课 集中实践 开课学期 1-1 1-2 2-1 2-2 3-1 3-2 4-1 4-2 5-1 5-2 先修课程 英语，高分子化学，高分子物理 教材、参考 书 及 其 他 资料 使用教材： [1] Tim H. Richardson. Functional Organic and Polymeric Materials: Molecular Functionality-Macroscopic Reality, Wiley & Sons Ltd, 2000. [2] Sam-Shajing Sun, Niyazi Serdar Sariciftci. Organic Photovoltaics: Mechanisms, Materials, and Devices (Optical Science and Engineering), CRC Press, 2005. [3] Huggins, Robert A. Advanced Batteries: Materials Science Aspects. Springer, 2008 二、课程目标及学生应达到的能力 2.1 课程的基本要求 （1）本课程重点介绍有机功能高分子材料的设计概念、合成方法、性能表 征手段以及器件制备的方法，以及材料的结构和性能之间的关系。 （2）课内教学活动对学生能力培养和安排： 要求学生将已学的基础理论知识与有机功能高分子材料的相关知识结合起 来。培养学生对化学、物理以及材料等多学科知识的综合运用能力。通过对本课
程中有关理论的学习和了解，帮助学生树立科学的认识论和方法论。2.2课程的目标及学生应该达到的能力课程目标1：使学生了解有机功能高分子材料这一国际前沿科研领域的基本内容和最新进展，初步掌握有机功能高分子材料的设计、合成、性能表征以及器件制备等方面的基础知识，为学生毕业后从事相关领域的教学、科研和技术创新等打下扎实的理论基础。课程目标2：能够运用有机功能高分子材料的相关知识，进行不同类型的功能高分子材料的分子设计、制备及表征。支撑毕业要求指标点3-3：针对材料领域的复杂工程问题，寻求合适的材料系统或工艺流程，在设计环节中体现创新意识，并能考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。课程目标3：与同行沟通交流能力。采用多本经典英文原版教材为参考教材；上课采用全英文ppt；平时作业全部由英文出题，鼓励学生用英语答题；考试题目为英汉双语，鼓励学生英语答卷。支撑毕业要求指标点10-1：能应用外语在国际化背景下就材料及相关领域问题进行有效沟通和交流。课程目标与专业毕业要求的关联关系史业要求561234789101112课程目标课程目标1课程目M标2课程目M标3注：1,2,3…12对应于专业认证毕业要求12条。课程目标与专业毕业要求的关联关系用H/M/L标注。三、教学内容简介序号参考章节名称知识点学时有机功能高分子材料的1绪论发展历史，分类及其基本1概念
程中有关理论的学习和了解，帮助学生树立科学的认识论和方法论。 2.2 课程的目标及学生应该达到的能力 课程目标 1：使学生了解有机功能高分子材料这一国际前沿科研领域的基本 内容和最新进展，初步掌握有机功能高分子材料的设计、合成、性能表征以及器 件制备等方面的基础知识，为学生毕业后从事相关领域的教学、科研和技术创新 等打下扎实的理论基础。 课程目标 2：能够运用有机功能高分子材料的相关知识，进行不同类型的功 能高分子材料的分子设计、制备及表征。 支撑毕业要求指标点 3-3：针对材料领域的复杂工程问题，寻求合适的材料 系统或工艺流程，在设计环节中体现创新意识，并能考虑社会、健康、安全、法 律、文化及环境等因素。 课程目标 3：与同行沟通交流能力。采用多本经典英文原版教材为参考教材； 上课采用全英文 ppt；平时作业全部由英文出题，鼓励学生用英语答题；考试题 目为英汉双语，鼓励学生英语答卷。 支撑毕业要求指标点 10-1：能应用外语在国际化背景下就材料及相关领域 问题进行有效沟通和交流。课程目标与专业毕业要求的关联关系 毕业要求 课程目标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课程目 标 1 课程目 标 2 M 课程目 标 3 M 注：1,2,3.12 对应于专业认证毕业要求 12 条。课程目标与专业毕业要求的 关联关系用 H/M/L 标注。 三、教学内容简介 序号 章节名称 知识点 参考 学时 1 1 绪论 有机功能高分子材料的 发展历史，分类及其基本 概念。 1
2有机电池材料有机电极材料的分类、特2.1电池材料概述点、工作机制，有机正极2.2有机正极材料的结构与性能23负极材料的分子结构特2.3有机负极材料的结构与性能点、电化学性能与应用。2.4有机电池的研究现状与发展趋势固态聚合物电解质的特3聚合物电解质征、优势及挑战，离子导3.1概述电性高分子材料的结构、3.2离子导电性高分子材料性质，典型固态聚合物电333.3固态聚合物电解质种类及性质解质举例，固态聚合物电3.4典型固态聚合物电解质解质的制备方法和表征3.5固态聚合物电解质研究现状及手段，固态聚合物电解质发展趋势研究现状及发展趋势。高分子粘结剂的概念、性4功能高分子粘结剂质及用途，线性、交联型4.1概述自修复和多功能高分子4.2线性高分子粘结剂粘结剂的结构特性、作用434.3交联型高分子粘结剂方式及物化性质，常用高4.4自修复高分子粘结剂分子粘结剂举例及分析，4.5高分子粘结剂研究现状及发展高分子粘结剂研究现状趋势及发展趋势。高分子液晶材料的分类5高分子液晶材料方法、种类及基本性质，5.1概述溶液型和热熔型主链及5.2高分子液晶材料的种类及性质5侧链高分子液晶分子的45.3高分子液晶材料的制备结构特征及制备策略，典5.4典型高分子液晶材料型高分子液晶材料举例，5.5高分子液晶材料的应用高分子液晶材料的应用。5高分子凝胶6.1概述高分子凝胶的定义、组成6.2高分子凝胶的性质成分和性质，凝胶的交联62方法和制备，智能高分子6.3化学交联凝胶6.4物理交联凝胶凝胶的制备和应用。6.5智能高分子凝胶智能高分子材料的分类7智能高分子材料方法、种类及基本性质，7.1概述环境响应高分子材料的77.2刺激响应型高分子材料2类型、制备及性质，高分7.3高分子自修复材料子自修复材料及形状记7.4形状记忆高分子材料忆型高分子材料。8高分子纳米材料纳米尺度高分子材料的8.1概述特殊功能、常见制备方8.2高分子纳米材料的制备方法法，零维、一维和二维高
2 2 有机电池材料 2.1 电池材料概述 2.2 有机正极材料的结构与性能 2.3 有机负极材料的结构与性能 2.4 有机电池的研究现状与发展趋 势 有机电极材料的分类、特 点、工作机制，有机正极、 负极材料的分子结构特 点、电化学性能与应用。 3 3 3 聚合物电解质 3.1 概述 3.2 离子导电性高分子材料 3.3 固态聚合物电解质种类及性质 3.4 典型固态聚合物电解质 3.5 固态聚合物电解质研究现状及 发展趋势 固态聚合物电解质的特 征、优势及挑战，离子导 电性高分子材料的结构、 性质，典型固态聚合物电 解质举例，固态聚合物电 解质的制备方法和表征 手段，固态聚合物电解质 研究现状及发展趋势。 3 4 4 功能高分子粘结剂 4.1 概述 4.2 线性高分子粘结剂 4.3 交联型高分子粘结剂 4.4 自修复高分子粘结剂 4.5 高分子粘结剂研究现状及发展 趋势 高分子粘结剂的概念、性 质及用途，线性、交联型、 自修复和多功能高分子 粘结剂的结构特性、作用 方式及物化性质，常用高 分子粘结剂举例及分析， 高分子粘结剂研究现状 及发展趋势。 3 5 5 高分子液晶材料 5.1 概述 5.2 高分子液晶材料的种类及性质 5.3 高分子液晶材料的制备 5.4 典型高分子液晶材料 5.5 高分子液晶材料的应用 高分子液晶材料的分类 方法、种类及基本性质， 溶液型和热熔型主链及 侧链高分子液晶分子的 结构特征及制备策略，典 型高分子液晶材料举例， 高分子液晶材料的应用。 4 6 5 高分子凝胶 6.1 概述 6.2 高分子凝胶的性质 6.3 化学交联凝胶 6.4 物理交联凝胶 6.5 智能高分子凝胶 高分子凝胶的定义、组成 成分和性质，凝胶的交联 方法和制备，智能高分子 凝胶的制备和应用。 2 7 7 智能高分子材料 7.1 概述 7.2 刺激响应型高分子材料 7.3 高分子自修复材料 7.4 形状记忆高分子材料 智能高分子材料的分类 方法、种类及基本性质， 环境响应高分子材料的 类型、制备及性质，高分 子自修复材料及形状记 忆型高分子材料。 2 8 8 高分子纳米材料 8.1 概述 8.2 高分子纳米材料的制备方法 纳米尺度高分子材料的 特殊功能、常见制备方 法，零维、一维和二维高 4
8.3零维高分子纳米材料分子材料制备及性能。8.4一维高分子纳米材料8.5二维高分子纳米材料医用高分子材料、生物功9其他有机功能材料能高分子材料、高分子分9.1生物医用高分子材料离膜材料的基本性质、特299.2高分子分离膜材料征、分类、制备方法及应9.3有机功能高分子材料的发展趋用，有机功能高分子材料势的发展趋势。四、教学安排详表
8.3 零维高分子纳米材料 8.4 一维高分子纳米材料 8.5 二维高分子纳米材料 分子材料制备及性能。 9 9 其他有机功能材料 9.1 生物医用高分子材料 9.2 高分子分离膜材料 9.3 有机功能高分子材料的发展趋 势 医用高分子材料、生物功 能高分子材料、高分子分 离膜材料的基本性质、特 征、分类、制备方法及应 用，有机功能高分子材料 的发展趋势。 2 四、教学安排详表
教学方式章节学时（授课、教学要求对课程目标教学内容顺序分配实验、上（知识要求及能力要求）的支撑关系机、讨论主要介绍有机功能材料的基本概念、掌握有机功能材料的性能特点、分类及应用领课程目标1第一章授课域。增加学生对专业的认同感。课程目标3发展历程及应用前景。使学生熟练掌握有机正负极材料的结构、性质、分类及合成方法，熟知几种典型的有机正有机电池材料的分类、结构、性质及课程目标1负极材料，并了解其结构特点及制备方法，了第二章3投课合成方法，典型有机正负极材料简介，课程目标2解有机电极材料的应用前景，使学生具备利用课程目标3有机正负极材料的应用。基础理论进行有机电池材料的分子设计、表征等专业技能。固态聚合物电解质的特征、优势及挑使学生掌握固态聚合物电解质的特征、优势及战，高子导电性高分子材料的结构、挑战，熟练掌握离子导电性高分子材料的结构课程目标1性质，典型固态聚合物电解质举例，与性质，了解典型固态聚合物电解质，熟知其第三章3授课课程目标2固态聚合物电解质的制备方法和表征制备方法和表征手段，了解固态聚合物电解质课程目标3手段，固态聚合物电解质研究现状及研究现状及发展趋势。使学生具备固态聚合物发展趋势。电解质的分子设计、制备和表征等专业技能。高分子粘结剂的概念、性质及用途，使学生具体了解功能有机高分子材料在储能线性、交联型、自修复和多功能高分领域的应用研究。熟练掌握高分子粘结剂的概课程目标1子粘结剂的结构特性、作用方式及物念、性质及用途，熟知线性、交联型、自修复第四章投课3课程目标2化性质，常用高分子粘结剂举例及分和多功能这几种常见高分子粘结剂的结构特课程目标3析，高分子粘结剂研究现状及发展趋性、作用方式及物化性质，了解高分子粘结剂势。的研究现状及发展趋势。使学生具备高分子粘
章节 顺序 教学内容 学时 分配 教学方式 （授课、 实验、上 机、讨论） 教学要求 （知识要求及能力要求） 对课程目标 的支撑关系 第一章 主要介绍有机功能材料的基本概念、 发展历程及应用前景。 1 授课 掌握有机功能材料的性能特点、分类及应用领 域。增加学生对专业的认同感。 课程目标 1 课程目标 3 第二章 有机电池材料的分类、结构、性质及 合成方法，典型有机正负极材料简介， 有机正负极材料的应用。 3 授课 使学生熟练掌握有机正负极材料的结构、性 质、分类及合成方法，熟知几种典型的有机正 负极材料，并了解其结构特点及制备方法，了 解有机电极材料的应用前景，使学生具备利用 基础理论进行有机电池材料的分子设计、表征 等专业技能。 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第三章 固态聚合物电解质的特征、优势及挑 战，离子导电性高分子材料的结构、 性质，典型固态聚合物电解质举例， 固态聚合物电解质的制备方法和表征 手段，固态聚合物电解质研究现状及 发展趋势。 3 授课 使学生掌握固态聚合物电解质的特征、优势及 挑战，熟练掌握离子导电性高分子材料的结构 与性质，了解典型固态聚合物电解质，熟知其 制备方法和表征手段，了解固态聚合物电解质 研究现状及发展趋势。使学生具备固态聚合物 电解质的分子设计、制备和表征等专业技能。 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第四章 高分子粘结剂的概念、性质及用途， 线性、交联型、自修复和多功能高分 子粘结剂的结构特性、作用方式及物 化性质，常用高分子粘结剂举例及分 析，高分子粘结剂研究现状及发展趋 势。 3 授课 使学生具体了解功能有机高分子材料在储能 领域的应用研究。熟练掌握高分子粘结剂的概 念、性质及用途，熟知线性、交联型、自修复 和多功能这几种常见高分子粘结剂的结构特 性、作用方式及物化性质，了解高分子粘结剂 的研究现状及发展趋势。使学生具备高分子粘 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3
结剂的分子设计、制备和表征等专业技能。高分子液晶材料的分类方法、种类及使学生掌握高分子液晶材料的分类方法、种类基本性质，溶液型和热熔型主链及侧课程目标1及基本性质，了解溶液型和热熔型主链及侧第五章授课链高分子液晶分子的结构特征及制备链高分子液晶分子的结构特征及制备策略，了课程目标3策略，典型高分子液晶材料举例，高解几类典型的高分子液晶材料及其应用。分子液晶材料的应用。使学生熟练掌握高分子凝胶的基本概念、组成成分及基本性质，掌握高分子凝胶的交联方高分子凝胶的定义、组成成分和性质，课程目标1法，了解高分子凝胶对各种外界刺激的响应第六章化学、物理方法交联的凝胶，智能高2授课课程目标2性，了解高分子凝胶的制备方法和应用领域。课程目标3分子凝胶的制备和应用。使学生具备高分子凝胶的分子设计、制备和表征等专业技能。使学生熟练掌握智能高分子材料的基本概念、智能高分子材料的分类方法、种类及常见类型及性质，掌握环境响应高分子材料的课程目标1基本性质，环境响应高分子材料的类设计思路和基本类型，掌握自修复该类的基本第七章2投课课程目标2型、制备及性质，高分子自修复材料类型及原理，了解形状记忆高分子才材料的原课程目标3理。使学生具备智能高分子材料的基本知识并及形状记忆型高分子材料。能根据应用设计智能高分子材料。使学生熟练掌握高分子纳米材料的基本概念、纳米尺度高分子材料的特殊功能、常基本结构及基本性质，掌握常见一维、二维及课程目标1第八章见制备方法，零维、一维和二维高分投课三维高分子纳米材料的基本性能，了解高分子课程目标2子材料制备及性能。课程目标3纳米材料的应用领域。使学生具备高分子纳米材料的设计、制备和表征等专业技能
结剂的分子设计、制备和表征等专业技能。 第五章 高分子液晶材料的分类方法、种类及 基本性质，溶液型和热熔型主链及侧 链高分子液晶分子的结构特征及制备 策略，典型高分子液晶材料举例，高 分子液晶材料的应用。 4 授课 使学生掌握高分子液晶材料的分类方法、种类 及基本性质， 了解溶液型和热熔型主链及侧 链高分子液晶分子的结构特征及制备策略，了 解几类典型的高分子液晶材料及其应用。 课程目标 1 课程目标 3 第六章 高分子凝胶的定义、组成成分和性质， 化学、物理方法交联的凝胶，智能高 分子凝胶的制备和应用。 2 授课 使学生熟练掌握高分子凝胶的基本概念、组成 成分及基本性质，掌握高分子凝胶的交联方 法，了解高分子凝胶对各种外界刺激的响应 性，了解高分子凝胶的制备方法和应用领域。 使学生具备高分子凝胶的分子设计、制备和表 征等专业技能。 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第七章 智能高分子材料的分类方法、种类及 基本性质，环境响应高分子材料的类 型、制备及性质，高分子自修复材料 及形状记忆型高分子材料。 2 授课 使学生熟练掌握智能高分子材料的基本概念、 常见类型及性质，掌握环境响应高分子材料的 设计思路和基本类型，掌握自修复该类的基本 类型及原理，了解形状记忆高分子才材料的原 理。使学生具备智能高分子材料的基本知识并 能根据应用设计智能高分子材料。 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 第八章 纳米尺度高分子材料的特殊功能、常 见制备方法，零维、一维和二维高分 子材料制备及性能。 4 授课 使学生熟练掌握高分子纳米材料的基本概念、 基本结构及基本性质，掌握常见一维、二维及 三维高分子纳米材料的基本性能，了解高分子 纳米材料的应用领域。使学生具备高分子纳米 材料的设计、制备和表征等专业技能。 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3
使学生了解其他种类的有机功能高分子材料，医用高分子材料、生物功能高分子材包括在医用高分子材料、生物功能高分子材料、高分子分离膜材料的基本性质课程目标1第九章2投课料、高分子分高膜材料，了解其基本性质、特特征、分类、制备方法及应用，有机课程目标3征、分类、制备方法及应用，并了解有机功能功能高分子材料的发展趋势。高分子材料的研究现状及发展趋势。注：对课程目标的支撑关系可填写大纲中第二部分课程目标的相应序号
第九章 医用高分子材料、生物功能高分子材 料、高分子分离膜材料的基本性质、 特征、分类、制备方法及应用，有机 功能高分子材料的发展趋势。 2 授课 使学生了解其他种类的有机功能高分子材料， 包括在医用高分子材料、生物功能高分子材 料、高分子分离膜材料，了解其基本性质、特 征、分类、制备方法及应用，并了解有机功能 高分子材料的研究现状及发展趋势。 课程目标 1 课程目标 3 注：对课程目标的支撑关系可填写大纲中第二部分课程目标的相应序号
五、考核方式及成绩构成5.1考核成绩构成平时：60%，期末：40%5.2课程目标的考核环节与评分标准（1）课程教学与考核环节及其对应的课程目标的汇总课程考核采取过程考核与期末考试相结合的方式。过程考核主要是平时作业，期末考试采用闭卷考核方式。平时作业主要考核学生对本课程专业知识掌握情况以及对专业领域的了解情况。在教学过程中，教师在每一章节为学生一定数量的作业，学生通过课后自学、查阅文献，完成作业，由教师根据评分标准给出分数，支撑课程目标2。另外，在期末考试试题（满分100分）中，有70分对应于课程目标2，考察学生对基础知识的理解能力及对复杂工程问题的分析能力；有30分对应于课程目标3，考察学生应用外语就材料及相关领域问题进行有效沟通和交流能力。具体如表5-1所示。表5-1课程各教学环节与课程目标达成计算的比例考核与评价方式课程考试平时作业成绩（100）分（100分）课程目标2（3-3)100%70%课程目标3(10-1)30%注明：表格中的百分数是各考核环节对课程目标的贡献比例。（2）平时作业评分标准教师在每一章节为学生一定数量的作业，学生通过课后自学、查阅文献，完成作业，由教师根据评分标准给出分数。表5-2平时作业评分标准评价标准优良中及格不及格
五、考核方式及成绩构成 5.1 考核成绩构成 平时： 60 %， 期末： 40 % 5.2 课程目标的考核环节与评分标准 （1）课程教学与考核环节及其对应的课程目标的汇总 课程考核采取过程考核与期末考试相结合的方式。过程考核主要是平时作业， 期末考试采用闭卷考核方式。 平时作业主要考核学生对本课程专业知识掌握情况以及对专业领域的了解 情况。在教学过程中，教师在每一章节为学生一定数量的作业，学生通过课后自 学、查阅文献，完成作业，由教师根据评分标准给出分数，支撑课程目标 2。 另外，在期末考试试题（满分 100 分）中，有 70 分对应于课程目标 2，考 察学生对基础知识的理解能力及对复杂工程问题的分析能力；有 30 分对应于课 程目标 3，考察学生应用外语就材料及相关领域问题进行有效沟通和交流能力。 具体如表 5-1 所示。 表 5-1 课程各教学环节与课程目标达成计算的比例 考核与评价方式 平时作业成绩 （100）分 课程考试 （100 分） 课程目标 2 (3-3) 100% 70% 课程目标 3 (10-1) 30% 注明：表格中的百分数是各考核环节对课程目标的贡献比例。 （2）平时作业评分标准 教师在每一章节为学生一定数量的作业，学生通过课后自学、查阅文献，完 成作业，由教师根据评分标准给出分数。 表 5-2 平时作业评分标准 评价标准 优 良 中 及格 不及格
(90-100)(80-89)(70-79)(60-69)(0-59)按时交作业；按时交作业；按时交作业；按时交作不能按时交作业；有抄袭基本概念正基本概念正基本概念正业；基本概确；论述逻辑确；论述清楚，念正确；存现象，或存在确；论述清楚在一些错些基本概清晰、层次分语言较规范。存在少量错误，语言较规误，论述比明、语言规范。念方面的错范。较清楚。误，论述混乱。宇江选大纲制定者：继手民大纲审核者：最后修订时间：2020年5月1日
(90-100) (80-89) (70-79) (60-69) (0-59) 按时交作业； 基 本 概 念 正 确；论述逻辑 清晰、层次分 明、语言规范。 按时交作业； 基 本 概 念 正 确；论述清楚、 语言较规范。 按时交作业； 基 本 概 念 正 确；论述清楚， 存 在 少 量 错 误，语言较规 范。 按 时 交 作 业；基本概 念正确；存 在 一 些 错 误，论述比 较清楚。 不能按时交 作业；有抄袭 现象，或存在 一些基本概 念方面的错 误，论述混 乱。 大纲制定者：_ 大纲审核者： 最后修订时间： 2020 年 5 月 1 日