功能高分子导论课程简介大纲

1、课程简介和教学大纲格式课程代码：09193090 课程名称：功能高分子导论 （ An Introductionto FunctionalPolymers ）学分： 4周学时4面向对象： 高分子材料与工程专业三年级预修课程要求：高分子化学、高分子物理一、课程介绍（ 100-150 字）（一）中文简介多学科交叉的功能高分子是高分子学科最为活跃的领域之一。课程将从介绍功能高分子基本知识和共性问题出发，介绍功能高分子的研究方法。并结合各领域功能高分子实例，介绍高分子材料在生命、环境、信息和能源科学中重要作用，在回答“高分子有什么用”的同时，阐述如何通过对高分子材料的设计去解决功能实现中的关键问题。（二

2、）英文简介FunctionalPolymersare one ofthe most activefieldsinpolymerscience.Thiscourse will systematically introduce the basic principles, common problems andexperimental methods of functional polymers. This course is supposed to introducethe important applications of polymers in life science, environmen

3、tal science,informationscienceandenergysciencewithexamplesoffunctionalpolymers.Studentsare supposed to understand“ what are polymersfor? ” by learningto solvepractical problems via the design of polymeric materials.二、教学目标（一）学习目标多学科交叉的功能高分子是近期国内外研究应用和浙江大学高分子学科最为活跃的领域之一。 本课程将系统论述功能高分子基本知识、共性问题和研究方法，在第

4、一阶段通过精彩简短的导论式演讲对生物医用高分子、光电磁功能高分子、吸附分离功能高分子及其它功能高分子进行介绍，激发学生的专业兴趣，为后续的专业学习和科学研究奠定基础；在第二阶段通过小班化的分组讨论，实践和综合演讲，训练学生发现问题和解决问题的能力。（二）可测量结果11) 能解释功能高分子的基本概念 , 原理 , 种类和应用。2）能初步掌握功能高分子的材料设计方法、原则。3）掌握典型功能高分子的特点4）初步具备对于功能高分子的某一前沿领域的调查研究、分析总结以及大胆评论的能力。5）通过实践教学理解通过实验验证功能材料设计的能力6）具有在讨论和团队作业中的批评与合作能力。注：以上结果可以通过小组讨

5、论，实践教学、课堂讨论、课程作业以及笔试等环节测量。三、课程要求（一）授课方式与要求功能高分子课程教学（春学期）：采用课程教学结合考试的方式，主体要求掌握能高分子的基本概念 , 原理 , 种类和应用， 初步掌握功能高分子的材料设计方法、原则。 掌握典型功能高分子， 包括生物医用高分子，形状记忆及自修复材料，光电高分子材料，磁性高分子材料，液晶高分子材料， 高分子分离膜材料， 高分子吸附功能材料，反应性功能高分子材料的特点。功能高分子专门化综合教学 （夏学期）：采用功能高分子小班化专题教学， 通过文献阅读，讨论， 实验和综合演讲的方式， 具体分生物医用功能高分子； 光电功能高分子和膜分离功能高分

6、子三个平行专门化小班。着重尽心功能高分子相关研究能力的训练，初步具备对于功能高分子的某一前沿领域的调查研究、 分析总结以及批判能力和团队协作能力， 及通过实验验证功能材料设计的能力 。（二）考试评分与建议春学期考试环节 （60%）+ 夏学期专题教学（文献报告10% 实践报告10%综合演讲20%）四、教学安排功能高分子课程教学（春学期）：采用课程教学结合考试的方式1. 功能高分子概论2学时1.1功能高分子材料的概念1.2功能高分子材料的研究意义和应用范围1.3如何学习功能高分子和课程总体安排2. 生物医用高分子6学时2.1生物医用高分子基本概念2.2植入材料和血液接触材料2.3组织工程材料23.

7、 形状记忆及自修复材料2学时3.1形状记忆聚合物3.2自修复聚合物材料的设计和应用4. 光电高分子材料6学时4.1 总体介绍导电高分子的起源、结构与功能特色1学时要点：第四代高分子/导电高分子 / 合成金属新概念，共轭主链结构，共轭单元，合成方法的特点，光 / 电 / 磁的电子结构特征。4.2 电致发光功能高分子：概念、原理、种类2学时要点：几个重要的代表性电致发光高分子品种，PPV 体系发展历程中的重大事件与代表人物，器件结构及其演变，TADF的兴起。4.3. 光伏功能高分子：概念、原理、种类2学时要点：早期尝试，高分子体系的特点，器件结构及演化以及工作原理认识的深化，材料体系的更新，钙钛矿

8、结构的出现及特点4.4有机 / 聚合物晶体管材料：概念、原理、种类1学时要点：用途、器件结构、材料体系、以噻吩聚合物基共聚物为代表的结构改进5. 高分子磁性材料5.1磁性本质及相关的基本概念与磁性高分子简介1学时要点：发展简史、基本概念、特殊的电子结构要求5.2磁性高分子的磁性机理及分子设计1学时要点：高分子种类、存在问题、近期进展与代表性体系液晶高分子材料6. 液晶高分子材料4学时6.1液晶的基本概念、原理与高分子液晶概述2学时要点：从液晶的定义看科学认识的逐渐深化与学科交叉，液晶的用途，高分子液晶的发展，高分子液晶材料的结构特点。6.2高分子液晶的种类、性能分析与典型研究案例2学时要点：甲

9、壳型液晶 / 周其凤院士的贡献、高超老师的代表性工作、介晶基元的不断扩展。7. 高分子分离膜材料4学时7.1膜技术概述7.2膜分离装置7.3极化、污染现象和控制7.4 典型的膜分离技术及应用领域8. 高分子吸附功能材料3学时8.1 吸附性高分子材料概述38.2离子交换树脂8.3吸附树脂8.4螯合树脂8.5高吸水性高分子材料9. 反应性功能高分子材料3学时9.1反应型高分子材料概述9.2 高分子试剂9.3高分子载体上的固相合成9.4高分子催化剂考试：占成绩比 60%，考试形式；并依据自主选择和成绩综合考虑进入夏学期的功能高分子专门化综合训练环节；功能高分子专门化综合教学 （夏学期）：采用功能高分

10、子小班化专题教学， 通过文献阅读，讨论， 实验和综合演讲的方式， 具体分生物医用功能高分子； 光电功能高分子和膜分离功能高分子三个平行专门化小班。进行专题教学，具体形式：1. 教师专题概况介绍，教学考核模式，学习小组组队，预期将学生分成 6 组，命题布置和综合教学 （ 2 学时）；2. 自主文献检索、阅读和文献报考撰写（文献报告考核10%）（ 6 学时）3. 师生互动教学分组讨论学习（ 6 学时）：讨论模式；4.实践探索环节共2 次（每次 6 学时，共 12 学时，包括实验报告撰写4 学时）。将功能高分子材料中选择两个方便操作、适合展示的体系进行实践性教学。要求所有学生都动手操作，参加结构与性

11、能的观测、研究、讨论，并撰写实验总结报告；（实验报告考核10%）5. 学生工作汇报和PPT展示和台前讲述，老师、同学提问与授课教师点评(6 学时 ) （综合演讲考核20% 6 学时）五、参考教材及相关资料原版中英文参考资料：1. Ali Khademhosseini, Joseph P. Vacanti and Robert Langer； PROGRESS IN TISSUE，SCIENTIFIC AMERICAN 2009，May ， 64；（中英文对照 , 辅助生物医用高分子材料中组织工程教学） ；2. Ruth Duncan； THE DAWNING ERA OF POLYMER TH

12、ERAPEUTICS ；NATURE REVIEWS ，MAY 2003 （2）： 347 （英文文献 , 辅助生物医用高分子材料中高分子药物控制释放材料与纳米医用材料教学）；43. David F. Williams；On the mechanisms of biocompatibility；Biomaterials 29 (2008) 29412953； （英文文献 , 辅助生物医用高分子材料中材料生物相容设计的基本原理教学）；4.德里奥利，吉奥诺，膜科学与工程基础（导读版）M ，科学出版社， 2012.5.赵文元，王亦军，功能高分子材料（第二版） M ，化学工业出版社， 2013.6. Semiconducting and Metallic Polymers（半导性与金属性聚合物） ed. by A. J. Heege