无机非金属材料工程《粉体工程（校企）》课程教学大纲

《粉体工程（校企）》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101134123001课程名称：粉体工程（校企）/PowderEngineering（School-enterpriseCooperation）课程类别：专业必修课程学分：2.5总学时：40理论学时：40实验/实践学时：0适用专业：无机非金属材料工程适用对象：本科先修课程：高等数学、大学物理、物理化学、工程图学、工程力学、材料工程基础等教学环境：多媒体课堂教学、APP线上教学平台、现场教学。开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的《粉体工程》是无机非金属材料工程本科专业的一门主干课程和专业必修课程之一，主要研究颗粒和粉状物料的性质及加工、处理技术等。本课程以材料工业生产过程及研究工作中带有普通性及共同性的内容为主。通过本课程的学习，使学生能够系统地掌握粉体加工技术工程的基本理论和基础知识，以及粉体制备与处理工艺及装备技术，了解和掌握有关粉体加工技术工艺原理及流程、粉体加工设备的原理、特性参数与性能等知识，为今后从事有关粉体工程技术工作打下基础。通过本课程的学习引领和培养学生树立勇于创新、服务祖国的理想和学习动力。2.对接培养的岗位能力通过本课程的学习，使学生了解粉体物料的加工技术与设备的基本理论知识和工程应用情况，培养学生具有应用课程理论知识研究、分析与解决工程实际问题的方法和能力，具有技术创新、工艺创新的初步能力，并引领和培养学生具有较强的质量、环境、安全和注重社会可持续发展理念，提高学生为实现中国制造2025发展目标而努力的责任感。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑毕业要求指标点1.4：能够利用系统思维的能力，将工程知识用于无机非金属材料领域工程问题解决方案的比较与综合，并体现本专业领域先进的技术。毕业要求指标点3.2：能对无机非金属材料研发、生产与应用等过程特定需求的单元进行预设计。并能用图纸、报告或实物等形式呈现效果。毕业要求指标点3.3：能够进行无机非金属材料研发、生产与应用等过程的工艺流程设计，并在设计中体现创新意识。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下：教学目标1：掌握粉体相关概念、粉体基本特性基础知识以及粉体加工处理过程相关设备的结构类型、工作原理、工艺参数、性能特点及系统流程等基本知识，能运用粉体工程知识分析和解决无机非金属材料粉体加工过程中相关实际工程问题，并具有将工程知识用于工程问题解决方案的比较与综合以及体现本专业领域先进的技术。支撑毕业要求1.4。教学目标2：培养学生能够对无机非金属材料粉体制备与加工特定需求的单元进行预设计，并能用设计图纸、可行性调研报告或试验加工产品实物等形式呈现预设计效果。支撑毕业要求3.2。教学目标3：培养学生能够运用无机非金属材料粉体制备与加工基本知识进行无机非金属材料粉体制备和加工等过程的工艺问题和工艺流程等设计，并在设计中体现创新意识。支撑毕业要求3.3。四、教学课时安排（一）学时分配课程各章节学时分配如下表所示：课程各章节学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题1粉体基本概念和理论161600教学目标1、2主题2粉碎过程及设备121200教学目标1、2、3主题3分离、分级及设备6600教学目标1、3主题4粉体输送设备4400教学目标1、3主题5粉体喂料及计量设备2200教学目标1、3合计404000（二）实践教学安排课程部分内容安排学生在同学期开设的《粉体工程实训》和《岗位实习》等实践教学环节现场教学，通过理论结合实际加深学生对课程知识的了解和掌握。五、教学内容及教学设计主题1：第一章绪论1.教学内容：本课程的范围、性质及学科的发展；主要学习内容、要求、学习方法和教学手段；课程考核方法；粉体的定义和特点；粉体颗粒的类型及特点；物料粉体化的工程意义及应用。2.教学重点：粉体的定义和特点；粉体颗粒的类型及特点；物料粉体化的工程意义及应用。3.难点：粉体颗粒的类型及特点；物料粉体化的工程作用及应用。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。注意密切结合国内外粉体工程学科研究发展趋势、企业生产实际、及未来发展前景进行教学，从而激发学生的专业认知热情和投身粉体加工行业建设的兴趣和使命感。 第二章粉体粒度分析1.教学内容：单个颗粒大小表示方法；颗粒群粒度分布；粉体颗粒粒度的测量；颗粒形状因数和测量。2.教学重点：统计平均径的相关概念；球形度的计算；颗粒群粒度分布分析方法。3.教学难点：统计平均径的相关概念；粒度分布规律和RRB粒度分布函数；形状指数、形状系数。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。第三章粉体填充与堆积特性1.教学内容：粉体颗粒堆积和填充的评价指标；颗粒群的填充结构；等径球的规则填充、随机填充以及最密填充理论；不等径球最密填充理论；最紧密填充经验理论；实际粉体颗粒的堆积填充影响因素。2.教学重点：粉体颗粒堆积和填充的评价指标；等径球形颗粒的填充；异径球形颗粒的填充；实际颗粒的随机填充和紧密堆积理论；实际粉体颗粒的堆积填充影响因素。3.教学难点：异径球形颗粒的填充；实际颗粒的随机填充和紧密堆积理论。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。第四章粉体的润湿1.教学内容：粉体层的液体存在状态；粉体表面润湿性；液体架桥相关概念以及粉体颗粒在空气和液体中团聚或分散原因和分散调控方法；液体在粉体层中的上升高度。2.教学重点：液体架桥相关概念以及粉体颗粒在空气和液体中团聚或分散原因和分散调控方法。3.教学难点：液体架桥相关概念以及粉体颗粒在空气和液体中团聚或分散原因和分散调控方法；液体在粉体层中的上升高度。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。第五章粉体的流变学1.教学内容：粉体的摩擦角、附着力的相关概念；粉体压力计算；粉体的重力流动；颗粒流动分析；料仓的设计；偏析的产生原因分析与防止措施。2.教学重点：粉体的摩擦角、附着力的相关概念；颗粒流动分析；偏析的产生原因分析与防止措施。3.教学难点：粉体的摩擦角的相关概念；颗粒流动分析。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。第六章颗粒流体力学1.教学内容：两相流的浓度、密度、黏度、比热容和热导率等概念；颗粒在流体中的的受力和运动方程；颗粒的重力沉降；离心沉降；流体通过颗粒层的透过流动；颗粒的悬浮运动及应用。2.教学重点：两相流的浓度、密度、黏度、比热容和热导率等概念；颗粒的重力沉降；颗粒的悬浮运动及应用。3.教学难点：两相流的浓度、密度、黏度、比热容和热导率等概念；颗粒在流体中的的受力和运动方程；颗粒的离心沉降；流体通过颗粒层的透过流动。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。主题2：第七章粉碎过程及设备1.教学内容：粉碎的基本概念；物料的基本性质；粉碎机理；粉碎工艺；颚式破碎机、圆锥式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机以及辊式破碎机的结构、工作原理以及性能特点；球磨机、立式磨和辊压机的结构、工作原理、系统流程和性能特点；振动磨、搅拌磨、胶体磨、高效冲击式磨机和气流粉碎机等超细磨的结构与工作原理及性能特点。2.教学重点：粉碎的基本概念；物料的基本性质；粉碎机理；粉碎工艺；颚式破碎机、圆锥式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机以及辊式破碎机的结构、工作原理以及性能特点；球磨机、立式磨和辊压机的结构、工作原理、系统流程和性能特点。3.教学难点：粉碎的基本概念；物料的基本性质；粉碎机理。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。其中部分破碎机械、球磨机、立式磨和辊压机的系统流程和使用维护等内容的教学将在学生企业生产实习及校内粉体工程实训过程中由实习企业工程技术人员和粉体工程实训指导教师进行现场讲授。另外在授课过程注意引导和培养学生理论联系实际、利用所学知识解决实际生产问题的工程职业能力及培养学生具有较强的质量、环境、安全和注重社会可持续发展理念，培养学生树立技术创新、工艺创新，为实现中国制造2025发展目标而努力的责任感和爱国情怀。主题3：第八章分级、分离及设备1.教学内容：分级和分离的相关概念和评价指标、分级设备和气固分离设备类型、结构、工作原理和性能特点。2.教学重点：分级和分离的相关概念和评价指标、分级设备和气固分离设备类型、结构、工作原理和性能特点。3.教学难点：分级和分离的相关概念和评价指标。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。其中分级设备和气固分离设备的系统流程和使用维护等内容的教学将在学生企业生产实习及校内粉体工程实训过程中由实习企业工程技术人员和粉体工程实训指导教师进行现场讲授。另外在授课过程注意引导和培养学生理论联系实际、利用所学知识解决实际生产问题的工程职业能力及培养学生具有较强的质量、环境、安全和注重社会可持续发展理念。 主题4：第九章粉体输送设备1.教学内容：胶带输送机、螺旋输送机、斗式提升机和气力输送设备的构造、工作原理、类型、性能特点、选型与计算；链板输送机等其他粉体输送设备的结构和工作原理。2.教学重点：胶带输送机、螺旋输送机、斗式提升机和气力输送设备的构造、工作原理、类型、性能特点。3.教学难点：胶带输送机、螺旋输送机、斗式提升机和气力输送设备的选型与计算4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。其中部分粉体输送设备的结构和使用维护等内容的教学将在学生企业生产实习及校内粉体工程实训过程中由实习企业工程技术人员和粉体实训指导教师进行现场讲授。另外在授课过程注意引导和培养学生理论联系实际、利用所学知识解决实际生产问题的工程职业能力及培养学生具有较强的质量、环境、安全和注重社会可持续发展理念。主题5：第十章粉体喂料及计量设备 1.教学内容：常见有挠性牵引构件的喂料设备、转动式喂料机、振动式喂料机及计量设备的结构、工作原理和性能特点。2.教学重点：常见有挠性牵引构件的喂料设备、转动式喂料机、振动式喂料机及计量设备的工作原理和性能特点。3.教学难点：常见有挠性牵引构件的喂料设备、转动式喂料机、振动式喂料机及计量设备的结构和工作原理。4.教学方案设计：采用课堂多媒体课件、手机APP学习通等线上和线下混合教学手段，并根据学生学习情况灵活应用启发式、案例式、讨论式等教学方法。其中部分粉体喂料设备和计量设备的结构和使用维护等内容的教学将在学生企业生产实习及校内粉体工程实训过程中由实习企业工程技术人员和粉体实训指导教师进行现场讲授。另外在授课过程注意引导和培养学生理论联系实际、利用所学知识解决实际生产问题的工程职业能力及培养学生勤于钻研、务实创新的工程素养。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力和创新能力等；考核方式采用作业评测、平时阶段测验和期末闭卷考试等多种形式，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升课程教学效果。学生成绩考核评定办法和比例为：平时成绩占40%，其中课堂表现（包括出勤）占10%、平时作业占20％、阶段测试占10%；期末闭卷考试占60%。学生成绩评定内容如下表所示：学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文其他√√√√成绩比例%201010602.课程教学目标考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如下表所示：课程教学目标与考核方式评价权重课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核期末考试合计课堂表现作业阶段测验教学目标1指标点1.4101003050教学目标2指标点3.20551525教学目标3指标点3.30551525合计102010601003.课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准如下表所示：平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（20%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力阶段测验（10%）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格课程各教学目标成绩评价如下表所示：课程各教学目标成绩评价考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握粉体工程的基础理论知识以及粉体加工技术及设备的相关知识，并能合理运用所学知识解决实际工程问题。准确掌握粉体工程的基础理论知识以及粉体加工技术及设备的相关知识，并能较好运用所学知识解决实际工程问题。一般掌握粉体工程的基础理论知识以及粉体加工技术及设备的相关知识，具有一定分析实际工程问题。基本掌握粉体工程的基础理论知识以及粉体加工技术及设备的相关知识，分析实际工程问题能力一般。不能掌握粉体工程的基础理论知识以及粉体加工技术及设备的相关知识，缺乏分析实际工程问题能力。教学目标2能够熟练对无机非金属材料粉体制备与加工特定需求的单元进行预设计，并能用设计图纸、可行性调研报告或试验加工产品实物等形式很好呈现效果。能够较好对无机非金属材料粉体制备与加工特定需求的单元进行预设计，并能较好用设计图纸、可行性调研报告或试验加工产品实物等形式呈现效果。能够对无机非金属材料粉体制备与加工特定需求的单元进行一般的预设