《专业综合设计实验2》教学大纲课程类别（必修/选修）：必修课程名称：专业综合设计实验2课程英文名称：ComprehensiveDesignExperimentsofPolymer2总学时/周学时/学分：28/14/1.5其中实验/实践学时：28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：高分子助剂、聚合物成型加工授课时间：第八周周一1-8节，周二1-8节授课地点：机电楼12E503第九周周一1-8节，周二1-4节。授课对象：2017级高分子材料与工程专业1、2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：杨树颜副研究员答疑时间、地点与方式：第九周周三，机电楼12E503，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2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
《专业综合设计实验 2》教学大纲 课程名称：专业综合设计实验 2 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Comprehensive Design Experiments of Polymer 2 总学时/周学时/学分：28/14/1.5 其中实验/实践学时：28 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：高分子助剂、聚合物成型加工 授课时间：第八周周一 1-8 节，周二 1-8 节； 第九周周一 1-8 节，周二 1-4 节。 授课地点：机电楼 12E503 授课对象：2017 级高分子材料与工程专业 1、2 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 答疑时间、地点与方式：第九周周三，机电楼 12E503，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 2 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
请程教掌自标及对单业要求标点的支：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1（知识目标）：能将数学、自然科学、工程科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、工艺设计等全学的语言工具用于高分子材料C1.具有运用数学和化学、材料学、生物学、物理学、力学等方面形成解决材料制备问题的思路：掌握官能团的特与工程领域复杂工程问题的表自然科学基础知识和材料工程专业知识的能力：述。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。目标2（能力目标）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、分析测试技术能够独立设计实验方案，正确的运用等：能正确使用仪器设备，掌握合成及测试原C2.具有功能材料设计与实施实验方案，数据分析、信息综合操作实验装置，安全开展工程理：能独立撰写设计说明，准确分析和讨论实验结果：等能力：相关的实验。通过实验增养学生良好的实验系养，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。目标3（素质目标）具有自主学习的能力，包括对C8.理解专业伦理及社会责任，具有较好的人文艺术和社会科培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究技术问题的理解能力，归纳总学素养，较强的社会责任感和良好的工程职业道德，能够在工科学的学习态度和思想意识：养成理论联系实际、科结的能力和提出问题的能力程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行社会责任。学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。等
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（知识目标）： 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。 能将数学、自然科学、工程科 学的语言工具用于高分子材料 与工程领域复杂工程问题的表 述。 C1. 具有运用数学和化学、材料学、生物学、物理学、力学等 自然科学基础知识和材料工程专业知识的能力； 目标 2（能力目标） 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。 能够独立设计实验方案，正确 操作实验装置，安全开展工程 相关的实验。 C2. 具有功能材料设计与实施实验方案，数据分析、信息综合 等能力； 目标 3（素质目标） 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。 具有自主学习的能力，包括对 技术问题的理解能力，归纳总 结的能力和提出问题的能力 等。 C8. 理解专业伦理及社会责任，具有较好的人文艺术和社会科 学素养，较强的社会责任感和良好的工程职业道德，能够在工 程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行社会责任
实践教学进程表项目类型教学教学内容（重点、难点、课程思政学生学习预期成支撑课程目周次（验证/综实验项目名称授课教师 学时果标融入点）方式合/设计）1.掌握自由基聚合的理论知掌握自由基聚合原理，巩固药品称识和实践操作量、温度控制、回流等实验操作。现场讲解和指导，学生技能须完成实验预习报告、重点：自由基聚合原理2.掌握综合目标1丙烯酸酯的聚合杨树颜实验报告。实验报告须8周3.培养学生在难点：实验温度精准控制。目标2实验过程中养有详细的实验记录和课程思政融入点：了解自由基聚合成主动思考、实验结果分析。提出的历史：除了自由基聚合，高科学严谨、认分子合成还有那些聚合方法真细致的实验态度掌握样品的前处理、红外光谱分析1.掌握红外光谱基本测试原法基本原理和使用方法。实验室内学生分组测红外光谱法测定聚合理和实验操作重点：红外光谱具体操作技巧目标28周杨树颜验证性试，每位同学需要有详4物的结构难点：红外光谱基团归属分析2.掌握分析红目标3细的官能团分析报告课程思政融入点：了解红外光谱与外光谱的基本方法X射线衔射谱的区别聚合物的胶黏性质实验对合成的聚合物胶水的黏合性能1.了解制备胶学生分组，提前布置任目标1和橡胶复合材料配方设8周杨树颜4黏剂的基本方有所了解。分析和点评学生自主设验证性务要求，学生需查阅资目标3计分析法料，提出目前存在间计的橡胶复合材料配方
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） 学生学习预期成 果 项目类型 （验证/综 合/设计） 教学 方式 支撑课程目 标 8 周 丙烯酸酯的聚合 杨树颜 8 掌握自由基聚合原理，巩固药品称 量、温度控制、回流等实验操作。 重点：自由基聚合原理 难点：实验温度精准控制。 课程思政融入点：了解自由基聚合 提出的历史；除了自由基聚合，高 分子合成还有那些聚合方法 1. 掌握自由基 聚合的理论知 识和实践操作 技能 2.掌握 3. 培养学生在 实验过程中养 成主动思考、 科学严谨、认 真细致的实验 态度 综合 现场讲解和指导，学生 须完成实验预习报告、 实验报告。实验报告须 有详细的实验记录和 实验结果分析。 目标 1 目标 2 8 周 红外光谱法测定聚合 物的结构 杨树颜 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 1. 掌握红外光 谱基本测试原 理和实验操作 2. 掌握分析红 外光谱的基本 方法 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 目标 3 8 周 聚合物的胶黏性质实验 和橡胶复合材料配方设 计分析 杨树颜 4 对合成的聚合物胶水的黏合性能 有所了解。分析和点评学生自主设 计的橡胶复合材料配方。 1. 了解制备胶 黏剂的基本方 法 验证性 学生分组，提前布置任 务要求，学生需查阅资 料，提出目前存在问 目标 1 目标 3
重点：自由基聚合制备胶黏剂和橡12.掌握橡胶复题、解决问题方法，完合材料配方设成橡胶复合材料配方胶复合材料制备方法难点：胶黏性验证和橡胶复合材料计的基本原则设计。现场讲解，点评学生配方设计中存在配方设计需要注意问融问题，并修改。现场指导，按照上节课掌握橡胶助剂作用、助剂添加顺点评并修改的学生配序、硫化时间的确定以及硫化胶的1.熟悉橡胶配制备、硫化交联机理。方设计中各种方设计，学生按照前期助剂的使用原查阅资料和设计好的目标2重点：了解橡胶硫化交联原理橡胶复合材料的制备9周杨树颜综合9则配方分组实施，分别制目标3难点：橡胶复合材料制备过程2.掌握橡胶加备各组设计好的橡胶课程思政融入点：了解橡胶使用历工的工艺流程配方，验证实验目的是史和硫化发现史否可行。掌握橡胶测试样条的制备方法和1.掌握高分子测试方法。了解热分析基本原理，复合材料的力掌握聚合物的玻璃化转变温度、耐学测试方法热性能等的影响因素。2.掌握热分析橡胶复合材料力学性现场讲解，引导学生如目标1重点：对复合材料应力-应变曲线9周杨树颜验证原理和样品前1能和热分析测试目标2何分析测试结果的绘制和分析、热分析样品的前处处理对测试性理能的影响难点：哑铃型样条的制备、仪器设3.掌握用origin面图和备操作：热分析数据的分析
重点：自由基聚合制备胶黏剂和橡 胶复合材料制备方法 难点：胶黏性验证和橡胶复合材料 配方设计需要注意问题 2. 掌握橡胶复 合材料配方设 计的基本原则 题、解决问题方法，完 成橡胶复合材料配方 设计。现场讲解，点评 学生配方设计中存在 问题，并修改。 9 周 橡胶复合材料的制备 杨树颜 8 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 1. 熟悉橡胶配 方设计中各种 助剂的使用原 则 2. 掌握橡胶加 工的工艺流程 综合 现场指导，按照上节课 点评并修改的学生配 方设计，学生按照前期 查阅资料和设计好的 配方分组实施，分别制 备各组设计好的橡胶 配方，验证实验目的是 否可行。 目标 2 目标 3 9 周 橡胶复合材料力学性 能和热分析测试 杨树颜 4 掌握橡胶测试样条的制备方法和 测试方法。了解热分析基本原理， 掌握聚合物的玻璃化转变温度、耐 热性能等的影响因素。 重点：对复合材料应力-应变曲线 的绘制和分析、热分析样品的前处 理 难点：哑铃型样条的制备、仪器设 备操作；热分析数据的分析。 1. 掌握高分子 复合材料的力 学测试方法 2. 掌握热分析 原理和样品前 处理对测试性 能的影响 3. 掌握用 origin 画图和 验证 现场讲解，引导学生如 何分析测试结果 目标 1 目标 2
课程思政融入点：了解聚合物热分对测试结果进析在工业生产中的应用行分析的方法合计：28课程考核评价依据及成绩比例（%）序号课程目标考核内容权重(%)预习报告实验报告和结果分析1.自由基聚目标1（知识目标）：合原理掌握材料制备的基本方法，从面对问题、2.橡胶配方分析问题、确定思路、技术工艺比选、设计的基本实验设计、工艺设计等全方面形成解决20原则10301材料制备问题的思路：掌握官能团的特3.聚合物复征红外光谱、聚合物材料的热分析等相合材料力学关知识，并且能够对所得到的谱图进行性能测试和解析。热分析方法目标2（能力目标）1.丙烯酸酯具备独立设计材料工程综合性实验的能聚合实验操作力，包括实验方法的确定、实验材料与2103040仪器的准备、分析测试技术的运用等：2.橡胶复合能正确使用仪器设备，掌握合成及测试材料配合方原理：能独立撰写设计说明，准确分析案制定和讨论实验结果：通过实验培养学生良3.橡胶复合
课程思政融入点：了解聚合物热分 析在工业生产中的应用 对测试结果进 行分析的方法 合计： 28 课程考核 序号 课程目标 考核内容 评价依据及成绩比例（%） 权重（%） 预习报告 实验报告和结果分析 1 目标 1（知识目标）： 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。 1. 自由基聚 合原理 2. 橡胶配方 设 计 的基 本 原则 3. 聚合物复 合 材 料力 学 性 能 测试 和 热分析方法 10 20 30 2 目标 2（能力目标） 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 1. 丙烯酸酯 聚 合 实验 操 作 2. 橡胶复合 材 料 配合 方 案制定 3. 橡胶复合 10 30 40
材料的制备好的实验素养，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1.自主查阅文献、分析存目标3（素质目标）在问题、提出培养学生具有主动参与、积极进取、崇解决问题实尚科学、探究科学的学习态度和思想意3验方案102030识：养成理论联系实际、科学严谨、认2.独立完成真细致、实事求是的科学态度和职业道实验结果画德。图和分析报告合计3070100注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》大纲编写时间：2020.08.31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。美交创h系（部）主任签名：日期：2020年9月4日
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。 材料的制备 3 目标 3（素质目标） 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。 1. 自主查阅 文献、分析存 在问题、提出 解决问题实 验方案 2. 独立完成 实验结果画 图和分析报 告 10 20 30 合计 30 70 100 注：各类考核评价的具体评分标准见《附录：各类考核评分标准表》 大纲编写时间：2020.08.31 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：2020 年 9 月 4 日
附录：各类考核评分标准表预习报告评分标准评分标准权重教学目标要求(%)80-8990-10060-790-59目标1（知识目标）：概念清楚，预概念比较概念基本概念不太清习报告认真，清楚，预习清楚，书写楚，书写掌握材料制备的基本方草。法，从面对问题、分析问书写清晰。报告比较基本清晰。认真，书写题、确定思路、技术工艺比选、实验设计、工艺设比较清晰。计等全方面形成解决材10料制备问题的思路；掌握官能团的特征红外光谱、11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。（支撑毕业要求指标点C1)目标2概念清楚，预概念基本概念不太清概念比较习报告认真，清楚，预习清楚，书写楚，书写具备独立设计材料工程草。书写清晰。报告比较基本清晰。综合性实验的能力，包括认真，书写实验方法的确定、实验材比较清晰。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10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。（支撑毕业要求指标点C2）。概念清楚，预概念比较概念不太清概念基本目标3：10习报告认真，清楚，预习清楚，书写楚，书写濠培养学生具有主动参与、报告比较
附录：各类考核评分标准表 预习报告评分标准 教学目标要求 评分标准 权重 90-100 80-89 60-79 0-59 （%） 目标 1（知识目标）： 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。 （支撑毕业要求指标点 C1） 概念清楚，预 习报告认真， 书写清晰。 概念比较 清楚，预习 报 告 比 较 认真，书写 比较清晰。 概念基本 清楚，书写 基本清晰。 概念不太清 楚，书写潦 草。 10 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。（支撑 毕业要求指标点 C2）。 概念清楚，预 习报告认真， 书写清晰。 概念比较 清楚，预习 报 告 比 较 认真，书写 比较清晰。 概念基本 清楚，书写 基本清晰。 概念不太清 楚，书写潦 草。 10 目标 3： 培养学生具有主动参与、 概念清楚，预 习报告认真， 概念比较 清楚，预习 报 告 比 较 概念基本 清楚，书写 概念不太清 楚，书写潦 10
基本清晰。草。积极进取、崇尚科学、探书写清晰。认真，书写比较清晰。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。（支撑毕业要求指标点C8）。实验报告和结果分析评分标准评分标准权重教学目标要求(%)80-8990-10060-790-59目标1（知识目标）：实验结果分实验结果实验结果实验结果分析准确，图表分析比较分析基本掌握材料制备的基本方析错误，答准确，图表题错误。法，从面对问题、分析问清晰，专业词清楚，图表题、确定思路、技术工艺汇准确，答题齐全，答题较为齐全，比选、实验设计、工艺设正确。比较正确。答题基本正确。计等全方面形成解决材20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。（支撑毕业要求指标点C1)目标2：实验结果分实验结果实验结果实验结果分析准确，图表分析比较分析基本析错误，答具备独立设计材料工程清晰，专业词准确，图表清楚，图表题错误。综合性实验的能力，包括汇准确，答题齐全，答题较为齐全，实验方法的确定、实验材正确。答题基本比较正确。料与仪器的准备、分析测30正确。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
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。（支撑毕业要 求指标点 C8）。 书写清晰。 认真，书写 比较清晰。 基本清晰。 草。 实验报告和结果分析评分标准 教学目标要求 评分标准 权重 90-100 80-89 60-79 0-59 （%） 目标 1（知识目标）： 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。 （支撑毕业要求指标点 C1） 实验结果分 析准确，图表 清晰，专业词 汇准确，答题 正确。 实验结果 分 析 比 较 准确，图表 齐全，答题 比较正确。 实验结果 分 析 基 本 清楚，图表 较为齐全， 答题基本 正确。 实验结果分 析错误，答 题错误。 20 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 实验结果分 析准确，图表 清晰，专业词 汇准确，答题 正确。 实验结果 分 析 比 较 准确，图表 齐全，答题 比较正确。 实验结果 分 析 基 本 清楚，图表 较为齐全， 答题基本 正确。 实验结果分 析错误，答 题错误。 30
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。（支撑毕业要求指标点C2）。目标3：实验结果分实验结果实验结果实验结果分析准确，图表分析比较分析基本析错误，答培养学生具有主动参与、清晰，专业词准确，图表清楚，图表题错误。积极进取、崇尚科学、探汇准确，答题齐全，答题较为齐全，究科学的学习态度和思正确。比较正确。答题基本20想意识：养成理论联系实正确。际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。（支撑毕业要求指标点C8）
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。（支撑 毕业要求指标点 C2）。 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。（支撑毕业要 求指标点 C8）。 实验结果分 析准确，图表 清晰，专业词 汇准确，答题 正确。 实验结果 分 析 比 较 准确，图表 齐全，答题 比较正确。 实验结果 分 析 基 本 清楚，图表 较为齐全， 答题基本 正确。 实验结果分 析错误，答 题错误。 20