无机非金属材料工程专业教学大纲教学单元C1：固体表面与界面（4学时）教学目标：掌握固体的特征、表面结构和界面行为教学内容：C1-1固体的表面和界面C1-2晶界C1-3陶瓷的界面C1-4复合材料的界面重点：掌握固体材料对称性、有序性，周期性的概念：无序结构的基本特征；非晶体的玻璃化转变：陶瓷、复合材料的表界面的特征与行为。难点：固体表面能的定义及计算方法，表界面对材料性能的影响及新材料的开发。教学单元C2：相平衡（14学时）教学目标：掌握多相体系物质状态随温度、压力及组分浓度等因素变化而改变的规律教学内容：C2-1相平衡的基本概念C2-2相平衡的研究方法C2-3单元系统相图及其应用C2-4二元系统相图类型和规则C2-5二元相图及应用C2-6三元系统相率及组成表示C2-7三元系统相图规则C2-8三元相图类型C2-9三元系统相图应用重点：单元系统相图：具有同质多晶转变、可逆和不可逆的多晶转变、SiO2、ZrO2相图：二元系统相图：具有低共熔点、生成（不）一致熔融化合物、形成（不）连续固溶体、固相中有化合物形成或分解、具有多晶转变、具有液相分层的二元系统相图。二元系统相图的应用，CaO-SiO2系统、AlO3-SiOz系统：三元系统相图：三元系统的表示方法、判读三元相图的重要规则、具有一个低共熔点、生成一个（不）一致熔融二元化合物的三元系统：析晶过程的表达。难点：二元系统相图的应用、三元系统相图的应用、析晶路线的书写与表达。教学单元C3：扩散（5学时）教学目标：掌握扩散的基本规律，深入地认识材料性质，合理地制备和生产教学内容：C3-1扩散的基本特点及扩散方程C3-2扩散的推动力C3-3扩散机制和扩散系数24
无机非金属材料工程专业教学大纲 24 教学单元 C1：固体表面与界面（4 学时） 教学目标：掌握固体的特征、表面结构和界面行为 教学内容： C1-1 固体的表面和界面 C1-2 晶界 C1-3 陶瓷的界面 C1-4 复合材料的界面 重点：掌握固体材料对称性、有序性，周期性的概念；无序结构的基本特征；非晶体的 玻璃化转变；陶瓷、复合材料的表界面的特征与行为。 难点：固体表面能的定义及计算方法，表界面对材料性能的影响及新材料的开发。 教学单元 C2：相平衡（14 学时） 教学目标：掌握多相体系物质状态随温度、压力及组分浓度等因素变化而改变的规律 教学内容： C2-1 相平衡的基本概念 C2-2 相平衡的研究方法 C2-3 单元系统相图及其应用 C2-4 二元系统相图类型和规则 C2-5 二元相图及应用 C2-6 三元系统相率及组成表示 C2-7 三元系统相图规则 C2-8 三元相图类型 C2-9 三元系统相图应用 重点：单元系统相图：具有同质多晶转变、可逆和不可逆的多晶转变、SiO2、ZrO2相图； 二元系统相图：具有低共熔点、生成（不）一致熔融化合物、形成（不）连续固溶体、固相 中有化合物形成或分解、具有多晶转变、具有液相分层的二元系统相图。二元系统相图的应 用，CaO-SiO2系统、Al2O3-SiO2系统；三元系统相图：三元系统的表示方法、判读三元相图 的重要规则、具有一个低共熔点、生成一个（不）一致熔融二元化合物的三元系统；析晶过 程的表达。 难点：二元系统相图的应用、三元系统相图的应用、析晶路线的书写与表达。 教学单元 C3：扩散（5 学时） 教学目标：掌握扩散的基本规律，深入地认识材料性质，合理地制备和生产 教学内容： C3-1 扩散的基本特点及扩散方程 C3-2 扩散的推动力 C3-3 扩散机制和扩散系数
无机非金属材料工程专业教学大纲C3-4固体中的扩散C3-5影响扩散的因素重难点：扩散系数的物理意义，扩散的一般推动力，扩散动力学方程的应用举例，影响扩散的因素，固相反应的动力学方程，影响固相反应的因素。教学单元C4：固相反应（5学时）教学目标：掌握无机非金属固体材料在高温过程中发生的一系列物理化学现象。教学内容：C4-1固相反应类型C4-2固相反应机理C4-3固相反应动力学C4-4固相反应应用C4-5影响固相反应的因素重难点：TG法研究固相反应的方法，Na2CO3-SiO2系统的反应验证固相反应的动力学规律-杨德方程，作图计算反应的速率常数和反应的活化能。教学单元C5：烧结（4学时）教学目标：掌握粉末烧结过程中的现象和机理，了解烧结的各种因素对控制和改进材料性能的影响教学内容：C5-1烧结概述C5-2固相烧结和液相烧结C5-3晶粒生长与二次再结晶C5-4影响烧结的因素C5-5特种烧结简介重点：烧结过程的推动力，扩散传质，溶解-沉淀传质，各种传质机理分析比较，晶粒生长与二次再结晶，影响烧结的因素。难点：蒸发-凝聚传质，流动传质，二次再结晶。思政内容：1.材料在历史的发展中表现出巨大的作用，两次工业革命的出现都以材料的进步为基础，第一次工业革命得益手冶金和钢铁材料的发展，第二次工业革命得益于新型半导体材料的发展，通过材料科学基础的学习使同学了解材料在科学发展中的重要地位。2、通过相图的绘制和完善，强调不同科学家接续性工作的意义，渗透“功成不必在我功成必定有我”的辩证唯物主义思想，警示学生不要有“急功近利”的思想。3.在烧结过程的再结晶和晶粒生长理论讲述部分，引入传统的制陶工艺，讲解主与火的完美交融，教育学生将现代材料与中国传统文化融会贯通，文化自信，培养学生的爱国情怀。25
无机非金属材料工程专业教学大纲 25 C3-4 固体中的扩散 C3-5 影响扩散的因素 重难点：扩散系数的物理意义，扩散的一般推动力，扩散动力学方程的应用举例，影响 扩散的因素，固相反应的动力学方程，影响固相反应的因素。 教学单元 C4：固相反应（5 学时） 教学目标：掌握无机非金属固体材料在高温过程中发生的一系列物理化学现象。 教学内容： C4-1 固相反应类型 C4-2 固相反应机理 C4-3 固相反应动力学 C4-4 固相反应应用 C4-5 影响固相反应的因素 重难点：TG 法研究固相反应的方法，Na2CO3-SiO2系统的反应验证固相反应的动力学 规律-杨德方程，作图计算反应的速率常数和反应的活化能。 教学单元 C5：烧结（4 学时） 教学目标：掌握粉末烧结过程中的现象和机理，了解烧结的各种因素对控制和改进材料 性能的影响 教学内容： C5-1 烧结概述 C5-2 固相烧结和液相烧结 C5-3 晶粒生长与二次再结晶 C5-4 影响烧结的因素 C5-5 特种烧结简介 重点：烧结过程的推动力，扩散传质，溶解-沉淀传质，各种传质机理分析比较，晶粒 生长与二次再结晶，影响烧结的因素。 难点：蒸发-凝聚传质，流动传质，二次再结晶。 思政内容： 1. 材料在历史的发展中表现出巨大的作用，两次工业革命的出现都以材料的进步为基 础，第一次工业革命得益于冶金和钢铁材料的发展，第二次工业革命得益于新型半导体材料 的发展，通过材料科学基础的学习使同学了解材料在科学发展中的重要地位。 2. 通过相图的绘制和完善，强调不同科学家接续性工作的意义，渗透“功成不必在我， 功成必定有我”的辩证唯物主义思想，警示学生不要有“急功近利”的思想。 3. 在烧结过程的再结晶和晶粒生长理论讲述部分，引入传统的制陶工艺，讲解土与火 的完美交融，教育学生将现代材料与中国传统文化融会贯通，文化自信，培养学生的爱国情 怀
无机非金属材料工程专业教学大纲注：可根据教学内容和课程目标适当选择或扩展相应课程思政内容。四、课程目标达成途径课程目标教学内容教学方法目标1掌握无机非金属材料CI-1C1-2表界面、扩散、相平衡、固C2-1相反应及烧结的一般物理化C2-2学规律和原理C2-4C2-6传统式教学：PPt、板书、讲解、资料查阅C2-7讨论式教学：讨论材料在历史的发展中的作用：两次工业革C2-8命的出现都以材料的进步为基础，第一次工业革命得益于冶C3-1金和钢铁材料的发展，第二次工业革命得益于新型半导体材C3-2料的发展。最具有现代工业革命发展潜力的材料有哪些C3-3C4-1C4-2C4-3C5-1C5-2目标2能够运用材料的结C1-3构、物性和化学反应的规律CI-4传统式教学：PPt、板书、讲解、资料查阅C5-3及相互间的联系，发现其中C5-4的制约关系并得出有效结论目标3能够利用材料科学基C2-3础的基本知识及原理，结合C2-5传统式教学：PPT、板书、讲解、资料查阅无机非金属材料新工艺、新C2-9案例探讨：在烧结过程的再结晶和晶粒长大理论讲述部分，C3-4技术的研发现状，通过查阅引入传统的制陶工艺，讲解土与火的完美交融，教育学生将C3-5资料，对研究数据进行分析，现代材料与中国传统文化融会赏通，文化自信，培养学生的C4-4爱国情怀得到合理有效的结论，对今C4-5后从事技术工作，开发新材C5-5料、新工艺提供理论基础注：建议采用以上教学方法，教师可根据教学内容和课程目标，采用合适的教学方法。五、考核方式（一）考核方式说明采取过程考核与期末闭卷考试相结合的方式，课程总成绩满分100分，由期末考试（60%）+过程考核（40%）构成，按权重计算课程总成绩。过程考核方式包括作业（20%）+课程报告(20%)。（二）考核权重分配26
无机非金属材料工程专业教学大纲 26 注：可根据教学内容和课程目标适当选择或扩展相应课程思政内容。 四、课程目标达成途径 注：建议采用以上教学方法，教师可根据教学内容和课程目标，采用合适的教学方法。 五、考核方式 （一）考核方式说明 采取过程考核与期末闭卷考试相结合的方式，课程总成绩满分 100 分，由期末考试（60%） + 过程考核（40%）构成，按权重计算课程总成绩。过程考核方式包括作业（20%）+ 课程 报告(20%)。 （二）考核权重分配 课程目标 教学内容 教学方法 目标 1 掌握无机非金属材料 表界面、扩散、相平衡、固 相反应及烧结的一般物理化 学规律和原理 C1-1 C1-2 C2-1 C2-2 C2-4 C2-6 C2-7 C2-8 C3-1 C3-2 C3-3 C4-1 C4-2 C4-3 C5-1 C5-2 传统式教学：PPt、板书、讲解、资料查阅 讨论式教学：讨论材料在历史的发展中的作用：两次工业革 命的出现都以材料的进步为基础，第一次工业革命得益于冶 金和钢铁材料的发展，第二次工业革命得益于新型半导体材 料的发展。最具有现代工业革命发展潜力的材料有哪些 目标 2 能够运用材料的结 构、物性和化学反应的规律 及相互间的联系，发现其中 的制约关系并得出有效结论 C1-3 C1-4 C5-3 C5-4 传统式教学：PPt、板书、讲解、资料查阅 目标 3 能够利用材料科学基 础的基本知识及原理，结合 无机非金属材料新工艺、新 技术的研发现状，通过查阅 资料，对研究数据进行分析， 得到合理有效的结论，对今 后从事技术工作，开发新材 料、新工艺提供理论基础 C2-3 C2-5 C2-9 C3-4 C3-5 C4-4 C4-5 C5-5 传统式教学：PPT、板书、讲解、资料查阅 案例探讨：在烧结过程的再结晶和晶粒长大理论讲述部分， 引入传统的制陶工艺，讲解土与火的完美交融，教育学生将 现代材料与中国传统文化融会贯通，文化自信，培养学生的 爱国情怀
无机非金属材料工程专业教学大纲考核方式及权重（%）课程成绩比例过程考核目标(%)期末考试作业课程报告3010545目标155目标21020255535目标3602020100成绩比例（%)（三）评分标准（1）作业：评分标准依据参考答案。（2）课程报告评分标准关注点中等（70~79优秀（90~100良好（80~89分）及格（60~69)不及格（0~59)分)分)内容全面叙述全面具体叙述较全面，具体叙述基本内容叙述内容简单没有叙述给定内性容按时上交，并对按时上交，并对相按时上交，对能够按时上交，未按时上交，对相相平衡及相律平衡及相律相关相平衡及相律但对相平衡及相平衡及相律相关相关文献总结律相关文献总结文献没有理解和作了总结分析，文献作了总结分分析总结总结有自己的理解，析，自己的理解内分析基本正分析存在错误，具有一定的创容较少确，没有自己没有自己的理解新思维的理解（3）期末考试：评分标准依据标准答案。六、参考书目[1]胡志强.无机材料科学基础教程[M]北京：化学工业出版社,2014[2]马建丽.无机材料科学基础教程[M].重庆：重庆大学出版社,2008.[3]曾燕伟.无机材料科学基础教程[M].武汉：武汉工业出版社，2011[4]陆佩文，无机材料科学基础[M].武汉：武汉理工大学出版社，1996七、其他说明根据持续改进的原则，各课程目标所对应的考核成绩比例可适当调整。27
无机非金属材料工程专业教学大纲 27 课 程 目 标 考核方式及权重（%） 成绩比例 期末考试 （%） 过程考核 作业 课程报告 目标 1 30 10 5 45 目标 2 5 5 10 20 目标 3 25 5 5 35 成绩比例（%） 60 20 20 100 （三）评分标准 （1）作业: 评分标准依据参考答案。 （2）课程报告 关注点 评分标准 优秀（90～100 分） 良好（80～89 分） 中等（70～79 分） 及格（60~69） 不及格（0~59） 内容全面 性 叙述全面具体 叙述较全面，具体 叙述基本内容 叙述内容简单 没有叙述给定内 容 分析总结 按时上交，并对 相 平 衡 及 相 律 作了总结分析， 有自己的理解， 具 有 一 定 的 创 新思维 按时上交，并对相 平衡及相律相关 文献作了总结分 析，自己的理解内 容较少 按时上交，对 相平衡及相律 相关文献总结 分 析 基 本 正 确，没有自己 的理解 能够按时上交， 但对相平衡及相 律相关文献总结 分析存在错误， 没有自己的理解 未按时上交，对相 平衡及相律相关 文献没有理解和 总结 （3）期末考试：评分标准依据标准答案。 六、参考书目 [1] 胡志强. 无机材料科学基础教程[M]. 北京: 化学工业出版社, 2014. [2] 马建丽. 无机材料科学基础教程[M]. 重庆: 重庆大学出版社, 2008. [3] 曾燕伟. 无机材料科学基础教程[M]. 武汉: 武汉工业出版社, 2011. [4] 陆佩文. 无机材料科学基础[M]. 武汉: 武汉理工大学出版社, 1996. 七、其他说明 根据持续改进的原则，各课程目标所对应的考核成绩比例可适当调整
无机非金属材料工程专业教学大纲《无机非金属材料工艺学》（上）教学大纲课程中文名称：无机非金属材料工艺学（上）课程英文名称：Inorganic Nonmetallic Materials Technology课程编号：154153总学时（实验学时）/学分：48（4）/3课程类别：专业基础必修课程性质：适用专业：无机非金属材料工程先修课程：大学化学、物理化学、无机材料科学基础后续课程：认识实习、混凝土学、无机非金属材料设备、专业技能训练KA审批人：不峰审定人：课程负责人：m0一、课程目标《无机非金属材料工艺学》是无机非金属材料工程专业一门的专业必修课程，通过本课程的学习，使学生较为系统地掌握无机非金属材料工艺学的基本概念、基本原理以及玻璃、水泥和陶瓷材料的成分、制备工艺、显微组织结构、材料性能和使用性能等知识。《无机非金属材料工艺学》（上）包括两大部分，即水泥工艺学和陶瓷工艺学。通过对该课程的学习，使该专业学生对水泥及陶瓷的组成、结构、性质及生产工艺原理有较全面的了解，训练学生能够进行材料或部件的成分、结构的制备工艺设计，将理论知识与实际工程问题直接联系起来的能力，激励学生努力提升专业素养，培养学生的科学精神，增强学生的社会责任意识，为今后从事生产与科研奠定基础。1.掌握水泥、陶瓷的制备工艺原理、工艺过程，了解影响水泥、陶瓷设计目标和技术方案的各种因素；2．掌握无机非金属材料工程专业基础理论和专业知识，能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、选择实验材料和设备，安全开展实验：3．了解水泥和陶瓷领域常用的现代仪器、信息技术工具，工程工具和模拟软件的原理及使用方法，并能够在实践过程中理解相关工具的局限性。二、课程目标对毕业要求的支撑课程目标毕业毕业要求指标点要求23一3.1掌握无机非金属材料工程设计开发全周期、全流程的基本方法和技术，了解3H影响无机非金属材料设计目标和技术方案的各种因素44.3能够根据实验方案构建实验系统，选用实验材料和设备，安全开展实验M5.1了解无机非金属材料工程领域常用的现代仪器、信息技术工具，工程工具和M5模拟软件的原理及使用方法，并能够在实践过程中理解相关工具的局限性28
无机非金属材料工程专业教学大纲 28 《无机非金属材料工艺学》（上）教学大纲 课程中文名称： 无机非金属材料工艺学（上） 课程英文名称： Inorganic Nonmetallic Materials Technology 课程编号： 154153 总学时（实验学时）/学分： 48（4）/3 课程类别： 专业基础 课程性质： 必修 适用专业： 无机非金属材料工程 先修课程： 大学化学、物理化学、无机材料科学基础 后续课程： 认识实习、混凝土学、无机非金属材料设备、专业技能训练 课程负责人： 审定人： 审批人： 一、课程目标 《无机非金属材料工艺学》是无机非金属材料工程专业一门的专业必修课程， 通过本 课程的学习，使学生较为系统地掌握无机非金属材料工艺学的基本概念、基本原理以及玻璃、 水泥和陶瓷材料的成分、制备工艺、显微组织结构、材料性能和使用性能等知识。《无机非 金属材料工艺学》（上）包括两大部分，即水泥工艺学和陶瓷工艺学。通过对该课程的学习， 使该专业学生对水泥及陶瓷的组成、结构、性质及生产工艺原理有较全面的了解，训练学生 能够进行材料或部件的成分、结构的制备工艺设计，将理论知识与实际工程问题直接联系起 来的能力，激励学生努力提升专业素养，培养学生的科学精神，增强学生的社会责任意识， 为今后从事生产与科研奠定基础。 1. 掌握水泥、陶瓷的制备工艺原理、工艺过程，了解影响水泥、陶瓷设计目标和技术 方案的各种因素； 2. 掌握无机非金属材料工程专业基础理论和专业知识，能够基于科学原理并采用科学 方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、选择实验材料和设备，安全开展实验； 3. 了解水泥和陶瓷领域常用的现代仪器、信息技术工具，工程工具和模拟软件的原理 及使用方法，并能够在实践过程中理解相关工具的局限性。 二、课程目标对毕业要求的支撑 毕业 要求 毕业要求指标点 课程目标 1 2 3 3 3.1 掌握无机非金属材料工程设计开发全周期、全流程的基本方法和技术，了解 影响无机非金属材料设计目标和技术方案的各种因素 H 4 4.3 能够根据实验方案构建实验系统，选用实验材料和设备，安全开展实验 M 5 5.1 了解无机非金属材料工程领域常用的现代仪器、信息技术工具，工程工具和 模拟软件的原理及使用方法，并能够在实践过程中理解相关工具的局限性 M