无机非金属材料工程《玻璃工艺学》课程教学大纲

《玻璃工艺学》课程教学大纲

一、课程基本情况

课程代码：101145123005

课程名称（中/英文）：玻璃工艺学/GlassTechnology

课程类别：专业选修课程

学分：2

总学时：32

理论学时：32

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：工程化学、物理化学、材料科学基础、材料工程基础等

教学环境：线下或混合式教学

开课学院：材料科学与工程学院

二、课程简介

L课程任务与目的

《玻璃工艺学》是无机非金属材料工程专业的一门专业选修课程，通过学习这门课程,

让学生了解不同种类的玻璃、它们的结构特点和基本性能，并掌握玻璃的组成、结构和性能

之间系。同时，培养学生运用基础理论知识分析和解决实际问题的能力，在本课程介绍新技

术环节，了解玻璃在各个领域应用现状和发展趋势，并深入了解中国改革开放以来在玻璃工

艺生产技术方面取得的进展及突出成果，激发学生对从事与玻璃及相关领域有关工作时道路

自信并投入其中。

2.对接培养的岗位能力

通过本课程的学习，使学生掌握玻璃的基本工艺原理，玻璃工艺前沿知识，以及玻璃生

产T.艺专业知识.达创理论联系实际解决牛产中「艺问题的能力.具备能够同时备综合运用

无机非金属材料基础理论和专业知识分析玻璃生产过程中存在问题及其根源的能力。

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2.4］能运用工程基本原理，借助文献研究，并从可持续发展的角度分

析无机非金属材料研发、生产与应用过程的影响因素，获得有效结论。

［毕业要求指标点4.2］能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案。

［毕业要求指标点7.1］知晓和理解“联合国可持续发展目标SDG17”中环境保护和可持

续发展的理念和内涵，以及无机非金属材料研发、生产与应用等工程实践对生态环境、社会

可持续发展的影响。

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：掌握玻璃的概念、分类及通性、结构特点、性质和各种氧化物在玻璃中的

作用；掌握玻璃的组成、结构、性能三者之间的关系，并能够运用基础理论知识比较和综合

玻璃生产和服役过程中复杂工程问题的解决方案。支撑毕业要求的指标点1.4。

教学目标2：掌握玻璃的力学性能、热学性能、化学稳定性、电学及磁学性质和光学性

质，使学生能够运用无机非金属材料知识，借助文献研究，并从可持续发展的角度分析玻璃

在研发、生产与应用过程的影响因素的能力。支撑毕业要求的指标点2.4。

教学H标3：掌握玻搐的形成规律、相变、工艺性质、工艺关键点，结合玻璃生产新工

艺、新技术、新产品的研发现状，针对特定生产条件和性能要求的玻璃生产工艺工程问题，

选择技术路线，设计可行的实验方案。支撑毕业要求的指标点4.2。

教学目标4：了解玻璃的发展历程及研究发展展望，理解玻璃专业环境保护的内混及对

社会可持续发展的重大意义。支撑毕业要求的指标点7.1。

四、教学课时安排

学时分配

主学时

总完成课程

题或知教学内容

学时讲实实教学目标

识点课验践

主

结论1100教学目标4

题1

主玻璃的结构与

8800教学目标1、2、3

题2组成

主玻璃的形成规

3300教学目标1、3

题3律

主熔体和玻璃体

4400教学目标1、3

题4的相变

主玻璃的钻度及

4400教学目标I、3

题5表面性质

主玻璃的力学性

4400教学目标1、2、3

题6能及热学性能

主玻璃的化学稳

2200教学目标1、2、3

题7定性

主玻璃的电学及

2200教学目标1、2、3

题8磁学性质

主玻璃的光学性

2200教学目标1、2、3

题9质

主玻璃的着色和

2200教学目标1、2、3

题10脱色

合计323200

五、教学内容及教学设计

主题1绪论

1.教学内容

玻璃的内涵、用途、讲究热点。

玻璃技术上的古老历史和现代成就，培养学生的民族自信心和文化自豪感。

2.教学重点

玻璃的分类；玻璃的发展史；玻璃工业的热点及其对未来玻璃的展望。玻璃在节能减排

的现状。

3.教学难点

玻璃的分类；玻璃的发展史；玻璃的节能减排现状；玻璃工业的热点。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题2第一章玻璃的结构与组成

1.教学内容

玻璃的定义与通性；晶子学说；无规则网络学说；玻璃结构理论的进展；硅酸盐熔体的

结构；玻璃结构与熔体结构的关系；硅酸盐玻璃结构；硼酸盐玻璃结构；磷酸盐玻璃结构;

逆性玻璃加3♦保和节豳■玻璃材料加

2.教学重点

玻璃的特性；结构理论；玻璃的析晶；玻璃结构理论。

3.教学难点

玻璃结构理论；玻璃的析晶；玻璃结构理论。

4.教学方案设“

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题3第二章玻璃的形成规律

1.教学内容

玻璃的形成方法；玻璃的形成条件；氧化物玻璃形成区。..由■见代仅

得的重大突破和创新，激发学♦的科技报国精神。

2.教学重点

玻璃形成的条件-热力学、动力学和结晶化学条件；三元系统玻璃形成规律。

3.教学难点

玻璃形成的条件•热力学、动力学和结晶化学条件；三元系统玻璃形成规律。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题4第三章熔体和玻璃体的相变

1.教学内容

玻璃的分相；玻璃的析晶;受控析晶。

学生的创新思维。

2.教学重点

玻璃分相和析晶对玻璃性能的影响。

3.教学难点

玻璃分相和析晶对玻陶性能的影响。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题5第四章玻璃的粘度及表面性质

1.教学内容

玻璃的粘度及影响因素;黏度的特征点：黏度的工艺意义:玻璃的友而张力及影响因素：

表面性质；玻璃的润湿性及工艺意义。

神在追求卓越品质中的作用.

2.教学重点

玻璃粘度的影响因素；黏度的特征点及工艺意义；表面张力的影响因素、工艺意义；玻

璃的润湿性及工艺意义。

3.教学难点

玻璃粘度的影响因素；黏度的特征点及工艺意义；表面张力的影响因素及工艺意义；玻

璃的润湿性及上之怠义。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题6第五章玻璃的力学性能及热学性能

1.教学内容

「械：「「展示高强度玻璃在航空航天、电子设备等舒科技领

域的应用，培养学生的科学探索精神和实践能力.

2.教学重点

影响玻璃强度的因素；玻璃增强的方法；影响热膨胀系数的因素；膨胀系数对玻璃制品

的使用和生产的密切关系；如何提高玻璃的热稳定性。

3.教学难点

影响玻璃强度的因素；玻璃增强的方法；影响热膨胀系数的因素；膨胀系数对玻璃制品

的使用和生产的密切关系：如何提高玻璃的热稳定性。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题7第六章玻璃的化学稳定性

1.教学内容

玻璃的化学稳定性概念；水对玻璃的侵蚀机理；酸对玻璃的侵蚀机理；碱对玻璃的侵蚀

机理；影响化学稳定性的因素；化学稳定性的测定方法。■案仇‘I

究中团队合作的重要性，培养团队精神。

2.教学重点

玻璃的化学稳定性概念；水、酸、碱对玻璃的侵蚀机理：影响热稳定性的因素。

3.教学难点

水、酸、碱对玻璃的侵蚀机理；影响热稳定性的因素。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题8第七章玻璃的电学及磁学性质

1.教学内容

玻璃的导电性、介电性、半导体性和磁学性质。,小科

技领域的应用，培养学生的创新实践能力。

2.教学重点

坡地的导电机埋：影响电导率的因素；坡璃的导电性、介电性和磁学性质。

3.教学难点

玻璃的导电机理；影响电导率的因素；玻璃的导电性、介电性和磁学性质。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题9第八章玻璃内光学性质

1.教学内容

影响玻璃折射率的因素；玻璃的光学常数和光学性质；玻璃的紫外和红外吸收原理。

年来在提高玻璃光学性能方面的创新与突破,激发学生的科技创新精神。

2.教学重点

玻璃的光学常数：影响折射率的因素；玻璃的红外和紫外吸收。

3.教学难点

玻璃的光学常数：影响折射率的因素：玻璃的红外和紫外吸收。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

主题10第九章玻璃的着色与脱色

1.教学内容

离子着色；离子着色理论分析（配位场理论，能级分裂，混合着色）；金属胶体着色机

理；工艺过程；影响胶体着色的因的•；硫硒及其化合物着色机理；玻璃的脱色；颜色的表示

［法■我国与国际在玻璃着色领域的技术竞争，激，^爱国情怀和竞争意识j

2.教学重点

玻璃的着色原理：玻璃的脱色原理：颜色的表示方法。

3.教学难点

玻璃的着色原理；玻璃的脱色原理；颜色的表示方法。

4.教学方案设计

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法进

行教学，注意多与学生互动，加强课后辅导与答疑。

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；考核方式采

用出勤、作业评测、课堂表现和平时阶段测验等多种形式、多个阶段等全过程的考核，使学

生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。

学生成绩评定表

平时成绩

考

中

核出fl课阶段答小其

考末考

方勤业堂表现测验辩目论文他

试试

式

V

成

16

绩比2010

00

例%

2.课程考核方式评价权重

本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示:

考核评价方式权重（％）

课程教学支撑毕业要

目标求有标点课堂作阶段期末考合

表现业测验试计

2

教学目标1指标点1.442417-24

7-34

2

教学目标2指标点2.562315〜22

6~33

2

教学目标3指标点4.251317-24

6~33

1

教学目标4指标点7.1550

0

11

合计201060

000

备注：各教学目标及评价方法的权重教师可以根据实际情况进行微调。

3.课程成绩评价标准

平时成绩评定及考核标准

考核环

考核结果及标准

节

优秀中等及格

评估项良好不及格

（90~100（70-80（60-70

目及权重(80~90分)（V60分）

分）分）分）

无迟到、早

退、旷课现象。偶尔有迟到、有迟到、

有迟到、迟到、早

积极参加课堂早退现象。较为积早退、偶尔有

课堂表早退现象。能退、旷课较多。

讨论，并有自己极参加课堂讨论，旷课现象。能

现够主动参加课不能有效参加

独到的见解，能能够准确回答问够勉强回答问

（20%）堂讨论，能够课堂讨论，不能

够准确回答问题，并提出自题，尚能够参

基本回答问题回答问题

题，并有自己独己的见解加课堂讨论，

到的见解

作业基本

作业能够

作业能够能够独立完

作业能够独独立完成，完

独立完成，完成成，部分题目

立完成，完成质量成质量基本符

质量优秀，能够解答存在抄袭作业不能

作业较高，能够运用所合要求，能够

灵活运用所学现象，运用所独立完成，存在

(10%)学知识和理论解运用所学知识

知识和理论解学知识和理论抄作史现象

决问题，并获得正和理论解决问

决问题，并获得解决问题的能

确结论题，并获得有

正确结论力基本符合要

效结论

求

阶段测完成所有完成所有阶完成所有完成所有没有完成

验阶段测验，根据段测验，根据参考阶段测验，根阶段测验，根阶段测试，根据

（10%）参考答案评分，答案评定分，总评据参考答案评据参考答案评参考答案评定

总评成绩为优成绩定分，总评成定分，总评成分，总

秀为优良绩为中等绩为及格评成绩不

及

格

课程教学目标评价标准

考核

考核结果及标准

环节

评估优良中及格

不及格

项目及权（90-100（80-89（70-79（60-69

（＜60分）

重分）分）分）分）

熟练掌握准确掌握掌握玻璃基本掌握

未能掌握玻

玻璃的概念、分玻璃的概念、分的概念、分类及玻璃的概念、分

璃的概念、分类

类及通性、结构类及通性、结构通性、结构特类及通性、结构

及通性、结构特

特点、性质和各特点、性质和各点、性质和各种特点、性质和各

点、性质和各种

种氧化物在玻种氧化物在玻氧化物在玻璃种氧化物在玻

氧化物在玻璃中

璃中的作用；掌璃中的作用；掌中的作用：掌握璃中的作用；掌

的作用；掌握玻

握玻璃的组成、握玻璃的组成.、玻璃的组成、结握玻璃的组成、

教学璃的组成、结构、

结构、性能三者结构、性能三者构、性能三者之结构、性能三者

目标1性能三者之间的

之间的关系，并之间的关系，并间的关系，井能之间的关系，并

关系，不能够运

能够运用基础能够运用基础够运用基础理能够运用基础

用基础理论知识

理论知识比较理论知识比较论知识比较和理论知识比较

比较和综合玻璃

和综合玻璃生和综合玻璃牛.综合玻璃生产和综合玻璃生

生产和服役过程

产和服役过程产和服役过程和服役过程中产和服役过程

中复杂工程问题

中复杂工程问中复杂工程问复杂工程问题中复杂工程问

的解决方案。

题的解决方案。题的解决方案。的解决方案。题的解决方案。

熟练掌握准确掌握掌握掌握基本掌握未掌握玻璃

玻璃的力学性玻璃的力学性玻璃的力学性玻璃的力学性的力学性能、热

能、热学性能、能、热学性能、能、热学性能、能、热学性能、学性能、化学稳

化学稳定性、电化学稳定性、电化学稳定性、电化学稳定性、电定性、电学及磁

学及磁学性质学及磁学性质学及磁学性质学及磁学性质学性质和光学性

和光学性质，使和光学性质，使和光学性质，使和光学性质，使质，使学生能够

教学

学生能够运用学生能够运用学生能够运用学生能够运用运用无机非金属

目标2

无机非金属材无机非金属材无机非金属材无机非金属材材料知识，借助

料知识，借助文料知识，借助文料知识，借助文料知识，借助文文献研究，并从

献研究，并从可献研究，并从可献研究，并从可献研究，并从可可持续发展的角

持续发展的角持续发展的角持续发展的角持续发展的角度分析玻璃在研

度分析玻璃在度分析玻璃在度分析玻璃在度分析玻璃在发、生产与应用

研发、生产与应研发、生产与应研发、生产与应研发、生产与应过程的影响因素

用过程的影响用过程的影响用过程的影响用过程的影响的能力。。

因素的能力。。因素的能力。因素的能力。因素的能力。

熟练掌握准确掌握掌握玻璃基本掌握未能掌握玻

玻璃的形成规玻璃的形成规的形成规律、相玻璃的形成规璃的形成规律、

律、相变、工艺律、相变、工艺变、工艺性质、律、相变、工艺相变、工艺性质、

性质、工艺关键性质、工艺关键工艺关键点，结性质、工艺关键工艺关犍点，结

点，结合玻璃生点，结合玻璃生合玻璃生产新点，结合玻璃生合玻璃生产新工

产新工艺、新技产新工艺、新技工艺、新技术、产新工艺、新技艺、新技术、新

教学术、新产品的研术、新产品的研新产品的研发术、新产品的研产品的研发现

目标3发现状，针对特发现状，针对特现状，针对特定发现状，针对特状，不能针对特

定生产条件和定生产条件和生产条件和性定生产条件和定生产条件和性

性能要求的玻性能要求的玻