《高分子材料成型加工原理》理论课程教学大纲一、课程基本信息课程中文(英文)名称:高分子材料成型加工原理(TheProcessingPrincipleofPolymerMaterials)课程代码:112101201M课程总学时(理论学时/实验学时):48(32/16)学分:3课程性质:专业核心课、必修课先修课程:高分子物理、高分子材料学后续课程:无面向专业:材料科学与工程开课学院:化学与材料工程学院开课学期:第6学期二、课程简介与课程思政1.课程简介《高分子材料成型加工原理》是材料科学与工程本科专业的专业核心课,属于材料专业高分子方向的关门课程,它综合了一些前面所学的专业基础课知识,并与高分子材料加工工程相结合,形成了深入研究高分子材料加工成型的,具有较强实用性的工科课程。该课程与培养标准密切相关,学习本课程,掌握从事本专业工作所需要的专业知识;掌握材料制备的原理及工艺基础;掌握生产工艺过程及设备的专业知识,培养学生的材料合成、制备、加工能力:提高学生的创业能力,为学生以后的就业和深造打下坚实基础。2.课程思政结合本课程的相关内容,让学生了解我国当前发展的热点及相关政策。通过引入我国基础设施和国之重器用到的高分子材料加工知识,激发学生的民族文化自觉,同时,培养学生一丝不苟、精益求精的工匠精神。通过本课程的学习,要求学生达到以下目标:目标1:掌握高分子材料制备的原理及成型加工原理,解决通用塑料及工程塑料的加工成型问题。目标2:通过高分子材料成型加工实验,训练学生高分子材料成型加工的动手实践能力,为学生以后开展科学研究和生产工作奠定基础。三、课程教学自标及其对毕业要求的支撑
《高分子材料成型加工原理》理论课程教学大纲 一、课程基本信息 课程中文(英文)名称:高分子材料成型加工原理(The Processing Principle of Polymer Materials) 课程代码:112101201M 课程总学时(理论学时/实验学时):48(32/16) 学分:3 课程性质:专业核心课、必修课 先修课程:高分子物理、高分子材料学 后续课程:无 面向专业:材料科学与工程 开课学院:化学与材料工程学院 开课学期:第 6 学期 二、课程简介与课程思政 1.课程简介 《高分子材料成型加工原理》是材料科学与工程本科专业的专业核心课,属于材料专业高分子方向的 关门课程,它综合了一些前面所学的专业基础课知识,并与高分子材料加工工程相结合,形成了深入研究 高分子材料加工成型的,具有较强实用性的工科课程。该课程与培养标准密切相关,学习本课程,掌握从事 本专业工作所需要的专业知识;掌握材料制备的原理及工艺基础;掌握生产工艺过程及设备的专业知识, 培养学生的材料合成、制备、加工能力;提高学生的创业能力,为学生以后的就业和深造打下坚实基础。 2.课程思政 结合本课程的相关内容,让学生了解我国当前发展的热点及相关政策。通过引入我国基础设施和国之 重器用到的高分子材料加工知识,激发学生的民族文化自觉,同时,培养学生一丝不苟、精益求精的工匠 精神。 通过本课程的学习,要求学生达到以下目标: 目标 1:掌握高分子材料制备的原理及成型加工原理,解决通用塑料及工程塑料的加工成型 问题。 目标 2:通过高分子材料成型加工实验,训练学生高分子材料成型加工的动手实践能力,为 学生以后开展科学研究和生产工作奠定基础。 三、课程教学目标及其对毕业要求的支撑
1、课程教学目标、达成途径与主要判据表1本课程教学目标、达成途径与主要判据考核方法课程教学目标达成途径作业期中考试实验报告期末考试教学目标1-掌握高分子材料制备由自主预习、课堂讲授和的原理及成型加工原理,解决通作业等环节共同支撑。V用塑料及工程塑料的加工成型问题。教学目标2-通过高分子材料成型由自主预习、实验操作、加工实验,训练学生高分子材料实验报告等环节共同支7撑。成型加工的动手实践能力,为学生以后开展科学研究和生产工作奠定基础。表2本课程支撑的毕业要求和涉及的指标点涉及的指标点及贡献度对应的教学目标支撑的毕业要求权重指标点教学目标3.设计/开发解决方案:能够设计针对复杂3-1能够针对材料科学与工程领域复杂材料工材料工程问题的解决方案,设计满足特定程问题,通过有效的需求调查与研究、工艺优1.0需求的材料配方、材料器件或工艺流程,并教学目标1化与创新、设备开发与规划,设计满足特定需能够在设计环节中体现创新意识,考虑社求的材料产品开发方案或工艺流程,并具有部会、健康、安全、法律、文化以及环境因素。。」署与实施、开发与实现、测试与验证的能力。4.问题研究:能够基于科学原理并采用科4-2能够基于材料科学与工程专业基础的基本1.0学方法对材料复杂工程问题进行研究,包原理和科学方法开展专业基础实验,准确分析教学目标2括设计实验、分析与解释数据、并通过信息并解释实验数据,并将实验结果进行关联以获综合得到合理有效的结论。得有效结论的能力。2、课程支撑的毕业要求和涉及的指标点表2说明了本课程所支撑的2项毕业要求,所涉及的2个指标点与贡献度,以及它们与本课程教学目标之间的对应关系
1、课程教学目标、达成途径与主要判据 表 1 本课程教学目标、达成途径与主要判据 课程教学目标 达成途径 考核方法 作业 期中考试 实验报告 期末考试 教学目标 1-掌握高分子材料制备 的原理及成型加工原理,解决通 用塑料及工程塑料的加工成型问 题。 由自主预习、课堂讲授和 作业等环节共同支撑。 √ √ √ 教学目标 2-通过高分子材料成型 加工实验,训练学生高分子材料 成型加工的动手实践能力,为学 生以后开展科学研究和生产工作 奠定基础。 由自主预习、实验操作、 实验报告等环节共同支 撑。 √ 表 2 本课程支撑的毕业要求和涉及的指标点 支撑的毕业要求 涉及的指标点及贡献度 对应的教学目标 指标点 教学目标 权重 3. 设计/开发解决方案:能够设计针对复杂 材料工程问题的解决方案,设计满足特定 需求的材料配方、材料器件或工艺流程,并 能够在设计环节中体现创新意识,考虑社 会、健康、安全、法律、文化以及环境因素。 3-1 能够针对材料科学与工程领域复杂材料工 程问题,通过有效的需求调查与研究、工艺优 化与创新、设备开发与规划,设计满足特定需 求的材料产品开发方案或工艺流程,并具有部 署与实施、开发与实现、测试与验证的能力。 教学目标 1 1.0 4. 问题研究:能够基于科学原理并采用科 学方法对材料复杂工程问题进行研究,包 括设计实验、分析与解释数据、并通过信息 综合得到合理有效的结论。 4-2 能够基于材料科学与工程专业基础的基本 原理和科学方法开展专业基础实验,准确分析 并解释实验数据,并将实验结果进行关联以获 得有效结论的能力。 教学目标 2 1.0 2、课程支撑的毕业要求和涉及的指标点 表 2 说明了本课程所支撑的 2 项毕业要求,所涉及的 2 个指标点与贡献度,以及它们与本课程教学目 标之间的对应关系
四、课程内容和教学安排表3理论教学内容与基本要求模块及课程课内教学课外教学内容细化的教学目标与要求目标学时方式学习1、了解生产塑料制品的完整工序;1、塑料工业发展历史;2、了解成型工业的发展史及塑料制品的塑料原料配研读2、物料的组成;应用;制工艺(反3、常用的塑料助剂的性能和作3、掌握常用的塑料助剂的的性能和用课程X讲授用:途;教学映课程目标4、常用的混合设备及工艺:4、掌握物料的混合和分散设备及工艺;1)大纲5、课程思政。5、了解中华民族伟大复兴“中国梦”的实现意义。1、挤出机的作用;1、了解挤出机的基本结构;2、挤出机的基本结构;2、掌握螺杆的结构及其作用3、螺杆的结构及其作用;挤出成型3、掌握挤出成型原理;4、固体输送、熔化、熔体输送4、掌握管材的基础设备及成型工艺:讲授(反映课程6理论:5、掌握薄膜的挤出设备及工艺目标1)5、原料的准备、挤出成型、冷6、掌握板材的挤出设备及工艺;却定型等工序;7、建设“中国梦”6、课程思政。1、掌握注塑机的螺杆结构;1、注塑机的作用;2、掌握注塑机的料筒结构2、注塑机的基本结构;3、了解注塑机的喷嘴结构3、注塑工艺及控制因素;4、掌握注塑成型原理:注塑成型4、常用塑料的注塑工艺;5、掌握注塑工艺过程及控制因素;讲授(反映课程65、热固性塑料的注塑模塑;6、掌握几种常用塑料的注塑模塑特点;目标1)6、反应注塑;7、了解热固性塑料的注塑模塑;7、气辅注塑;8、掌握反应注塑模塑;8、课程思政。9、掌握气辅注塑:10、建设“中国梦”1、掌握预压、预热:1、压缩模塑设备;压缩模塑2、了解压缩模塑设备;2、压缩模塑工艺:3、掌握模压过程及操作方法;一讲授(反映课程23、压缩模塑的操作方法。4、掌握模压成型的控制因素。目标1)4、课程思政。5、建设“中国梦”1、了解中空成型设备;1、中空吹塑特点及产品特点;2、掌握挤出吹塑工艺:中空吹塑2、中空吹塑设备基本结构;3、掌握注塑吹塑工艺2讲授(反映课程3、吹塑成型原理及工艺4、掌握拉伸吹塑工艺目标1)5、掌握多层吹塑工艺;4、课程思政5、建设“中国梦”。1、压延设备的用途;1、了解压延机结构及分类4讲授压延成型2、压延机的基本结构;2、了解压延机辊筒结构及排列方式;
四、课程内容和教学安排 表 3 理论教学内容与基本要求 模块及课程 目标 教学内容 细化的教学目标与要求 课内 学时 教学 方式 课外 学习 塑料原料配 制工艺(反 映课程目标 1) 1、塑料工业发展历史; 2、物料的组成; 3、常用的塑料助剂的性能和作 用; 4、常用的混合设备及工艺; 5、课程思政。 1、了解生产塑料制品的完整工序; 2、了解成型工业的发展史及塑料制品的 应用; 3、掌握常用的塑料助剂的的性能和用 途; 4、掌握物料的混合和分散设备及工艺; 5、了解中华民族伟大复兴“中国梦”的 实现意义。 4 讲授 研读 课程 教学 大纲 挤出成型 (反映课程 目标 1) 1、挤出机的作用; 2、挤出机的基本结构; 3、螺杆的结构及其作用; 4、固体输送、熔化、熔体输送 理论; 5、原料的准备、挤出成型、冷 却定型等工序; 6、课程思政。 1、了解挤出机的基本结构; 2、掌握螺杆的结构及其作用 3、掌握挤出成型原理; 4、掌握管材的基础设备及成型工艺; 5、掌握薄膜的挤出设备及工艺; 6、掌握板材的挤出设备及工艺; 7、建设“中国梦” 6 讲授 注塑成型 (反映课程 目标 1) 1、注塑机的作用; 2、注塑机的基本结构; 3、注塑工艺及控制因素; 4、常用塑料的注塑工艺; 5、热固性塑料的注塑模塑; 6、反应注塑; 7、气辅注塑; 8、课程思政。 1、掌握注塑机的螺杆结构; 2、掌握注塑机的料筒结构 3、了解注塑机的喷嘴结构 4、掌握注塑成型原理; 5、掌握注塑工艺过程及控制因素; 6、掌握几种常用塑料的注塑模塑特点; 7、了解热固性塑料的注塑模塑; 8、掌握反应注塑模塑; 9、掌握气辅注塑; 10、建设“中国梦” 6 讲授 压缩模塑 (反映课程 目标 1) 1、压缩模塑设备; 2、压缩模塑工艺; 3、压缩模塑的操作方法。 4、课程思政。 1、掌握预压、预热; 2、了解压缩模塑设备; 3、掌握模压过程及操作方法; 4、掌握模压成型的控制因素。 5、建设“中国梦” 2 讲授 中空吹塑 (反映课程 目标 1) 1、中空吹塑特点及产品特点; 2、中空吹塑设备基本结构; 3、吹塑成型原理及工艺; 4、课程思政 1、了解中空成型设备; 2、掌握挤出吹塑工艺; 3、掌握注塑吹塑工艺; 4、掌握拉伸吹塑工艺; 5、掌握多层吹塑工艺; 5、建设“中国梦”。 2 讲授 压延成型 1、压延设备的用途; 2、压延机的基本结构; 1、了解压延机结构及分类 2、了解压延机辊筒结构及排列方式; 4 讲授
3、压延工艺过程;3、掌握压延机的前辅机组成(反映课程4、掌握压延机的后辅机组成4、影响压延制品质量的因素。目标1)5、掌握影响压延制品质量的设备因素、5、课程思政。工艺因素。6、建设“中国梦”。1、泡沫塑料的特点及其使用价1、掌握机械发泡;值:2、掌握物理发泡;2、生产泡沫塑料常用的发泡方泡沫塑料的4、掌握化学发泡;法;成型(反映5、掌握化学发泡剂种类:3、聚苯乙烯发泡的生产工艺过讲授66、掌握聚苯乙烯的发泡工艺;课程目标程;7、掌握聚氯乙烯的发泡工艺;1)4、模压法生产聚烯烃泡沫塑料8、掌握聚氨酯的发泡工艺。的工艺过程。9、建设“中国梦”。5、课程思政。1、了解橡胶的种类及配方;2、掌握橡胶的开炼工艺、橡胶的密炼工胶料的组成1、橡胶的种类及配方;艺;及配合加工2、橡胶的开炼艺、密炼工艺;3、掌握橡胶的硫化工艺:讲授3、橡胶的硫化工艺;(反映课程4、掌握橡胶的硫化曲线;4、课程思政。目标1)5、掌握橡胶加工工艺条件的确定。6、建设“中国梦”。1、挤出机的基本结构1、了解挤出流延膜机的基本结构:1、挤出流2、调节挤出机的工艺条件,设2、熟悉挤出流延膜的基本原理;延膜实验指导定挤出的工艺参数3、掌握挤出流延膜的操作及工艺调节方4实验(反映课程法:3、挤出流延膜目标2)4、课程思政。4、建设“中国梦”。1、注塑机的基本结构1、熟悉注塑机的基本结构:2、注塑成2、更换模具2、掌握更换模具的操作方法;型实验(反指导3、调节注塑工艺条件,设定注3、掌握调节注塑工艺条件,设定注塑工4映课程目标实验塑工艺参数艺参数:2)4、课程思政。4、建设“中国梦”。3、压缩模1、掌握熟悉压缩模塑的基本原理;1、压缩模塑的基本原理;塑实验(反2、掌握压缩模塑的成型方法;指导2、压缩模塑的成型方法。43、压缩模塑制品;实验映课程目标3、课程思政。4、建设“中国梦”。2)4、中空吹1、熟悉中空成型的基本原理;1、中空成型的基本原理;2、掌握中空吹塑成型方法;塑成型实验指导2、中空吹塑成型方法;43、吹塑中空制品;实验(反映课程3、课程思政。4、建设"中国梦”。目标2)
(反映课程 目标 1) 3、压延工艺过程; 4、影响压延制品质量的因素。 5、课程思政。 3、掌握压延机的前辅机组成 4、掌握压延机的后辅机组成 5、掌握影响压延制品质量的设备因素、 工艺因素。 6、建设“中国梦”。 泡沫塑料的 成型(反映 课程目标 1) 1、泡沫塑料的特点及其使用价 值; 2、生产泡沫塑料常用的发泡方 法; 3、聚苯乙烯发泡的生产工艺过 程; 4、模压法生产聚烯烃泡沫塑料 的工艺过程。 5、课程思政。 1、掌握机械发泡; 2、掌握物理发泡; 4、掌握化学发泡; 5、掌握化学发泡剂种类; 6、掌握聚苯乙烯的发泡工艺; 7、掌握聚氯乙烯的发泡工艺; 8、掌握聚氨酯的发泡工艺。 9、建设“中国梦”。 6 讲授 胶料的组成 及配合加工 (反映课程 目标 1) 1、橡胶的种类及配方; 2、橡胶的开炼艺、密炼工艺; 3、橡胶的硫化工艺; 4、课程思政。 1、了解橡胶的种类及配方; 2、掌握橡胶的开炼工艺、橡胶的密炼工 艺; 3、掌握橡胶的硫化工艺; 4、掌握橡胶的硫化曲线; 5、掌握橡胶加工工艺条件的确定。 6、建设“中国梦”。 2 讲授 1、挤出流 延膜实验 (反映课程 目标 2) 1、挤出机的基本结构 2、调节挤出机的工艺条件,设 定挤出的工艺参数 3、挤出流延膜 4、课程思政。 1、了解挤出流延膜机的基本结构; 2、熟悉挤出流延膜的基本原理; 3、掌握挤出流延膜的操作及工艺调节方 法; 4、建设“中国梦”。 4 指导 实验 2、注塑成 型实验(反 映课程目标 2) 1、注塑机的基本结构 2、更换模具 3、调节注塑工艺条件,设定注 塑工艺参数 4、课程思政。 1、熟悉注塑机的基本结构; 2、掌握更换模具的操作方法; 3、掌握调节注塑工艺条件,设定注塑工 艺参数; 4、建设“中国梦”。 4 指导 实验 3、压缩模 塑实验(反 映课程目标 2) 1、压缩模塑的基本原理; 2、压缩模塑的成型方法。 3、课程思政。 1、掌握熟悉压缩模塑的基本原理; 2、掌握压缩模塑的成型方法; 3、压缩模塑制品; 4、建设“中国梦”。 4 指导 实验 4、中空吹 塑成型实验 (反映课程 目标 2) 1、中空成型的基本原理; 2、中空吹塑成型方法; 3、课程思政。 1、熟悉中空成型的基本原理; 2、掌握中空吹塑成型方法; 3、吹塑中空制品; 4、建设“中国梦”。 4 指导 实验
五、课程教学思想、教学方法、教学手段1.教学思想:本课程涉及较多的高分子材料、高分子物理内容,在授课前尽可能地让学生事先预习课程,讲授时对于大家公认的知识难点进行重温讲解,增进学生对知识的消化、理解和记忆,培养学生思维能力和解决问题的能力:发挥其它课程不可替代的综合素质教育作用。2.教学方法根据材料科学与工程专业特点,可以使用多媒体教学手段,与传统的黑板教学相结合的方式。课外作业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固,培养分析能力和知识应用能力。3.教学手段:习题课以典型例题分析为主,并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。为了培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,每章都安排一部分内容供课后学生自学。针对一些不易理解或易混淆的内容开展课堂讨论。六、教学资源使用教材:《塑料成型工艺学》扬鸣波等主编,中国轻工业出版社,普通高等教育规划教材。参考教材:《高分子材料成型加工原理》王贵恒编著,化学工业出版社。教学文档:教学大纲、教学PPT、教学进度和计划表、教案、点名册、实训报告模板七、课程考核方式及成绩评定方法1、课程总体考核本课程考核由平时成绩、期中、期末考核三大部分组成,详见表5。平时成绩占总成绩20%,来自对考勤、作业;上机考试成绩20%;期末成绩占总成绩60%,来自期末考试的评价。各分项课程成绩均采用百分制表示。各项考核的评分标准详见表6、7
五、课程教学思想、教学方法、教学手段 1.教学思想: 本课程涉及较多的高分子材料、高分子物理内容,在授课前尽可能地让学生事先预习课程,讲授时对 于大家公认的知识难点进行重温讲解,增进学生对知识的消化、理解和记忆,培养学生思维能力和解决问 题的能力;发挥其它课程不可替代的综合素质教育作用。 2.教学方法 根据材料科学与工程专业特点,可以使用多媒体教学手段,与传统的黑板教学相结合的方式。课外作 业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固,培养分析能力和知识应用能力。 3.教学手段: 习题课以典型例题分析为主,并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。为了培养学生整理归纳, 综合分析和处理问题的能力,每章都安排一部分内容供课后学生自学。针对一些不易理解或易混淆的内容 开展课堂讨论。 六、教学资源 使用教材: 《塑料成型工艺学》扬鸣波等 主编,中国轻工业出版社,普通高等教育规划教材。 参考教材: 《高分子材料成型加工原理》王贵恒 编著,化学工业出版社。 教学文档: 教学大纲、教学PPT、教学进度和计划表、教案、点名册、实训报告模板 七、课程考核方式及成绩评定方法 1、课程总体考核 本课程考核由平时成绩、期中、期末考核三大部分组成,详见表 5。平时成绩占总成绩 20%,来自对 考勤、作业;上机考试成绩 20%;期末成绩占总成绩 60%,来自期末考试的评价。各分项课程成绩均采用 百分制表示。各项考核的评分标准详见表 6、7