1、高分子与人类生活教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）： 高分子与人类生活（Macromolecules & Human Life ）课程号（代码）：300023020课程类别：校公选课学时： 32 学分：2二、教学目的及要求生物体内重要生物大分子蛋白质和核酸，自然界中广泛存在的纤维素、淀粉等多糖，以及人工合成的塑料、橡胶和纤维等有机材料均属于高分子材料。经历了上个世纪的蓬勃发展，高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响，成为工业、农业、国防和科技等领域的重要支柱之一，在人们生活中发挥着巨大的作用。本课程从人类生活的方方面面入手，学习与人类衣、食、住、行、医疗等领域密切相关的高分子，包
2、括构成人体的生物大分子、自然界广泛存在的天然高分子、人工合成的通用高分子材料（塑料、橡胶和纤维）和功能高分子材料（光电、医用）等。系统讲授这些高分子材料的结构特点及其在食品、服装、交通、建筑、日用品、航空航天、军事、医疗等领域的应用，介绍高分子科学在不同领域的研究前沿进展，并与学生一起探讨现代人类生活中高分子相关的重要社会问题和热点话题（如白色污染、食品安全、仿生智能等） 。通过课程学习和研讨，使不同专业的同学认识和了解高分子、热爱高分子科学，树立学生对自然、科技和环境的尊重和敬畏，并培养学生的探索精神和跨学科学习和研究能力。对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1） 毕业要求 3，分指标点 3.
3、4；（2） 毕业要求 6，分指标点 6.1；（3） 毕业要求 7，分指标点 7.1；三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并以下划线或*等方式注明重点、难点）第一章 绪 论 （3 学时）简要介绍高分子材料的定义、结构和分类，高分子材料科学发展历史、高分子的生产和加工，高分子领域著名科学家和研究中心，组织高分子时代的主题讨论。使学生对本课程的学习内容和学习方法建立整体概念。课堂讲解 2.5 学时，组织主题讨论 0.5 学时。重点和难点：高分子材料的定义、结构和分类第二章 生物大分子（5 学时）生物具有高度复杂性和高度有序性。生命世界按照元素、分子、细胞器、细胞、组织、器官、系统、个体、种群、
4、群落、生态系统和生物圈等多个层次组织起来，构成严密的统一整体。现代生物学以分子生物学为代表在多个层次展开，研究生命的本质、生物发生发展的一般规律。众所周知，机体是由数以亿万计分子量大小不等的分子组成。参与机体构成并发挥重要身体功能的生物大分子通常是由一定的基本结构单位按照一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。这类结构复杂的高分子成为生命活动的主要物质基础。本章主要介绍动植物体内存在的生物大分子和天然高分子，包括蛋白质、核酸和多糖等。详细讲解这些生物体内高分子的基本结构特点，并简要介绍各种生物大分子作为生命物质所发挥的生理功能。组织生物大分子与疾病、基因工程和治疗等方面的主题讨论课堂讲解 3.5
5、 学时，组织主题讨论 1.5 学时。重点和难点：生物体内高分子的分类和结构第三章 食用高分子和食品包装材料（5 学时）本章从人们食品的主要种类多糖和蛋白质等天然高分子出发，介绍食用高分子材料，如淀粉、纤维素、蛋白质及其衍生物的结构特点和性能。与第二章内容相互补，本章侧重于介绍天然高分子作为食物或其它材料使用时的性能。此外，学习食品加工中使用的高分子添加剂、食品接触和食品包装中所用到的高分子材料及其特点，并组织有关食品材料和食品包装材料安全性方面的课堂讨论。课堂讲解 3.5 学时，组织主题讨论 1.5 学时。重点和难点：食用高分子和食品包装用高分子的结构和性能第四章 衣用高分子纤维材料（5 学时
6、）本章从服装用纤维材料出发，介绍纺织纤维材料的组成和结构，主要包括：天然植物纤维材料、动物纤维、化学纤维（人造纤维和合成纤维） ，介绍纤维的化学组成，以及纤维的纺织方法。重点介绍化学合成纤维的分类、化学组成、纺织方法发展历史和应用。分别介绍涤纶、锦纶、腈纶、氨纶、丙纶、维尼纶、氯纶、芳纶和碳纤维等，并简单介绍一些新型纤维及其研究前沿。组织功能和智能纤维的主题讨论。课堂讲解 4 学时，组织主题讨论 1 学时。重点：纤维的分类、结构、性能和应用难点：各种化学纤维的结构和性能第五章 建筑高分子材料（5 学时）本章从人们住宅所涉及的相关材料的出发，介绍建筑中所用到的各类高分子材料，包括建筑塑料、橡胶、
7、胶粘剂、涂料和新型复合材料等，重点介绍建筑管材型材、油漆和涂料。介绍日常生活用品中的塑料制品、家用电器、电子产品中所用到的高分子材料的化学结构、性能特点和应用。组织有关建筑材料阻燃、抗震方面的课堂讨论。课堂讲解 4 学时，组织主题讨论 1 学时。重点和难点：建筑和日用高分子的种类、结构和性能第六章 交通用高分子材料（4 学时）本章从交通领域所使用的材料出发，介绍高分子材料在基础设施（公路及其附件） 、交通工具（汽车、船舶、高铁、飞机）及航空航天和军事等领域（火箭、飞船、宇航服等）的应用。重点介绍橡胶材料和工程塑料，包括汽车仪表板、车门内板、坐垫及靠背、方向盘、保险杠、汽车内饰材料等。组织有关特
8、种高分子、汽车材料的回收利用方面的课堂讨论。课堂讲解 3 学时，组织主题讨论 1 学时。重点和难点：汽车和飞机使用高分子材料的种类和性能第七章 生物医用高分子材料（5 学时）本章从医疗中使用的高分子材料出发，介绍生物医用材料的定义、发展史、分类、安全性要求，以及与人体之间的相互作用。介绍医用惰性材料及其应用，包括：医用耗材、医用导管、心血管材料、血管支架、整形材料等；医用降解材料及其应用，包括：缝合线、骨科材料、组织工程材料、药用高分子等。并组织有关医用材料生物安全性和人工器官方面的课堂讨论。课堂讲解 4 学时，组织主题讨论 1 学时。重点：医用高分子的种类、安全性要求及其在医疗领域应用情况难
9、点：医用高分子的结构和性能四、主要参考资料 Biomaterials Science：An Introduction to Materials in Medicine, Second Edition, Buddy D. Ratner, Allan S. Hoffman, 2007, Elsevier Inc. 高分子材料导论，程晓敏，史初例编著，合肥，安徽大学出版社，2006 生物医用高分子材料，赵长生编著， 北京，化学工业出版社，2009 天然高分材料，陈嘉川编著，北京，科学出版社，2008 高分子材料，冯孝中，李亚东主编，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，2007 功能高分子材料概论，辛志荣，韩冬冰编著，北京，中国石化出版社，2009 高分子材料及应用，丁会利，袁金凤，钟国伦，王农跃编著，北京，化学工业出版社，2012 生物化学与分子生物学第 8 版，查锡良，药立波等编著，北京，人民卫生出版社，2013 生物材料与组织工程，熊党生编著，北京，科学出版社，2010五、成绩评定（注明期末、期中、平时成绩所占的比例，或理论考核、实践考核成绩所占的比例）本课程考核方式为全过程考核，包括平时成绩和期末成绩。其中平时成绩包括课堂提问、互动讨论、课堂小测试、小组主题报告等；期末考试形式为非标准答案试题，根据非标准答案的完成质量评定成绩。平时成绩和期末成绩各占 50%。
