《无机非金属材料工艺学》教学大纲课程名称：无机非金属材料工艺学课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：Scientific andEngineeringPrinciplesforManufactureof Inorganicnon-metallic Materials其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：48/3/3先修课程：材料化学、材料科学基础后续课程支撑：毕业设计（论文）授课时间：1-16周，周一，3-4节：9-16周，周三，3-4节授课地点：松山湖校区6A-402授课对象：2022材科2班（功能材料）开课学院：材料科学与工程任课教师姓名/职称：陈敏/讲师答艇时间、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课程简介：无机非金属材料工学是材料类专业中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：支撑毕业要求指标点毕业要求课程教学目标目标11.2具备解决材料科学与工程领域复杂1、工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础1
1 《无机非金属材料工艺学》教学大纲 课程名称：无机非金属材料工艺学 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： 材料化学、材料科学基础 后续课程支撑： 毕业设计（论文） 授课时间： 1-16 周，周一，3-4 节；9-16 周，周三，3-4 节 授课地点：松山湖校区 6A-402 授课对象： 2022 材科 2 班(功能材料) 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 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： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1 1.2 具备解决材料科学与工程领域复杂 1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础
掌握无机非金属材料从原料、粉体制备、成型、脱水干燥工程问题所需的教学、自然科学、工程和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学与烧成到成品的工艺流程及基本原理：了解成品材料性能的基础知识及应用能力。工程领域的复杂工程问题。影响因素。目标22.1能够运用数学、自然科学和材料科2.问题分析：能够应用数学、自然科学和材料科学能够调控材料的组成、结构、工艺和性能，并对其影响因学与工程的相关基本原理识别和判断与工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文素进行综合分析，具有解决材料在各工艺过程中涉及复杂材料科学与工程领域复杂工程问题的献研究分析材料科学与工程领域工程问题的能力：学会将理论知识与实际生产过程的对应关键环节。复杂工程问题，以获得有效结论。和结合。目标37.1理解环境保护、可持续发展的内涵，7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对材料科培养学生积极进取、崇尚科学的学习态度和思想意识：了认识材料科学与工程领域等相关工程学与工程领域复杂工程问题的工程实践对环境、社解无机非金属材料实际应用现状和科学研究方向，及其对实践对环境、社会可持续发展可能带来会可持续发展的影响。经济、社会发展和环境的影响。的影响。理论教学进程表支撑教学棋式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）教学方法作业安排课程线下/混合式目标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：无机非金课后作业：绪论部分目标11绪论陈敏2线下属材料生产过程的个性（重点）。课堂讲授相关习题目标3课程思政融入点：介绍佛山陶瓷行业中的上市企业、学院与南玻集团共建教学实习2
2 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。 工程问题所需的数学、自然科学、工程 基础知识及应用能力。 和材料科学与工程专业知识用于解决材料科学与 工程领域的复杂工程问题。 目标 2 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。 2.1 能够运用数学、自然科学和材料科 学与工程的相关基本原理识别和判断 材料科学与工程领域复杂工程问题的 关键环节。 2. 问题分析：能够应用数学、自然科学和材料科学 与工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文 献研究分析材料科学与工程领域 复杂工程问题，以获得有效结论。 目标 3 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。 7.1 理解环境保护、可持续发展的内涵， 认识材料科学与工程领域等相关工程 实践对环境、社会可持续发展可能带来 的影响。 7. 环境和可持续发展：能够理解和评价针对材料科 学与工程领域复杂工程问题的工程实践对环境、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 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 绪论 陈敏 2 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；无机非金 属材料生产过程的个性（重点）。 课程思政融入点：介绍佛山陶瓷行业中的 上市企业、学院与南玻集团共建教学实习 线下 课堂讲授 课后作业：绪论部分 相关习题 目标 1 目标 3
基地等情况，强调我们所处的粤港澳大湾区有很多无机非金属材料的生产企业，学好本课程有助于就业，激发学生的学习自主性。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）：课程思政融入点：介绍一类粘土质原料观目标2小组作业：分小组制音土，大饥荒时期人们吃“土”缓解饥饿，课堂讲授目标3陈敏2线下作PPT介绍其他原原料2而在共产党领导下，我国再也没有人需要料食土果腹：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。课程思政作业：自行钙质、铝质、镁质原料的组成、种类及应观看电影《1942》，目标1用：含纳、含硼、铁质原料简介：辅助性结合视频《共和国英其他原料及粉体陈敏线下翻转课堂目标22原料（重点）。原料预处理-粉碎-分级工3雄》第十三期：袁隆制备艺方法：制备粉体的意义和方法分类（重平，写心得体会（不点）：少于500字）成型的概念、分类：陶瓷注浆成型、可塑目标1课堂讲授、课后作业：课程相关陶瓷成型与干陈敏6线下4-6成型、压制成型工艺过程和设备：影响泥课堂练习习题：目标2燥、坏料配制浆浇注性能的因素，注浆成型过程中的物3
3 基地等情况，强调我们所处的粤港澳大湾 区有很多无机非金属材料的生产企业，学 好本课程有助于就业，激发学生的学习自 主性。 2 原料 陈敏 2 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）； 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。 线下 课堂讲授 小组作业：分小组制 作 PPT 介绍其他原 料 目标 2 目标 3 3 其他原料及粉体 制备 陈敏 2 钙质、铝质、镁质原料的组成、种类及应 用；含纳、含硼、铁质原料简介；辅助性 原料（重点）。原料预处理-粉碎-分级工 艺方法；制备粉体的意义和方法分类（重 点）； 线下 翻转课堂 课程思政作业：自行 观看电影《1942》， 结合视频《共和国英 雄》第十三期：袁隆 平，写心得体会（不 少于 500 字） 目标 1 目标 2 4-6 陶瓷成型 与 干 燥、坯料配制 陈敏 6 成型的概念、分类；陶瓷注浆成型、可塑 成型、压制成型工艺过程和设备；影响泥 浆浇注性能的因素，注浆成型过程中的物 线下 课堂讲授、 课堂练习 课后作业：课程相关 习题； 目标 1 目标 2
理-化学变化。陶瓷干燥方式和过程，烧成调研题：调查粤港澳中的物理化学变化：坏料配制的计算（难大湾区有哪些业务点）。与陶瓷相关的企业，课程思政融入点：中国最先掌握瓷器制造简要介绍其规模、产品，了解本地区陶瓷技术，并创造了灿烂陶瓷艺术文化。中国行业的发展情况。古代匠人制备陶瓷就属于可塑成型方法。通过几张精美陶瓷的照片，唤起学生的民课誉练习邀：坏料配族自豪感和文化自信。制计算实例练习陶瓷烧成方法和设备：烧成中各参数对产案例分析题：观看一品性能的影响关系（难点）。釉料的种类、作用、性质与施釉方式（重点）：色料的段陶瓷生产的视频，目标1陶瓷烧成、釉料陈敏47-8分类与制备。线下课堂讲授结合所学知识，分析与色料目标2其中某些操作的正课程思政融入点：从不同烧成工艺、烧成设备方法等的对比，引出节能降耗的重要确性及必要性。意义，对我国陶瓷产业国际竞争力的影响。玻璃的定义及通性、组成、体系（重点）：玻璃的结构学说：玻璃的性质：原料的种课后作业；玻璃组成类：配合料的计算（难点）。认识玻璃、原料4目标1线下课程思政融入点：激光钕玻璃是激光器的课堂讲授结构与性质的相关9与配合料习题“心脏”，介绍2019年上海“最美科技工作者”胡丽丽带领团队打破西方技术封锁，攻克激光钕玻璃连续熔炼技术的故事，强X
4 理-化学变化。陶瓷干燥方式和过程，烧成 中的物理化学变化；坯料配制的计算（难 点）。 课程思政融入点：中国最先掌握瓷器制造 技术，并创造了灿烂陶瓷艺术文化。中国 古代匠人制备陶瓷就属于可塑成型方法。 通过几张精美陶瓷的照片，唤起学生的民 族自豪感和文化自信。 调研题：调查粤港澳 大湾区有哪些业务 与陶瓷相关的企业， 简要介绍其规模、产 品，了解本地区陶瓷 行业的发展情况。 课堂练习题：坯料配 制计算实例练习 7-8 陶瓷烧成、釉料 与色料 陈敏 4 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）。釉料的种类、 作用、性质与施釉方式（重点）；色料的 分类与制备。 课程思政融入点：从不同烧成工艺、烧成 设备/方法等的对比，引出节能降耗的重要 意义，对我国陶瓷产业国际竞争力的影响。 线下 课堂讲授 案例分析题：观看一 段陶瓷生产的视频， 结合所学知识，分析 其中某些操作的正 确性及必要性。 目标 1 目标 2 9 认识玻璃、原料 与配合料 4 玻璃的定义及通性、组成、体系（重点）； 玻璃的结构学说；玻璃的性质；原料的种 类；配合料的计算（难点）。 课程思政融入点：激光钕玻璃是激光器的 “心脏”，介绍 2019 年上海“最美科技工 作者”胡丽丽带领团队打破西方技术封锁， 攻克激光钕玻璃连续熔炼技术的故事，强 线下 课堂讲授 课后作业：玻璃组成 结构与性质的相关 习题 目标 1
调唯有依靠自主创新，才能破解受制于人的“卡脖子”困境。熔制的过程及影响因素（重点）：玻璃的小组作业：小组合作3线下课堂讲授目标1缺陷：成型方法：应力与退火：熔制过程制作PPT介绍特种玻璃熔制与成陈敏10玻璃与成品性能、缺陷间的关系（难点）。型、应力与退火目标2期中考试特种玻璃的分类、应用：特种玻璃的发展。耐火材料的分类、组成与结构（重点）：课程周政融入点：观看视频《红色财经·信课堂讲授、课后作业：特种玻璃目标1特种玻璃及耐火物百年》：中国第一块国产化焦炉硅砖，线下陈墩411翻转课堂目标2相关习题材料简介了解中钢洛耐于1988年成功大批量生产由中国自主研发、自主生产、具有当时世界领先水平的大型焦炉用硅质耐火材料的故事。感悟那一代人砥砺奋进的精神。小组作业：小组合作耐火材料的高温高温使用性质的概念、测试方法与意义（重4陈敏线下课堂讲授、制作PPT介绍各种目标2使用性质及生产12点）。耐火材料的生产工艺流程（难点）。耐火材料过程硅质耐火材料的性能、结构要求及工艺控目标1耐火材料生产过课堂讲授、课后作业：耐火材料陈敏413线下制（置点）：不同耐火材料生产过程的物目标2程、品种与性能翻转课堂相关习题：理化学原理（难点）：凝胶材料概述，凝胶材料概念、分类：熟料的假烧（重点）。课后作业：胶凝材料陈敏4目标114线下课堂讲授硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料的化学、矿物组成：熟料定义、分类及硅酸盐5
5 调唯有依靠自主创新，才能破解受制于人 的“卡脖子”困境。 10 玻 璃 熔制与成 型、应力与退火 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）。 线下 课堂讲授 小组作业：小组合作 制作 PPT 介绍特种 玻璃 目标 1 目标 2 1 期中考试 11 特种玻璃及耐火 材料简介 陈敏 4 特种玻璃的分类、应用；特种玻璃的发展。 耐火材料的分类、组成与结构（重点）； 课程思政融入点：观看视频《红色财经·信 物百年》：中国第一块国产化焦炉硅砖， 了解中钢洛耐于 1988 年成功大批量生产 由中国自主研发、自主生产、具有当时世 界领先水平的大型焦炉用硅质耐火材料的 故事。感悟那一代人砥砺奋进的精神。 线下 课堂讲授、 翻转课堂 课后作业：特种玻璃 相关习题 目标 1 目标 2 12 耐火材料的高温 使用性质及生产 过程 陈敏 4 高温使用性质的概念、测试方法与意义（重 点）。耐火材料的生产工艺流程（难点）。 线下 课堂讲授、 小组作业：小组合作 制作 PPT 介绍各种 耐火材料 目标 2 13 耐火材料生产过 程、品种与性能 陈敏 4 硅质耐火材料的性能、结构要求及工艺控 制（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、 翻转课堂 课后作业：耐火材料 相关习题； 目标 1 目标 2 14 凝胶材料概述， 硅酸盐水泥熟料 陈敏 4 凝胶材料概念、分类；熟料的煅烧（重点）。 硅酸盐水泥熟料的化学、矿物组成；熟料 线下 课堂讲授 课后作业：胶凝材料 定义、分类及硅酸盐 目标 1