《纖維材料工藝學(xué)》課程教學(xué)大綱

《纖維材料工藝學(xué)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：14220170英文名稱：FiberMaterialsProcessing學(xué)分：2.5學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)40學(xué)時(shí)，其中理論40學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：有機(jī)化學(xué)、高分子合成工藝學(xué)、高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備課程類別：專業(yè)拓展課程授課對(duì)象：高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：紡織服裝學(xué)院修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《纖維材料工藝學(xué)》是高分子材料與工程專業(yè)專業(yè)拓展課程之一，是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，是高分子材料與工程學(xué)生從事化學(xué)纖維工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量控制、差別化纖維開發(fā)及新型紡織品設(shè)計(jì)等工作的專業(yè)基礎(chǔ)。本課程主要是對(duì)每一種化學(xué)纖維的基本概念、制備方法及不同化學(xué)纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能和用途進(jìn)行了講解，重點(diǎn)對(duì)熔體紡絲中的三大合成纖維及溶液紡絲中的聚丙烯腈纖維、聚氨酯纖維及再生纖維素纖維原料從原料合成、纖維成形、后加工等工序進(jìn)行講解。本課程擬達(dá)到的目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握化學(xué)纖維的基本概念，熟悉不同化學(xué)纖維的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能和用途，掌握各種化學(xué)纖維原料、纖維成型方法、基本步驟及其異同點(diǎn)及衡量纖維質(zhì)量的指標(biāo)內(nèi)容和要求，理解原料制備、紡前準(zhǔn)備、紡絲及后加工等各工序的工藝參數(shù)對(duì)纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響，能根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的質(zhì)量要求，來調(diào)整各工藝參數(shù)。課程目標(biāo)2：能夠就具體工程問題，在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過對(duì)比分析，選擇合適的研究路線，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。課程目標(biāo)3：在化學(xué)纖維產(chǎn)品開發(fā)過程中，具備良好的社會(huì)責(zé)任感和工程職業(yè)道德，能正確分析評(píng)價(jià)不同的化學(xué)纖維在制備、應(yīng)用到廢棄等整個(gè)過程對(duì)生命健康、生產(chǎn)安全、社會(huì)發(fā)展的影響。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)3-1.能運(yùn)用材料科學(xué)原理，識(shí)別和判斷材料生產(chǎn)和加工領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程目標(biāo)1M指標(biāo)點(diǎn)4-2.掌握工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計(jì)/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。課程目標(biāo)2M指標(biāo)點(diǎn)6-2.能夠針對(duì)特定需求，完成通用塑料和功能纖維等材料制備工藝單元和部件的設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)3H三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論基本要求：了解化學(xué)纖維的發(fā)展簡(jiǎn)史及發(fā)展趨勢(shì)，化學(xué)纖維的種類、基本原料。重點(diǎn)：熟悉纖維材料的成型加工過程及方法。難點(diǎn)：掌握化學(xué)纖維的分類、品質(zhì)指標(biāo)。德育要求：培養(yǎng)科學(xué)興趣，培養(yǎng)學(xué)生克服困難，堅(jiān)韌不拔的意志。2集中講授課程目標(biāo)1、2、32聚酯纖維基本要求：了解聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)的制備過程和PET的結(jié)構(gòu)與性能，紡絲工藝控制方法，新型聚酯纖維改性種類和基本原理，聚酯新品種特性及加工特點(diǎn)。重點(diǎn)：熟悉聚酯纖維后加工方法及原理、PET切片干燥的目的和原理以及切片可紡性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。難點(diǎn)：掌握聚酯纖維(長(zhǎng)絲、短纖維)紡絲工藝流程及主要設(shè)備的組成和功能，纖維的紡絲工藝控制與其結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。德育要求：對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育。10集中講授課程目標(biāo)1、2、33聚酰胺纖維基本要求：了解聚酰胺制備原理及生產(chǎn)工藝控制、聚酰胺分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)特征、聚酰胺纖維后加工的方法及原理。重點(diǎn)：熟熟悉不同后加工處理的聚酰胺纖維的用途及聚酰胺新品種特性及其制備方法。難點(diǎn)：掌握聚酰胺高速紡絲工藝及紡絲工藝控制與聚酰胺纖維結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。德育要求：對(duì)學(xué)生進(jìn)行勤儉節(jié)約習(xí)慣養(yǎng)成的教育。4集中講授課程目標(biāo)1、2、34聚丙烯纖維基本要求：了解聚酰胺制備原理及生產(chǎn)工藝控制、聚酰胺分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)特征、聚酰胺纖維后加工的方法及原理。重點(diǎn)：熟悉不同后加工處理的聚酰胺纖維的用途及聚酰胺新品種特性及其制備方法。難點(diǎn)：掌握聚酰胺高速紡絲工藝及紡絲工藝控制與聚酰胺纖維結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。德育要求：對(duì)學(xué)生進(jìn)行勤儉節(jié)約習(xí)慣養(yǎng)成的教育。4集中講授課程目標(biāo)1、2、35聚丙烯腈纖維基本要求：了了解聚丙烯腈纖維原料的制備方法、聚丙烯腈的結(jié)構(gòu)與性能，掌握聚丙烯腈纖維紡絲原液的制備和各種紡絲方法。重點(diǎn)：了解聚丙烯腈纖維的用途及各種改性方法。熟悉掌握濕法紡絲中纖維的成型過程及關(guān)鍵的工藝參數(shù)。難點(diǎn)：掌握其他紡絲方法制備聚丙烯腈纖維時(shí)，紡絲工藝條件對(duì)纖維結(jié)構(gòu)、性能的影響。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。6集中講授課程目標(biāo)1、2、36聚乙烯醇縮醛纖維基本要求：了解由聚醋酸乙烯醇解制備聚乙烯醇的原理和生產(chǎn)工藝；熟悉聚乙烯醇紡絲原液的制備以及濕法、干法成型聚乙烯醇縮醛纖維的工藝過程、工藝參數(shù)和對(duì)應(yīng)設(shè)備的特點(diǎn)。重點(diǎn)：熟悉縮醛化的工藝參數(shù)、縮醛化的原理及目的。難點(diǎn)：掌握聚乙烯醇縮醛纖維的后加工過程。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生開拓進(jìn)取的精神。4集中講授課程目標(biāo)1、2、37聚氨酯彈性纖維基本要求：了解聚氨酯的制備、聚氨酯彈性纖維的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)特征和與其性能的關(guān)系。重點(diǎn)：熟悉聚氨酯彈性纖維的性能優(yōu)勢(shì)及其后加工及聚氨酯纖維的用途。難點(diǎn)：掌握干紡、濕法、熔紡成型聚氨酯纖維的工藝流程、對(duì)應(yīng)設(shè)備特點(diǎn)和不同成型工藝特色。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生開拓進(jìn)取的精神。4集中講授課程目標(biāo)1、2、38再生纖維素纖維基本要求：了解粘膠纖維紡絲原液制備的工藝原理、工藝控制及主要設(shè)備，理解纖維素堿化過程中發(fā)生的化學(xué)及結(jié)構(gòu)變化；了解堿纖維素的降解機(jī)理和纖維素黃原酸酯制備過程中發(fā)生的化學(xué)變化；了解纖維素黃原酸酯的溶解歷程及采用低溫溶解的原理以及粘膠在熟成過程中發(fā)生的化學(xué)變化和物理化學(xué)變化。重點(diǎn)：了解NMMO水溶液溶解纖維素的機(jī)理，了解Lyocell纖維紡絲原液制備的工藝原理、工藝控制及主要設(shè)備，熟悉Lyocell纖維成型的工藝原理、工藝控制及主要設(shè)備，理解Lyocell纖維干濕法成型的機(jī)理；熟悉粘膠纖維成型的工藝原理、工藝控制及主要設(shè)備，粘膠纖維成型過程中發(fā)生的化學(xué)和物理化學(xué)變化并理解粘膠纖維拉伸過程一般包括回縮階段的原因。難點(diǎn)：熟悉再生纖維素纖維的性能和結(jié)構(gòu)特征、再生纖維素纖維的主要原料和它們的應(yīng)用；掌握再生纖維素纖維的概念、主要品種和它們生產(chǎn)的工藝原理、工藝過程及工藝控制途徑。德育要求：增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。4集中講授、小組討論課程目標(biāo)1、2、39高技術(shù)纖維基本要求：理解高技術(shù)纖維的概述。重點(diǎn)：了解高功能纖維、高感性纖維、高性能纖維的制備方法。難點(diǎn)：掌握常用高功能纖維、高感性纖維、高性能纖維的性能及應(yīng)用。德育要求：增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。2集中講授課程目標(biāo)1、2、340四、課程教學(xué)方法課堂集中講授、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、教學(xué)做一體為主。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告、期末考核組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考核成績(jī)占50%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占35%、產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告15%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1期末考試151520502平時(shí)作業(yè)15020353產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告015015課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值303040100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.作業(yè)及平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分平時(shí)作業(yè)按時(shí)完獨(dú)立成所有作業(yè)，體現(xiàn)較好的獨(dú)立思考和分析能力，書寫整齊規(guī)范，正確率在90%以上按時(shí)完獨(dú)立成所有作業(yè)，書寫較整齊清晰、規(guī)范，無抄襲現(xiàn)象，正確率在70-90%延遲上交作業(yè)或者未達(dá)全部作業(yè)量1/3，或者存在抄襲現(xiàn)象，正確率在60-70%未完成作業(yè)或抄襲作業(yè)超過作業(yè)總量1/3，正確率在60%以下2．產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告較好地?fù)挝詹殚嗁Y料。使用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎等工具；結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，撰寫3000字左右的產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告，內(nèi)容翔實(shí)，行文結(jié)構(gòu)合理；對(duì)所要求的學(xué)習(xí)內(nèi)容能進(jìn)行歸納、總結(jié)且條理清楚；且能提出一些問題展開獨(dú)立思考。提出解決問題的一些看法、結(jié)論。較好地?fù)挝詹殚嗁Y料。使用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎等工具；結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，撰寫2500-3000字的設(shè)計(jì)報(bào)告，內(nèi)容翔實(shí)，行文結(jié)構(gòu)合理；對(duì)所要求的學(xué)習(xí)內(nèi)容能進(jìn)行歸納、總結(jié)且條理清楚；對(duì)所學(xué)內(nèi)容能提出一些問題展開獨(dú)立思考。較好地?fù)挝詹殚嗁Y料。使用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎等工具。撰寫2500字左右的設(shè)計(jì)報(bào)告；通過自主學(xué)習(xí)章節(jié)，結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容翔實(shí)，行文結(jié)構(gòu)合理；對(duì)所要求的學(xué)習(xí)內(nèi)容能進(jìn)行歸納、總結(jié)且條理清楚。較好地?fù)挝詹殚嗁Y料。使用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎等工具；撰寫2500字左右的設(shè)計(jì)報(bào)告；通過學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，撰寫的綜合報(bào)告，內(nèi)容基本完整，行文結(jié)構(gòu)混亂，質(zhì)量很差。3.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課程考試根據(jù)課程目標(biāo)設(shè)計(jì)相關(guān)試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能力，根據(jù)每次考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。六、教材與參考書（一）推薦教材1.《高分子材料加工工藝學(xué)》（第三版），李光主編，中國(guó)紡織出版社，2020年6月版2.《化學(xué)纖維成型工藝學(xué)》，祖立武主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2014年5月版（二）參考資