《专业综合设计实验》教学大纲课程名称：专业综合设计实验课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：ComprehensiveDesignExperimentsofPolymer总学时/周学时/学分：24/4/1.5其中实验/实践学时：24先修课程：高分子化学、高分子物理、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、近代材料测试技术后续课程支撑：聚合物基复合材料授课时间：第九周周一1-8节，周二1-4节授课地点：机电楼12H102，材料楼4B206-2第十周周一1-8节，周二1-4节。授课对象：2018级高分子材料与工程专业1班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：杨树颜/副研究员，刘啸天/副教授答疑时间、地点与方式：第十周周三，材料楼4B211，现场讲解课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（V）使用教材：自编实验教材教学参考资料：《高分子实验教程》卿大咏，何毅，冯茹森编著化学工业出版社2011年《高分子专业实验教程》涂克华，杜滨阳，杨红梅，蒋宏亮编著浙江大学出版社2011年课程简介：高分子专业综合设计实验是为高分子材料与工程专业开设的一门专业实践课程，是高分子材料专业的同学在完成无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理等基础课，以及材料科学基础、近代材料测试技术、高分子成型加工原理等专业课的学习后所开展的一门专业综合设计实验课程：通过综合设计实验教学，培养具有创新意识的、知识和技能全面发展的、能综合运用各种专业知识的实践型材料专业人才，加深学生对高分子材料科学基本理论的理解，掌握各种实验方法的操作特点、应用范围及前沿性的发展趋势，并具有较熟练的实验技能和一定的独立设计实验、解决实际问题的能力，为以后的学习和工作打下坚实的基础。1
1 《专业综合设计实验》教学大纲 课程名称： 专业综合设计实验 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Comprehensive Design Experiments of Polymer 总学时/周学时/学分：24/4/1.5 其中实验/实践学时：24 先修课程： 高分子化学、高分子物理、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、近代材料测试技术 后续课程支撑： 聚合物基复合材料 授课时间： 第九周周一 1-8 节，周二 1-4 节； 第十周周一 1-8 节，周二 1-4 节。 授课地点：机电楼 12H102，材料楼 4B206-2 授课对象： 2018 级高分子材料与工程专业 1 班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 杨树颜/副研究员，刘啸天/副教授 答疑时间、地点与方式：第十周周三，材料楼 4B211，现场讲解 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（√） 使用教材：自编实验教材 教学参考资料：《高分子实验教程》卿大咏，何毅，冯茹森编著化学工业出版社 2011 年 《高分子专业实验教程》涂克华，杜滨阳，杨红梅，蒋宏亮编著 浙江大学出版社 2011 年 课程简介： 高分子专业综合设计实验是为高分子材料与工程专业开设的一门专业实践课程，是高分子材料专业的同学在完成无机化学、分析化学、有机化学、 物理化学、高分子化学与物理等基础课，以及材料科学基础、近代材料测试技术、高分子成型加工原理等专业课的学习后所开展的一门专业综合设计实 验课程；通过综合设计实验教学，培养具有创新意识的、知识和技能全面发展的、能综合运用各种专业知识的实践型材料专业人才，加深学生对高分子 材料科学基本理论的理解，掌握各种实验方法的操作特点、应用范围及前沿性的发展趋势，并具有较熟练的实验技能和一定的独立设计实验、解决实际 问题的能力，为以后的学习和工作打下坚实的基础
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1：掌握材料制备的基本方法，从面对问间题、分析问题、确定能够将高分子专业相关知识和数学模C1、工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基思路、技术工艺比选、实验设计、工艺设计等全方面形成型方法用于推演、分析高分子材料与工础和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与解决材料制备问题的思路：掌握官能团的特征红外光谱、程领域复杂工程问题。工程领域的复杂工程向问题。聚合物材料的热分析等相关知识，并且能够对所得到的谱图进行解析。目标21具备独立设计材料工程综合性实验的能力，包括实验方法C3.设计/开发解决方案：能够设计针对高分子材料能够进行高分子材料与工程相关系统的确定、实验材料与仪器的准备、分析测试技术的运用等的合成、制备、成型加工过程中所涉及的配方、工或工艺流程设计，在设计中体现创新意能正确使用仪器设备，掌握合成及测试原理：能独立撰写艺、生产流程及设备进行设计并制定开发解决方识。设计说明，准确分析和讨论实验结果：通过实验培养学生案，能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、良好的实验素养，动手能力和安全意识：初步具备一定的健康、安全、法律、文化以及环境等因素。环境工程研究开发能力，满足相关行业的用人要求。目标3：理解诚实公证、诚信守则的工程职业道C8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学德和规范，并能在工程实践中自觉遵感，能够在高分子材料与工程领域工程实践中理解的学习态度和思想意识：养成理论联系实际、科学严谨、守。并遵守工程职业道德和规范，履行责任。认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。实践教学进程表周次授课教师学时项目类型（验证/综合教学支撑课实验项目名称教学内容（重点、难点、课程思政融入点）2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握材料制备的基本方法，从面对问题、分析问题、确定 思路、技术工艺比选、实验设计、工艺设计等全方面形成 解决材料制备问题的思路；掌握官能团的特征红外光谱、 聚合物材料的热分析等相关知识，并且能够对所得到的谱 图进行解析。 能够将高分子专业相关知识和数学模 型方法用于推演、分析高分子材料与工 程领域复杂工程问题。 C1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基 础和高分子材料专业知识用于解决高分子材料与 工程领域的复杂工程问题。 目标 2： 具备独立设计材料工程综合性实验的能力，包括实验方法 的确定、实验材料与仪器的准备、分析测试技术的运用等； 能正确使用仪器设备，掌握合成及测试原理；能独立撰写 设计说明，准确分析和讨论实验结果；通过实验培养学生 良好的实验素养，动手能力和安全意识；初步具备一定的 环境工程研究开发能力，满足相关行业的用人要求。 能够进行高分子材料与工程相关系统 或工艺流程设计，在设计中体现创新意 识。 C3．设计/开发解决方案：能够设计针对高分子材料 的合成、制备、成型加工过程中所涉及的配方、工 艺、生产流程及设备进行设计并制定开发解决方 案，能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、 健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 目标 3： 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学 的学习态度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、 认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。 理解诚实公证、诚信守则的工程职业道 德和规范，并能在工程实践中自觉遵 守。 C8．职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任 感，能够在高分子材料与工程领域工程实践中理解 并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验证/综合 教学 支撑课
程目标/设计)方式1、掌握聚氧乙烯结构，了解聚氧乙烯化学性质：2、思考为什么聚氧乙烯可以插层改性蒙脱±?杨树颜，实验室内学生重点：蒙脱土插层改性原理目标14综合性聚氧乙烯改性蒙脱土U刘啸天分组实验难点：如何用吉布斯自由能分析聚氧乙烯插层蒙脱土的自发性。课程思政融入点：了解我国蒙脱土分布状况和我国蒙脱土改性产业在世界中的地位。掌握样品的前处理、红外光谱分析法基本原理和使用方法。实验室内学生分组测试，每重点：红外光谱具体操作技巧红外光谱法测定聚合物杨树颜，4目标2验证性位同学需要有9与蒙脱土相互作用刘啸天难点：红外光谱基团归属分析详细的官能团课程思政融入点：了解红外光谱与X射线衍射分析报告谱的区别掌握利用布拉格公式计算蒙脱土层间距。重点：布拉格公式计算方法、蒙脱土层间距变XRD表征蒙脱土插层结实验室内学生杨树颜，4目标2验证性9构分组实验化含义刘啸天难点：XRD可以用来表征哪些物理性质？3
3 /设计） 方式 程目标 9 聚氧乙烯改性蒙脱土 杨树颜， 刘啸天 4 1、 掌握聚氧乙烯结构，了解聚氧乙烯化学性 质； 2、 思考为什么聚氧乙烯可以插层改性蒙脱 土？ 重点：蒙脱土插层改性原理 难点：如何用吉布斯自由能分析聚氧乙烯插层 蒙脱土的自发性。 课程思政融入点：了解我国蒙脱土分布状况和 我国蒙脱土改性产业在世界中的地位。 综合性 实验室内学生 分组实验 目标 1 9 红外光谱法测定聚合物 与蒙脱土相互作用 杨树颜， 刘啸天 4 掌握样品的前处理、红外光谱分析法基本原理 和使用方法。 重点：红外光谱具体操作技巧 难点：红外光谱基团归属分析 课程思政融入点：了解红外光谱与 X 射线衍射 谱的区别 验证性 实验室内学生 分组测试，每 位同学需要有 详细的官能团 分析报告 目标 2 9 XRD 表征蒙脱土插层结 构 杨树颜， 刘啸天 4 掌握利用布拉格公式计算蒙脱土层间距。 重点：布拉格公式计算方法、蒙脱土层间距变 化含义 难点：XRD 可以用来表征哪些物理性质？ 验证性 实验室内学生 分组实验 目标 2
掌握橡胶助剂作用、助剂添加顺序、硫化时间的确定以及硫化胶的制备、硫化交联机理。重点：了解橡胶硫化交联原理橡胶复合材料的制备和杨树颜，实验室内学生目标34综合性10硫化性能分析刘啸天难点：橡胶复合材料制备过程分组测试课程思政融入点：了解橡胶使用历史和硫化发现史实验室内学生掌握橡胶测试样条的制备方法和测试方法。分组实验，每重点：对复合材料应力-应变曲线的绘制和分杨树颜，橡胶复合材料性能测试位同学需要独目标210验证性4析刘啸天立完成性能曲难点：哑铃型样条的制备、仪器设备操作。线绘制了解如何进行微观结构分析和所得结果描述。掌握弹性体交联密度测试分析原理。实验室内学生分组实验，每重点：微观结构测试前样品前处理和交联密度聚合物微观形貌分析和位同学需要有杨树颜，计算公式。验证性目标3210详细的热分析交联密度测试刘啸天难点：微观形貌图片的分析和Flory-Huggins谱图和分析报公式告课程思政融入点：了解中国电镜产业发展历史线下，学生带掌握origin等数据处理软件在科研中的应用。杨树颜，Origin应用及数据处理电脑当场操目标22综合性10刘啸天重点：origin点线图、柱状图等基本操作：作。4
4 10 橡胶复合材料的制备和 硫化性能分析 杨树颜， 刘啸天 4 掌握橡胶助剂作用、助剂添加顺序、硫化时间 的确定以及硫化胶的制备、硫化交联机理。 重点：了解橡胶硫化交联原理 难点：橡胶复合材料制备过程 课程思政融入点：了解橡胶使用历史和硫化发 现史 综合性 实验室内学生 分组测试 目标 3 10 橡胶复合材料性能测试 杨树颜， 刘啸天 4 掌握橡胶测试样条的制备方法和测试方法。 重点：对复合材料应力-应变曲线的绘制和分 析 难点：哑铃型样条的制备、仪器设备操作。 验证性 实验室内学生 分组实验，每 位同学需要独 立完成性能曲 线绘制 目标 2 10 聚合物微观形貌分析和 交联密度测试 杨树颜， 刘啸天 2 了解如何进行微观结构分析和所得结果描述。 掌握弹性体交联密度测试分析原理。 重点：微观结构测试前样品前处理和交联密度 计算公式。 难点：微观形貌图片的分析和 Flory-Huggins 公式 课程思政融入点：了解中国电镜产业发展历史 验证性 实验室内学生 分组实验，每 位同学需要有 详细的热分析 谱图和分析报 告 目标 3 10 Origin 应用及数据处理 杨树颜， 刘啸天 2 掌握 origin 等数据处理软件在科研中的应用。 重点：origin 点线图、柱状图等基本操作； 综合性 线下，学生带 电 脑 当 场 操 作。 目标 2
难点：实验数据处理和分析合计24课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点实验操作预习报告总结报告目标一C11005155目标二C3104055020目标三C81030总计303040100备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第士二条规定，旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。大纲编写时间：2022年8月21日系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。香神泉系（部）主任签名：日期：年8月25日2022备注：5
5 难点：实验数据处理和分析 合计 24 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 预习报告 实验操作 总结报告 目标一 C1 10 0 5 15 目标二 C3 10 40 5 55 目标三 C8 10 0 20 30 总计 30 40 30 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 8 月 21 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2022 年 8 月 25 日 备注：
课程考核评分标准评分标准观测点A(90-100)B(80-89)C(70-79)D(0-69)预习报告按时完成，内容完整、正确，按时完成，内容基本完整，书写延时完成，内容基本完整，未提交或后期补交，内容字迹清晰工整清晰能够辨识不完整，不能辨识（权重0.3）能按要求较完整完成操作，实验基本能按要求进行操作，实操作不规范，实验步骤不实验操作操作规范，步骤合理清晰，在过程安排较为合理，在规定时间验部分步骤安排不合理，完合理，未在规定的时间内规定的时间完成实验（权重0.4）完成实验完成实验成实验时间稍为滞后未提交或后期补交，内容按时完成，内容部分欠缺，按时完成，内容全面，字迹清按时完成，内容基本完整，能够不完整，不能辨识，数据但能够辨识，数据记录、处总结报告晰、工整，数据记录、处理、记录、处理、计算、作图辨识，数据记录、处理、计算、理、计算、作图出现部分错计算、作图正确，对实验结果作图基本正确，对实验结果分析出现大部分错误，未对实（权重0.3）误，对实验结果分析出现部分析合理基本合理验结果进行分析或分析基分错误本全部错误6
6 课程考核评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(80-89) C(70-79) D(0-69) 预习报告 （权重 0.3） 按时完成，内容完整、正确， 字迹清晰工整 按时完成，内容基本完整，书写 清晰 延时完成，内容基本完整， 能够辨识 未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识 实验操作 （权重 0.4） 操作规范，步骤合理清晰，在 规定的时间完成实验 能按要求较完整完成操作，实验 过程安排较为合理，在规定时间 完成实验 基本能按要求进行操作，实 验部分步骤安排不合理，完 成实验时间稍为滞后 操作不规范，实验步骤不 合理，未在规定的时间内 完成实验 总结报告 （权重 0.3） 按时完成，内容全面，字迹清 晰、工整，数据记录、处理、 计算、作图正确，对实验结果 分析合理 按时完成，内容基本完整，能够 辨识，数据记录、处理、计算、 作图基本正确，对实验结果分析 基本合理 按时完成，内容部分欠缺， 但能够辨识，数据记录、处 理、计算、作图出现部分错 误，对实验结果分析出现部 分错误 未提交或后期补交，内容 不完整，不能辨识，数据 记录、处理、计算、作图 出现大部分错误，未对实 验结果进行分析或分析基 本全部错误