《无机材料热工基础》教学大纲课程编号：B04030300课程名称：无机材料热工基础英文名称：Foundationof Inorganic Materials ThermotechnicalProcess课程性质：专业基础课学时/学分：48/3考核方式：闭卷考试选用教材：硅酸盐工业热工基础（重排本），孙普涛主编，武汉理工大学出版社，2014年1月重排本先修课程：高等数学，物理化学，材料科学导论后继课程：无机材料工业设备，无机非金属材料工程专业实验，膜技术，耐火材料工艺学，工程陶瓷，功能陶瓷适用专业及层次：无机非金属材料工程，本科天纲执笔人：闫凤英大纲审核人：于薛刚一、教学目标无机材料热工基础是无机非金属材料工程专业一门重要的专业基础课。主要研究无机非金属材料制备的热加工过程的理论知识，探讨在窑炉系统内气体的流动规律、热量传递规律及热量传递的计算、燃料的燃烧理论和燃烧过程的控制等内容，为学生专业课程的学习以及专业素质的培养打下坚实的基础。通过本课程的课堂教学及课后练习、作业、考试等，要求学生达到以下目标：课程目标1：掌握无机非金属材料制备的热加工过程中的基本理论知识和规律，对热工过程的实际问题进行分析和计算，用来指导实际生产操作。能够准确理解气体力学基本方程的内涵及应用，掌握热量传递的基本规律及热量传递的计算方法，燃料的燃烧过程、燃烧理论，物料干燥过程。熟练利用运用气体力学基本方程，对气体的流动过程进行计算。运用热量传递的基本规律基本方程对热量传递过程的温度、热量量等参数进行计算。选择燃料不同基准组成的关系对燃料的组成进行换算，并进行燃料燃烧过程的燃烧温度、空气用量、生成烟气量进行计算。可运用湿空气各性能参数的关系进行湿空气状态参数的简单换算。课程目标2：利用热工过程基本理论，分析、评价和解决热工工程实际过程和1
1 《无机材料热工基础》教学大纲 课程编号：B04030300 课程名称：无机材料热工基础 英文名称：Foundation of Inorganic Materials Thermotechnical Process 课程性质： 专业基础课 学时/学分：48 /3 考核方式： 闭卷考试 选用教材：硅酸盐工业热工基础（重排本），孙晋涛主编，武汉理工大学 出版社，2014 年 1 月重排本 先修课程：高等数学，物理化学，材料科学导论 后继课程：无机材料工业设备，无机非金属材料工程专业实验，膜技术， 耐火材料工艺学，工程陶瓷，功能陶瓷 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 无机材料热工基础是无机非金属材料工程专业一门重要的专业基础课。主要 研究无机非金属材料制备的热加工过程的理论知识，探讨在窑炉系统内气体的流 动规律、热量传递规律及热量传递的计算、燃料的燃烧理论和燃烧过程的控制等 内容，为学生专业课程的学习以及专业素质的培养打下坚实的基础。通过本课程 的课堂教学及课后练习、作业、考试等，要求学生达到以下目标： 课程目标 1：掌握无机非金属材料制备的热加工过程中的基本理论知识和规 律，对热工过程的实际问题进行分析和计算，用来指导实际生产操作。能够准确 理解气体力学基本方程的内涵及应用，掌握热量传递的基本规律及热量传递的计 算方法，燃料的燃烧过程、燃烧理论，物料干燥过程。熟练利用运用气体力学基 本方程，对气体的流动过程进行计算。运用热量传递的基本规律基本方程对热量 传递过程的温度、热量量等参数进行计算。选择燃料不同基准组成的关系对燃料 的组成进行换算，并进行燃料燃烧过程的燃烧温度、空气用量、生成烟气量进行 计算。可运用湿空气各性能参数的关系进行湿空气状态参数的简单换算。 课程目标 2：利用热工过程基本理论，分析、评价和解决热工工程实际过程和
问题。能够查阅和利用手册、文献、国家标准等资料，为热工过程中的实际问题寻求和设计可靠合理的解决方法和实施方案。可利用理论知识和理论规律，分机比较不同的工艺方案，体现一定的综合设计能力和创新意识。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1-3.能够运用工程原理课程目标1科学、工程基础和专业知识用和专业知识分析复杂工程问题的解决途径并进于解决无机非金属材料领域复杂工程问题。行合理优化。毕业要求2.能够应用数学、自2-2.能够运用工程知识71课程目标2然科学和工程科学的基本原和专业知识分析无机非理和无机非金属材料的专业金属材料工程问题的复知识，识别、表达、并通过文杂工况，揭示相关问题。献研究分析无机非金属材料3-1.能够针对无机非金课程目标2领域复杂工程问题，以获得有属材料应用中的实际问效结论。题，运用理论知识和技术手段，设计解决方案。毕业要求3.能够综合利用所学基础理论知识和专业知识设计针对无机非金属材料领域复杂工程问题的解决方案；能够设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程：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。三、教学基本内容第一章：气体力学在炉中的应用（支撑课程目标1、2）1.气体力学基础，气体流动基本方程2.窑炉内气体流动一不可压缩气体流动、可压缩气体流动3.烟肉和喷射器要求学生：熟练掌握伯努利方程、二气体伯努利方程的应用计算，掌握不可压缩气体流动的规律及计算。熟悉气体力学基本方程，了解可压缩气体的流动，了解烟肉喷射器的工作原理。2
2 问题。能够查阅和利用手册、文献、国家标准等资料，为热工过程中的实际问题 寻求和设计可靠合理的解决方法和实施方案。可利用理论知识和理论规律，分析 比较不同的工艺方案，体现一定的综合设计能力和创新意识。 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 3.能够综合利用所 学基础理论知识和专业知识 设计针对无机非金属材料领 域复杂工程问题的解决方案； 能够设计满足特定需求的系 统、单元（部件）或工艺流程； 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。 1-3. 能够运用工程原理 和专业知识分析复杂工 程问题的解决途径并进 行合理优化。 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 3-1. 能够针对无机非金 属材料应用中的实际问 题，运用理论知识和技术 手段，设计解决方案。 课程目标 2 三、教学基本内容 第一章：气体力学在窑炉中的应用（支撑课程目标1、2） 1.气体力学基础，气体流动基本方程 2.窑炉内气体流动—不可压缩气体流动、可压缩气体流动 3.烟囱和喷射器 要求学生：熟练掌握伯努利方程、二气体伯努利方程的应用计算，掌握不可 压缩气体流动的规律及计算。熟悉气体力学基本方程，了解可压缩气体的流动， 了解烟囱喷射器的工作原理
教学重点：伯努利方程及其应用，不可压缩气体的流动规律。教学难点：伯努利方程及其应用。第二章：传热原理（支撑课程目标1、2）1.导热基本概念及定律2.无内热源稳定态导热及有内热源稳定态导热3.对流换热的概念基本方程、边界层的概念4.辐射换热的基本概念基本定律5.物体间辐射换热的计算6.综合换热及换热器要求学生：熟练掌握物体导热的计算、辐射换热的计算、综合换热及换热器的计算。掌握导热、辐射换热的基本概念、基本理论。了解对流换热的基本概念、基本理论及边界层的概念。教学重点：三种热量传递的概念及基本规律，无、有内热源的稳定态导热的计算，物体间的辐射换热的计算，综合换热的计算，换热器的计算和选用。教学难点：无内热源的稳定态导热的计算，物体间的辐射换热的计算，换热器的计算和选用。第三章：燃料及其燃烧（支撑课程目标1、2）1.燃料种类、组成及组成换算2.燃料的热工性质3.燃烧计算4.燃烧过程基本理论5.气、液、固体燃料的燃烧过程要求学生：熟练掌握燃料组成的换算方法、燃料的燃烧计算方法。掌握燃料的种类、组成，掌握燃烧过程和燃烧理论。教学重点：燃料种类及其热工性质，燃料组成的换算，燃烧计算，燃烧基本理论，气、液、固燃料的燃烧过程。教学难点：燃料组成的换算，燃烧计算，燃烧基本理论。第四章：物料的干燥（支撑课程目标1、2）1.湿空气的性质2.湿空气的I-X图3.干燥过程的物料平衡及热平衡en
3 教学重点：伯努利方程及其应用，不可压缩气体的流动规律。 教学难点：伯努利方程及其应用。 第二章：传热原理 （支撑课程目标1、2） 1.导热基本概念及定律 2.无内热源稳定态导热及有内热源稳定态导热 3.对流换热的概念基本方程、边界层的概念 4.辐射换热的基本概念基本定律 5.物体间辐射换热的计算 6.综合换热及换热器 要求学生：熟练掌握物体导热的计算、辐射换热的计算、综合换热及换热器 的计算。掌握导热、辐射换热的基本概念、基本理论。了解对流换热的基本概念、 基本理论及边界层的概念。 教学重点：三种热量传递的概念及基本规律，无、有内热源的稳定态导热的 计算，物体间的辐射换热的计算，综合换热的计算，换热器的计算和选用。 教学难点：无内热源的稳定态导热的计算，物体间的辐射换热的计算，换热 器的计算和选用。 第三章：燃料及其燃烧（支撑课程目标1、2） 1.燃料种类、组成及组成换算 2.燃料的热工性质 3.燃烧计算 4.燃烧过程基本理论 5.气、液、固体燃料的燃烧过程 要求学生：熟练掌握燃料组成的换算方法、燃料的燃烧计算方法。掌握燃料 的种类、组成，掌握燃烧过程和燃烧理论。 教学重点：燃料种类及其热工性质，燃料组成的换算，燃烧计算，燃烧基本 理论，气、液、固燃料的燃烧过程。 教学难点：燃料组成的换算，燃烧计算，燃烧基本理论。 第四章：物料的干燥（支撑课程目标1、2） 1.湿空气的性质 2.湿空气的 I-X 图 3.干燥过程的物料平衡及热平衡
4.干燥的物料过程要求学生：熟练掌握湿空气的性质、湿空气I-X图的应用。掌握干燥的物理过程特点。了解干燥过程的物料平衡、热平衡规律。教学重点：湿空气性质，湿空气I-x图的应用，干燥过程的物料平衡热平衡，干燥的物理过程。教学难点：湿空气I-x图的应用。四、教学安排（学时数48）1、教学环节安排课程目标（毕业要求指标具体知识与能力要求采用的教学环节点）能够运用工程原理和专业知识分析复杂工程问课堂授课、讨论课、课程目标1（指标点1-3）作业题的解决途径并进行合理优化。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自学、查阅文献、讨课程目标2（指标点2-2，况，揭示相关问题。能论课3-1)够针对无机非金属材料应用中的实际问题，运用理论知识和技术手段，设计解决方案。2、学时安排学时分配教学内容讨论课自学课堂授课622气体力学在窑炉中的应用133传热原理22燃料及其燃烧104
4 4.干燥的物料过程 要求学生：熟练掌握湿空气的性质、湿空气 I-X 图的应用。掌握干燥的物理 过程特点。了解干燥过程的物料平衡、热平衡规律。 教学重点：湿空气性质，湿空气I-x图的应用，干燥过程的物料平衡热平衡， 干燥的物理过程。 教学难点：湿空气I-x图的应用。 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1-3） 能够运用工程原理和专 业知识分析复杂工程问 题的解决途径并进行合 理优化。 课堂授课、讨论课、 作业 课程目标2（指标点2-2， 3-1） 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。能 够针对无机非金属材料 应用中的实际问题，运 用理论知识和技术手 段，设计解决方案。 自学、查阅文献、讨 论课 2、学时安排 教学内容 学时分配 课堂授课 讨论课 自学 气体力学在窑炉中的应用 6 2 2 传热原理 13 3 燃料及其燃烧 10 2 2
71物料的干燥总计3684五、课程考核方案1、各部分考核权重考核权重考核方式或途径平时表现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90-100分确回答问题，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。上课出勤率较高，上课态度较认真，能正确回答问题，能参与讨论、75-89分阐明自己的观点和想法，能去其他同学合作、交流，共同解决问题。上课出勤率一般，上课态度一般，回答问题正确率一般，参与讨论一60-74分般、不能清晰地阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、交流，共同解决问题的能力态度一般。旷课率高，上课态度较差，不能正确回答问题，不积极参与讨论，不0-59分能与其他同学合作、交流，共同解决问题。5
5 物料的干燥 7 1 总计 36 8 4 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 上课出勤率较高，上课态度较认真，能正确回答问题，能参与讨论、 阐明自己的观点和想法，能去其他同学合作、交流，共同解决问题。 75-89分 上课出勤率一般，上课态度一般，回答问题正确率一般，参与讨论一 般、不能清晰地阐明自己的观点和想法，与其他同学合作、交流，共 同解决问题的能力态度一般。 60-74分 旷课率高，上课态度较差，不能正确回答问题，不积极参与讨论，不 能与其他同学合作、交流，共同解决问题。 0-59分