《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：PolymerProcessingEngineering其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：48/3/3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地点：松山湖校区教学楼6D204（星期二）授课时间：星期二5-7节授课对象：2018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、杨树颜/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客靠。课程考核方式：开卷（闭卷（V）课程论文（）其它（）王贵恒，《高分子材料成型加工原理》化学工业出版社（第一版）重印使用敬材：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。同时极大提高学生的专业外语水平和科研创新能力
《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 6D204（星期二） 授课对象：2018 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、杨树颜/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
课程教学目标及对单业要求指标点的支择毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1（理解）：学生能够基于数学、自然科学及高分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子材料与工程的相关科学原理和数学模C1、具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然科学有深入的理解：同时将工艺条件、性质（熔体性型方法正确表达高分子材料与工程领域基础知识和材料工程专业知识的能力。质）和用途等方面的知识和具体方法综合起来复杂工程问题。理解聚合物的加工与其结构、性能之间的关系。目标2（分析）：通过这门课程的学习，同学们应该具有分析学生可以将数学、自然科学、工程科问题的能力，并掌握基本的聚合物材料的加工以C3.具有材料工程实践所需技术、技巧及使用工具的能学的语言工具用于高分子材料与工程领力。及表征、测试方法和手段：同时尽最大可能掌握域复杂工程问题的表述。加工技巧，熟悉操作理论，以达到理论和实践的有机结合。目标3（运用）：学生在学习课程后，能分析和评价课程学习和实践过程中，在教师的引导下，高分子材料与工程专业工程实践对社会、依靠学生的自我探索，能够运用所学的知识解决健康、安全、法律、文化的影响，以及这C8.理解专业伦理及社会责任，具有较好的人文社会科实际问题，并认识到聚合物加工工程在自然科学些制约因素对项目实施的影响，并理解应学素养，较强的社会责任感和良好的工程职业道德，能及社会发展中的作用，树立建设社会主义强国的承担的责任，并有正确价值观，理解个人够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行使命感，并培养学生良好的社会责任感和职业道与社会的关系，了解中国国情，为祖国建社会责任。德：同时养成理论联系实际、科学严谨、认真细设做出相应的贡献。致、实事求是的科学态度和职业道德
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（理解）： 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。 学生能够基于数学、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. 具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然科学 基础知识和材料工程专业知识的能力。 目标 2（分析）： 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。 学生可以将数学、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。 C3. 具有材料工程实践所需技术、技巧及使用工具的能 力。 目标 3（运用）： 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。 学生在学习课程后， 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. 理解专业伦理及社会责任，具有较好的人文社会科 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
理论教学进程表教学模式教学内容（重点、难点、课程支撑课程周次教学主题授课教师学时数学生学习预期成果-（线上/混合作业安排教学方法政融入点）目标式/线下）重点是聚合物材料的加工性能课程思政作可挤出性，可模塑性，可纺性，在业：要求学1.能够了解高分子化学加工过程中的粘弹性行为及与生每人至少的发展历史及特点：课堂讲授加工条件的关系：无难点。阅读两篇与绪论目标1刘啸天线下教学与小组讨3课程思政融入点：介绍高分子2.能够评价高分子化学聚合物加工加工的发展过程，并着重中国论的发展对社会发展和环发展有关的境的影响。现阶段所取得的成就，以培养文章或书籍学生的爱国精神，树立文化自信。重点是牛顿型流体流变行为的牛顿流体及能够理解牛顿型流体的刘啸天描述方程及推导过程：难点是线下教学课堂讲授材料性质综目标12其流变方程种类和方程推导。与小组讨述能够推导出相应的各种复杂变3(1)论形公式。能够运用牛顿型流体方牛顿流体及重点是牛顿型流体流变方程的刘啸天课堂讲投3线下教学目标2程解决实际问题，并能其流变方程实际应用范围：难点是各类方与小组讨培养严谨科学精神。(2)程在各类实际加工中的应用。论
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） 学生学习预期成果 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。 1. 能够了解高分子化学 的发展历史及特点； 2. 能够评价高分子化学 的发展对社会发展和环 境的影响。 线下教学 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。 能够理解牛顿型流体的 种类和方程推导。 线下教学 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。 能够运用牛顿型流体方 程解决实际问题，并能 培养严谨科学精神。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 目标 2
重点是非牛顿型流体流变行为课堂讲授非牛顿流体能够理解非牛顿型流体与小组讨的描述方程及推导过程：难点现代材料加刘啸天线下教学目标13及流变方程的种类和方程推导。论是能够推导出相应的各种复杂工法综述1(1)变形公式。课堂讲授能够运用非牛顿型流体重点是非牛顿型流体粘性流体非牛顿流体粘性流体方程解决实际与小组讨方程的实际应用范围：难点是刘啸天3线下教学目标25及流变方程论问题，并培养严谨科学如何在实际中应用以及指导生(2)精神。产实践。课堂讲授影响聚合物重点是在理解流变学基本公式能够利用两套数学模型与小组讨流体行为的的基础上，能够推导出相应的现代材料加刘啸天推导出各类简单或复杂线下教学目标16论主要因素各种复杂变形公式：难点是如工法综述2的流变学公式。(1)何用所学理论指导生产过程。能够将所学的流变学知重点是在理解流变学基本公式识应用于各类聚合物加影响聚合物刘啸天课堂讲授3的基础上，将各类经验伙伴经工生产实践中，并了解流体行为的与小组讨目标27验公式应用于实际，同时要能线下教学中国人在这一领域近期主要因素论够应用理论指导实际加工过的贡献和进步的，激发(2)程。民族自豪感。重点是能够掌握聚合物流体在能够利用以往设计的数聚合物流体圆管和狭缝通道中流动的特征学模型推导出实际的聚课堂讲授在圆管和狭和基本分类，并能熟练运用所合物流体流动方程，并目标1与小组讨8线下教学刘啸天3缝通道中的学的各类流动方程：难点是对论将其应用于生产实践流动实际流动中滑移产生的原因的中。理解及处理方法
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。 能够理解非牛顿型流体 的种类和方程推导。 线下教学 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。 能够运用非牛顿型流体 粘性流体方程解决实际 问题，并培养严谨科学 精神。 线下教学 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。 能够利用两套数学模型 推导出各类简单或复杂 的流变学公式。 线下教学 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。 能够将所学的流变学知 识应用于各类聚合物加 工生产实践中，并了解 中国人在这一领域近期 的贡献和进步的，激发 民族自豪感。 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。 能够利用以往设计的数 学模型推导出实际的聚 合物流体流动方程，并 将 其 应 用 于 生 产 实 践 中。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 目标 1
重点是拖电流动的定义、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课堂讲授能够掌握拖电流动的实程：难点是理解在一次成型中与小组讨际特征以及解释其流动聚合物流体螺杆槽中发生的拖曳流动的速3线下教学刘啸天目标1论特点，并将其应用于一的拖电流动度特点及速度分布。次成型之中。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。重点是收敛流动的定义、特征能够掌握收敛流动的实以及速度分布，用何种方法可和拖、收线下教学课堂讲授际特征以及解释其流动聚合物流体以实现收敛流动：难点是深刻敏流动相关目标1与小组讨10刘啸天3特点，并将其应用于一的收敛流动理解在实际生产中能够影响收论三道计算题次成型之中。敛流动或拉伸流动中的形变的主要因素。3能够利用学习的有关理聚合物流体重点是掌握端末效应的产生原查询并解决论解决生产中出现的鉴在流动过程线下教学课堂讲授因及降低离模膨胀的措施，难熔体破裂的目标211鱼皮症及熔体破裂等实中的弹性行与小组讨点是如何对不稳定流动有理论实际案例刘啸天际问题。为论和时间上深刻的认识。3重点与难点均是加工中物料的课堂讲授能够进行具有实际用途成型物料的组成及各类添加剂的作用和使与小组讨线下教学目标212刘啸天的配方的编写及改进。论配制用方法，配方的组成及配料工艺的改进
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。 能够掌握拖曳流动的实 际特征以及解释其流动 特点，并将其应用于一 次成型之中。 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。 能够掌握收敛流动的实 际特征以及解释其流动 特点，并将其应用于一 次成型之中。 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。 能够利用学习的有关理 论解决生产中出现的鲨 鱼皮症及熔体破裂等实 际问题。 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。 能够进行具有实际用途 的配方的编写及改进。 线下教学 课堂讲授 与小组讨 论 目标 2