高分子物理课程中高分子表面与界面教学的思考与设计

doi:10.12461/PKU.DXHX202408056

大学化学 >> 2025, Vol. 40 >> Issue (4): 126-130.doi: 10.12461/PKU.DXHX202408056

所属专题：高分子教育教学

高分子物理课程中高分子表面与界面教学的思考与设计

阳禹辉^1,2, 罗锦添^1,2, 左彪^1,2

1. 浙江理工大学化学与化工学院, 杭州 310018;
2. 浙江省高分子材料表界面科学重点实验室, 杭州 310018

收稿日期:2024-08-11 录用日期:2024-10-08 发布日期:2025-04-25
通讯作者: 左彪 E-mail:chemizuo@zstu.edu.cn
基金资助:
浙江理工大学一流本科课程建设项目—《高分子物理》；浙江省普通本科高校“十四五”教学改革项目(jg20220183)

A Teaching Approach to Polymer Surface and Interface in Undergraduate Polymer Physics Courses

Yuhui Yang^1,2, Jintian Luo^1,2, Biao Zuo^1,2

1 School of Chemistry and Chemical Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China;
2 Key Laboratory of Surface & Interface Science of Polymer Materials of Zhejiang Province, Hangzhou 310018, China

Received:2024-08-11 Accepted:2024-10-08 Published:2025-04-25
Contact: Biao Zuo E-mail:chemizuo@zstu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要： 高分子表面与界面物理化学是高分子科学重要分支，是支撑高性能高分子材料设计和制备的科学基础。考虑到高分子表面与界面在材料设计与应用中的重要性，我们探索将其纳入高分子物理课程教学中，创新课程内容。我们对高分子表界面知识体系进行了梳理和总结，构建了界面高分子热力学及分子运动性质，界面物理现象和界面改性技术三个知识模块，建立了三个维度逐级递进的知识构架，帮助学生形成对高分子表界面结构、界面分子运动与物理性能的全面理解，完善和丰富高分子物理课程体系。

关键词: 课程教学, 高分子物理, 表面与界面, 知识体系

Abstract: The physical chemistry of polymer surfaces and interfaces is an important branch of polymer science, forming the scientific foundation for the design and preparation of high-performance polymer materials. Given the importance of polymer surfaces and interfaces in material design and applications, we explore integrating this knowledge into the undergraduate polymer physics course. We have reviewed and organized the knowledge system of polymer surface and interface science into three main modules: interface thermodynamics and molecular motion, physical phenomena at interfaces, and interface modification techniques. This structured framework provides a progressive, multidimensional approach to help students develop a comprehensive understanding of the structure, molecular dynamics, and physical properties of polymers at surfaces and interfaces, thus enriching and enhancing the polymer physics curriculum.

Key words: Course teaching, Polymer physics, Surface and interface, Knowledge system

阳禹辉, 罗锦添, 左彪. 高分子物理课程中高分子表面与界面教学的思考与设计[J]. 大学化学, 2025, 40(4): 126-130.

Yuhui Yang, Jintian Luo, Biao Zuo. A Teaching Approach to Polymer Surface and Interface in Undergraduate Polymer Physics Courses[J]. University Chemistry, 2025, 40(4): 126-130.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.12461/PKU.DXHX202408056

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2025/V40/I4/126

参考文献

[1] 何曼君, 张红东, 陈维孝, 董西侠. 高分子物理. 上海: 复旦大学出版社, 2007.
[2] 何平笙. 新编高聚物的结构与性能. 北京: 科学出版社, 2021.
[3] Kuhn, W. Colloid Polym. Sci. 1934, 68, 2.
[4] Flory, P. J. Principles of Polymer Chemistry; Cornell University Press: New York, NY, USA, 1953.
[5] Flory, P. J. Statistical Mechanics of Chain Molecules; Wiley: New York, NY, USA, 1969.
[6] Keller, A. Philos. Mag. 1957, 2, 1171.
[7] Doi, M.; Edwards, S. F. The Theory of Polymer Dynamics; Clarendon Press: Oxford, UK, 1986.
[8] De Gennes, P. G. Scaling Concepts in Polymer Physics; Cornell University Press: New York, NY, USA, 1979.
[9] 傅献彩, 沈文霞, 姚天杨, 侯文华. 物理化学. 北京: 高等教育出版社, 2005.
[10] 吴人洁. 高聚物的表面与界面. 北京: 科学出版社, 1998.
[11] 赵亚溥. 表面与界面物理力学. 北京: 科学出版社, 2012.
[12] Hao, Z.; Ghanekarade, A.; Zhu, N.; Randazzo, K.; Kawaguchi, D.; Tanaka, K.; Wang, X.; Simmons, D. S.; Priestley, R. D.; Zuo, B. Nature 2021, 596, 372.
[13] Tian, H.; Xu, Q.; Zhang, H.; Priestley, R. D.; Zuo, B. Appl. Phys. Rev. 2022, 9, 011316.
[14] Yang, Y.; Tian, H.; Napolitano, S.; Zuo, B. Prog. Polym. Sci. 2023, 144, 101725.
[15] 阳禹辉, 沈华琦, 左彪. 化学通报, 2024, No. 87, 258.
[16] Fahlman, M.; Fabiano, S.; Gueskine, V.; Simon, D.; Berggren, M.; Crispin, X. Nat. Rew. Mater. 2019, 4, 627.
[17] Wang, Y.; Huang, X.; Li, T.; Li, L.; Guo, X.; Jiang, P. Chem. Mater. 2019, 31, 2212.
[18] Chen, H.; Zhang, W.; Li, M.; He, G.; Guo, X. Chem. Rev. 2020, 120, 2879.
[19] Yang, Y.; Hong, Y.; Wang, X. ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 8682.
[20] Yang, Y.; Shen, H.; Ge, S.; Yao, Z.; Zuo, B. Adv. Mater. Interfaces 2024, 11, 2400239.
[21] Yang, Y.; Xing, Z.; Xie, Z.; Wang, X. J. Phys. Chem. C 2021, 125, 17271.
[22] Yang, Y.; Chen, H.; Li, H. Polymer 2018, 137, 255.
[23] 吴守恒. 高聚物的界面与粘合. 北京: 纺织工业出版社, 1987.
[24] Young, T. Phil. Trans. 1805, 95, 65.

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A Teaching Approach to Polymer Surface and Interface in Undergraduate Polymer Physics Courses

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[12]	申扬帆, 张雪昀, 张心宇. 混合教学模式在有机化学课程教学中的应用[J]. 大学化学, 2017, 32(5): 30 -34 .
[13]	万坚. 回归教育本源、以生发展为本、索行教学之道——结构化学课程教学研究与实践[J]. 大学化学, 2017, 32(4): 11 -16 .
[14]	陈水生,盛良全,乔瑞,杨松. 通过实验教学探讨配位化学基本概念[J]. 大学化学, 2016, 31(5): 68 -72 .
[15]	秦建芳,谭俊民,弓巧娟. 实验室废水污染防治措施--以含铜实验废液应用于综合创新实验研究为例[J]. 大学化学, 2016, 31(11): 72 -75 .