编制(开课)单位：

材料科学与工程学院  高分子材料与工程教研室

编制(修订)时间：

2020年1月20日

一、课程基本信息

表1 课程信息

课程编号

02031400402

中文名称

高分子材料成型加工基础

英文名称

Fumdamentals of Polymer Materials  Processing

课程类别

工程及专业相关课程

适用专业

高分子材料与工程

开课学期

第6学期

总学时

56

总学分

3.5

课程团队

张世杰、麦东东、许体文、姚棋、廖军秋、黎相明

先修课

《高分子化学及课程实验》、《高分子物理及课程实验》、《化工原理》

思政设计

将高分子材料成型加工知识与辩证、科学和创新思维融为一体，给予学生正确的价值观引导，提升其思想道德素质、情商，并强化学生的法治精神、知法守法意识。课程中列举有多个高分子材料成型加工涉及的热点问题，以此激发学生的敬业、爱国情怀和民族自豪感。

课程简介

高分子材料成型加工基础是高分子材料与工程专业本科生必修的一门专业基础课。该课程主要讲授高分子材料成型工艺原理，重点讲授挤出成型、注射成型、压延成型等过程及其原理、工艺控制。

建议教材

唐颂超主编《高分子材料成型加工》，北京：中国轻工业出版社，2016

参考资料

[1] 赵素合，《聚合物加工工程》，北京：中国轻工业出版社，2001

[2] 瞿金平，胡汉杰主编《聚合物成型原理及成型技术》，北京：化学工业出版社，2001

二、课程目标及达成途径

课程任务是使学生掌握高分子材料主要成型加工方法的原理，重点培养学生以下能力：(1)应用专业知识对高分子材料成型加工过程进行分析；(2)运用专业知识优化加工参数，实现高产量、高质量、低能耗的成型加工过程；(3)培养能根据高分子材料的性质、制品的性能要求，选择恰当的成型加工方法，并解决加工过程中出现的一般问题的工程力。从而为学生毕业后进入相关行业、适应相关岗位等打下坚实的基础。通过本课程的学习，可以支撑毕业要求指标点1.4、2.3、7.2。

表2 毕业要求、指标点支撑关系和课程目标关系表

毕业要求

毕业要求指标点

支撑强度

课程目标

毕业要求1 工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决高分子材料领域复杂工程问题。

1.4能通过模型比较与综合分析，实现高分子材料与工程专业复杂工程问题解决方案的优选。

M

课程目标1：能应用高分子物理等专业基本知识、高等数学、流变学等数理知识建立高分子材料加工模型并进行比较与综合分析，解决实际加工过程中出现的复杂工程问题。

毕业要求2 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并通过文献研究、实践调研等，识别、表达、分析高分子材料合成和加工及工艺相关复杂工程问题，以获得有效结论。

2.3能运用专业知识，借助文献研究，分析高分子材料生产和加工过程的影响因素，获得有效结论。

H

课程目标2：能根据文献资料，分析高分子材料分子链结构、组成、聚集态结构等涉及到高分子物理的影响因素对加工成型的影响。

毕业要求7 环境和可持续发展：在解决高分子材料领域复杂工程问题中，能够理解和评价工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.2树立绿色高分子材料理念，能从环境友好和可持续发展的角度评估高分子材料工程实践的可持续性，评价产品周期对人类和环境造成的损害和隐患。

M

课程目标3：树立绿色高分子材料理念，能从环境友好和可持续发展的角度评估高分子成型加工项目的可持续性，评价产品周期对人类和环境造成的损害和隐患。

三、理论教学内容与要求

本课程充分结合茂名石油化工产业基地发展情况，以石化产业下游的塑料、橡胶、纤维产品为原料的典型高分子材料制品的成型加工过程开展教学。本课程共56学时，采用课堂讲授、成型加工实验、组织专题讨论等形式，系统讲授高分子材料成型加工过程的基本知识和基本理论，培养学生的相关毕业能力。主要教学内容和要求见表3。

表3 教学内容、学习效果、评价依据和毕业要求指标点关系

 序号

教学内容

学生学习预期成果及评价依据

课时

教学方式

毕业要求指标点

1

绪论

(1)知晓课程目标及其对毕业要求的支撑关系。

(2)了解高分子材料成型加工的基本概念及其在国民经济中的地位及作用，形成良好的专业认同感和社会责任感。

(3)了解高分子材料生产技术发展趋势，并结合国内外加工成型技术的对比建立感性认识，形成良好的社会责任感及爱国情怀。

(4)布置“高分子材料先进成型加工技术”任务：组队参加讨论，每组队伍4名学生，报告内容可以为：先进成型加工技术、新材料、助剂、成型机械、制品等内容，后续课程中上讲台讲解。

评价依据：课外作业、期末考试试卷分析。

2

讲授

1.4

7.2

2

混合与混炼

(1)了解塑料及橡胶加工过程中常用混合的方法及设备。

(2)了解不同混合设备的混合特性。

(3)掌握混合、混炼的机理。

评价依据：课外作业、期末考试试卷分析。

6

讲授

1.4

2.3

3

添加剂与配方设计

(1)了解高分子添加剂的种类，每种添加剂的作用、毒性、危害及应用领域。

(2)了解配方设计的一般原则和程序。

(3)掌握配方设计的方法。

评价依据：课外作业、期末考试试卷分析。

6

讲授

2.3

7.2

4

挤出成型

(1)了解挤出成型的基本概念，挤出成型的分类和特点以及挤出成型在聚合物加工中的地位和作用。

(2)了解单螺杆挤出机的基本结构和特点。

(3)掌握单螺杆挤出机的固体输送理论；熔化理论；熔体输送理论。

(4)了解挤出成型工艺过程及影响因素。

(5)掌握常用挤出成型制品成型原理和方法，工艺流程，主要辅助设备，机头形式等。

(6)通过国外先进挤出工艺的介绍分析，明确自身的不足及发展目标，形成良好的社会责任意识和民族情感。

评价依据：课外作业、期末考试试卷分析

10

讲授

1.4

2.3

7.2

5

挤出成型专题讨论

(1)了解挤出成型工艺过程，挤出成型过程中出现的产品质量问题及其解决方法，体现“材料-成型加工-制品性能”的主线的思维能力。

(2)根据各组同学(每组4人)所选某种挤出成型制品，随机选一组同学上台汇报；并以自愿为主、点将为辅，选出6名学生评委，与老师一起给各组报告点评打分、给一句话评语；未被选中同学，每人都必需为各组报告打分、给一句话评语。

评价依据：课堂报告

4

讲授

1.4

2.3

7.2

6

注射成型

(1)熟悉注塑机工作原理、使用效果及应用领域。

(2)了解注塑成型的形式以及在塑料、橡胶中的应用方法及不同之处。

(3)掌握注塑过程，影响注塑的工艺参数

(4)掌握各种注塑条件变化对制品结构、表观、性能等的影响。

(5)会对常用高分子材料注塑选取工艺条件。

(6) 通过国外先进注射成型工艺的介绍分析，明确自身的不足及发展目标，形成良好的社会责任意识和民族情感。

评价依据：课外作业、期末考试试卷分析

10

讲授

1.4

2.3

7.2

7

注射成型专题讨论

(1)分析各种注塑工艺参数对注塑过程、制品结构性能等的影响。

(2)根据各组同学(每组4人)所选某种注射缺陷，随机选一组同学上台汇报；并以自愿为主、点将为辅，选出6名学生评委，与老师一起给各组报告点评打分、给一句话评语；未被选中同学，每人都必需为各组报告打分、给一句话评语。

评价依据：课堂报告

4

讲授

1.4

2.3

7.2

8

压延成型

(1)了解压延机工作原理、使用效果及应用领域。

(2)了解压延成型在塑料、橡胶中的应用方法及影响因素。

(3)掌握压延工艺流程及工艺条件的控制。

评价依据：课外作业、期末考试试卷分析

8

讲授

1.4

2.3

9

中空吹塑

(1)了解中空吹塑的基本原理与分类。

(2)了解中空成型工艺过程。

(3)掌握中空吹塑成型过程中的工艺条件对中空成型制品质量的影响。

评价依据：课外作业、期末考试试卷分析

3

讲授

1.4

2.3

10

复习

系统复习本课程所学内容，巩固对学生相关毕业能力的培养效果。

评价依据：期末考试试卷分析

3

讲授

四、考试内容一览表

《高分子材料成型加工基础》课程考试旨在评价学生课程目标达成情况。命题的原则是考试方式、试题难度、题型、题量及覆盖面要满足毕业要求1.4、2.3和7.2达成评价的需要，重要知识目标与核心能力目标是考试的重点。试卷由试卷库产生，实施考教分离、流水阅卷。

表4 考试内容、课程目标及要求及对毕业要求达成度的贡献表

考试内容模块

课程目标及要求

对毕业要求达成的贡献度

知识目标及要求

能力目标及要求

1.绪论

(1)知晓课程目标及其对毕业要求的支撑关系，明确学习的目的及要求。

(2)掌握高分子材料成型加工的基本概念，明确其对社会经济发展的作用。

(3)了解高分子成型加工技术的发展现状及趋势。

(1)掌握高分子成型加工与高分子物理、流变学等专业课程的联系，并能将其用于实际加工中复杂工程问题案例的分析，建立模型，寻求解决方案。

(2)明确高分子材料成型加工对社会、经济及环境的影响，能运用可持续、绿色发展的眼光来评估高分子材料成型加工的项目。

L

1.4

7.2

2.混合与混炼

(1)了解塑料及橡胶加工过程中常用混合的方法及设备。

(2)了解不同混合设备的混合特性。

(3)掌握混合、混炼的机理。

(1)能根据高分子成型加工中的复杂工程问题，通过比较综合，筛选出适合特定项目混合或混炼设备方案。

(2)能从混合设备、混炼机理等方面查找影响高分子材料成型加工的因素，并能借助文献辅助分析。

1.4

2.3

3.添加剂与配方设计

(1)了解高分子添加剂的种类，每种添加剂的作用、毒性、危害及应用领域。

(2)了解配方设计的一般原则和程序。

(3)掌握配方设计的方法。

(1)能综合掌握各种添加剂的特性，并从配方设计的角度对高分子成型加工中的复杂工程问题进行建模、分析，寻找解决方案。

(2)依据配方设计的原则，在高分子材料成型加工应用中能综合考虑不同添加剂对社会环境的影响，体现配方设计中可持续发展的要求。

M

2.3

7.2

4.挤出成型

(1)挤出成型的基本概念，挤出成型的分类和特点以及挤出成型在聚合物加工中的地位和作用；

(2)单螺杆挤出机的基本结构和特点；

(3)单螺杆挤出机的固体输送理论、熔化理论、熔体输送理论；

(4)挤出成型工艺过程及影响因素；(5)常用挤出成型制品成型原理和方法，工艺流程，主要辅助设备，机头形式等。

(1)能运用高分子物理及挤出成型的基本理论对高分子挤出成型过程中出现的复杂工程问题进行建模、分析，并提出解决方案。

(2)能利用挤出成型的基本理论及文献检索等手段，分析高分子材料挤出成型过程中的工艺问题。

(3)能综合考虑挤出成型工艺、设备等对社会环境的影响，并在实际加工中体现可持续发展的原则。

H

1.4

2.3

7.2

5.挤出成型专题讨论

挤出成型工艺过程，挤出成型过程中出现的产品质量问题及其解决方法，体现“材料-成型加工-制品性能”的主线

能对挤出制品的设计、性能及问题提出相应的见解，并结合挤出的理论及文献的手段，分析并解决相应的制品质量问题，从挤出工艺环保、高效的角度去改进成型工艺，获得有效结论。

H

1.4

2.3

7.2

6.注射成型

(1)注塑机工作原理、使用效果及应用领域；

(2)注塑成型的形式以及在塑料、橡胶中的应用方法及不同之处；

(3)注塑过程，影响注塑的工艺参数；

(4)各种注塑条件变化对制品结构、表观、性能等的影响；

(5)常用高分子材料注塑选取工艺条件。

(1)能运用高分子物理及注射成型的基本理论对高分子注射成型过程中出现的复杂工程问题进行建模、分析，并提出解决方案。

(2)能利用注射成型的基本理论及文献检索等手段，分析高分子材料注射成型过程中的工艺问题。

(3)能综合考虑注射成型工艺、设备等对社会环境的影响，并在实际加工中体现可持续发展的原则。

H

1.4

2.3

7.2

7. 注射成型专题讨论

注射成型工艺过程，注射成型过程中出现的产品质量问题及其解决方法，体现“材料-成型加工-制品性能”的主线。

能对注射制品的设计、性能及问题提出相应的见解，并结合注射成型的理论及文献的手段，分析并解决相应的制品质量问题，从注射成型工艺环保、高效的角度去改进，获得有效结论。

M

1.4

2.3

7.2

8.压延成型

(1)压延机工作原理、使用效果及应用领域；

(2)压延成型在塑料、橡胶中的应用方法及影响因素；

(3)压延工艺流程及工艺条件的控制。

(1)能根据塑料、橡胶制品的使用要求，结合压延成型的工作原理，合理分析筛选最佳的工艺设计条件。

(2)能运用压延成型的相关理论对压延成型加工中的问题及成因进行探究，并能借助文献查找解决方案。

M

1.4

2.3

9.中空吹塑

(1)中空吹塑的基本原理与分类；

(2)中空成型工艺过程对制品质量的影响。

(1)能根据塑料制品的使用要求，结合中空吹塑成型的工作原理，合理分析筛选最佳的工艺设计条件。

(2)能运用中空吹塑成型的相关理论对成型加工中的问题及成因进行探究，并能借助文献查找解决方案。

L

1.4

2.3

五、学生成绩评定方法

本课程成绩为期末考试与平时成绩相结合进行综合评定，总成绩由以下2个部分组成：

期末考试成绩占总成绩的60% +平时成绩占总成绩的40%；

期末考试：基础知识和基本理论占30%(课程目标1，对应指标点1.4)，运用基本理论知识进行相关的结果分析占70%(课程目标2，3对应指标点2.3，7.2)。

本课程平时成绩由以下3个部分组成：

1、课堂表现占平时成绩的30%；

2、小组报告占平时成绩的40%；

3、课后作业占平时成绩的30%；

六、考试题型结构及分值分布

表5 课程对应的指标点级分值分布

题    型

分值

指标点1.4

指标点2.3

指标点7.2

课程目标1

课程目标2

课程目标3

平时成绩

12分

16分

12分

考试成绩

选择题

6分

问题解析1

6分

综合分析题1

9分

填空题

6分

问题解析2

6分

简答题1

3分

问题解析3

6分

综合分析题2

9分

简答题2

3分

问题解析4

6分

课程目标满分值

30分

40分

30分

七、课程目标评价方法

表6 课程目标与实际得分

题 型

课程目标1

课程目标2

课程目标3

达成情况

(对应课程目标试卷分值*0.6+对应课程目标平时成绩)/对应课程目标满分值

八、平时成绩评定标准

本课程平时成绩由以下3个部分组成：

第一部分：课堂表现占平时成绩的30%；

第二部分：小组报告占平时成绩的40%；

第三部分：课后作业占平时成绩的30%；

平时成绩对毕业要求相应指标点1.4、2.3、7.2的支撑采取3:4:3的原则。

(一) 课堂表现评定依据

1、对课堂即时提问的回答准确率；

2、课堂发言的主动性；

课堂表现基本分70分，互动一次加3分。具体评定标准如表7所示。

表7 课堂表现评定标准

考察点

所占比例

优秀(＞90)

良好(80-90)

中等(70-80)

及格(60-70)

不及格(＜60)

课堂回答的准确率

70%

能够准确回答问题

能较准确回答问题

回答不够全面

回答内容与问题有一定的相关性

回答错误

回答问题的主动性

30%

能积极参与课堂互动

能较积极参与课堂互动

经教师鼓励后能按要求参与互动

互动较为被动

无互动且没有配合意识

(二) 小组报告评定依据

小组报告分为挤出成型部分和注射成型部分，二者各占50%。具体评定标准如表8所示。

表8 报告评定标准

考查点

占比

优秀(＞90)

良好(80-90)

中等(70-80)

及格(60-70)

不及格(＜60)

基础理论表述的正确性

50%

基础理论表述正确

基础理论表述较为正确

基础理论表述一般正确

基础理论表述基本正确

表述错误或未交

对基础理论分析的深度和理解程度

50%

对基础理论分析与理解有深度，且应用于工程实际

对基础理论分析与理解较有深度

对基础理论分析与理解有一定深度

能够对基础理论进行初步分析

未交

(三) 课后作业评定依据

课后作业不低于4次，取平均分。具体评定标准如表9所示。

表9 课后作业评定标准

考察点

所占比例

优秀(＞90)

良好(80-90)

中等(70-80)

及格(60-70)

不及格(＜60)

阐述要点清晰度

20%

非常清晰

较清晰

一般

不够明确

不涵盖

问题分析的可行度或准确度

60%

非常准确

基本准确

基本涵盖

部分涵盖

不涵盖

逻辑合理，语言通顺

20%

逻辑合理，语言通顺

逻辑较合理，语言较通顺

逻辑一般合理，语言一般通顺

逻辑基本合理，语言基本通顺

逻辑不合理，语言不够通顺