《高分子材料专业综合实验》课程教学大纲

《高分子材料专业综合实验》实验课程教学大纲一、课程基本信息中文名称:高分子材料专业综合实验课程英文名称：ComprehensiveExperimentofPolymerMaterialMajor课程代码：16047206课程性质：以周开设的独立实践教学环节学分：3总学时：3周（其中实验：3周上机：）适用学院及专业：材料科学与工程学院高分子材料与工程专业先修课程：高分子物理与化学实验、高分子材料研究方法实验、高分子成型加工实验开课单位：材料科学与工程学院材料化学系二、课程的地位与作用本课程是学生在完成相关专业理论课和专业实验课程的基础上开设的综合性设计性实验课，与《高分子物理与化学实验》、《高分子材料研究方法实验》、《高分子成型加工实验》共同构成高分子材料与工程专业的专业实验体系。该实验为综合性设计性实验，旨在培养学生实践动手能力和对专业理论知识的综合运用能力，进而为以后的毕业论文打下基础。三、实验课程教学目标本课程支撑毕业要求指标点4.2、5.2、9.2。学生通过该课程的学习，能够进一步激发学生对高分子专业知识的学习兴趣，立德树人，培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的实验作风和坚韧不拔的科学品质。培养提出问题、设计思路、解决问题的能力，使学生在整个实验环节结束后，形成良好的实验室行为习惯和综合性实验技能，坚定理想信念，崇尚科学创新，践行工匠精神和“善学善建”的校训，热爱学习、敬业奉献。使学生掌握高分子材料的主要合成实验技术及材料评价与测试方法；并能够对某一选定材料进行独立设计，完成材料的制备-性能测定-分析评价的完整训练；打下扎实的实验基本功，验证、巩固和加深理论课所学的理论知识。使学生具备良好的实验习惯和实际操作能力。通过本课程的学习，学生应具备以下能力：目标1：掌握高分子材料专业综合实验技能，能够设计恰当的实验路线，完成高分子材料的制备和性能测试，并能对实验结果进行合理分析。（支撑毕业要求指标点4.2）目标2：在材料的性能分析时，能够使用现代分析仪器、信息工具等对高分子材料结构与性能进行表征分析、预测与模拟，并能认识到不同表征方法的局限性，进而选用合适的表征手段对高分子材料进行分析。（支撑毕业要求指标点5.2）目标3：通过综合性设计性实验，使学生具有良好的团队合作意识和协作组织能力，能够发挥团队作用，共同完成材料的制备和性能分析。（支撑毕业要求指标点9.2）课程教学目标与毕业要求的关系矩阵教学目标毕业要求指标点达成途径考核方式目标14.2掌握高分子专业实验技能，能够设计恰当的实验路线，并能对实验结果进行合理分析。通过实验设计、材料制备及实验后数据分析处理。对实验前设计，实验出勤，实验操作及实验后数据处理进行考查。目标25.2能够使用现代分析仪器、信息工具等对高分子材料结构与性能进行表征分析、预测与模拟，并能认识到不同表征方法的局限性。通过材料性能测定及实验后数据分析处理。对实验设计、性能测试及实验后数据处理进行考查。目标39.2具有良好的团队合作意识和协作组织能力，能够发挥团队作用。通过实验操作、实验合作、实验测试。对实验操作及分工协作进行考查。四、实验项目名称和学时分配序号实验项目名称（支撑毕业要求指标点）学时实验类型每组人数必做或选做1离子交换树脂制备及交换当量测定（支撑毕业要求指标点4.2，5.2）综合性实验2-3必做2聚乙烯醇缩甲醛的制备及性能测定（支撑毕业要求指标点4.2，5.2）综合性实验2-3必做3苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合及性能测定（支撑毕业要求指标点4.2，5.2）综合性实验2-3选做4低分子量聚丙烯酸（钠盐）的合成及性能测定（支撑毕业要求指标点4.2，5.2）综合性实验2-3选做5蜜胺树脂制备及性能测定（支撑毕业要求指标点4.2，5.2）综合性实验2-3选做6双酚A型环氧树脂的合成及性能分析（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做7丙烯酸系吸水树脂制备及性能分析（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做8绿色建筑涂料的制备与性能分析（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做9高性能建筑保温材料的制备及性能分析（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做10建筑胶黏剂的制备与性能分析（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做11纳米材料增韧聚丙烯的制备与性能分析（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做12脲醛树脂及其层压板的制备（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做13纤维增强复合材料制备与表征（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做14泡沫塑料夹层结构制备及性能分析（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做15蜂窝夹层结构制备及性能分析（支撑毕业要求指标点4.2，5.2，9.2）设计性实验3-5选做五、实验项目基本要求1、离子交换树脂制备及交换当量测定：了解悬浮聚合特点，理解离子交换树脂制备原理及方法，掌握离子交换树脂制备及交换当量测定方法。通过实验操作过程，激发学生的科研热情，培养学生“热爱本职、敬业奉献”精神。2、聚乙烯醇缩甲醛的制备及性能测定：了解溶液聚合反应的原理和聚乙烯醇类胶水的性能特点，掌握聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备及性能测定方法。3、苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合及性能测定：了解乳液聚合的特点，理解乳液聚合基本原理及工艺操作，掌握乳液制备工艺及性能测试方法。4、低分子量聚丙烯酸（钠盐）的合成及性能测定：了解低分子量聚丙烯酸（钠盐）的性能特点和应用，掌握低分子量聚丙烯酸（钠盐）的合成工艺和分析测试方法。5、蜜胺树脂制备及性能测定：了解蜜胺树脂的性能及应用，掌握蜜胺树脂制备方法及测试手段。6、双酚A型环氧树脂的合成及性能分析：了解缩聚反应的原理和环氧树脂的性能特点，查阅与环氧树脂相关文献资料，进行双酚A型环氧树脂的制备或改性及性能测定。完成原料选定、配方设计、树脂制备和相关的性能检测，对影响环氧树脂性能的某一因素进行分析。以小论文形式提交实验报告，提交环氧树脂样品一份。7、丙烯酸系吸水树脂制备及性能分析：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与吸水树脂相关文献资料，进行吸水树脂的制备和性能测定。完成原料选定、配方设计、吸水树脂制备和相关的性能检测，对影响吸水树脂性能的某一因素进行分析。掌握吸水树脂的合成工艺和性能测定方法，以小论文形式提交实验报告，提交吸水树脂样品一份。8、绿色建筑涂料的制备与性能分析：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与乳胶涂料相关文献资料，进行绿色环保型建筑涂料用乳液合成和性能测定。完成原料选定、配方设计、乳液合成或涂料制备实验并依据涂料国标进行相关的性能检测，对影响乳胶涂料性能的某一因素进行分析评价。以小论文形式提交实验报告，提交涂料样品一份。9、高性能建筑保温隔热材料的制备及性能：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与乳胶涂料相关文献资料，进行高性能建筑保温隔热材料（如气凝胶）的制备和性能测定。完成原料选定、配方设计、材料制备实验并依据保温隔热材料国标进行相关的性能检测，对影响保温隔热材料性能的某一因素进行分析评价。以小论文形式提交实验报告，提交保温隔热材料样品一份。10、建筑胶黏剂的制备与性能分析：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与胶黏剂相关文献资料，进行建筑胶黏剂的制备和性能测定。完成原料选定、配方设计、材料制备实验并依据胶黏剂材料国标进行相关的性能检测，对影响胶黏剂材料性能的某一因素进行分析评价。以小论文形式提交实验报告，提交保温隔热材料样品一份。11、纳米材料增韧聚丙烯的制备与性能分析：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与塑料增韧相关文献资料，对纳米材料增韧聚丙烯进行配方设计。完成方案设计、制备、表征与性能检测，并对影响纳米材料增韧聚丙烯性能的某一因素进行分析评价。以小论文形式提交实验报告，提交纳米材料增韧聚丙烯样品一份。12、脲醛树脂及其层压板的制备：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与脲醛树脂相关文献资料，选定所需要的原料，完成该脲醛树脂及其层压板的配方设计、加工制备与性能检测，并对影响其材料性能的某一因素进行分析评价。以小论文形式提交实验报告，提交脲醛树脂及其层压板样品一份。13、纤维增强复合材料制备与表征：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与纤维增强聚合物材料相关文献资料，选定复合材料的基材和增强纤维种类，完成复合材料的配方设计、制备和性能检测，并对影响复合材料性能的某一因素进行分析评价。以小论文形式提交实验报告，提交复合材料样品一份。14、泡沫塑料夹层结构制备及性能分析：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与塑料夹层结构材料相关文献资料，选定泡沫塑料的种类，完成夹层结构配方设计、制备和性能检测，并对影响复合材料性能的某一因素进行分析评价。以小论文形式提交实验报告，提交泡沫塑料夹层结构样品一份。15、蜂窝夹层结构制备及性能分析：应用所学的理论知识和实验技术，查阅与蜂窝夹层结构材料相关文献资料，选定复合材料的种类，完成夹层结构配方设计、制备和性能检测，并对影响复合材料性能的某一因素进行分析评价。以小论文形式提交实验报告，提交蜂窝夹层结构样品一份。六、教学方法综合实验项目课前要求学生对实验内容进行预习，学生进行实验前由教师对该实验进行讲解（实验的原理、目的、注意事项等），并对实验中出现的实验现象进行引导性预判，学生进行实验中出现的问题，教师进行现场解答，最后按要求完成实验报告的书写。激发学生对高分子专业知识的学习兴趣，立德树人，培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的实验作风和坚韧不拔的科学品质。设计性实验项目按照指导教师的要求，查阅文献资料，完成实验方案的设计、材料的制备和性能测试，以小论文形式提交实验报告和材料样品一份；培养学生提出问题、解决问题的能力，使学生在整个实验环节结束后，形成良好的实验室行为习惯和综合性设计性实验技能，坚定理想信念，崇尚科学创新，践行工匠精神和“善学善建”的校训。七、实验课程考核和成绩评定方式必修模块考核方式：每个实验项目根据比例（实验预习10%，实验动手能力40%，实验完成情况20%，实验报告30%）分别给出实验成绩，平均后记入必修模块成绩。选修模块考核方式：设计方案20%，实验动手能力40%，实验报告40%。总评成绩：必修模块占40%，选修模块占60%，累计后以五级分制记入总成绩并折合成五级分制。八、实验教材、指导书和参考文献1．实验教材，李环，，材料科学与工程实验教程，化学工业出版社，2020年实验指导书：3．主要参考教材和参考文献[1]王荣民.高分子材料合成实验，北京，化学工业出版社，2007年[2]田月兰.高分子科学综合实验教程，北京，化学工业出版社，2007年[3