《无机非金属材料生产设备B》课程大纲

《无机非金属材料生产设备B》课程大纲PrinciplesofInorganicmaterialsmachinery课程代码L070137课程名称中文名:无机非金属材料生产设备B英文名:

Productionequipmentfor

inorganicnon-metallicmaterialsB课程类别专业课修读类别必修学

分2.0学

时32（24理论+8设计）开课学期第5学期开课单位材料科学与工程学院材料科学系适用专业无机非金属材料工程专业无机非金属材料科学方向先修课程土木工程材料A、无机材料物理化学等后续有关专业课程和教学环节毕业设计（论文）主讲教师／职称王彩辉/副教授、于刚/副教授、王志/讲师、杨治刚/讲师考核方式及各环节所占比例作业+课堂讨论+设计+期末考试（10%）+（10%）+（30%）+（50%）教材及主要参考书（1）《无机材料生产设备》第一版，单连伟主编，北京大学出版社，2013（2）《无机非金属材料工业机械与设备》第一版（教材），张庆今编，华南理工大学出版社，2011（23）《混凝土机械》第一版，陈宜通主编，中国建材工业出版社，2002（4）《粉体工程与设备》第二版，陶珍东、郑少华主编，化学工业出版社，2011（5）《无机非金属材料工艺学》第一版，张巨松，哈尔滨工业大学出版社，2010一

课程的性质和目标《无机非金属材料生产设备B》属于无机非金属材料工程专业无机非金属材料科学方向的一门专业必修课。课程教学内容注重从实践角度介绍无机非金属材料在生产过程中所涉及到的物料破碎、分级与分离、搅拌与运输、造粒、成型、施釉、干燥与排塑、烧成设备、陶瓷加工及改性等设备的基本结构、原理、技术性能以及应用等，使学生能够正确识别、合理地选择及正确使用各种无机非金属材料在生产设备。知识目标：课程目标1：能根据各种物料破碎、粉磨与筛分分级设备的工作原理和性能特点，在实际工程中合理选择和使用这些设备，并能进行故障分析。课程目标2：能合理分析选用陶瓷材料造粒、施釉、干燥、烧结和成型加工设备，并能进行故障分析。课程目标3：能选用混凝土搅拌设备、混凝土输送设备和混凝土密实成型设备，并能进行故障分析。课程目标4：能够根据工程应用，进行生产设备和工艺方案设计和计算，并结合安全、健康、法律、文化及环境等现实约束条件，对设计方案进行可行性论证体和优选，体现创新意识。能力目标：课程目标5：能进行无机非金属材料生产设备的合理选用及故障分析，具备终身学习的专业知识和能力。二

本课程所支撑的毕业要求本课程所能支撑的毕业要求如下：序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容课程目标1毕业要求2-2能够应用工程科学的基本原理，分析影响材料生产工况的关键问题，并能进行故障分析。课程目标1、2、32毕业要求3-1无机非金属材料产品、工艺流程及生产装备全周期和全流程的基本设计和技术方法，能够根据用户需求确定设计目标和技术方案，认识影响设计目标和技术方案的各种因素。课程目标4、53毕业要求3-2能够针对任务需要，进行单元装备设计和工艺计算。课程目标4、54毕业要求3-3能够结合安全、健康、法律、文化及环境等现实约束条件，对设计方案进行可行性论证。课程目标4、55毕业要求3-4能够集成单元过程进行工艺流程设计，对流程设计方案进行优选，体现创新意识。课程目标4、5（2）本课程内容与课程目标、毕业要求指标点的对应关系教学内容课程目标毕业要求指标点理论教学1.破碎粉磨设备课程目标1毕业要求2-22.筛分设备课程目标1毕业要求2-23.搅拌与运输设备课程目标2、3毕业要求2-24.造粒设备课程目标1毕业要求2-25.成型设备课程目标2毕业要求2-26.施釉设备课程目标2毕业要求2-27.干燥设备课程目标2毕业要求2-28.排塑与烧结设备课程目标2毕业要求2-29.陶瓷加工及改性设备课程目标2毕业要求2-2课程设计陶瓷材料机械设备设计课程目标4、5毕业要求3-1、3-2、3-3、3-4三、教学内容及安排（一）

理论教学内容（24学时）1.破碎粉磨设备

（2学时）（1）基本要求理解破碎和粉磨的基本理论及设备分类，解释颚式破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机、球磨机、振动磨、超细粉磨等设备的构造、工作原理、性能特点及应用。（2）教学内容破碎和粉磨的概念、分类原理及基本理论。颚式破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机等破碎设备的名称、分类、构造、工作参数、性能特点及应用。球磨机、振动磨、超细粉磨等设备的名称、分类、构造、工作参数及应用。（3）重点和难点重点：四种粉碎方法的原理；颚式破碎机、圆锥破碎机的工作原理、构造和应用；球磨机的三种运动状态及工作原理、隔仓板的类型、工作过程以及应用。难点：复杂摆动式颚式破碎机的工作原理；球磨机介质运动状态分析。难点：复杂摆动式颚式破碎机的工作原理；球磨机介质运动状态分析。2.筛分设备

（2学时）（1）基本要求解释分级与分离的基本概念和基本理论，理解筛分类型、筛分过程、筛面与筛制及筛分机械分类，解释回转筛、摇动筛和振动筛的工作原理及性能特点。（2）教学内容筛分及其类型、筛分过程、筛分效率、筛面与筛制、筛分机械分类；回转筛、摇动筛、振动筛的工作原理及类型、构造、工作参数、性能及应用；（3）重点和难点重点：筛分基本理论，筛分效率的计算公式及影响因素。难点：筛分效率的计算。3.搅拌与运输设备

（3学时）（1）基本要求理解搅拌与运输的基本概念、类型和作业过程，分析气流搅拌、机械搅拌、螺旋桨式搅拌机、离心式泥浆泵、往隔膜式泥浆泵、双锥式自落式搅拌机、卧轴式强制式搅拌机、鼓筒式搅拌机、立轴式搅拌机、表面振动器、附着式振动器、混凝土搅拌运输车、混凝土泵及泵车的组成结构、作用原理、适用范围及主要技术特征。（2）教学内容搅拌设备的分类，讨论分析气流搅拌、机械搅拌、螺旋桨式搅拌机、离心式泥浆泵、往隔膜式泥浆泵、双锥式自落式搅拌机、卧轴式强制式搅拌机、鼓筒式搅拌机、立轴式搅拌机的工作原理、构造及应用；运输设备的分类与工作原理。混凝土搅拌运输车、混凝土泵及泵车、螺旋桨式搅拌机、离心式泥浆泵、往隔膜式泥浆泵的工作原理、构造及应用。（3）重点重点：机械搅拌和离心式泥浆泵的工作原理、构造及应用。4.造粒设备

（2学时）（1）基本要求解释造粒的基本概念，分析喷雾造粒、流化床造粒、混合造粒、盘式造粒、挤压造粒设备的工作原理、构造、性能特点及应用。（2）教学内容造粒的作用，影响造粒的因素以及常用的造粒方法；喷雾造粒和流化床造粒设备的工作原理、构造及应用；混合造粒、盘式造粒和挤压造粒设备的构造、工作参数及应用。（3）重点和难点重点：喷雾造粒设备、流化床造粒设备的工作原理、构造及应用。5.成型设备

（4学时）（1）基本要求解释成形设备的分类；分析离心注浆成型、热压铸成型、模压成型、热压成型、等静压成型、可塑法成型、密实成型和车削成型设备的工作原理、组成结构、技术特征、性能特点及应用。（2）教学内容成型的定义、基本理论以及分类；离心注浆成型、热压铸成型、模压成型、热压成型、等静压成型、可塑法成型和车削成型机器的组成结构、作用原理、适用范围及主要技术特征。混凝土成型设备。振动式和离心式密实成型设备工作原理。表面振动器、附着式振动器的作用原理。（3）重点和难点重点：离心注浆成型、模压成型、热压成型机器的组成结构、作用原理、适用范围和主要的技术参数和技术特征。6.施釉设备

（2学时）（1）基本要求解释施釉设备的分类，分析单轨式施釉吊车、半机械化浸釉机、管状制品的淋釉机和喷油机的工作原理、结构组成、技术特点和适用范围。（2）教学内容施釉设备的分类；单轨式施釉吊车、半机械化浸釉机、管状制品的淋釉机、喷油机的结构组成、技术特点和适用范围；施釉新工艺。（3）重点和难点重点：半机械化浸釉机和喷油机的结构组成、技术特点和适用范围。7.干燥设备

（2学时）（1）基本要求解释干燥的基本理论，理解干燥方法及其设备的分类，分析箱式干燥、微波干燥、红外线干燥、工频电干燥和高频干燥设备的原理、结构组成、技术特点和适用范围。（2）教学内容干燥的基本理论；微波干燥、红外线干燥、箱式干燥、工频电干燥和高频干燥设备的原理、结构组成、技术特点和适用范围；（3）重点和难点重点：箱式干燥设备的原理、结构组成、技术特点和适用范围。排塑和烧成设备

（6学时）解释排塑和烧结的基本理论和分类，分析隧道窑、倒焰窑、梭式窑和电阻炉的作用原理、组成结构、主要技术特征以及适用范围。（2）教学内容排塑和烧结的基本理论；隧道窑、倒焰窑、梭式窑和电阻炉的作用原理、组成结构、主要技术特征以及适用范围（3）重点和难点重点：隧道窑和电阻炉的作用原理、组成结构、主要技术特征以及适用范围。陶瓷加工及改性设备

（3学时）解释陶瓷加工和改性的基本理论及其设备的分类，分析磨床、激光加工机、线切割机、砂轮、胶装校正机和火焰喷枪的作用原理组成结构、主要技术特征以及适用范围。（2）教学内容加工和改性的基本理论；磨床、激光加工机、线切割机、砂轮、胶装校正机和火焰喷枪的作用原理组成结构、主要技术特征以及适用范围；其他加工和改性设备的的作用原理组成结构、主要技术特征以及适用范围。（3）重点和难点重点：磨床、激光加工机、线切割机、砂轮、胶装校正机和火焰喷枪的作用原理组成结构、主要技术特征以及适用范围。（二）

课程设计内容（8学时）序号设计环节基本要求主要内容学时1任务布置要求学生认识常用的陶瓷材料的破碎、烧结等设备种类及特点，合理确定题目难题程度、工作量大小及进度计划。1)下达课程设计任务书；2)讲授主要设计内容、步骤和方法。12设计计算与绘图要求学生本专业常用分析、设计、计算、绘图的正确方法，具备方案论证、分析比较、规范撰写和绘图能力。1)陶瓷配合比的计算，各种主要材料的年使用量、天使用量、班使用量及小时使用量计算；2)陶瓷材料机械设备设计的主要参数和设备台套数计算；3)撰写设计说明书和绘制设备三方图。63答辩要求学生具备语言表达、思辨能力，阐述观点准确、回答问题清楚的能力。学生在论文答辩过程中，需要自述本人所完成的工作，创新点及完成的情况，指导教师给予必要点评。1四、达成课程目标的途径和措施1.教学方法教学方法是实现教学目标、教学内容的重要环节。本课程内容中涉及大量制备物料的机械设备，为提高讲课效率，便于学生理解和接受，在理论授课方面，本课程涉及到的教学方法有“讲授法”、“课堂讨论法”、“图片+多媒体视频法”等，同时根据每届学生特点和教学内容，调整教学方法，以提高整体学习效果，促进毕业要求指标点的达成。1）案例教学法，以点带面。教师通过引入具体问题启发学生思考，介绍所需要的设备。2）图片+多媒体视频法。充分利用图片和多媒体手段。通过设备方面的图片与视频播放和讲解，使学生在课堂上切身感受设备的结构和应用等，加深认识。3）课堂讨论。学生通过选取具体设备进行ppt讲解，分析设备作用原理、组成结构、主要技术特征以及适用范围。在设计授课方面，采用指导讨论和答疑方式，根据设计进度，先就共性问题进行讨论，之后根据学生个体问题进行指导答疑，保证学生设计的效率和质量。2.教学手段本课程利用采用现代化的教学手段，采用“多媒体”结合“板书”的教学手段进行授课，“多媒体”可将抽象的内容生动化，“板书”可用于辅助表达，二者充分发挥优势，扬长避短。在讲授各种设备过程中，充分利用课程大量拓展资源，将图片、视频与实际设备运行录像和必要的图片穿插到教学内容中，增强学生的感知能力，达到课程目标要求。在设计授课时，充分结合实际工程情况和先前已进行过的“生产实习”，将设计内容形象化和具体化，增强学生的感知能力，达到课程目标要求。3.课外阅读要求推荐学生利用互联网资源、校园网资源（校园网数据库）、图书馆资源（期刊、专业文献）等多种手段获取信息，进行课外阅读。通过课外阅读，既能加深对教学内容的理解，又能拓展专业视野，紧跟行业发展前沿。4.多环节训练（1）作业（2）课堂讨论（2）课程设计（3）期末考试五、课程综合记分方法课程考核由作业、设计和期末考试三部分组成，内容须覆盖全部课程目标和毕业要求指标点。各考核环节及所占比重见下表：考核环节比重（%）作业10课堂讨论10课程设计30期末考试50总计100（注：无故旷勤1/3者，不允许参加期末考试。）各个环节的评分标准如下：作业每次作业必须在正式上课前交，每次作业按百分制评分，总评后折算成10分。作业的评分标准观测点85～100分75～84分60～74分<60分完成进度（权重0.2）严格按照作业要求并及时完成基本按照作业要求并及时完成

不能按照作业要求，未及时完成不能按照作业要求未及时完成概念清楚（权重0.2）概念清晰概念基本清晰概念不清晰概念错误计算能力（权重0.4）完全正确基本正确部分错误完全错误分析或结论有效性（权重0.2）分析正确，结论有效分析基本合理，结论基本有效分析不合理

未给出分析

2.课堂讨论课堂讨论的评分标准观测点85～100分75～84分60～74分<60分PPT制作（权重0.4）PPT制作结构和思路清晰、重点突出、主次分明，字体大小适当，图片和视频等多媒体手段丰富、生动、美观。PPT制作结构和思路比较清晰、重点较突出，字体大小比较适当，图片和视频等多媒体手段比较丰富美观。PPT制作结构和思路不清晰，字体大小混乱，图片和视频等多媒体手段利用不充分，直接复制黏贴文献资料。PPT制作结构和思路混乱，字体大小适当，图片和视频等多媒体手段利用少，直接复制黏贴文献资料。陈述（权重0.4）陈述思路清晰，声音洪亮，仪态大方，声情并茂，概念和分析正确。陈述思路比较清晰，声音较洪亮，仪态比较大方，概念和分析基本正确。陈述思路不清晰，声音小，读ppt稿，概念和分析基本正确。陈述思路混乱，声音小，读ppt稿，概念和分析不正确。问题讨论（权重0.2）在讨论和课堂中担任领袖角色，主动阐明自己的观点和想法，与其他同学积极合作，共同解决问题，并有较大贡献。能不同程度地参与讨论、阐明自己的观点和想法，能与其他同学积极合作、交流，共同解决问题。参与讨论较被动，能与其他同学就一般性问题进行普通程度地合作、交流，在别人引导下能阐明自己的观点和想法，共同解决问题的能力和态度偏弱低。不积极参与讨论，不愿与其他同学合作、交流，共同解决问题的态度和能力较低下。3.课程设计课程设计成绩是根据设计说明书、图纸及答辩表现三方面综合给出。按百分制评分，总评后折算成30分。课程设计的评分标准考察点80～100分60～79分0～60分设计说明书（权重0.4）说明书完整，格式规范，参数计算正确、工艺方案适当。说明书基本完整，格式较为规范，参数计算基本正确工艺方案基本可行。说明书不够完整，格式不规范、参数计算有误工艺方案不可行。设计图纸（权重0.4）图设计正确，图纸清晰干净，格式规范。图设计基本正确，图纸较为干净，格式基本规范。图设计有误，图纸脏乱，格式规范错误多。答辩（权重0.2）陈述的逻辑性强，问题表达清晰，结论准确合理。陈述的逻辑性教强，问题表达比较清晰，结论基本合理。陈述的逻辑性不强问题表达不清晰结论不准确不合理4.期末考试期末考试成绩是通过闭卷考试的卷面成绩给出，考核内容覆盖课程所讲的破碎、分级与分离、搅拌与运输、造粒、成型、施釉、干燥、排塑与烧结和加工及改性设备等知识点。按期末考试的标准答案和评分标准百分制评分，总评后折算成60分。为了确保考核试卷的信度和效度，必须针对教学目标、把握能力层次，进行试卷蓝图设计。试卷蓝图设计课程目标把握能力层次（对应试题）目标分值百分比（%）认识理解应用15-105-105-1015-3015-3025-105-10/10-2510-2535-10/10-1515-2515-2545-105-1010-1520-3520-35

六、评估方法每学期课程结束后进行课程评估。本课程采用基于课程目标（即预期学习成果）的评估方法，包括：1）根据课程目标设计并实施相应的学习任务和学习活动；2）收集学习活动中各种学习成果的评估资料；3）分析和评估实际的学习成果，做出正确的判断。4）写出反思和持续改进报告（包括评估过程、评估结果、教学反思和持续改进）。课程目标1

的评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点能根据各种物料破碎、粉磨与筛分分级设备的工作原理和性能特点，在实际工程中合理选择和使用这些设备，并能进行故障分析。破碎、粉磨与筛分分级的基本原理。期末考试课堂讨论

物料破碎、粉磨与筛分分级设备的特点、结构，能在实际工程中合理选择和使用这些设备，并能进行故障分析。期末考试作业2课堂讨论课堂讨论课程目标2

的评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点能合理分析选用陶瓷材料造粒、施釉、干燥、烧结和成型加工设备，并能进行故障分析造粒、施釉、干燥、烧结和成型加工的基本原理。期末考试课堂讨论

物料造粒、施釉、干燥、烧结和成型加工设备的特点、结构，能在实际工程中合理选择和使用这些设备，并能进行故障分析。期末考试作业2课堂讨论课堂讨论课程目标3

的评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点能选用混凝土搅拌设备、混凝土输送设备和混凝土密实成型设备，并能进行故障分析。混凝土搅拌设备、混凝土输送设备和混凝土密实成型的基本原理。期末考试课堂讨论

混凝土搅拌设备、混凝土输送设备和混凝土密实成型设备的特点、结构，能在实际工程中合理选择和使用这些设备，并能进行故障分析。期末考试作业2课堂讨论课堂讨论

课程目标4

的评估设计学习成果学习任务、过程和观测预期学习成果细化的预期学习成果及实施准则预设的学习任务观测点能够根据工程应用，进行生产设备和工艺的方案设计和计算，并结合安全、健康、法律、文化及环境等现实约束条件，对设计方案进行可行性论证体和优选，体现创新意识。设计思路有考虑安全、法律、环境等方面的考虑；能通过小组讨论对不同设计方案进行优化，并对设计的可行性进行论证，能够在设备选型、设