《高分子材料配方设计与应用》实验教学大纲

《高分子材料配方设计与应用》实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145323101课程名称（中/英文）：高分子材料配方设计与应用/FormulationDesignandApplicationofPolymerMaterials课程类别：个性化方向/模块课程课程性质：专业选修课程类型：独立实验课总学分：1总学时：16实验/实践学时：16适用专业：高分子材料与工程适用对象：本科先修课程：高分子化学，高分子化学实验，高分子物理，高分子物理实验开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介本课程是在学生修完专业基础课后开设的一门综合性实验课程。本课程包含四个实验，课程教学内容体现高分子材料从配方设计、材料成型工艺到试样性能测试方法的研发型课题思路，综合性较强。本课程综合应用专业基础课程的理论和实验知识，运用研发型课题思路来开展实验教学，有助于培养学生科研思维和动手能力。本课程直接对接学生就业所在的研发和生产等专业技术性岗位，有助于提高学生在专业技术岗位综合运用专业知识指导实际生产的能力。在课程教学中引进思政元素，一方面着重培养学生严谨求实的科学精神和态度，另一方面通过讲解国内材料测试设备，尤其是橡塑设备，技术水平不断提高，市场占有率不断增加，从而激发学生爱国热情和投身工程技术、科研领域的愿望。三、实验教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点4.3]能够根据实验方案构建实验系统，合理选用研究仪器和设备，安全地开展实验研究。[毕业要求指标点4.4]能够运用科学的方法正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，并通过信息综合获得合理有效的结论。[毕业要求指标点9.2]能独立完成团队分配的工作，胜任团队成员的角色与责任，能够作为负责人组织团队成员开展工作，倾听团队成员意见。[毕业要求指标点12.2]针对个人和职业发展的需求，能接受和应对新技术、新事物和新问题带来的挑战，具备不断学习和适应社会发展的能力。2.课程教学目标教学目标1：通过本课程的学习，学生应掌握高分子材料的常规性能测试方法及相关国家标准，熟悉高分子材料加工常见设备和检测仪器的原理和特点。通过实验方案设计和专业实验操作，培养学生的实验方案设计能力、实验技术操作能力。（支撑毕业要求4.3）教学目标2：通过实验操作记录及实验结果分析，培养学生能够运用科学的方法正确的采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，并通过信息综合获得合理、优化的结论的能力。（支撑毕业要求4.4）教学目标3：通过实验分组，学生在不同的实验阶段承担不同的实验任务，相互协作最终完成整个实验项目，培养学生的团队意识和协作精神。（支撑毕业要求9.2）教学目标4：通过本课程的训练，培养学生将实验技术与工程实际应用相结合的能力，有助于学生今后在工作岗位综合运用专业知识指导实际生产。（支撑毕业要求12.2）四、实验项目及学时安排序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1聚合物哑铃型样条制备及拉伸实验6综合性必做30人2增韧PP挤出-注射成型及冲击试验5综合性必做30人3PVC配方设计及加工流变性能实验5综合性必做30人五、实验内容实验一聚合物哑铃型样条制备及拉伸实验实验目的：掌握热塑性聚合物注射成型的操作过程及注射工艺对制品质量的影响因素。了解高分子材料拉伸性能测试测试原理和标准条件；掌握测定聚合物拉伸强度、断裂伸长率和应力-应变曲线的测定方法；考察拉伸速度等因素对聚合物拉伸性能的影响。实验设备：SJZS-10A微型双螺杆挤出机，SZS-15微型注塑机，CMT4304微机控制电子万能试验机。实验内容及步骤：利用国标GB/T1040.2-2006进行哑铃型样条的制备，利用电子万能试验机进行塑料样条拉伸实验，进行数据处理与结果分析。要求熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件，原理及操作，了解测试条件对测试结果的影响。以国标为专业语言，明确在实验测试过程中严格遵守国标规范和技术规范，培养学生严谨求实的职业素养和规范意识。实验二增韧PP挤出-注射成型及冲击实验实验目的：掌握热塑性聚合物挤出成型的基本原理；了解双螺杆挤出机的基本结构和挤出成型的基本操作；掌握双螺杆挤出机造粒的工艺过程，观察挤出料条的色泽、塑化程度和工艺参数之间的关系。掌握热塑性聚合物注射成型的基本原理；了解活塞式注塑机的基本结构和注射成型的基本操作；掌握塑料摆锤冲击试验机的测试方法和仪器原理。实验设备：SJZS-10A微型双螺杆挤出机，SZS-15微型注塑机，ZBC7000塑料摆锤冲击试验机。实验内容及步骤：利用挤出机对增韧PP的配方进行造粒，然后用注射机做成冲击样条，利用国标GB/T1843-2008进行简支梁冲击强度的测定并进行数据处理与结果分析。对比不同含量的增韧剂（POE）对PP增韧效果的影响，设计增韧改性和填充塑料常用配方，运用塑料挤出造粒和注射成型的基本工艺，进行材料冲击试验操作。通过实验环节培养学生分析、解决实际工程问题的能力，树立理论联系实际的科学观，激励学生勇迎挑战、勇于创新、勇担责任、报效祖国。实验三PVC配方设计及加工流变性能实验实验目的：了解转矩流变仪的基本结构及应用范围；掌握转矩流变仪的工作原理及使用方法；要求掌握热塑性塑料聚氯乙烯塑料的配方设计的基本知识，了解高分子材料塑化性能与成型加工性的关系，掌握由高分子材料塑化特性拟定成型加工工艺的方法，熟悉测定高分子材料塑化性能的方法及原理。实验设备：RM-200转矩流变仪。实验内容及步骤：本实验加深对PVC树脂分类、各种助剂的作用、配方设计原理和加工工艺流程的理解，通过实验条件包括加料量、温度、转速和时间等采用RM-200微处理控制转矩流变仪测量塑料熔体的塑化曲线。介绍中国在橡塑设备的科技水平进展，增强学生专业自信，激发学生爱国热情和投身工程技术、科研领域的愿望。六、实验报告格式实验名称（一）实验目的（二）实验设备（三）实验内容及步骤（四）结果与分析（五）问题讨论七、考核方式（一）实验成绩的构成实验成绩由实验理论成绩（占20%）、实验报告（占20%）和实验操作（占60%）三部分组成。课程理论成绩考查学生预习表现以及实验理论掌握情况；实验报告成绩主要根据实验报告的完成质量评定，包括撰写的规范性、实验数据的真实性以及使用数据的处理能力；实验操作成绩考查学生实验纪律、实验安全和实验技能等方面的操作。（二）评分标准1.实验总成绩以百分制或五级制（优、良、中、及格、不及格）填报，按比例记入该课程成绩中。2.多个实验项目的要最后填报平均成绩。3.按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况，实验理论考核情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。4.实验评分应包括三个方面：（1）实验理论考核占20%：（2）实验操作占60%：（3）实验报告20%；评分等级：评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。优：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下。实验成绩考核评定表考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）理论考核（20%）能充分预习实验讲义，对实验原理及实验步骤有清晰的认识，完全明白实验要求和实验中的注意事项，能正确地回答老师的问题。有预习实验讲义，对实验原理及实验步骤有较好的认识，明白实验要求和实验中的注意事项，基本能完整地正确地回答老师的问题。有预习实验讲义，对实验原理及实验步骤有大概的认识，一定程度明白实验要求和实验中的注意事项，能回答老师的大部分问题。粗略的预习实验讲义，对实验原理及实验步骤有大概的认识，一定程度明白实验要求和实验中的注意事项，能回答老师的部分问题。未预习实验讲义，不知道实验原理及实验步骤，不清楚实验要求和实验中的注意事项，不能回答老师的课堂问题。实验操作（60%）积极遵守实验纪律，严格注意实验安全。能够根据实验目的，独立设计优化实验步骤，独立或合作完成实验操作，且操作规范；准确记录实验现象，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出合理的实验结果遵守实验纪律，注意实验安全。能够根据实验目的，独立设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作较为规范；准确记录实验现象，能对实验现象进行分析讨论，得出较为合理的实验结果较为遵守实验纪律，较为注意实验安全。能够根据实验目的，设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行分析讨论，得出实验结果基本遵守实验纪律，基本注意实验安全。能够根据实验目的，设计出基本的实验步骤，基本能完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行初步分析讨论，得出实验结果不能遵守实验纪律，不够注意实验安全。不能根据实验目的，设计出相应的实验步骤，不能完成实验操作或操作不规范；不能记录实验现象，不能对实验现象进行分析讨论，不能得出实验结果实验报告（20%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据较为合理，数据处理正确，图表基本规范。能够较好的完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够独立完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中提出的问题，能对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数