《膜技术》教学大纲课程编号：B04031300课程名称：膜技术英文名称：membranetechnology课程性质：专业限选课学时/学分：32/2考核方式：开卷考试选用教材：膜技术（第二版），王学松，郑领英，化学工业出版社，2013年10月先修课程：高等数学，物理化学，无机非金属材料工艺学，无机材料热工基础后继课程：毕业实习与毕业设计（论文）适用专业及层次：无机非金属材料工程，本科大纲执笔人：闫凤风英大纲审核人：于薛刚一、教学目标膜技术课程是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。本课程主要讲述无机膜的常见制备方法，制备过程的工艺条件对制品的影响和限制，介绍分离用无机膜的表征和分析手段和具体实施方案，并对无机膜用于气体分离和液体分离的应用过程、应用控制及具体应用实例进行简单介绍。通过本课程的学习，使学生达到一下目标：课程目标1：掌握分离用无机膜的制备方法、修饰手段对无机膜结构和性能的影响，掌握无机膜结构、性能的表征方法和手段，可根据具体要求进行无机膜制备方法的选择和改进。能够准确理解无机膜材料在分离领域的优势及使用内涵，理解不同的分离应用对无机膜结构的要求及实现这些要求所采取的手段，理解无机膜的表征手段及其原理、方法。能够运用无机膜知识对不同的分离层次和分离要求设计无机膜的结构特征和制备手段及其表征方法。课程目标2：可根据所学理论知识，来解决无机膜用于气体液体分离应用的实际问题，并能设计合理的解决方案。能够根据所学理论知识，比较分析不同的解决实际问题的途径，选择合理方案和有效途径。准确把握无机膜在液体分离、气体分离机新型分离领域的应用。能够运用无机膜的制备、修饰等手段，对无机1
1 《膜技术》教学大纲 课程编号：B04031300 课程名称：膜技术 英文名称：membrane technology 课程性质：专业限选课 学时/学分：32 /2 考核方式：开卷考试 选用教材：膜技术（第二版），王学松，郑领英，化学工业出版社，2013 年 10 月 先修课程：高等数学，物理化学，无机非金属材料工艺学，无机材料热 工基础 后继课程：毕业实习与毕业设计（论文） 适用专业及层次：无机非金属材料工程，本科 大纲执笔人：闫凤英 大纲审核人：于薛刚 一、教学目标 膜技术课程是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。本课程主要 讲述无机膜的常见制备方法，制备过程的工艺条件对制品的影响和限制，介绍分 离用无机膜的表征和分析手段和具体实施方案，并对无机膜用于气体分离和液体 分离的应用过程、应用控制及具体应用实例进行简单介绍。通过本课程的学习， 使学生达到一下目标： 课程目标 1：掌握分离用无机膜的制备方法、修饰手段对无机膜结构和性能 的影响，掌握无机膜结构、性能的表征方法和手段，可根据具体要求进行无机膜 制备方法的选择和改进。能够准确理解无机膜材料在分离领域的优势及使用内涵， 理解不同的分离应用对无机膜结构的要求及实现这些要求所采取的手段，理解无 机膜的表征手段及其原理、方法。能够运用无机膜知识对不同的分离层次和分离 要求设计无机膜的结构特征和制备手段及其表征方法。 课程目标 2：可根据所学理论知识，来解决无机膜用于气体液体分离应用的 实际问题，并能设计合理的解决方案。能够根据所学理论知识，比较分析不同的 解决实际问题的途径，选择合理方案和有效途径。准确把握无机膜在液体分离、 气体分离机新型分离领域的应用。能够运用无机膜的制备、修饰等手段，对无机
膜用于气体、液体分离的工程问题进行分析和评价，并能初步提出合理的解决方法和实施方案。课程目标3：能够查阅各类手册、文献、专利、行业规范和相应的国家、行业标准，了解无机分离膜的发展动态及气体、液体分离的发展方向和行业需求，解决无机膜制备、表征和应用等方面的实际问题。能够对不同的设计方案进行合理的分析和综合比较，并提出改进方案，体现创新意识。二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展）毕业要求指标点课程目标毕业要求1.：能够将数学、1-4.能够将工程和专业知课程目标1识用于分析材料组成、结自然科学、工程基础和专业知识用于解决无机非金属材料构、性能及应用间的关领域复杂工程问题。系，分析材料服役行为，毕业要求2.：能够应用数学、提出改进方案。2-2.能够运用工程知识自然科学和工程科学的基本课程目标2和专业知识分析无机非原理和无机非金属材料的专业知识，识别、表达、并通过金属材料工程问题的复杂工况，揭示相关问题。文献研究分析无机非金属材料领域复杂工程问题，以获得有效结论。4-1.了解无机非金属材料课程目标3毕业要求4.：了解无机非金属及其相关领域中的新材材料的学科前沿、国内外发展料、新技术的学科前沿、动态和行业需求，能够基于科国内外发展动态和行业学原理并采用科学方法对复需求。杂工程问题开展研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。三、教学基本内容及要求第一章：绪论（支撑课程目标2、3）1.无机膜发展概况2.无机膜的类型3.无机膜的特征2
2 膜用于气体、液体分离的工程问题进行分析和评价，并能初步提出合理的解决方 法和实施方案。 课程目标 3：能够查阅各类手册、文献、专利、行业规范和相应的国家、行业 标准，了解无机分离膜的发展动态及气体、液体分离的发展方向和行业需求，解 决无机膜制备、表征和应用等方面的实际问题。能够对不同的设计方案进行合理 的分析和综合比较，并提出改进方案，体现创新意识。 二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展） 毕业要求 指标点 课程目标 毕业要求 1. ：能够将数学、 自然科学、工程基础和专业知 识用于解决无机非金属材料 领域复杂工程问题。 毕业要求 2.：能够应用数学、 自然科学和工程科学的基本 原理和无机非金属材料的专 业知识，识别、表达、并通过 文献研究分析无机非金属材 料领域复杂工程问题，以获得 有效结论。 毕业要求 4.：了解无机非金属 材料的学科前沿、国内外发展 动态和行业需求，能够基于科 学原理并采用科学方法对复 杂工程问题开展研究，包括设 计实验、分析与解释数据、并 通过信息综合得到合理有效 的结论。 1-4.能够将工程和专业知 识用于分析材料组成、结 构、性能及应用间的关 系，分析材料服役行为， 提出改进方案。 课程目标 1 2-2. 能够运用工程知识 和专业知识分析无机非 金属材料工程问题的复 杂工况，揭示相关问题。 课程目标 2 4-1.了解无机非金属材料 及其相关领域中的新材 料、新技术的学科前沿、 国内外发展动态和行业 需求。 课程目标 3 三、教学基本内容及要求 第一章：绪论（支撑课程目标2、3） 1.无机膜发展概况 2.无机膜的类型 3.无机膜的特征
4.无机膜的应用领域要求学生：能够形成对无机膜技术的总体认识，明确本课程所涉及的主要内容以及无机膜技术对于国民生活和生产的实际意义。教学重点：无机膜的发展史和无机膜的特征教学难点：无机膜的特征第二章：无机膜的制备（支撑课程目标1、2、3）1.引言2.无机膜材料3.无机膜的制备方法4.无机膜的修饰要求学生：能熟练掌握无机膜的各种制备工艺方法，对无机膜固态离子烧结法和溶胶凝胶法制备的工艺条件和影响因素能够熟练掌握。教学重点：无机膜材料分类、无机膜的固态粒子烧结法制备工艺、溶胶-凝胶法制备工艺、薄膜沉积法制备工艺、相分离-沥滤法制备工艺。教学难点：无机膜材料传质机理，固态离子烧结法影响因素，溶胶凝胶法工艺影响因素。第三章：无机膜的表征（支撑课程目标1、2、3）1.无机膜的形貌及元素组成表征2.无机膜的孔结构表征3.多孔无机膜传递及分离特性表征4.无机膜的稳定性与机械性能表征要求学生：能对常规的无机膜性能表征手段及其机理熟练掌握。教学重点：无机膜的形貌表征、孔结构表征。教学难点：无机膜孔结构表征和无机膜传递和分离特性表征第四章：无机膜在气体分离中的应用（支撑课程目标1、3）1.高温高压下无机膜中气体的传递与分离模型2.无机膜在气体分离中的应用要求学生：能够客观认识无机膜在气体分离中的实际应用，并能够利用传递和分离规律对其传递和分离效果进行评价。教学重点：气体膜分离条件、无机膜中气体传递和分离规律教学难点：无机膜中的气体传递和分离规律3
3 4.无机膜的应用领域 要求学生：能够形成对无机膜技术的总体认识，明确本课程所涉及的主要内 容以及无机膜技术对于国民生活和生产的实际意义。 教学重点：无机膜的发展史和无机膜的特征 教学难点：无机膜的特征 第二章：无机膜的制备（支撑课程目标1、2、3） 1.引言 2.无机膜材料 3.无机膜的制备方法 4.无机膜的修饰 要求学生：能熟练掌握无机膜的各种制备工艺方法，对无机膜固态离子烧结 法和溶胶凝胶法制备的工艺条件和影响因素能够熟练掌握。 教学重点：无机膜材料分类、无机膜的固态粒子烧结法制备工艺、溶胶-凝胶 法制备工艺、薄膜沉积法制备工艺、相分离-沥滤法制备工艺。 教学难点：无机膜材料传质机理，固态离子烧结法影响因素，溶胶凝胶法工 艺影响因素。 第三章：无机膜的表征（支撑课程目标1、2、3） 1.无机膜的形貌及元素组成表征 2.无机膜的孔结构表征 3.多孔无机膜传递及分离特性表征 4.无机膜的稳定性与机械性能表征 要求学生：能对常规的无机膜性能表征手段及其机理熟练掌握。 教学重点：无机膜的形貌表征、孔结构表征。 教学难点：无机膜孔结构表征和无机膜传递和分离特性表征 第四章：无机膜在气体分离中的应用（支撑课程目标1、3） 1.高温高压下无机膜中气体的传递与分离模型 2.无机膜在气体分离中的应用 要求学生：能够客观认识无机膜在气体分离中的实际应用，并能够利用传递 和分离规律对其传递和分离效果进行评价。 教学重点：气体膜分离条件、无机膜中气体传递和分离规律 教学难点：无机膜中的气体传递和分离规律
第五章：无机膜在液体过滤和分离中的特性和应用（支撑课程目标2、3）1.液体膜过滤中影响渗透通量和分离的现象2.微滤3.超滤4.膜的反冲洗与再生5.无机膜液体过滤和分离中的应用要求学生：能够运用液体在无机膜中传递和分离过程中的规律客观认识和评价实际应用。教学重点：影响膜过滤的因素、改进或提高膜过滤效率的技术及其原理教学难点：微滤和超滤机理、错流过滤、无机膜的反冲洗和再生。四、教学安排（学时数48）1、教学环节安排课程目标（毕业要求指标采用的教学环节具体知识与能力要求点)能够将工程和专业知识用于分析材料组成、结课堂授课、讨论课、课程目标1（指标点1-4）构、性能及应用间的关作业系，分析材料服役行为，提出改进方案。能够运用工程知识和专课堂授课、讨论课、业知识分析无机非金属自学、文献检索、作课程目标2（指标点2-2）材料工程问题的复杂工业况，揭示相关问题。了解无机非金属材料及其相关领域中的新材课堂授课、讨论课、课程目标3（指标点4-1）料、新技术的学科前自学、文献检索沿、国内外发展动态和行业需求。4
4 第五章：无机膜在液体过滤和分离中的特性和应用（支撑课程目标2、3） 1.液体膜过滤中影响渗透通量和分离的现象 2.微滤 3.超滤 4.膜的反冲洗与再生 5.无机膜液体过滤和分离中的应用 要求学生：能够运用液体在无机膜中传递和分离过程中的规律客观认识和评 价实际应用。 教学重点：影响膜过滤的因素、改进或提高膜过滤效率的技术及其原理 教学难点：微滤和超滤机理、错流过滤、无机膜的反冲洗和再生。 四、教学安排（学时数48） 1、教学环节安排 课程目标（毕业要求指标 点） 具体知识与能力要求 采用的教学环节 课程目标1（指标点1-4） 能够将工程和专业知识 用于分析材料组成、结 构、性能及应用间的关 系，分析材料服役行 为，提出改进方案。 课堂授课、讨论课、 作业 课程目标2（指标点2-2） 能够运用工程知识和专 业知识分析无机非金属 材料工程问题的复杂工 况，揭示相关问题。 课堂授课、讨论课、 自学、文献检索、作 业 课程目标3（指标点4-1） 了解无机非金属材料及 其相关领域中的新材 料、新技术的学科前 沿、国内外发展动态和 行业需求。 课堂授课、讨论课、 自学、文献检索
2、学时安排学时分配教学内容自学课堂授课讨论课2绪论14 1无机膜的制备51无机膜的表征12无机膜在气体分离中的应用无机膜在液体过滤和分离中131的特性和应用42总计26五、课程考核方案1、各部分考核权重考核方式或途径考核权重平时表现10%作业20%70%期末考试总计100%2、评分标准（1）平时表现：出勤率、上课态度、上课回答问题、上课参与讨论等情况，按百分制评分，总评后折算成10分。得分完成情况上课出勤率高，无旷课现象，上课态度非常认真，熟练运用知识，正确回答问题，积极参与讨论，能正确阐明自己的观点和想法，能积极与其他同90-100分学合作、交流，共同解决问题。5
5 2、学时安排 教学内容 学时分配 课堂授课 讨论课 自学 绪论 2 无机膜的制备 14 1 无机膜的表征 5 1 无机膜在气体分离中的应用 2 1 1 无机膜在液体过滤和分离中 的特性和应用 3 1 1 总计 26 4 2 五、课程考核方案 1、各部分考核权重 考核方式或途径 考核权重 平时表现 10% 作业 20% 期末考试 70% 总计 100% 2、评分标准 （1）平时表现：出勤率、上课态度、上课回答问题、上课参与讨论等 情况，按百分制评分，总评后折算成10分。 完成情况 得分 上课出勤率高，无旷课现象，上课态度非常认真，熟练运用知识，正确回 答问题，积极参与讨论，能正确阐明自己的观点和想法，能积极与其他同 学合作、交流，共同解决问题。 90-100分