《高分子材料專業(yè)綜合實驗》課程教學大綱

《高分子材料專業(yè)綜合實驗》實驗課程教學大綱一、課程基本信息中文名稱:高分子材料專業(yè)綜合實驗課程英文名稱：ComprehensiveExperimentofPolymerMaterialMajor課程代碼：16047206課程性質(zhì)：以周開設(shè)的獨立實踐教學環(huán)節(jié)學分：3總學時：3周（其中實驗：3周上機：）適用學院及專業(yè)：材料科學與工程學院高分子材料與工程專業(yè)先修課程：高分子物理與化學實驗、高分子材料研究方法實驗、高分子成型加工實驗開課單位：材料科學與工程學院材料化學系二、課程的地位與作用本課程是學生在完成相關(guān)專業(yè)理論課和專業(yè)實驗課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的綜合性設(shè)計性實驗課，與《高分子物理與化學實驗》、《高分子材料研究方法實驗》、《高分子成型加工實驗》共同構(gòu)成高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)實驗體系。該實驗為綜合性設(shè)計性實驗，旨在培養(yǎng)學生實踐動手能力和對專業(yè)理論知識的綜合運用能力，進而為以后的畢業(yè)論文打下基礎(chǔ)。三、實驗課程教學目標本課程支撐畢業(yè)要求指標點4.2、5.2、9.2。學生通過該課程的學習，能夠進一步激發(fā)學生對高分子專業(yè)知識的學習興趣，立德樹人，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、嚴謹細致的實驗作風和堅韌不拔的科學品質(zhì)。培養(yǎng)提出問題、設(shè)計思路、解決問題的能力，使學生在整個實驗環(huán)節(jié)結(jié)束后，形成良好的實驗室行為習慣和綜合性實驗技能，堅定理想信念，崇尚科學創(chuàng)新，踐行工匠精神和“善學善建”的校訓，熱愛學習、敬業(yè)奉獻。使學生掌握高分子材料的主要合成實驗技術(shù)及材料評價與測試方法；并能夠?qū)δ骋贿x定材料進行獨立設(shè)計，完成材料的制備-性能測定-分析評價的完整訓練；打下扎實的實驗基本功，驗證、鞏固和加深理論課所學的理論知識。使學生具備良好的實驗習慣和實際操作能力。通過本課程的學習，學生應具備以下能力：目標1：掌握高分子材料專業(yè)綜合實驗技能，能夠設(shè)計恰當?shù)膶嶒灺肪€，完成高分子材料的制備和性能測試，并能對實驗結(jié)果進行合理分析。（支撐畢業(yè)要求指標點4.2）目標2：在材料的性能分析時，能夠使用現(xiàn)代分析儀器、信息工具等對高分子材料結(jié)構(gòu)與性能進行表征分析、預測與模擬，并能認識到不同表征方法的局限性，進而選用合適的表征手段對高分子材料進行分析。（支撐畢業(yè)要求指標點5.2）目標3：通過綜合性設(shè)計性實驗，使學生具有良好的團隊合作意識和協(xié)作組織能力，能夠發(fā)揮團隊作用，共同完成材料的制備和性能分析。（支撐畢業(yè)要求指標點9.2）課程教學目標與畢業(yè)要求的關(guān)系矩陣教學目標畢業(yè)要求指標點達成途徑考核方式目標14.2掌握高分子專業(yè)實驗技能，能夠設(shè)計恰當?shù)膶嶒灺肪€，并能對實驗結(jié)果進行合理分析。通過實驗設(shè)計、材料制備及實驗后數(shù)據(jù)分析處理。對實驗前設(shè)計，實驗出勤，實驗操作及實驗后數(shù)據(jù)處理進行考查。目標25.2能夠使用現(xiàn)代分析儀器、信息工具等對高分子材料結(jié)構(gòu)與性能進行表征分析、預測與模擬，并能認識到不同表征方法的局限性。通過材料性能測定及實驗后數(shù)據(jù)分析處理。對實驗設(shè)計、性能測試及實驗后數(shù)據(jù)處理進行考查。目標39.2具有良好的團隊合作意識和協(xié)作組織能力，能夠發(fā)揮團隊作用。通過實驗操作、實驗合作、實驗測試。對實驗操作及分工協(xié)作進行考查。四、實驗項目名稱和學時分配序號實驗項目名稱（支撐畢業(yè)要求指標點）學時實驗類型每組人數(shù)必做或選做1離子交換樹脂制備及交換當量測定（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2）綜合性實驗2-3必做2聚乙烯醇縮甲醛的制備及性能測定（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2）綜合性實驗2-3必做3苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合及性能測定（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2）綜合性實驗2-3選做4低分子量聚丙烯酸（鈉鹽）的合成及性能測定（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2）綜合性實驗2-3選做5蜜胺樹脂制備及性能測定（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2）綜合性實驗2-3選做6雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成及性能分析（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做7丙烯酸系吸水樹脂制備及性能分析（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做8綠色建筑涂料的制備與性能分析（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做9高性能建筑保溫材料的制備及性能分析（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做10建筑膠黏劑的制備與性能分析（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做11納米材料增韌聚丙烯的制備與性能分析（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做12脲醛樹脂及其層壓板的制備（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做13纖維增強復合材料制備與表征（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做14泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)制備及性能分析（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做15蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制備及性能分析（支撐畢業(yè)要求指標點4.2，5.2，9.2）設(shè)計性實驗3-5選做五、實驗項目基本要求1、離子交換樹脂制備及交換當量測定：了解懸浮聚合特點，理解離子交換樹脂制備原理及方法，掌握離子交換樹脂制備及交換當量測定方法。通過實驗操作過程，激發(fā)學生的科研熱情，培養(yǎng)學生“熱愛本職、敬業(yè)奉獻”精神。2、聚乙烯醇縮甲醛的制備及性能測定：了解溶液聚合反應的原理和聚乙烯醇類膠水的性能特點，掌握聚乙烯醇縮甲醛膠水的制備及性能測定方法。3、苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合及性能測定：了解乳液聚合的特點，理解乳液聚合基本原理及工藝操作，掌握乳液制備工藝及性能測試方法。4、低分子量聚丙烯酸（鈉鹽）的合成及性能測定：了解低分子量聚丙烯酸（鈉鹽）的性能特點和應用，掌握低分子量聚丙烯酸（鈉鹽）的合成工藝和分析測試方法。5、蜜胺樹脂制備及性能測定：了解蜜胺樹脂的性能及應用，掌握蜜胺樹脂制備方法及測試手段。6、雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成及性能分析：了解縮聚反應的原理和環(huán)氧樹脂的性能特點，查閱與環(huán)氧樹脂相關(guān)文獻資料，進行雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備或改性及性能測定。完成原料選定、配方設(shè)計、樹脂制備和相關(guān)的性能檢測，對影響環(huán)氧樹脂性能的某一因素進行分析。以小論文形式提交實驗報告，提交環(huán)氧樹脂樣品一份。7、丙烯酸系吸水樹脂制備及性能分析：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與吸水樹脂相關(guān)文獻資料，進行吸水樹脂的制備和性能測定。完成原料選定、配方設(shè)計、吸水樹脂制備和相關(guān)的性能檢測，對影響吸水樹脂性能的某一因素進行分析。掌握吸水樹脂的合成工藝和性能測定方法，以小論文形式提交實驗報告，提交吸水樹脂樣品一份。8、綠色建筑涂料的制備與性能分析：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與乳膠涂料相關(guān)文獻資料，進行綠色環(huán)保型建筑涂料用乳液合成和性能測定。完成原料選定、配方設(shè)計、乳液合成或涂料制備實驗并依據(jù)涂料國標進行相關(guān)的性能檢測，對影響乳膠涂料性能的某一因素進行分析評價。以小論文形式提交實驗報告，提交涂料樣品一份。9、高性能建筑保溫隔熱材料的制備及性能：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與乳膠涂料相關(guān)文獻資料，進行高性能建筑保溫隔熱材料（如氣凝膠）的制備和性能測定。完成原料選定、配方設(shè)計、材料制備實驗并依據(jù)保溫隔熱材料國標進行相關(guān)的性能檢測，對影響保溫隔熱材料性能的某一因素進行分析評價。以小論文形式提交實驗報告，提交保溫隔熱材料樣品一份。10、建筑膠黏劑的制備與性能分析：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與膠黏劑相關(guān)文獻資料，進行建筑膠黏劑的制備和性能測定。完成原料選定、配方設(shè)計、材料制備實驗并依據(jù)膠黏劑材料國標進行相關(guān)的性能檢測，對影響膠黏劑材料性能的某一因素進行分析評價。以小論文形式提交實驗報告，提交保溫隔熱材料樣品一份。11、納米材料增韌聚丙烯的制備與性能分析：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與塑料增韌相關(guān)文獻資料，對納米材料增韌聚丙烯進行配方設(shè)計。完成方案設(shè)計、制備、表征與性能檢測，并對影響納米材料增韌聚丙烯性能的某一因素進行分析評價。以小論文形式提交實驗報告，提交納米材料增韌聚丙烯樣品一份。12、脲醛樹脂及其層壓板的制備：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與脲醛樹脂相關(guān)文獻資料，選定所需要的原料，完成該脲醛樹脂及其層壓板的配方設(shè)計、加工制備與性能檢測，并對影響其材料性能的某一因素進行分析評價。以小論文形式提交實驗報告，提交脲醛樹脂及其層壓板樣品一份。13、纖維增強復合材料制備與表征：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與纖維增強聚合物材料相關(guān)文獻資料，選定復合材料的基材和增強纖維種類，完成復合材料的配方設(shè)計、制備和性能檢測，并對影響復合材料性能的某一因素進行分析評價。以小論文形式提交實驗報告，提交復合材料樣品一份。14、泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)制備及性能分析：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與塑料夾層結(jié)構(gòu)材料相關(guān)文獻資料，選定泡沫塑料的種類，完成夾層結(jié)構(gòu)配方設(shè)計、制備和性能檢測，并對影響復合材料性能的某一因素進行分析評價。以小論文形式提交實驗報告，提交泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)樣品一份。15、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制備及性能分析：應用所學的理論知識和實驗技術(shù)，查閱與蜂窩夾層結(jié)構(gòu)材料相關(guān)文獻資料，選定復合材料的種類，完成夾層結(jié)構(gòu)配方設(shè)計、制備和性能檢測，并對影響復合材料性能的某一因素進行分析評價。以小論文形式提交實驗報告，提交蜂窩夾層結(jié)構(gòu)樣品一份。六、教學方法綜合實驗項目課前要求學生對實驗內(nèi)容進行預習，學生進行實驗前由教師對該實驗進行講解（實驗的原理、目的、注意事項等），并對實驗中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象進行引導性預判，學生進行實驗中出現(xiàn)的問題，教師進行現(xiàn)場解答，最后按要求完成實驗報告的書寫。激發(fā)學生對高分子專業(yè)知識的學習興趣，立德樹人，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、嚴謹細致的實驗作風和堅韌不拔的科學品質(zhì)。設(shè)計性實驗項目按照指導教師的要求，查閱文獻資料，完成實驗方案的設(shè)計、材料的制備和性能測試，以小論文形式提交實驗報告和材料樣品一份；培養(yǎng)學生提出問題、解決問題的能力，使學生在整個實驗環(huán)節(jié)結(jié)束后，形成良好的實驗室行為習慣和綜合性設(shè)計性實驗技能，堅定理想信念，崇尚科學創(chuàng)新，踐行工匠精神和“善學善建”的校訓。七、實驗課程考核和成績評定方式必修模塊考核方式：每個實驗項目根據(jù)比例（實驗預習10%，實驗動手能力40%，實驗完成情況20%，實驗報告30%）分別給出實驗成績，平均后記入必修模塊成績。選修模塊考核方式：設(shè)計方案20%，實驗動手能力40%，實驗報告40%。總評成績：必修模塊占40%，選修模塊占60%，累計后以五級分制記入總成績并折合成五級分制。八、實驗教材、指導書和參考文獻1．實驗教材，李環(huán)，，材料科學與工程實驗教程，化學工業(yè)出版社，2020年實驗指導書：3．主要參考教材和參考文獻[1]王榮民.高分子材料合成實驗，北京，化學工業(yè)出版社，2007年[2]田月蘭.高分子科學綜合實驗教程，北京，化學工業(yè)出版社，2007年[3