《聚合物合成与加工课程设计》课程介绍与教学大纲

《聚合物合成与加工课程设计》课程简介课程编号：03034808课程名称：聚合物合成与加工课程设计（DesignationofPolymersynthesisandProcessingTechnology）学分:3学时：3周适用专业：高分子材料与工程建议修读学期：7开课单位：化学与化工学院高分子材料与工程系先修课程：聚合物合成工艺学、聚合反应工程基础、聚合物成型工艺学、化工原理考核方式与成绩评定标准：考核方式：通过写设计说明书和图纸方式考核成绩评定标准：根据设计说明书和图纸的质量综合评定等级（等级分为A（优秀）B（良好）C（中等）D（及格）E（不及格））教材与主要参考书目：1.《聚合物合成工艺设计》，陈昀主编，化学工业出版社，20042.《高聚物合成工艺学》(第二版)，赵德仁、张慰盛主编，化学工业出版社，20083.《塑料成型工艺与模具设计》，刘彦国主编，人民邮电出版社，20094.《高分子化学》（第四版），潘祖仁主编，化学工业出版社，20075.《塑料成型工艺及模具设计》，陈嘉珍主编，机械工业出版社，19946.《塑料制品与模具设计》，徐佩弦主编，中国轻工业出版社，2001内容概述：中文：聚合物合成与加工课程设计是为高分子材料与工程专业学生的专业必修课，本课程包括：聚合物合成工艺设计部分包括聚合物生产装置设计、聚合物合成工艺流程设计、物料衡算等方面的基本内容；聚合物加工工艺设计部分包括聚合物加工的各种工艺的比较、选择和设计，以及具体产品的成型工艺设计等方面的内容。英文：Designationofpolymersynthesisandprocessingtechnologyisanfoundationcourseofpolymermaterialandengineering.Thiscourseincludes:designationofpolymerproductionequipments,designationofpolymersynthesistechnology,massbalancecalculationandsoon.Atthesametime,thiscoursealsoincludes:designationofpolymerprocesstechnology,choosesuitabilityprocesstechnologyandproductmoldingtechnology.《聚合物合成与加工课程设计》教学大纲课程编号：03034808课程名称：聚合物合成与加工课程设计（DesignationofPolymersynthesisandProcessingTechnology）学分：3学时：3周适用专业：高分子材料与工程建议修读学期：7开课单位：化学与化工学院高分子材料与工程系先修课程：聚合物合成工艺学、聚合反应工程基础、聚合物成型工艺学、化工原理一、课程性质、目的与任务聚合物合成与加工课程设计是高分子材料与工程专业开设的专业必修课。本课程的任务是通过课堂教学、课堂讨论和学生自学使学生了解、熟悉、掌握聚合物合成工艺设计和加工工艺设计基本知识。通过本课程的学习，目的是培养学生综合运用了所学的专业基础知识，并将其与工程实践紧密结合，能够就高分子材料合成/加工成型方面的复杂工程问题撰写报告和文稿、进行工艺设计并绘制工程图纸，同时在课程设计过程中，能够根据团队分配的任务，独立或合作完成相关工作。另外，能够根据设计结果对环境的影响进行较客观的评价。本课程支撑的高分子材料与工程专业毕业要求指标点及相应的课程目标如表1所示。表1毕业要求指标点与《聚合物合成与加工课程设计》课程目标支撑矩阵支撑的毕业要求指标点支撑权重课程目标指标点3.2能够针对高分子材料合成、加工改性领域的特定需求，完成相关工艺单元或部件的设计。0.25课程目标1:能够针对高分子材料的性能特征，设计出相应的产品，并能够画出产品的三视图。指标点3.3能够针对高分子材料合成、加工改性需求，构建完整的解决方案，并体现创新意识。0.35课程目标2：根据聚合物合成反应原理进行聚合物合成工艺流程设计，能够准确地画出聚合物地合成工艺流程图，并进行物料衡算。指标点4.1能够基于材料领域的基本科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析复杂工程问题的解决方案。0.35课程目标3：针对高分子材料的基本性质，选择合适的成型加工方法生产出高分子材料制品，并能够画出相应的成型工艺流程框图。指标点9.2在多学科背景下的团队中，能够根据团队分配的任务，独立或合作完成相关工作。0.2课程目标4：能够根据课程设计题目，在团队中进行合理分工，并且紧密合作，完成最终课程设计任务。课程目标达成途径及与课程内容的支撑关系《聚合物合成与加工课程设计》各课程目标对应的知识模块、达成途径如表2所示。表2《聚合物合成与加工课程设计》课程目标达成矩阵课程目标知识模块达成途径与要求课程目标1高分子制品设计，包含制品功能设计、工艺结构设计；高分子材料制品的加工工艺规程设计；课堂讲授：重点突出、思路清晰、注重师生互动交流，及时掌握学生学习情况，关注每个学生的学习；产品三视图图纸：每一位学生独立完成一幅产品三视图图纸，加强学生设计能力提高。课程目标2聚合物合成方法选择；聚合物合成工艺条件确定；聚合物合成工艺流程设计；聚合物生产配方设计，并进行物料衡算；课堂讲授：注重与《高分子化学》、《聚合物合成工艺学》等课程的联系，加强师生互动交流，及时掌握学生学习情况，关注每个学生的学习；聚合物合成工艺流程图：每一位学生独立完成一幅聚合物合成工艺流程图，加强学生画图能力提高。物料衡算：结合合成工艺流程图，由学生独立的对主要工段（设备）进行物料衡算。课程目标3聚合物材料配方设计；聚合物成型工艺路线设计；简要的物料衡算；课堂讲授：注重与《聚合物成型工艺学》等课程的联系，加深学生对相关知识的理解，强化知识运用能力培养；聚合物成型流程框图：每一位学生独立完成一幅聚合物成型流程框图，加强学生设计能力提高。课程目标4根据课程设计题目，合理分工；设计说明书撰写；课堂讲授：注重引导，注重师生互动交流，及时掌握学生学习情况，关注每个学生的学习。设计说明书：每一位学生完成一本课程设计说明书，加强学生合作能力提高。三、教学内容、基本要求及学时分配本课程总学时为两周，课程设计内容主要有四部分，具体内容及学时安排如下：（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）1、聚合物合成工艺设计部分（教学基本要求：A；学时分配：7天；对应课程目标2）A、设计题目涉及的聚合物的一般性概述，包括物理、化学性能、用途、合成原理（聚合类型、聚合方法以及各聚合类型合成方法的优缺点），单体的合成路线、性质及提纯的方法；B、设计题目要求的聚合物合成工艺路线设计：是指使用何种原料、根据何种原理、选择何种实施方法、通过何种操作使原料变为产品，是决定整个设计水平、装置生产水平和经济效益的关键；C、设计题目要求的聚合物合成工艺流程设计：是指在整个生产过程中各种物料在各个工序及各个设备之间的流动过程及变化情况，是整个设计工作的主线和核心内容。在这部分应详细叙述工艺操作过程，讨论反应过程的工艺参数选择、投料顺序控制、原料准备过程、产物的后处理过程和产品后处理过程等内容；D、工艺配方、生产配方设计，并进行相应的物料衡算，需要对主要生产设备（反应装置、分离装置）的物料进行衡算。2、聚合物成型工艺设计部分（教学基本要求：A；学时分配：3天；对应课程目标3）A、聚合物材料配方设计；B、聚合物成型工艺路线设计工艺流程，在这部分应详细叙述工艺操作过程，讨论改性过程的工艺参数选择、投料顺序控制、原料准备过程、产物的后处理过程和产品后处理过程等内容；C、简要的物料衡算；3、高分子材料制品设计部分（教学基本要求：B；学时分配：2天；对应课程目标1）A、高分子制品设计说明：包含制品功能设计、工艺结构设计。其内容包括以下几个方面：几何形状、尺寸、公差及设计基准、技术条件、所用高分子材料的名称、制品的表面要求等。B、高分子材料制品的加工工艺规程设计：编制工艺流程，制定工艺规范。4、撰写课程设计说明书（教学基本要求：A；学时分配：3天；对应课程目标4）结合前面的聚合物合成工艺设计、聚合物成型设计、制品设计以及物料衡算等内容撰写课程设计说明书。另外，说明书内容还要包括：自己所设计的工艺流程的优缺点、存在问题进行分析和讨论，并提出建议和改进意见，根据设计结果对环境的影响等方面进行较客观公正评价。备注：(1)设计说明书的内容与要求：设计说明书是对设计方案、设计过程的文字性说明与论证，要求做到内容正确、严谨，概念清楚，条理性强、完整易懂；形式上包含：封面、目录、正文部分、存在问题和建议、参考文献等。(2)设计图纸内容与要求：本课程设计要求同学按照化工制图及机械制图的基本要求完成工艺流程图、方案流程图和产品三视图。要求图面安排合理，比例恰当、画法规范、整洁清楚。其中工艺流程图是以形象的图形、符号、文字说明等表示出化工设备、管道、管件及阀门、自控仪表等内容及相互关系，用以说明生产过程中物料的流向、物料的变化以及工艺控制的完整过程，内容包括设备示意图、整个物料流程图、工艺流程、操作参数、设备参数、文字注释等。方案流程图是以方框图表现各工序之间的关系以及各主要设备之间的组成关系。设计图纸包括聚合物合成工艺流程图（A2图纸，图纸要求：按照国家标准来进行绘制，应标注出主要设备、主要的物料线和主要的控制和指示点；上交时应把姓名折在上方）；方案流程框图（A4图纸，图纸要求：需绘制出从聚合物原料开始一直到产品的加工步骤方案流程框图）；产品三视图（A4图纸，图纸要求：按照国家标准来进行绘制，应标注有尺寸和具体的加工技术要求等）。四、课程设计报告基本要求设计说明书字数不少于5000字，必须有准确的物料衡算。另外还要有相应的合成与加工流程图。五、建议实验（上机）项目及学时分配无六、教学方法与教学手段本课程贯彻工程认证OBE理念，采用分组教学，课程设计由指导教师指定题目，完成相应的聚合物合成工艺设计、高分子材料加工工艺及制品的设计。七、考核方式与成绩评定标准：考核方式：通过写设计报告和图纸方式考核成绩评定标准：根据设计说明书和图纸的质量综合评定等级（等级分为A（优秀）B（良好）C（中等）D（及格）E（不及格）），其中说明书占比50%，聚合物合成工艺流程图纸占比30%，高分子材料成型加工流程框图占比10%，制品三视图