《高分子流變學》課程教學大綱

《高分子流變學》教學大綱課程編號：14180044英文名稱：PolymerRheology學分：1.5學時：總學時24學時，其中理論24學時，實踐0學時先修課程：高分子物理、高分子化學、線性代數(shù)、高等數(shù)學課程類別：專業(yè)拓展課程授課對象：高分子材料與工程專業(yè)學生教學單位：紡織服裝學院修讀學期：第7學期一、課程描述和目標簡要說明課程在實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標中的地位、作用，以及課程基本內(nèi)容等?！陡叻肿恿髯儗W》是高分子材料與工程專業(yè)必修課之一，是一門應用性很強的課程。本課程為專業(yè)基礎課。課程的任務是使學生深入認識高分子材料在加工過程中的流動與變形的本質(zhì)及其規(guī)律性，作為建立各種成型加工方法的理論基礎，為學生今后對建立與改善聚合物加工條件、提高產(chǎn)品性能、改進設備參數(shù)提供基本依據(jù)。掌握聚合物的組成和結構及溫度和壓力等因素對聚合物流變性的影響規(guī)律，為高分子材料的加工和制備及材料的改性和結構設計奠定基礎。培養(yǎng)學生提高分析問題、解決問題的能力，鞏固所學專業(yè)知識。本課程以課堂教學為主，對高分子流變學的基本概念、發(fā)展狀況、功能特性等有全面掌握。本課程擬達到的課程目標:闡明本課程在人才培養(yǎng)過程中的地位及作用，明確學生學習本課程后在知識、能力及素質(zhì)發(fā)展等方面應達到的目標。課程目標1：在專業(yè)知識方面，通過學習，要求學生掌握高聚物的組成和結構及溫度和壓力等因素對聚合物流變性的影響規(guī)律，了解主要高分子流變學測量儀器的結構和測量原理，為高分子材料的加工和制備及材料的改性和結構設計奠定知識基礎。課程目標2：在專業(yè)能力方面，提高學生對流變學的基本原理和高分子材料流動與變形的基本行為的分析理解能力，明確高分子材料流動變形行為與經(jīng)典黏性體和彈性體之間的不同之處，提高學生對高分子材料及其制品的設計與研發(fā)能力。課程目標3：在素質(zhì)發(fā)展方面，為學生在今后的學習、工作中奠定關于高分子材料及其制品的設計優(yōu)化、加工工藝及加工設備的選擇與使用的知識基礎，提高學生的邏輯思考能力、分析問題能力以及自主學習能力，使學生具備有關高分子材料在加工過程中的流動與變形的本質(zhì)及規(guī)律性的認知能力。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重指標點1-1.能將數(shù)學、自然科學、工程科學的語言工具用于材料科學與工程問題的表述；課程目標1、2M指標點2-2.能基于相關科學原理和數(shù)學模型方法正確表達材料生產(chǎn)和加工領域復雜工程問題；課程目標1、2M指標點10-1.能就專業(yè)問題，以口頭、文稿、圖表等方式，準確表達自己的觀點，回應質(zhì)疑，理解與業(yè)界同行和社會公眾交流的差異性。課程目標1、2、3M三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1緒論基本要求：了解流變學發(fā)展簡史，明確流變學的研究方法及對物質(zhì)的科學定義；重點：熟悉流變學的研究方法，流變學關于物質(zhì)的定義；難點：掌握流變學關于高分子的定義，高分子材料典型的流變行為。2集中講授課程目標1、22流變學的基本概念基本要求：了解材料發(fā)生各種變形或流動時涉及的基本物理量如應力、應變和應變速率以及彼此在簡單流變過程中的數(shù)學關系，理解廣義的流動與變形的基本力學行為；重點：熟悉流體形變的基本類型，標量、矢量和笛卡爾張量的定義；難點：掌握應力、應變及應變速率張量，本構方程及材料函數(shù)。4集中講授課程目標1、23高分子流體的流變模型基本要求：了解高分子流體典型的流變行為，理解高分子流動與變形的復雜性；重點：熟悉牛頓流體模型，冪律流體模型；難點：掌握冪律流體模型，賓漢塑性流體模型。3集中講授課程目標1、24高分子流體的流動分析基本要求：了解高分子流體在圓管中的壓力流動行為，明確加工過程中宏觀物理量如壓力、轉(zhuǎn)速、流速等與高分子流體黏度間的數(shù)學關系；重點：熟悉高分子流體在圓管中的流動，平行板間的壓力流動；難點：掌握平行板間的拖曳流動。3集中講授課程目標1、25高分子流體流動的影響因素基本要求：了解高分子結構、形態(tài)、壓力等因素對高分子流體流動的影響，明確上述影響因素與高分子流變行為之間的定性和定量關系；重點：熟悉剪切速率、分子量及分子形狀對黏度的影響；難點：掌握黏度的時間依賴性，壓力對黏度的影響。2集中講授課程目標1、26流變儀的基本原理及應用基本要求：了解毛細管流變儀的基本結構、工作原理、測試方法及基本應用，旋轉(zhuǎn)流變儀的基本結構、工作原理及具體應用；重點：熟悉毛細管流變儀的基本結構、工作原理、測試方法及基本應用；難點：掌握旋轉(zhuǎn)流變儀的基本結構、工作原理及基本應用。4集中講授課程目標1、27流體的運動方程及應用基本要求：了解連續(xù)方程、動量方程及能量方程；重點：熟悉聚合物材料加工過程的數(shù)學分析和連續(xù)方程、動量方程及能量方程；難點：掌握聚合物材料加工過程的數(shù)學分析。4集中講授課程目標1、28轉(zhuǎn)矩流變儀基本要求：了解轉(zhuǎn)矩流變儀的基本結構；重點：熟悉轉(zhuǎn)矩流變儀的基本原理及應用；難點：掌握轉(zhuǎn)矩流變儀對高分子材料的研究方法。2集中講授、小組討論課程目標1、2、324注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設計等。四、課程教學方法如集中講授、小組討論等教學方式五、學業(yè)評價和課程考核對本課程所采用的評價和考核方式作具體說明，若并用多種考核方法請列出各項分值的比例。平時作業(yè)、期末考核、課程論文等的方法、內(nèi)容、比例等均應有明確規(guī)定。（一）考核方式及具體要求序號教學環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1平時作業(yè)201020504期末考試10103050課程目標對應分值302050100（二）考核與評價標準1.平時成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時完獨立成所有作業(yè)，體現(xiàn)較好的獨立思考和分析能力，書寫整齊規(guī)范，正確率在90%以上；上課認真聽講，學習通學習時長排名在20%之前，參與討論態(tài)度認真；積極回答問題，積極參與討論與交流、大膽提出和別人不同的問題，大膽嘗試并表達自己的想法。按時完獨立成所有作業(yè)，書寫較整齊清晰、規(guī)范，無抄襲現(xiàn)象，正確率在70-90%；上課認真聽講，學習通學習時長排名在40%之前，參與討論態(tài)度較認真；積極回答發(fā)言，能參與討論與交流、提出和別人不同的問題，能嘗試并表達自己的想法。延遲上交作業(yè)或者未達全部作業(yè)量1/3，或者存在抄襲現(xiàn)象，正確率在60-70%；上課能聽講，學習通學習時長排名在60%之前，有參與討論；能回答發(fā)言，有參與討論與交流；有提出自己的不同看法，并作出嘗試。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；上課無心聽講，學習通學習時長排名在60%之后，極少參與討論；不敢提出和別人不同的問題，不敢嘗試和表達自己的想法。2.章節(jié)測試與評價標準無。3.課程論文考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課程論文較好地撐握查閱資料。使用網(wǎng)絡搜索引擎等工具；結合專業(yè)基礎知識，撰寫5000字以上的綜合報告，內(nèi)容翔實，行文結構合理；對所要求的學習內(nèi)容能進行歸納、總結且條理清楚；且能提出一些問題展開獨立思考。提出解決問題的一些看法、結論。較好地撐握查閱資料。使用網(wǎng)絡搜索引擎等工具；結合專業(yè)基礎知識，撰寫5000字以上的綜合報告，內(nèi)容翔實，行文結構合理；對所要求的學習內(nèi)容能進行歸納、總結且條理清楚；對所學內(nèi)容能提出一些問題展開獨立思考。較好地撐握查閱資料。使用網(wǎng)絡搜索引擎等工具；通過自主學習章節(jié)，結合專業(yè)基礎知識，撰寫3000字以上的綜合報告，內(nèi)容翔實，行文結構合理；對所要求的學習內(nèi)容能進行歸納、總結且條理清楚。較好地撐握查閱資料。使用網(wǎng)絡搜索引擎等工具；通過學習知識點，撰寫的綜合報告，內(nèi)容翔實，行文結構合理。4.期末試卷考核與評