1 《无机非金属材料工学》教学大纲 课程名称： 无机非金属材料工学 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称： Scientific and Engineering Principles for Manufacture of Inorganic non-metallic Materials 总学时/周学时/学分：48/3/3 其中实验/实践学时：0 先修课程： 物理化学、材料化学、无机化学、材料科学与工程基础 后续课程支撑： 毕业设计（论文） 授课时间： 1-16 周，周三，5-7 节 授课地点：松山湖校区 7B-206 授课对象： 2019 材科 1 班；2019 材科 2 班 开课学院： 材料科学与工程 任课教师姓名/职称： 陈敏/讲师 答疑时间、地点与方式：课前、课间和课后答疑；微信答疑；周一到周三 4B210 面对面答疑； 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：潘志华、胡秀兰等.《无机非金属材料工学》，北京：化学工业出版社，2016 教学参考资料： 谢俊林等.《无机非金属材料工学》，北京：化学工业出版社，2011 陈照峰，张中伟主编.《无机非金属材料学》，西北工业大学出版，2010 课程简介： 无机非金属材料工学是材料类专业中一门重要的专业核心课程。通过本课程的学习，能掌握无机非金属材料（包括陶瓷、玻璃、耐火材料、水泥及 其它胶凝材料）的生产过程原理、生产工艺过程中的共性、特点及产品性能以及生产过程中工艺的变化规律和特点，从而深入了解无机非金属材料的组 成、结构、性能之间联系，以及生产原理与工艺因素等相关理论和应用，为解决在材料生产过程中遇到各类问题打下坚实的基础。并能够运用所学基础 知识和基本原理解决无机非金属材料生产工艺过程中的复杂工程问题。为参加生产实践及科学研究作好必要的准备。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：
2 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） 掌握无机非金属材料从原料、粉体制备、成型、脱水干燥、 烧成到成品的工艺流程及基本原理；了解成品材料性能的 影响因素。 C1. 具有运用数学和化学、材料学、物 理学等自然科学基础知识和材料工程 专业知识的能力 C1. 具有运用数学和化学、材料学、物理学等自然 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） 能够调控材料的组成、结构、工艺和性能，并对其影响因 素进行综合分析，具有解决材料在各工艺过程中涉及复杂 工程问题的能力；学会将理论知识与实际生产过程的对应 和结合。 C3. 设计/开发解决方案：能够设计针对 材料科学与工程领域复杂工程问题的解 决方案，设计满足特定需求的系统、单元 （部件）或工艺流程，并能够在设计环节 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 C3. 设计/开发解决方案：能够设计针对材料科学与工 程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求 的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环 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（素质目标） 培养学生积极进取、崇尚科学的学习态度和思想意识；了 解无机非金属材料实际应用现状和科学研究方向，及其对 经济、社会发展和环境的影响。 C7. 环境和可持续发展：能够理解和评价 针对材料科学与工程领域相关复杂工程 问题的专业工程实践对环境、社会可持续 发展的影响 C7. 环境和可持续发展：能够理解和评价针对材料科 学与工程领域相关复杂工程问题的专业工程实践对环 境、社会可持续发展的影响 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式/ 线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标
3 1 绪论及原料 陈敏 3 无机非金属材料的内涵、种类、实际应 用与发展趋势；生产过程的共性；粘土 质原料、石英质原料、长石质原料的组 成；粘土的工艺性质（重点）；无机非 金属材料生产过程的个性（难点）。 课程思政融入点：介绍一类粘土质原料 观音土，大饥荒时期人们吃“土”缓解饥 饿，而在共产党领导下，我国再也没有 人需要食土果腹；也因袁隆平老先生的 伟大贡献，减少了世界范围内的饥饿人 群。培养学生坚定共产党领导的信念， 以及学习袁隆平潜心科研的治学态度。 线上 课 堂 讲 授、小组 讨论 课后作业：无机非 金属材料共性与个 性、原料相关习题 课程思政作业：自 行观看电影《1942》 及视频《共和国英 雄》第十三期：袁 隆平，写心得体会 （不少于 500 字） 目标 3 2 粉体制备、陶瓷成 型 陈敏 3 原料预处理-粉碎-分级工艺方法；陶瓷注 浆成型、可塑成型、压制成型工艺过程 和设备（重点）；球磨机中研磨体运动 分析（难点）。 线上 课 堂 讲 授、小组 合作学习 课后作业：各陶瓷 成型工艺对比的相 关习题 目标 1 3 陶瓷干燥及烧成 陈敏 3 陶瓷干燥方式和过程，烧成中的物理化 学变化（重点）；陶瓷烧成方法和设备； 烧成中各参数对产品性能的影响关系 （难点）。 课程思政融入点：从不同烧成工艺、烧 成设备/方法等的对比，引出节能降耗的 线上 课堂讲授 课后作业：干燥和 烧成相关概念和分 析 目标 1
4 重要意义，对我国陶瓷产业国际竞争力 的影响。 4 釉料色料及玻璃组 成、结构 陈敏 3 釉料的种类、作用、性质与施釉方式； 色料的分类与制备；玻璃的组成、结构 （重点）；玻璃的结构学说（难点）。 线上 课堂讲授 课后作业：玻璃组 成的相关习题 目标 1 5 玻璃性质、原料与 配合料 陈敏 3 玻璃的性质（重点）；原料的种类；配 合料的计算（难点） 线上 课堂讲授 课后作业：玻璃性 质、原料的相关习 题 目标 1 6 玻璃生产 陈敏 3 熔制的过程及影响因素（重点）；玻璃 的缺陷；成型方法；应力与退火；熔制 过程与成品性能、缺陷间的关系（难点）。 线上 课 堂 讲 授、小组 讨论 课后作业：玻璃生 产过程的相关习题 目标 2 7 陶瓷的坯料配制 陈敏 3 坯体组成的表示方法（重点） 坯料配制的计算（难点）。 线下 课 堂 讲 授、小组 合作学习 课后作业：坯料配 制计算题 目标 2 8 特种玻璃 陈敏 3 特种玻璃的分类、应用（重点）；特种 玻璃的发展（难点）。 线下 课 堂 讲 授、小组 合作学习 课后作业：特种玻 璃相关习题 目标 2 9 耐火材料简介及高 温使用性能 陈敏 3 耐火材料的组成、组成与结构（重点）； 高温使用性质（难点）。 线下 课堂讲授 课后作业：耐火材 料高温使用性能相 关习题 目标 1 10 耐火材料生产过程 陈敏 3 性能、生产流程、品种（重点）；耐火 线下 课 堂 讲 课后作业：耐火材 目标 2
5 材料耐火度的概念、测定和意义（难点）。 授、小组 讨论 料生产相关习题 11 耐火材料的品种与 性能 陈敏 3 耐火材料品种分类（重点）；不同耐火 材料生产过程的物理化学原理（难点）。 线下 课 堂 讲 授、小组 合作学习 课后作业：耐火材 料品种及性能相关 习题 目标 2 12 凝胶材料概述及硅 酸盐水泥熟料 陈敏 3 凝胶材料概念、分类（重点）；硅酸盐 水泥熟料的化学、矿物组成（难点）。 课程思政融入点：从水泥材料的产量及 消耗量，介绍我国超快发展的基建形势， 激发学生的自豪感和为国家发展贡献自 己力量的热情。 线下 课堂讲授 课后作业：胶凝材 料定义、分类及硅 酸盐水泥熟料相关 习题 目标 1 13 硅酸盐水泥的原料 与熟料煅烧 陈敏 3 熟料的煅烧，硅酸盐水泥生产用原料（重 点）；熟料主要矿物的特性（难点）。 线下 课堂讲授 课后作业：水泥原 料、熟料组成相关 习题 目标 1 14 硅酸盐水泥的水化 与硬化 陈敏 3 主要矿物的水化反应及特点（重点）、 主要矿物的硬化过程及影响因素（难点） 线下 课堂讲授 课后作业：水泥水 化、硬化相关习题 目标 2 15 硅酸盐水泥的性能 与应用 陈敏 3 硅酸盐水泥品种与对应的应用；细度、 强度、标准稠度、水化热、凝结时间、 体积安定性的定义、意义及影响因素（重 点）。 线下 课 堂 讲 授，小组 合作学习 课后作业：水泥性 能相关习题 目标 2 16 课程总结 陈敏 3 章节重点的复习和串联，有助于学生建 立知识网络（重点）；课程的拓展，实 线下 课堂讲授 课后作业：实际生 目标 3