《水泥工艺学》课程教学大纲

《水泥工艺学》课程教学大纲课程代码：ABCL0213课程中文名称:水泥工艺学课程英文名称：Cementtechnology课程性质：选修课程学分数：1.5课程学时数：24授课对象：无机非金属材料工程专业本课程的前导课程：材料科学基础课程简介素质教育、技能教育、创新能力的培养是中国高校培养社会主义事业建设者和接班人的三个落脚点，专业课程的教育直接传授专业知识，培养学生的技能。而科学精神是专业知识的前提，创新是专业理论发展的动力，因此，专业知识的教育是创新教育的前提和保障，又是创新能力发展的重要舞台。技能和创新能力的培养就是素质教育的沉淀或积累，只有具备了丰厚的知识的人才可能具有良好的素质。水泥工艺学是一门研究水泥组成、结构、性能以及水泥生产的基本工艺理论，各种生产工艺因素之间内在联系的专业课程。传授本课程知识将授学生以技能，并在学习与研究中充分挖掘、发挥其创新思想，服务于国民经济的发展。由此可见，提高和加强高等学校无机非金属材料专业的大学生的水泥工艺知识和技能的教学不仅是高等院校的重要任务，也是新世纪对于人才的需要。水泥工艺课程教学的重要地位与作用不容轻视，其承担的使命不言而喻。制订水泥工艺学课程教学规范，有利于保证专业课程的教学质量，保证国家对合格人才的基本要求，提出以下无机非金属材料专业、硅酸盐工程专业水泥工艺学教学规范以及系列课程设置。二、课程基本内容与要求2.1要求水泥是重要的无机非金属材料，在国民经济建设发展方面起到十分重要的作用，水泥工艺学的教学目标就是要培养 无机非金属材料、硅酸盐工程专业的大学生不公要掌握陶瓷材料制备技术，还要了解水泥在国民经济中的重要作用，掌握水泥生产基本工艺技术，具体来说，本课程教学应达到以下基本要求：（一）知识目标要求1、掌握水泥生产的基本工艺过程；2、掌握水泥生产工艺流程的各个阶段，各阶段的特点以及影响各工艺过程的因素；3、了解水泥的基本性能及其影响因素；4、了解水泥性能对水泥生产工艺过程的要求；高等学校水泥工艺教学是为无机非金属材料及硅酸盐工程专业学生开设的，关于水泥生产工艺过程及原理的相关知识方面的教育，旨在使学生掌握水泥生产研究基础理论及工艺控制方法，具备从事水泥生产及研究的基本的能力；掌握水泥制备的基本原理及配方调备、分析方法；了解国内外水泥制备技术及装备现状与发展方向；具备今后从事水泥生产、研究工作的基本能力。教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三级，这三类要求是：（1）掌握：要求学生对这些内容透彻理解、牢固掌握并能熟练应用。（2）理解：要求学生对这些内容理解并能应用，要求会用它们分析和解决有关问题。（3）了解：只要求对这些内容有所了解，一般不要求应用。（二）能力目标要求水泥工艺学课程的教学，应注意培养学生以下能力：（1）独立获取知识的能力——通过水泥工艺学课程的学习，学生具备宽厚的基础知识，逐步掌握科学的学习方法，养成独立自学获得更深层次的水泥知识的能力，即通过广泛阅读等自学方式，不断地扩展水泥相关知识面，更新知识结构。（2）分析问题和解决问题的能力——通过到工厂参观学习，将理论知识与实践相结合，运用所学的水泥的基本原理和研究方法进行分析、研究，达到培养学生在本专业领域中的水泥研究生产应用开发能力。（3）创新意识和能力——利用所掌握的最新的水泥知识、工艺技术和方法进行分析比较，不断思考问题、发现问题，在无机非金属材料专业领域有所创新和发展。（三）素质目标要求水泥工艺学课程教学,应注重培养学生以下素质：（1）通过水泥工艺学课程教学，培养学生良好的工程研究与实践素养,严谨求实的科学态度和刻苦钻研的精神，具有良好的社会责任感与职业道德。（2）通过学习水泥制备的工作原理、水泥的应用技术等，引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神。（3）面向应用，重视实践：通过水泥工艺学课程的学习，启发自主式学习，培养学生独立解决问题的能力，树立团队合作精神。2.2课程教学内容（一）课程提纲1.水泥的发展简史，在国民经济中的作用，水泥工艺学的研究内容、任务。2.硅酸盐水泥的生产。3.硅酸盐水泥熟料的组成。4.硅酸盐水泥的原料及配料计算。5.硅酸盐水泥熟料的煅烧。6.水泥粉磨工艺。7.水泥生产控制与均化。8.硅酸盐水泥的水化和硬化9.硅酸盐水泥的性能10.硅酸盐水泥的耐久性11.火山灰水泥和粉煤灰水泥12.高炉矿渣和矿渣水泥13.高铝水泥14.特种水泥15.混凝土和沙浆（二）课程的知识体系知识领域1：硅酸盐水泥生产工艺及配方组成（10学时）知识单元1.1、水泥发展史，作用，研究内容、任务。基础知识（1学时）知识单元1.2、硅酸盐水泥的生。（1学时）知识单元1.3、硅酸盐水泥熟料的组成。（2学时）知识单元1.4、硅酸盐水泥的原料及配料计算。（2学时）知识单元1.5、硅酸盐水泥熟料的煅烧。（2学时）知识单元1.6、水泥粉磨工艺。（1学时）知识单元1.7、水泥生产控制与均化。（1学时）知识领域2：硅酸盐水泥的性能与水化硬 化。（6学时）知识单元2.1、硅酸盐水泥的水化和硬化。（2学时）知识单元2.2、硅酸盐水泥的性能。（2学时）知识单元2.3、硅酸盐水泥的耐久性。（2学时）知识领域3：其它水泥、混凝土、沙浆（4学时）知识单元3.1、火山灰水泥和粉煤灰水泥（1学时）知识单元3.2、高炉矿渣和矿渣水泥（1学时）知识单元3.3、高铝水泥（0.5学时）知识单元3.4、特种水泥（0.5学时）知识单元3.5、混凝土和沙浆（1学时）（三）课程涵盖的知识单元序号知识领域核心知识单元（参考学时）选修知识单元（参考学时）1硅酸盐水泥生产工艺及配方组成1.1（1）1.2（1）1.3（2）、1.4（2）1.5（2）1.6（1）1.7（1）2硅酸盐水泥的性能与水化硬化2.1（2）2.2（2）2.3（2）3其它水泥、混凝土、沙浆3.1（2）、3.3（6）（四）知识单元的描述知识单元1.1、水泥发展史，作用，研究内容、任务。基础知识：(核心)参考学时：1学时知识点：水泥的发展、特点、分类以及应用；水泥的研究的主要内容、任务等；学习目标：通过对本单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解水泥的发展、特点、分类、应用;2.了解水泥的研究的主要内容、任务等。学习目标：1.掌握陶瓷的分类方法，科学发展过程2.掌握陶瓷材料的应用，研究的主要内容和发展方向知识单元1.2、硅酸盐水泥的生产（核心）参考学时：1学时知识点：硅酸盐水泥定义；硅酸盐水泥标准；硅酸盐水泥生产方法。学习目标：通过对本单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解硅酸盐水泥定义；2.熟叙硅酸盐水泥标准；3.掌握硅酸盐水泥生产方法。知识单元1.3、硅酸盐水泥熟料的组成：（核心）参考学时：2学时知识点：硅酸盐水泥的化学组成；硅酸盐水泥的矿物组成；硅酸盐水泥组成计算方法。学习目标：通过对本知识单元的学习，学生能够达到以下目标：1.硅酸盐水泥的化学组成；2.了解硅酸盐水泥的矿物组成；3.掌握硅酸盐水泥组成计算方法。知识单元1.4、硅酸盐水泥的原料及配料计算（核心）参考学时：2学时知识点：硅酸盐水泥用原料。水泥生料的易烧性。水泥熟料组成的选择。水泥配料计算。学习目标：通过对本单元知识的学习，学生能够达到以下目标：1.了解硅酸盐水泥用原料。2.了解水泥生料的易烧性及影响因素。3.掌握水泥熟料组成的选择方法。4.掌握水泥配料计算方法。知识单元1.5、硅酸盐水泥熟料的煅烧(核心)参考学时：2学时知识点：硅酸盐水泥生料在煅烧过程中的物理化学变化。硅酸盐水泥中微量元素和矿化剂对熟料煅烧和质量的影响。硅酸盐水泥在回转窑内的煅烧。学习目标：通过对本单元知识的学习，学生能够达到以下目标：1.了解硅酸盐水泥生料在煅烧过程中的物理化学变化；2.了解硅酸盐水泥中微量元素和矿化剂对熟料煅烧和质量的影响；3.掌握硅酸盐水泥在回转窑内的煅烧过程与变化情况。知识单元1.6、水泥粉磨工艺(核心)参考学时：1学时知识点：粉磨物料的性质与粉磨关系。水泥粉磨细度和入磨物料粒度。水泥粉磨系统和粉磨设备。提高粉磨系统产量、质量、降低消耗的主要途径。学习目标：1.了解粉磨物料的性质与粉磨关系；2.掌握水泥粉磨细度和入磨物料粒度关系；3.了解水泥粉磨系统和粉磨设备；4.掌握提高粉磨系统产量、质量、降低消耗的主要途径。知识单元1.7、水泥生产控制与均化（核心）参考学时：1学时知识点：石灰石、粘土矿山的控制。水泥原、燃料的预均化与控制。水泥生料的均化与控制。熟料和水泥质量的控制。水泥生产控制的自动化。学习目标：1.了解石灰石、粘土矿山的控制方法；2.掌握水泥原、燃料的预均化与控制方法；3.掌握水泥生料的均化与控制方法。4.掌握熟料和水泥质量的控制方法。5.了解水泥生产控制的自动化。知识单元2.1、硅酸盐水泥的水化和硬化（核心）参考学时：2学时知识点：熟料矿物的水化。硅酸盐水泥的水化。硅酸盐水泥的水化速率。硬化水泥浆体。学习目标：通过对本知识单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解熟料矿物的水化过程及影响因素；2.理解硅酸盐水泥的水化与水化速率及影响因素；3.了解硬化水泥浆体。知识单元2.2、硅酸盐水泥的性能（核心）参考学时：2学时知识点：水泥凝结时间与强度；水泥凝结过程中的体积变化；水泥凝结的水化热；水泥粉磨细度。学习目标：通过对本知识单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解水泥凝结时间与强度的关系；2.理解水泥凝结过程中的体积变化；3.了解水泥凝结的水化热问题；4.掌握水泥粉磨细度与水泥质量的关系。知识单元2.3、硅酸盐水泥的耐久性（核心）参考学时：2学时知识点：硬化水泥浆体的抗渗性。硬化水泥浆体的抗冻性。环境介质对硬化水泥浆体的侵蚀。学习目标：通过对本知识单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解硬化水泥浆体的抗渗性原理及影响因素；2.了解硬化水泥浆体的抗冻性原理及影响因素；3.了解环境介质对硬化水泥浆体的侵蚀及影响因素。知识单元3.1、火山灰水泥和粉煤灰水泥（核心）参考学时：1学时知识点：火山灰质混合材料及活性检定方法。火山灰、粉煤灰、沸腾矿渣硅酸盐水泥。学习目标：通过对本知识单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解火山灰质混合材料及活性检定方法；2.了解火山灰、粉煤灰、沸腾矿渣硅酸盐水泥。知识单元3.2、高炉矿渣和矿渣水泥参考学时：1学时知识点：粒化高炉矿渣和矿渣硅酸盐水泥。石膏矿渣水泥。用钢铁工业渣配制的其它无熟料水泥。学习目标：通过对本知识的学习，学生能够达到以下目标：1.了解粒化高炉矿渣和矿渣硅酸盐水泥；2.了解石膏矿渣水泥。3.了解用钢铁工业渣配制的其它无熟料水泥。知识单元3.3、高铝水泥参考学时：0.5学时知识点：高铝水泥矿相组成和化学组成。高铝水泥的生产和水化硬化及水化产物、孔隙率和强度之关系，高铝水泥的性质。快硬高强高铝水泥，低钙铝酸盐水泥与耐火混凝土。学习目标：通过对本知识单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解高铝水泥矿相组成和化学组成。2.了解高铝水泥的生产和水化硬化及水化产物、孔隙率和强度之关系，高铝水泥的性质。3.了解快硬高强高铝水泥，低钙铝酸盐水泥与耐火混凝土。知识单元3.4、特种水泥参考学时：0.5学时知识点：快硬高强水泥。抗硫酸盐硅酸盐水泥。油井水泥。白色和彩色水泥。道理水泥。中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥。低热微膨胀水泥，膨胀、砌筑、防辐射、耐酸、耐高温水泥。学习目标：通过对本知识单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解快硬高强水泥，抗硫酸盐硅酸盐水泥，油井水泥，白色和彩色水泥及道理水泥；2.了解中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥；3.了解膨胀、砌筑、防辐射、耐酸、耐高温水泥。知识单元3.5、混凝土和沙浆参考学时：1学时知识点：混凝土的组成材料。混凝土拌合物的和易性、强度、耐久性、配合比高等和工艺控制。混凝土外加剂，特种混凝土，砂浆。学习目标：通过对本知识单元的学习，学生能够达到以下目标：1.了解混凝土的组成材料；2.了解混凝土拌合物的和易性、强度、耐久性、配合比高等和工艺控制方法；3.了解混凝土外加剂，特种混凝土，砂浆等概念。三、教学方法与手段水泥工艺学的教学坚持以“学生为中心”的原则，遵循学生的认知规律，激发学习兴趣，以“案例”教学来驱动、启发学生自主学习；从事本课程教学的老师要注重理论联系实际，重视培养学生的实际应用能力，不断研究和改革教学方法和手段。当然，教学方法与手段要服从于教学内容，对不同类型的课程，对同一课程中不同教学内容，应该设计不同的教学模式与教学方法。四、教学学时分配时学容内学教方式教学环时学容内学教方式教学环学时讲授讨论课习题课实验水泥发展简史，作用，研究内容、任务11硅酸盐水泥的生产22硅酸盐水泥熟料的组成22硅酸盐水泥的原料及配料计算22硅酸盐水泥熟料的煅烧22水泥粉磨工艺22水泥生产控制与均化22硅酸盐水泥的水化和硬化22硅酸盐水泥的性能22硅酸盐水泥的耐久性22火山灰水泥和粉煤灰水泥11高炉矿渣和矿渣水泥11高铝水泥11特种水泥11混凝土和沙浆11合计2424五、考核方式与成绩评定标准本课程为20学