高分子材料已经成为作为新材料的主力军,体积用量已经超过材料总量的60%。无论是工业、农业和交通运输,也无论是航天、航空和现代国防,到处都可以看到高分子材料的身影。对于现代工程研究人员而言,更轻、更韧、功能更多样化的新型材料的出现,使得设计者能从传统材料的选择和制造的束缚中解放出来,给产品设计提供新的条件,给设计的飞跃式发展带来新的可能,从而产生新的设计风格、新的产品结构和新的功能。
本课程从设计者的角度为现代工程设计人员介绍高分子材料的品种与性能,重视产品工业设计中高分子材料的性能选用与设计实例,切实的满足他们的需要,拓宽他们的设计思路。本课程教学内容包括高分子化学与物理的基础理论中从合成条件、微观结构分析高分子材料结构与性能关系的方法和基本规律;主要品种高分子材料的结构与性能特点、应用领域和改性方式及思路,培养他们根据应用目标正确选用材料的基本能力;促进学生构建完整的高分子材料理论及应用的知识体系,为其在科学研究和产品设计中应用和研究高分子材料奠定基础。
材料是物质、设计是意念、制造是途径,应用是目的。对于现代工程研究人员而言,更轻、更韧、功能更多样化的新型材料的出现,使得设计者从传统材料的选择和制造的束缚中解放出来。设计者主动学习高分子材料的基本知识,了解高分子材料的品种和性能,并在他们的设计中渐渐地有意识地引入高分子材料的概念,将有助于提高和扩展他们的水平,为其各类工程设计提供一些解决困难的新方法,并赋予这些设计新的理念。
本课程评分要求按时完成所有教学视频、课件的网络学习,并在此基础上完成相应知识点的随堂测验,积极参与课程讨论,及时完成单元测验和单元作业,以及最终的课程考试;其中单元测验占40%,单元作业占20%,考试占40%。课程完成后暂无证书发放。
总的来讲,《高分子:产品设计新灵感》是一门通识教育课。根据自然科学通识教育课程内容的引导性、整合性、创新性的要求,在课程设计上更侧重于教学内容的入门与引导、跨学科知识融合的理念与方法、配合教育内容的教学方式的创新与改进,而不设置过多难点。对于没有化学或者材料基础的学生,不刻意强调基础理论的掌握,旨在达到启发学生了解不同学科的智慧境界和思维方式,提高创新创业的实践能力的目的。
董炎明,奇妙的高分子世界,北京:化学工业出版社,2011;
车剑飞,黄洁文,杨娟,复合材料及其工程应用,北京:机械工业出版社,2006;
樊新民,车剑飞,工程塑料及其应用,北京:机械工业出版社,2017。
陈根,塑料之美:造型·结构·质感,北京:电子工业出版社, 2010
李津,产品设计材料与工艺,北京:清华大学出版社, 2018