《聚合物加工工程》教学大纲 课程名称：聚合物加工工程 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Polymer Processing Engineering 总学时/周学时/学分：48/3/3 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学，大学物理，高分子化学 后续课程支撑： 聚合物基复合材料工程、高分子材料助剂、功能材料、高分子材料改性、实用橡胶工艺学 授课时间：星期二 5-7 节 授课地点：松山湖校区教学楼 7B202 授课对象：2019 级高分子材料专业 1 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：刘啸天/副教授 答疑时间、地点与方式：在课堂上主要利用上课前 15 分钟、课间 10 分钟和课后 15 分钟的时间段给同学们答疑；一般在每一章节教学完毕，会安排一 次习题课；上课学生可自由提问；同学们在平时学习中遇到的问题可到两位任课教师相应办公室进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（） 使用教材： 王贵恒，《高分子材料成型加工原理》化学工业出版社（第一版）重印 教学参考资料：沈新元等，《高分子材料成型加工原理》，纺织工业出版社，2009 金日光、华幼卿，《高分子物理》，化学工业出版社，2007 课程简介：聚合物加工工程是高分子材料专业的一门专业课程，其主要任务是通过专业课教学，使学生了解聚合物材料成型加工的基本原理，生产制造 设备、方法和工艺过程，为学生毕业后从事聚合物材料加工领域的生产、研究和技术创新等工作打下扎实的基础，并对聚合物材料加工领域发展的历史 背景、重大事件和研究前沿给以承上启下的介绍，将该领域的最新研究进展穿插其中，提高学生的学习兴趣，同时也能极大提高学生的专业外语水平和 科研创新能力
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 通过这门课程的教学，可以使学生对与聚合 物加工有关的各种理论以及实际操作方法等知识 有深入的理解；同时将工艺条件、性质（熔体性 质）和用途等方面的知识和具体方法综合起来， 理解聚合物的加工与其结构、性能之间的关系。 C1.能够基于数学、自然科学及高分 子材料与工程的相关科学原理和数学模 型方法正确表达高分子材料与工程领域 复杂工程问题。 C1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基 础和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与工程领 域的复杂工程问题。 目标 2： 通过这门课程的学习，同学们应该具有分析 问题的能力，并掌握基本的聚合物材料的加工以 及表征、测试方法和手段；同时尽最大可能掌握 加工技巧，熟悉操作理论，以达到理论和实践的 有机结合。 C2. 可以将数学、自然科学、工程科 学的语言工具用于高分子材料与工程领 域复杂工程问题的表述。 C2. 问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材 料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文献研 究分析高分子材料与工程领域的复杂工程问题，以获得 有效结论。 目标 3： 课程学习和实践过程中，在教师的引导下， 依靠学生的自我探索，能够运用所学的知识解决 实际问题，并认识到聚合物加工工程在自然科学 及社会发展中的作用，树立建设社会主义强国的 使命感，并培养学生良好的社会责任感和职业道 德；同时养成理论联系实际、科学严谨、认真细 致、实事求是的科学态度和职业道德。 C8. 能分析和评价高分子材料与工 程专业工程实践对社会、健康、安全、法 律、文化的影响，以及这些制约因素对项 目实施的影响，并理解应承担的责任，并 有正确价值观，理解个人与社会的关系， 了解中国国情，为祖国建设做出相应的贡 献。 C8．职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任 感，能够在高分子材料与工程领域工程实践中理解并遵 守工程职业道德和规范，履行责任
理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 （线上/混合式/线下） 教学方法 作业安排 支撑课程 目标 1 绪论 刘啸天 3 重点是聚合物材料的加工性能,可挤出性,可模 塑性,可纺性,在加工过程中的粘弹性行为及与 加工条件的关系；无难点。 课程思政融入点：介绍高分子加工的发展过 程，并着重中国现阶段所取得的成就，以培养 学生的爱国精神，树立文化自信。 线上教学 课堂讲授与 小组讨论 课程思政作 业：要求学 生每人至少 阅读两篇与 聚合物加工 发展有关的 文章或书籍 目标 1 2 牛顿流体及 其流变方程 （1） 刘啸天 3 重点是牛顿型流体流变行为的描述方程及推 导过程；难点是能够推导出相应的各种复杂变 形公式。 线上教学 课堂讲授与 小组讨论 材料性质综 述 目标 1 3 牛顿流体及 其流变方程 （2） 刘啸天 3 重点是牛顿型流体流变方程的实际应用范围； 难点是各类方程在各类实际加工中的应用。 线上教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 2 4 非牛顿流体 及流变方程 （1） 刘啸天 3 重点是非牛顿型流体流变行为的描述方程及 推导过程；难点是能够推导出相应的各种复杂 变形公式。 线上教学 课堂讲授与 小组讨论 现代材料加 工法综述 1 目标 1
5 非牛顿流体 及流变方程 （2） 刘啸天 3 重点是非牛顿型流体粘性流体方程的实际应 用范围；难点是如何在实际中应用以及指导生 产实践。 线上教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 2 6 影响聚合物 流体行为的 主 要 因 素 （1） 刘啸天 3 重点是在理解流变学基本公式的基础上，能够 推导出相应的各种复杂变形公式；难点是如何 用所学理论指导生产过程。 线上教学 课堂讲授与 小组讨论 现代材料加 工法综述 2 目标 1 7 影响聚合物 流体行为的 主 要 因 素 （2） 刘啸天 3 重点是在理解流变学基本公式的基础上，将各 类经验伙伴经验公式应用于实际，同时要能够 应用理论指导实际加工过程。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 2 8 聚合物流体 在圆管和狭 缝通道中的 流动 刘啸天 3 重点是能够掌握聚合物流体在圆管和狭缝通 道中流动的特征和基本分类，并能熟练运用所 学的各类流动方程；难点是对实际流动中滑移 产生的原因的理解及处理方法。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 1 9 聚合物流体 的拖曳流动 刘啸天 3 重点是拖曳流动的定义、出现的地点、特征， 速度分布，以及拖曳流动发生时的总流率方 程；难点是理解在一次成型中螺杆槽中发生的 拖曳流动的速度特点及速度分布。 课程思政融入点：以学习中的各类加工方式的 发现和优化为例，培养严谨的科学精神及匠人 品质。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 1
10 聚合物流体 的收敛流动 刘啸天 3 重点是收敛流动的定义、特征以及速度分布， 用何种方法可以实现收敛流动；难点是深刻理 解在实际生产中能够影响收敛流动或拉伸流 动中的形变的主要因素。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 和拖曳、收 敛流动相关 三道计算题 目标 1 11 聚合物流体 在流动过程 中的弹性行 为 刘啸天 3 重点是掌握端末效应的产生原因及降低离模 膨胀的措施，难点是如何对不稳定流动有理论 和时间上深刻的认识。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 查询并解决 熔体破裂的 实际案例 目标 2 12 成型物料的 配制 刘啸天 3 重点与难点均是加工中物料的组成及各类添 加剂的作用和使用方法，配方的组成及配料工 艺的改进。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 2 13 螺杆的结构 及使用方法 刘啸天 3 重点是螺杆的设计以及评价标准，设计和使用 螺杆需要考虑的各类因素；难点是理解螺杆的 各段作用以及聚合物流体在各段中的形态和 最终加工效果。 课程思政融入点：通过多样化教学手段使学生 掌握科学的世界观和方法论，学会运用马克思 主义立场、观点、方法辨明学科研究方向、掌 握科学思维和发散式思维，为学生一生成长奠 定科学的思想基础。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 关于新型螺 杆的综述 目标 2 14 聚合物的挤 出成型 刘啸天 3 重点是切实理解并掌握挤出成型的理论和实 际应用；难点是能够熟练且无遗漏的了解挤出 成型的具体工艺过程，以及各种生产工艺指标 与生产率及产品质量的关系。 线下教学 课堂讲授与 小组讨论 目标 3