《专业综合设计实验 1》教学大纲 课程名称：专业综合设计实验 1 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Comprehensive Design Experiments of Polymer 1 总学时/周学时/学分：28/14/1.5 其中实验/实践学时：28 先修课程：《高分子化学》、《高分子物理》、《材料分析测试方法》 授课时间：实际上课时间根据疫情发展调整。 授课地点：机电楼 12E503 授课对象：2017 级高分子材料与工程专业 1、2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：杨树颜/副研究员，王佳星/讲师 答疑时间、地点与方式：第十周周三，机电楼 12E503，现场讲解 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（√） 使用教材：自编实验教材 教学参考资料：《高分子实验教程》卿大咏，何毅，冯茹森编著化学工业出版社 2011 年 《高分子专业实验教程》涂克华，杜滨阳，杨红梅，蒋宏亮编著浙江大学出版社 2011 年 课程简介：高分子专业综合设计实验是为高分子材料与工程专业开设的一门专业实践课程，是高分子 材料专业的同学在完成无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理等基础课，以 及材料科学基础、近代材料测试技术、高分子成型加工原理等专业课的学习后所开展的一门专业综合 设计实验课程；通过综合设计实验教学，培养具有创新意识的、知识和技能全面发展的、能综合运用 各种专业知识的实践型材料专业人才，加深学生对高分子材料科学基本理论的理解，掌握各种实验方 法的操作特点、应用范围及前沿性的发展趋势，并具有较熟练的实验技能和一定的独立设计实验、解 决实际问题的能力，为以后的学习和工作打下坚实的基础。 课程教学目标 一、知识目标： 1、掌握乳液聚合的基本原理，了解乳液聚合所使用助剂的作 用原理，从面对问题、分析问题、确定思路、技术工艺比选、实验 设计、工艺设计等全方面形成解决材料制备问题的思路； 2、掌握熔融指数的基本概念和对加工过程的评价，了解熔融 指数的影响因素。 3、掌握聚合物结晶的基本概念和影响因素，了解聚合物结晶 的理论解释。 4、掌握利用 XRD 和 FTIR 等测试手段分析聚合物晶体的基本 特征。 二、能力目标： 1、具备独立设计材料工程综合性实验的能力，包括实验方法 的确定、实验材料与仪器的准备、分析测试技术的运用等； 2、能正确使用仪器设备，掌握合成及测试原理； 3、能独立撰写设计说明，准确分析和讨论实验结果； 4、通过实验培养学生良好的实验素养，动手能力和安全意识； 本课程与学生核心能力培养之间 的关联(授课对象为理工科专业 学生的课程填写此栏）： □核心能力 1 具有运用数学和化 学、材料学、生物学、物理学、 力学等自然科学基础知识和材料 工程专业知识的能力； ■核心能力 2 具有功能材料设计 与实施实验方案，数据分析、信 息综合等能力； □核心能力 3 具有材料工程实践 所需技术、技巧及使用工具的能 力； ■核心能力 4 具有学习及掌握材 料加工设备、流程及系统的能力； □核心能力 5 具有项目管理、有效 沟通与团队合作的能力；
5、初步具备一定的环境工程研究开发能力，满足相关行业的 用人要求。 三、素质目标： 1、培养学生具有独立思考、自觉查阅资料分析问题、主动参 与、探究科学的学习态度和思想意识； 2、养成专业知识与实际应用相结合、能够自主设计和解决实 际中遇到的工程问题、具有严谨的科学态度和细致认真、实事求是 的科学精神和职业道德。 ■核心能力 6 具有发现、分析与解 决复杂材料及其工程方面问题的 能力； □核心能力 7 能认清当前形势，了 解材料及其工程技术对环境、社 会及全球的影响，并培养持续学 习的习惯与能力； ■核心能力 8 理解专业伦理及社 会责任，具有较好的人文艺术和 社会科学素养，较强的社会责任 感和良好的工程职业道德，能够 在工程实践中理解并遵守工程职 业道德和规范，履行社会责任。 实践教学进程表 周次 实验项目名称 学时 重点、难点、课程思政融入点 项目类型（验证/ 综合/设计） 教学 方式 9 聚醋酸乙烯酯乳 液（白乳胶）的 制备 8 掌握乳液聚合原理，了解各种添 加助剂的作用，巩固药品称量、 温度控制、回流等实验操作。 重点：乳液聚合原理和引发剂选 择 难点：实验温度精准控制。 课程思政融入点：了解乳液聚合 的历史；对比了解不同聚合方法 基本原理。 综合性 实验室内学生 分组实验 9 苯丙乳液的合成 和内墙乳胶漆 的制备 8 掌握自由基引发聚合原理，了解 各种添加助剂的作用，能够具备 一定的实验设计能力。 重点：自由基聚合原理和引发剂 选择 难点：实验温度精准控制和单体 最佳配比选择。 综合性 实验室内学生 分组实验 10 聚合物熔融指数 的测定 4 掌握熔融指数测试仪的使用方 法，了解熔融指数的意义及与塑 料加工性能之间的关系。 重点：熔融指数测试的实验原理 难点：实验过程温度、负荷及切 取样条时间的选择 综合性 实验室内学生 分组实验 10 聚氧乙烯（PEO） 结晶性能研究 4 重点：掌握 PEO 结晶样品的制备 方法和影响因素，并且能够熟练 运用偏光显微镜观察和研究 PEO 综合性 实验室内学生 分组测试
的晶体形貌。 难点：PEO 结晶样品制备过程的 控制；偏光显微镜观察结晶结构 的微调等。 课程思政融入点：了解 PEO 的发 展历史以及在医学、聚合物电解 质等方面的应用。 10 结 晶 结 构 的 XRD 和 FTIR 分 析 4 重点：掌握结晶结构的 XRD 特征 结晶衍射峰的位置和在 FTIR 光 谱中结晶和非晶的区别。 难点：结晶谱峰的分峰处理和分 析。 课程思政融入点：了解红外光谱 与 X 射线衍射谱的区别。 验证性 实验室内学生 分组实验，每位 同学需要独立 完成性能曲线 绘制 合计： 28 备注：实际教学时间以疫情情况而定 考核方法及标准 考核形式 评价标准 权重 预习 要求每位学生写出实验原理、注意事项，查找有关试剂的物理 常数，列出实验步骤。 10% 纪律、卫生、实验操 作 不迟到不早退，遵守实验室纪律；实验完毕后按实验室要求洗 涤仪器设备，清理台面，打扫卫生。要求每位学生实验过程中 操作规范，其中包括仪器的选择，药品、试剂的称量与量取， 操作的熟练程度，实验记录情况等方面；安装实验装置，其中 包括实验装置安装的正确与否。 20% 实验结果 实验结果的有效性与准确性等方面。 20% 实验报告 包括实验目的、原理是否明确、是否正确，实验步骤，实验现 象，主要数据和讨论等。 50% 大纲编写时间：2020-2-20 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2020 年 2 月 23 日