《矿物加工工程数学模型》课程教学大纲

1、矿物加工工程数学模型课程教学大纲课程英文名称：Mathematicalmodel of mineral processing engineering课程编号：HZ162140课课程类别：个性化教育课程课程性质：选修学 分： 2学 时：32（其中：讲课学时：32；实验学时：0；上机学时：0）适用专业：矿物加工工程开课部门：环境与资源学院先修课程：矿物学、工艺矿物学、矿物粉碎工程、矿物物理分选、矿物化学分选、矿物浮选等。后续课程：矿物加工工程设计一、课程目的通过本课程的学习，使学生具备下列能力：1.通过对矿物加工数学模型与过程仿真概述、经验模型的学习，掌握数学的基本知识和基本原理，能就简单的工程问

2、题建立方程并进行求解2.通过对破碎筛分数学模型、磨矿分级数学模型、重选数学模型、浮选数学模型、磁选过程计算的学习，能够将数学的基本原理应用到矿物材料、粉体材料物理性能和矿物加工工程问题的识别、表达和分析中，并获得有效结论。3.通过对选矿试验测试数据调整技术与高级编程语言在选矿中的应用，具备运用合适的理论或软件对矿物加工、粉体制备和矿物材料生产相关工艺参数进行模拟和预测的能力，并能理解模拟和预测的局限性。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求课程目标11.1掌握数学的基本知识和基本原理，能就简单的工程问题建立方程并进行求解1具有数学、自然科学、工程基础知识，并将其应用于解决矿物加

3、工工程专业的复杂工程问题课程目标22.1能够将数学的基本原理应用到矿物材料、粉体材料物理性能和矿物加工工程问题的识别、表达和分析中，并获得有效结论。2能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析矿物加工相关科学问题和工程问题，以获得有效结论课程目标35.4具备运用合适的理论或软件对矿物加工、粉体制备和矿物材料生产相关工艺参数进行模拟和预测的能力，并能理解模拟和预测的局限性5能够针对矿物加工工程的复杂工程问题，开发或选择恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，进行恰当的预测和模拟，并能够理解其局限性三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系序号矿物加工工程数学

4、模型教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1矿物加工数学模型与过程仿真概述、经验模型授课18学时作业12破碎筛分数学模型、磨矿分级数学模型授课4学时作业23重选数学模型、浮选数学模型、磁选过程计算授课8学时作业4选矿试验测试数据调整技术与高级编程语言在选矿中的应用授课2学时作业3四、课程的主要内容及基本要求第一单元 绪论（2学时，支撑课程目标1）知 识 点 原型、模型和数学模型、选矿数学模型、选矿数学模型的分类、数学模型的形式、数学模型建立的方法和步骤、选矿数学模型的应用、选矿数学模型的发展趋势。重 点 模型和数学模型、选矿数学模型、选矿数学模型的分类难 点 数学模型建立的方法和步骤、选矿数

5、学模型的应用基本要求1、识 记：原型、模型和数学模型、选矿数学模型、2、领 会：选矿数学模型的发展趋势。3、简单应用: 选矿数学模型的应用、4、综合应用：数学模型建立的方法和步骤、选矿数学模型的应用第二单元 一元线性回归分析（2学时，支撑课程目标2）知 识 点 变量及变量之间的相互关系、回归及回归分析、回归分析的应用、回归分析的步骤、回归分析中的几个概念、一元线性回归模型的建立、一元线性回归方程的检验。重 点 回归及回归分析、回归分析的步骤难 点 一元线性回归模型的建立、一元线性回归方程的检验基本要求1、识 记：回归分析中的几个概念2、领 会：变量及变量之间的相互关系3、简单应用: 一元线性回

6、归模型的建立4、综合应用：一元线性回归模型的建立、一元线性回归方程的检验第三单元 一元非线性可化为线性的回归分析（2学时，支撑课程目标2）知 识 点非线性模型、非线性模型的处理方法、常见的可线性化的函数、一元非线性可化为线性回归分析的步骤、一元非线性回归方程的检验。重 点 线性模型的处理方法难 点 非线性模型、一元非线性回归方程的检验基本要求1、识 记：非线性模型、常见的可线性化的函数2、领 会：非线性模型的处理方法、3、简单应用: 非线性模型的处理方法4、综合应用：一元非线性回归方程的检验第四单元 多元线性回归分析（4学时，支撑课程目标2）知 识 点多元线性回归模型、二元线性回归分析、多元线

7、性回归分析、多元线性回归分析的统计检验、回归分析正规方程组的其他形式重 点 二元线性回归分析、多元线性回归分析的统计检验难 点 多元线性回归模型、元线性回归分析基本要求1、识 记：多元线性回归模型2、领 会：回归分析正规方程组的其他形式3、简单应用: 多元线性回归分析4、综合应用：多元线性回归分析的统计检验第五单元 多项式回归与正交多项式、回归设计（2学时，支撑课程目标2）知 识 点多项式模型及多项式回归分析、正交多项式、正交变换、正交多项式回归计算的标准化、正交多项式回归模型的统计检验、逐步回归分析、 一次回归正交设计、二次回归正交设计重 点 难 点 基本要求1、识 记：多项式模型及多项式回

8、归分析、正交多项式、正交变换、2、领 会：正交多项式回归计算的标准化3、简单应用: 逐步回归分析4、综合应用：正交多项式回归模型的统计检验第六单元 动态模型的数学描述、建立方法（2学时，支撑课程目标2）知 识 点动态模型的意义及状态方程、微分方程转化为状态方程、微分方程转化为差分方程、传递函数法及拉氏变换、飞升曲线法。重 点 微分方程转化为状态方程、微分方程转化为差分方程、传递函数法及拉氏变换难 点 微分方程转化为状态方程、微分方程转化为差分方程、传递函数法及拉氏变换基本要求1、识 记：动态模型的意义及状态方程2、领 会：微分方程转化为状态方程3、简单应用: 传递函数法及拉氏变换、4、综合应用

9、：、飞升曲线法第七单元 粒度模型、粒度分离模型（4学时，支撑课程目标2）知 识 点粒度及其表示方法、粒度曲线及其数学描述、松散物料平均粒径的计算、比表面积的理论计算、松散物料形状系数的计算、松散物料中颗粒数目的计算、粒度分离简介、水力旋流器的理论模型、水力旋流器的经验模型、筛分数学模型。重 点 松散物料平均粒径的计算、力旋流器的理论模型、水力旋流器的经验模型难 点 比表面积的理论计算、水力旋流器的理论模型基本要求1、识 记：粒度及其表示方法、粒度曲线及其数学描述、粒度分离简介2、领 会：松散物料形状系数的计算、水力旋流器的经验模型3、简单应用: 筛分数学模型4、综合应用：水力旋流器的经验模型第

10、八单元 破碎数学模型和磨矿数学模型（4学时，支撑课程目标2）知 识 点碎矿概述、破碎机模型、圆锥破碎机模型、破碎作业单元模拟计算的数学模型、破碎筛分全流程模拟计算、磨矿概述、静态矩阵模型、动态模型总体平衡动力学模型、给料粒度组成对磨机产量影响的计算。重 点 破碎筛分全流程模拟计算、给料粒度组成对磨机产量影响的计算难 点 破碎筛分全流程模拟计算、给料粒度组成对磨机产量影响的计算基本要求1、识 记：碎矿概述、破碎机模型、圆锥破碎机模型磨矿概述、静态矩阵模型2、领 会：破碎作业单元模拟计算的数学模型3、简单应用: 破碎筛分全流程模拟计算4、综合应用：给料粒度组成对磨机产量影响的计算第九单元 浮选数学

11、模型（2学时，支撑课程目标2）知 识 点概述、单相浮选动力学模型、多相浮选动力学模型、总体平衡模型通用模型的数学表达式、通用浮选数学模型的检验重 点 多相浮选动力学模型、总体平衡模型难 点 多相浮选动力学模型、总体平衡模型基本要求1、识 记：概述、单相浮选动力学模型2、领 会：总体平衡模型3、简单应用: 单相浮选动力学模型的计算4、综合应用：通用浮选数学模型的检验第十单元 磁选设备的磁场计算模型（2学时，支撑课程目标2）知 识 点弱磁场磁选设备的磁场计算、强磁场磁选设备的磁场计算、回收磁力的计算。重 点 强磁场磁选设备的磁场计算难 点 强磁场磁选设备的磁场计算基本要求1、识 记：弱磁场磁选设备

12、的磁场计算2、领 会：回收磁力的计算3、简单应用: 强磁场磁选设备的磁场计算4、综合应用：强磁场磁选设备的磁场计算、回收磁力的计算第十一单元 重选数学模型（4学时，支撑课程目标2）知 识 点可选性曲线数学模型、HR曲线的数学模型、迈尔曲线的数学模型、可选性数据的细化、分配曲线数学模型、分配曲线的正态分布模型、分配曲线的拟合模型、分配曲线的直线化模型、分配曲线的插值模型、通用分配曲线、实际可选性曲线的数学模型、重选的预测方法、给定分选密度的预测、给定精煤灰分的预测、重选过程的优化、等基元灰分法、非线性规划法、搜索法、穷举法。重 点 HR曲线的数学模型、迈尔曲线的数学模型难 点 HR曲线的数学模型

13、、迈尔曲线的数学模型基本要求1、识 记：可选性曲线数学模型、分配曲线的直线化模型2、领 会：重选的预测方法3、简单应用: 实际可选性曲线的数学模型4、综合应用：重选过程的优化第十二单元 选矿试验测试数据调整技术与高级编程语言在选矿中的应用（2学时，支撑课程目标3）知 识 点计算误差及产率最佳值、试验测试数据调整技术、算例、计算机在选矿中的应用概述、高级计算机语言编程基础、VB在选矿数值计算中的应用、vB在选矿工艺流程计算中的应用、vB在选矿厂初步设计计算中的应用、VB在选矿厂生产过程中的应用。重 点 试验测试数据调整技术、算例、难 点 试验测试数据调整技术、算例、基本要求1、识 记：计算误差及

14、产率最佳值2、领 会：计算机在选矿中的应用概述、高级计算机语言编程基础3、简单应用: VB在选矿数值计算中的应用4、综合应用：VB在选矿厂初步设计计算中的应用、VB在选矿厂生产过程中的应用。 学时分配知识单元讲课第一单元 绪论2第二单元 一元线性回归分析2第三单元 一元非线性可化为线性的回归分析2第四单元 多元线性回归分析4第五单元 多项式回归与正交多项式、回归设计2第六单元 动态模型的数学描述、建立方法2第七单元 粒度模型、粒度分离模型4第八单元 破碎数学模型和磨矿数学模型4第九单元 浮选数学模型2第十单元 磁选设备的磁场计算模型2第十一单元 重选数学模型4第十二单元 选矿试验测试数据调整技

15、术与高级编程语言在选矿中的应用2合计32五、教学方法与手段坚持理论联系实际的教学方法，不断地吸收先进理论知识和最新矿物加工理论和实践的动态，理论教学结合案例分析和课堂讨论等教学形式，努力降低学生接受知识的难度，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。采用理论教学和实验教学相结合，理论联系实际，培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。理论教学采用课件与板书相结合，实验教学在实验室进行实际操作。六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：需覆盖各章节全部教学内容考核形式：闭卷考试成绩评定：采取结构评分制，平时作业成绩占50%、期末考试成绩占50%，考勤不作为成绩评定构成，但缺席三次及三次以上本门课程按照零分计。构成评价环节评估课程目标对应毕业要求平时成绩（50分）作业111作业222作业322作业435期末考试（50分）简答题课程目标1、21、2综合题课程目标1、31、5应用题课程目标1、31、5七、选用教材、讲义和主要参考书1、课程教材： 王泽红,