《矿物材料》课程教学大纲

1、 矿物材料课程教学大纲课程英文名称：Mineral material课程编号：HZ162060课程类别：个性化培养平台课程性质：选修课学分：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：矿业工程专业导论、矿物学、工艺矿物学等后续课程：矿物加工研究方法、矿物化学分选、矿物加工工程数学模型、应用矿物学等。一、课程目标通过本课程的学习，使学生具备下列能力：通过对矿物材料性质、常用加工工艺的学习，掌握矿物材料主要性能和非金属矿深加工（包括非金属矿的初加工技术、非金属矿的精细提纯、非金属矿的改型和改性等）原理、方法和生产

2、工艺，了解对矿物材料进行加工的意义。通过对各应用领域矿物材料（黏土矿物、石墨、云母、石英和蛇纹石）主要性能、表征方法和加工应用基础研究的学习，掌握矿物与所制备的各类功能材料间的内在关联，领会矿物材料物理化学性能对其在加工应用领域中所起的作用，提高对非金属矿产开发应用的能力。通过与生产实际相结合专题实例的学习，使学生进一步了解矿物材料的前沿研究进展，培养和强化学生分析和解决本专业复杂工程问题的能力。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11.4掌握矿物加工、矿物材料、粉体工程的相关基础知识和基本原理，并结合数学、自然科学、工程基础知识，用于解决本专业的复杂工程问题。1具有

3、数学、自然科学、工程基础知识，并将其应用于解决矿物加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34.2能够在矿物加工生产、粉体制备和矿物材料加工过程中发现问题，并能采取合适的方法和手段进行分析研究、并提出初步解决方案。4. 掌握矿物工艺矿物学的分析手段、矿物加工实验设计方法，具备设计和实验研究的能力，能对实验结果进行分析并得到合理有效的结论。三、课程目标与教

4、学内容和教学方法的对应关系矿物材料教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1绪论授课2学时12矿物材料的性质与应用领域概述授课7学时作业1、2案例分析11、2、33矿物材料的常用加工工艺授课7学时作业3、4案例分析21、2、34黏土矿物材料授课5学时作业5思考题讨论11、25石墨材料授课4学时作业6思考题讨论21、26云母材料授课3学时作业71、27石英材料授课2学时作业81、28蛇纹石授课2学时1四、课程的主要内容及基本要求第1单元绪论（2学时）（支撑课程目标：1）知识点 明确本课程的地位、任务和学习方法；掌握矿物材料的基本概念及分类；认识非金属矿物材料的特点及用途；了解非金属矿物材料的主要

5、研究内容及发展趋势。重点非金属矿物材料的分类和特点；矿物材料的主要研究内容。难点 无基本要求识记：非金属矿物材料的基本概念及分类。领会：非金属矿物材料的特点。简单应用：矿物材料产品的特点及在国民经济中的应用。综合应用：举例说明非金属矿物材料性能的优劣及研究发展趋势。第2单元矿物材料的性质与应用领域概述（7学时）（支撑课程目标：1、2、3）知识点 掌握矿物材料的基本性质，熟悉相关性质的表征和研究方法；掌握常见矿物原材料（矿物）和矿物复合材料的分类、结构及性能，熟悉典型矿物复合材料的制备方法；熟悉非金属矿物材料在环保材料、功能材料、保温材料、填料与绝缘材料、农用材料等领域中的应用特点及研究现状；了

6、解矿物材料在相关应用领域的发展趋势。重点矿物材料的基本性质；矿物原材料（矿物）、矿物复合材料的结构及性质；非金属矿物材料在相关应用领域的分类与研究现状。难点 矿物复合材料的分类；典型矿物复合材料（无机复合材料、无机-有机复合材料、混杂复合材料）的制备方法基本要求识记：矿物材料的粒径、粒度、粒度分布等基本性质；常见矿物原材料、矿物复合材料的结构及性质；矿物复合材料的分类方法；矿物材料在相关应用领域的分类。领会：典型矿物复合材料的制备方法；矿物材料在相关应用领域的研究现状及的发展趋势。简单应用：矿物材料性质的综合分析。综合应用：矿物材料的性质在工业生产中的应用。第3单元矿物材料的常用加工工艺（7学

7、时）（支撑课程目标：1、2、3）知识点 掌握矿物材料的热处理工艺、颗粒形态处理工艺；掌握矿物材料的界面处理及改型和改性方法；熟悉矿物材料的碱熔法、酸溶（浸）法和氧化-还原漂白提纯工艺；认识矿物材料产品的成形及后处理方法；了解对矿物材料进行加工的意义。重点 矿物材料的热处理工艺、颗粒形态处理工艺；矿物材料的界面处理及改型和改性方法。难点 矿物材料的热处理工艺；矿物材料的改性（原理、工艺）。基本要求识记：矿物材料的热处理工艺、颗粒形态处理工艺；矿物材料的表面处理改性和化学处理改性方法；矿物材料的改型处理。领会：矿物材料的碱熔法、酸溶（浸）法和氧化-还原漂白提纯工艺；矿物材料改性的原理。简单应用：碳

8、酸钙的表面改性。综合应用：膨润土的钠化改型。第4单元黏土矿物材料（5学时）（支撑课程目标：1、2）知识点 掌握黏土矿物吸附性、膨胀性、催化性等的概念和常用表征方法，掌握高岭石、蒙脱石、累托石、硅藻土、伊利石等常用黏土矿物的物理化学性质；熟悉常见黏土矿物材料的开发应用研究现状；了解黏土矿物材料物理化学性能对其在加工应用领域中所起的作用。重点 高岭石、蒙脱石、累托石、硅藻土、伊利石等常见黏土矿物的物理化学性质及其表征；黏土矿物材料的开发应用研究现状。难点 黏土矿物膨胀性、催化性等的常用表征方法。基本要求识记：常见黏土矿物的物理化学性质。领会：常见黏土矿物材料的开发应用研究现状；黏土矿物材料物理化学

9、性能对其在加工应用领域中所起的作用。简单应用：硅藻土在吸附材料中的应用。综合应用：高岭石在复合材料中的制备方法及应用。第5单元石墨材料（4学时）（支撑课程目标：1、2）知识点 掌握石墨的矿石类型、物理化学性质及结构特点；掌握石墨层间化合物的结构分类和制造方法；掌握石墨烯的性质和结构特点；熟悉石墨的用途及常见的石墨和石墨烯加工制品；熟悉氟化石墨、柔性石墨、胶体石墨等的物理化学性质及用途；了解石墨及石墨烯的前沿研究进展。重点 石墨的物理化学性质及结构特点；石墨层间化合物的结构分类和制造方法；石墨烯的性质和结构特点；石墨和石墨烯的应用研究现状。难点石墨烯的制备及结构特点。基本要求识记：石墨的物理化学

10、性质及结构特点；石墨层间化合物的结构分类和制造方法；石墨烯的性质和结构特点。领会：石墨的用途及常见的石墨和石墨烯加工制品；石墨的物理化学性质在石墨制品中所起的作用。简单应用：石墨在耐磨润滑材料中的应用。综合应用：石墨矿物材料的应用及研究发展趋势。第6单元云母材料（3学时）（支撑课程目标：1、2）知识点掌握云母的分类及不同类型云母的结构特点；掌握云母材料的物理化学性质；熟悉片状云母和云母纸的加工工艺、品种及相关用途；熟悉云母粉的生产加工工艺与应用；了解云母陶瓷、云母塑料、珠光云母等产品的生产加工工艺与用途；认识 HYPERLINK /s?wd=paperuri%3A%288ce9cc6acf0f

11、6d7f7fe51ed1663052fc%29&filter=sc_long_sign&tn=SE_xueshusource_2kduw22v&sc_vurl=http%3A%2F%2F%2FThesis_Y1817267.aspx&ie=utf-8&sc_us=7041325025238274475 t _blank 云母粉径厚比的概念及常用测定方法；了解云母材料的前沿研究进展。重点 云母的分类及不同类型云母的结构特点；云母材料的物理化学性质；云母材料的相关用途。难点云母的分类及其结构特点。基本要求识记：云母的分类及其结构特点；云母材料的物理化学性质；云母产品的特性。领会：片状云母和云母纸的

12、品种及相关用途；云母粉的径厚比测定方法及生产加工工艺。简单应用：云母在填料制品中的应用。综合应用：云母材料产品性能的比较及前沿研究进展。第7单元石英材料（3学时）（支撑课程目标：1、2）知识点 掌握石英的分类及石英晶体结构特点；掌握石英的选矿提纯工艺；熟悉SiO2同质多相的构型及各变体的稳定（温度）范围；熟悉（超）高纯石英的研究现状及石英材料的相关用途；了解石英中杂质的赋存状态及（超）高纯石英制备的前沿进展。重点 石英的分类及石英晶体结构特点；高纯石英的选矿提纯工艺；石英材料的相关用途。难点SiO2同质多相的构型及各变体的稳定（温度）范围。基本要求识记：石英的分类及石英晶体结构特点；石英的选矿

13、提纯工艺。2领会：石英的研究现状及石英材料的相关用途；杂质赋存状态对石英选矿提纯的影响。3简单应用：（超）高纯石英的制备方法。4. 综合应用：高纯石英提纯工艺及在相关应用领域的发展趋势。第8单元蛇纹石（2学时）（支撑课程目标：1）知识点 掌握蛇纹石的分类及物理化学性质；熟悉蛇纹石的鉴定特征；熟悉蛇纹石的用途；了解纤蛇纹石的结构特点及相关纳米矿物材料等的制备与开发应用。重点 蛇纹石的分类及物理化学性质；蛇纹石的主要用途。难点蛇纹石的鉴定特征。基本要求识记：蛇纹石的分类及物理化学性质；蛇纹石的用途。2领会：蛇纹石的鉴定特征；纤蛇纹石的结构特点及相关应用。3简单应用：蛇纹石在耐火材料中的应用。4.

14、综合应用：蛇纹石有价组分的综合回收利用。【学时分配】知识单元理论学时第一单元绪论2 第二单元矿物材料的性质与应用领域概述7第三单元矿物材料的常用加工工艺7第四单元黏土矿物材料5第五单元石墨材料4第六单元云母材料3第七单元石英材料2第八单元蛇纹石2合计32 五、教学方法与手段1.教学方法教学过程中，严格按教学大纲要求的内容进行。采用讲授法、讨论法、案例教学法等多种行之有效的教学方法，注重遵循学生的认知规律，引导学生独立思考，强化科学思维的训练。同时，通过积极开展专题讲座和分组讨论等教学活动，注重在教学过程中理论联系实际，激发学习兴趣，锻炼学生将本课程的知识应用于生产实践的能力，帮助学生培养分析和

15、解决本专业复杂工程问题的能力。2. 教学手段坚持传统教学手段与现代教学手段相结合。发挥好课堂教学主渠道的作用，在教学内容安排上突出重点和难点，充分利用现代多媒体技术及网络技术等辅助教学，扩大教学信息量，并通过部分习题和撰写综述性论文（报告）等的训练，培养学生实际操作和表达能力，提高教学质量和效率。六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考核是引导学生学习、检查教学效果、保证教学质量的重要环节，也是体现课程要求规范的重要标志。考试内容为教材中重要的基本原理、基本方法及知识点的综合运用，覆盖各教学单元的全部教学内容，考试范围不超过大纲。平时作业成绩评定标准指标点90-100分76-89分60-74分

16、小于60分完成进度（权重0.1）提前完成按时完成延时完成补交概念掌握程度（权重0.2）80%以上概念清晰60%以上概念清晰40%以上概念清晰40%以下概念清晰方案正确性（权重0.3）正确基本正确有较大缺陷有非常大的缺陷或错误能够提出不同的解决方案（权重0.2）能够提出不同的解决方案，各种方案基于的原理不同，有自己独立的思考能提出多种不同的解决方案，且较为有效能提出一种或多种解决方案，但有效性不足不能提出相关解决方案分析或结论有效性（权重0.2）分析合理，结论有效分析较合理，结论基本有效存在较严重错误存在严重错误文献阅读与案例分析报告/课堂讨论评分标准指标点90-100分75-89分60-74分

17、小于60分资料查阅（权重0.3）参考文献5篇以上，相关度高，问题归纳总结恰当参考文献3篇以上，相关度一般，对问题进行了总结参考文献2篇以上，相关度一般，对问题未开展总结无参考文献，对问题未进行总结分析报告（权重0.5）熟练运用所学知识，能提出不同解决方案，且有效较熟练运用所学知识，仅提出一种解决方案，比较有效较熟练运用所学知识，能提出一种解决方案，但存在较大缺陷不能熟练运用所学知识，不能提出不同解决方案语言表达（权重0.2）条理清晰，能够准确表述个人观点条理较清晰，能够基本表述个人观点能够表述个人观点，但缺乏逻辑和条理表述逻辑性差，缺乏条理考核方式：书面考试与平时考核相结合。笔试考试，考试时间

18、为100分钟。成绩评定：成绩评定为百分制，实行结构评分，其中平时成绩占50%（主要由平时作业成绩、文献阅读和案例分析等决定），各环节评判标准见上表，期末卷面考试成绩占50%。评价环节评价环节评估课程目标对应毕业要求期末考试（笔试）（50%）名词解释课程目标22.1简答题课程目标1、2、31.4、2.1、4.2综合题课程目标1、2、31.4、2.1、4.2平时成绩（50%）文献阅读与案例分析讨论(30%)案例分析报告/课堂讨论课程目标1、31.4、4.2作业(20%)作业1课程目标1、2、31.4、2.1、4.2作业2课程目标1、2、31.4、2.1、4.2作业3课程目标1、2、31.4、2.1、4.2作业4课程目标1、2、31.4、2.1、4.2作业5课程目标1、21.4、2.1作业6课程目标1、21.4、2.1作业7课程目标1、21.4、2.1作业8课程目标1、21.4、2.1七、选用教材、讲义和主要参考书选用教材：1黄万抚.矿物材料及其加工工艺M.第1版.北京:冶金工业出版社, 2012.推荐参考书：1冯启明，周玉林，王维清.非金属矿加工及开发利用M.第1版.北京:地质出版社, 2