《高聚物（复合材料基体）合成工艺学》课程设计教学大纲

《高聚物（复合材料基体）合成工艺学》课程设计教学大纲一、课程基本情况实践环节代码：101137623102实践环节名称（中/英文）：高聚物（复合材料基体）合成工艺学课程设计/CourseDesignforPolymer(MatrixofCompositeMaterials)SynthesisTechnology课程类别：专业实践课程学分：2周数：2适用专业：高分子材料与工程适用对象：本科先修课程：有机化学、物理化学、工程制图、高分子化学、高分子物理开课学院：材料科学与工程学院二、课程设计简介本课程设计隶属于高分子材料方向的《高聚物合成工艺学》以及复合材料方向的《复合材料聚合物基体》，以实际生产中的聚氯乙烯悬浮聚合及复合材料基体常用的树脂等为模拟对象，进行工艺设计。要求学生具备有机化学﹑物理化学、高分子化学、高分子物理等专业基础知识；通过此实践环节让学生对高聚物及复合材料基体合成工艺的特征及其产品的处理工艺有进一步的了解；同时，为学生进行毕业设计和论文的撰写做好查阅文献、综合资料整理、独立思考和解决问题等方面的能力作充分准备，最终为培养应用型工程技术人员打下坚实的基础。在课程设计的进程中，结合我国重点企业的现代化生产工艺流程以及先进技术装备的应用，介绍中国制造2025中的发展目标，增强学生对中国制造的自信心和自豪感，激发学生勇于创新、服务祖国的理想。例1：齐鲁石化高性能PVC树脂开发应用创新团队致力于开发高性能的聚氯乙烯树脂，以满足国内对高端材料的需求；开发的产品广泛应用于建筑、包装、医疗、食品等领域，促进了聚氯乙烯树脂行业的技术迭代创新。联合齐鲁石化氯碱厂和研究院相关技术人员，研发了医用聚氯乙烯树脂，广泛应用于输液软管、鼻氧管制作，打破了进口料的垄断；与川维化工公司合作完成了聚氯乙烯分散剂国产化替代研究，实现国产分散剂替代进口。例2：环氧树脂韧性不足的问题是中国的“35项卡脖子技术”之一，目前我国的产业和技术远远落后于国际。除此之外，环氧树脂还存在着一旦成型后无法重复加工的缺点，从而导致资源浪费和环境负担。因此，提升环氧树脂的韧性、制备可重加工的环氧树脂是两个非常大的需求。浙江大学谢涛和郑宁利用环氧-胺聚合反应动力学诱导相分离和动态共价化学，将高韧性和重加工特性结合到了同一个环氧网络中，突破了以上两大瓶颈。三、教学目标1.对毕业要求的支撑[毕业要求指标点3.2]能对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，并能用实物、报告或图纸等形式呈现效果。[毕业要求指标点5.2]能选用先进测试方法、现代监控和在线检测等技术手段，分析高分子材料合成及加工过程的参数控制及边界设定。[毕业要求指标点6.1]有法律法规意识，了解与高分子材料相关的技术指标、知识产权、产业政策和法律法规。2.教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：掌握典型高聚物及复合材料基体合成工艺中所涉及的主要化工设备及装置，对合成特定需求的环节进行预设计，并能用报告、图纸的形式呈现效果。（支撑毕业要求3.2）教学目标2：能够独立进行方案的设计、原料的选取与配比、化工工艺的计算；并采用先进测试方法、现代监控和在线检测等技术手段，分析合成过程的参数控制及边界设定。（支撑毕业要求5.2）教学目标3：具备基本的法律、法规素养和环保以及安全生产的意识，能客观评价生产、设计等工程问题解决方案对健康、安全、法律的影响，了解与行业相关的技术标准、技术指标、知识产权、产业政策和法律法规。（支撑毕业要求6.1）四、设计内容和要求1.设计题目（1）xxxx吨/年聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计（2）xxxx吨/年疏松型聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计（3）xxxx吨/年PVC悬浮聚合工艺设计（4）xxxx吨/年S-PVC悬浮聚合工艺设计（5）xxxx吨/年不饱和聚酯树脂聚合工艺设计（6）xxxx吨/年环氧树脂聚合工艺设计（7）xxxx吨/年酚醛树脂聚合工艺设计2.设计内容（1）聚氯乙烯（或其他聚合物）概述（2）聚合物合成方法介绍（3）聚合原料的选取与配比（4）物料计算与热量衡算；（5）反应釜选型及台数确定；（6）辅助装置选型及台数确定；（7）车间布置设计。3.设计要求（1）教学的基本要求教师根据本教学大纲制定课程设计任务书、指导书；准备设计所需要的有关设计资料；安排设计进度及其答疑时间；指导学生完成设计任务。（2）能力培养要求①巩固、灵活运用本课程的基础理论知识；②通过课程设计，培养学生分析和解决工程技术实际问题的能力，包括技术政策的了解，查阅和综合分析各种文献资料；掌握使用工程技术规范和手册，设计方案论证和确定的方法，计算和设计能力，绘图和撰写设计说明书的能力；③培养学生严肃认真的科学态度和不断创新的精神；④在课程设计中，要求学生采用手工绘图，提升工程制图的能力，为后续的毕业设计打下基础。五、时间安排序号教学内容时间1讲授设计程序，布置设计任务0.5天2资料查询，思考设计方案1天3配方设计1.5天4计算并选择合成设备及相应型号1天5工艺参数确定1天6绘制设备图1.5天7绘制工艺流程图1.5天8编写设计说明书1天9答辩及总结1天合计10天六、课程设计报告1.课程设计报告的主要内容课程设计报告的主要内容由说明书和设计图纸组成。2.课程设计报告编写的基本要求（1）设计说明书内容完整，结构合理，格式规范，文理通顺，字数符合要求；（2）设计图纸应遵循国家机械制图标准和化工设备图样技术要求的有关规定，图面布置要合理，结构表达要清楚、正确；图面要整洁，文字书写采用仿宋体、内容要详尽。七、考核方式1.课程设计考核方式及成绩比例本课程设计考核方式及成绩比例为：设计表现（包括设计态度、纪律、发言）20%，设计说明书40％，设计图纸占40%。学生成绩评定表考核方式平时成绩设计图纸设计说明书出勤作业设计表现阶段测验答辩项目小论文其他√成绩比例%204040总评成绩按照优秀、良好、中等、及格、不及格五级制综合评定。2.课程设计教学目标考核方式评价权重本课程设计教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程设计教学目标与考核方式评价权重表实习教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）设计表现设计图纸设计说明书合计教学目标1指标点3.2202040教学目标2指标点5.210101030教学目标3指标点6.110101030合计2040401003.课程设计教学目标评价标准课程设计表现成绩评定与考核标准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（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标2能够熟练掌握典型高聚物及复合材料基体合成工艺中所涉及的主要化工设备及装置，能够在设计环节中体现创新意识，并能够对方案进行评价与选择，勤学好问，态度积极，模范地遵守纪律。能够掌握典型高聚物及复合材料基体合成工艺中所涉及的主要化工设备及装置，能够在设计环节中体现创新意识，并能够对方案进行评价与选择，勤学好问，态度积极，遵守纪律。熟悉典型高聚物及复合材料基体合成工艺中所涉及的主要化工设备及装置，能够对方案进行评价与选择，勤学好问，遵守纪律。基本熟悉典型高聚物及复合材料基体合成工艺中所涉及的主要化工设备及装置，能对方案进行评价与选择，能遵守纪律。不能掌握典型高聚物及复合材料基体合成工艺中所涉及的主要化工设备及装置，不能对方案进行评价与选择，态度消极。教学目标3能够独立进行设计方案的准备、设计方案的确定、原料选取和配比、化工工艺计算、化工设备选型、车间平面布置设计；态度端正，模范的遵守纪律，严格按进度进行。能够进行设计方案的准备、设计方案的确定、原料选取和配比、化工工艺计算、化工设备选型、车间平面布置设计；态度端正，遵守纪律，按进度进行。能进行设计方案的准备、设计方案的确定、原料选取和配比、化工工艺计算、化工设备选型、车间平面布置设计；态度较为端正，能按进度进行。基本能进行设计方案的准备、设计方案的确定、原料选取和配比、化工工艺计算、化工设备选型、车间平面布置设计；态度一般。不能进行设计方案的准备、设计方案的确定、原料选取和配比、化工工艺计算、化工设备选型、车间平面布置设计；态度消极。课程设计图纸成绩评定与考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优（90-100）良（80-89）中（70-79）及格（60-69）不及格（0-59）教学目标1能够熟练运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，技术参数选取准确，计算过程严谨，设备选取合理，工艺流程设置科学。并能绘制出详细、准确的图纸，图纸布局合理，准确表达设计意图，图纸质量高。能够运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，技术参数选取准确，计算结果正确，设备选取合理，工艺流程设置科学。并能绘制出详细、准确的图纸，图纸布局合理，图纸质量较高。能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果基本正确，设备选取合理，工艺流程设置科学。并能绘制出详细的图纸，图纸布局基本合理。基本能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果无原则性错误，设备选取基本合理。并能绘制出图纸，图纸布局基本合理。不能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果原则性错误，设备选取错误。图纸绘制质量低，不能反映设计意图。教学目标2能够熟练掌握高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性、先进性和创新性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。能够掌握高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性、先进性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。能掌握部分基本高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。基本熟悉高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。不熟悉高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性，并分析高分子材料合成及加工过程的参数控制及边界设定。教学目标3能够熟练运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，技术参数选取准确，计算过程严谨，设备选取合理，工艺流程设置科学。能够运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，技术参数选取准确，计算结果正确，设备选取合理，工艺流程设置科学。能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果基本正确，设备选取合理，工艺流程设置科学。基本能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果无原则性错误，设备选取基本合理。不能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果原则性错误，设备选取错误。课程设计说明书成绩评定与考核标准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（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1说明书准确结合复杂工程问题熟练运用数学、自然科学、工程科学的基本原理，采用文字、图表、模型等方式表达工程问题。说明书能够结合复杂工程问题熟练运用数学、工程科学的基本原理，采用文字、图表、模型等方式表达工程问题。说明书能结合复杂工程问题熟练运用数学、工程科学的基本原理，采用文字、图表、模型等方式表达工程问题。说明书基本能结合复杂工程问题熟练运用数学、工程科学的基本原理，采用文字、图表等方式表达工程问题。说明书不能结合复杂工程问题熟练运用数学、工程科学的基本原理，采用文字、图表等方式表达工程问题。教学目标2设计成果能够准确体现高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性、先进性和创新性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。设计成果能够体现高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性、先进性和创新性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。设计成果能体现高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性、先进性和创新性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。设计成果基本能够体现高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性、先进性和创新性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。设计成果不能体现高分子材料生产单元或设备，体现流程合理性、协调性、先进性和创新性，并分析合成及加工过程的参数控制及边界设定。教学目标3具备基本的法律、法规素养和环保以及安全生产的意识，能客观评价生产、设计等工程问题解决方案对健康、安全、法律的影响，了解与行业相关的技术标准、技术指标、知识产权、产业政策和法律法规。具备基本的法律、法规素养和环保以及安全生产的意识，能评价生产、设计等工程问题解决方案对健康、安全、法律的影响，了解与行业相关的技术标准与指标、产业政策和法律法规。有基本的法律、法规素养和环保以及安全生产的意识，能评价生产、设计等工程问题解决方案对健康、安全、法律的影响，了解与行业相关的技术标准与指标、产业政策和法律法规。具有部分的法律、法规素养和环保以及安全生产的意识，基本能评价生产、设计等工程问题解决方案对健康、安全、法律的影响，了解与行业相关的技术标准与指标和法律法规。不具有基本的法律、法规素养和环保以及安全生产的意识，不能评价生产、设计等工程问题解决方案对健康、安全、法律的影响，了解与行业相关的技术标准与指标和法律法规。教学目标成绩评定与考核标准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（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1能够熟练运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，技术参数选取准确，计算过程严谨，设备选取合理，工艺流程设置科学。能够运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，技术参数选取准确，计算结果正确，设备选取合理，工艺流程设置科学。能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果基本正确，设备选取合理，工艺流程设置科学。基本能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果无原则性错误，设备选取基本合理。不能运用专业知识，对高分子材料合成、制备与成型工艺特定需求的环节进行预设计，计算结果原则性错误，设备选取错误。教学目标2能熟练地对高分子材料生产技术与设备相关领域的复杂工程问题进行调研、分析，设计多种方案，并熟练地对方案进行评价与选择。能正确的对高分子材料生产技术与设备相关领域的复杂工程问题进行调研、分析，设计多种方案，并能够正确的对方案进行评价与选择。能对高分子材料生产技术与设备相关领域的复杂工程问题进行调研、分析，设计多种方案，并能对