《水泥工艺学》课程教学大纲

《水泥工艺学》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1011339002课程名称（中/英文）：水泥工艺学/CementTechnology课程类别：专业方向特色课程学分：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，材料工程基础教学环境：线下教学、混合式教学开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的《水泥工艺学》为无机非金属材料工程专业的一门专业方向特色课程，通过该课程的学习，掌握通用硅酸盐水泥的国家标准、硅酸盐水泥熟料的组成、硅酸盐水泥原燃材料选用及配料、硅酸盐水泥熟料煅烧原理、硅酸盐水泥的水化与硬化、硅酸盐水泥性能的基本概念、基础知识和基本原理，熟悉硅酸盐水泥的耐久性、其他通用硅酸盐水泥及水泥生产质量管理，为今后从事水泥混凝土的生产、技术管理、产品研发与设计等打下良好的基础。2.对接培养的岗位能力通过该课程的学习，培养学生运用水泥生产工艺的基础知识分析、解决通用硅酸盐水泥生产中的工艺设计开发、生产管理、质量控制、工程应用等问题的初步能力，并能够识别水泥工艺问题中的各种制约条件，为后继科学研究或工程技术工作打下良好的基础。三、课程教学目标本课程的教学目标对应毕业要求1、4、7，具体内容如下：教学目标1：掌握水泥熟料组成与性能、水泥熟料煅烧理论、水泥水化理论等知识，并能利用其分析通用硅酸盐水泥生产及应用过程的工程问题；支撑毕业要求的指标点1.3。教学目标2：掌握水泥生产配料、生产质量控制、水泥应用性能等知识，并综合应用数学、材料学、水泥混凝土工程等的专业知识，解决通用硅酸盐水泥材料组分设计、生产、使用与服役过程中的相关复杂工程问题。支撑毕业要求的指标点1.4。教学目标3：掌握水泥生产及使用过程中涉及的相关国家标准或行业标准，并能综合应用材料组成与性能等知识，具备针对特定性能需求建筑材料研究选择技术路线及合理设计实验方案的能力；支撑毕业要求的指标点4.2。教学目标4：了解水泥生产、使用过程的资源消耗、能源消耗及固废利用情况，能够认识到环境保护的内涵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。教学目标5：掌握固体废弃物在水泥生产过程中的应用性能要求，并能进行分析和评价，提高学生工程素养；支撑毕业要求的指标点7.3。四、教学课时安排（一）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第一章绪论22教学目标4主题2第二章通用硅酸盐水泥的生产44教学目标3主题3第三章硅酸盐水泥熟料的组成44教学目标1、3主题4第四章硅酸盐水泥原燃料及配料66教学目标2、5主题5第五章硅酸盐水泥熟料的煅烧原理44教学目标1、3主题6第六章硅酸盐水泥的水化与硬化44教学目标1主题7第七章硅酸盐水泥的性能44教学目标1、2主题8第八章硅酸盐水泥的耐久性11教学目标2、4主题9第九章其他通用硅酸盐水泥22教学目标3、5主题10第十章水泥生产质量管理11教学目标2合计3232五、教学内容及教学设计主题1第一章绪论1.教学内容胶凝材料和水泥的定义和分类；胶凝材料的发展史；水泥工业发展概况。2.教学重点水泥的定义和分类，胶凝材料的定义和分类。3.教学难点水泥特性。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，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水泥行业研究发展趋势、企业生产实际、及未来发展前景进行教学，从而激发学生的道路自信和投身水泥混凝土行业建设的兴趣及热情。主题2第二章通用硅酸盐水泥的生产1.教学内容通用硅酸盐水泥国家标准；通用硅酸盐水泥生产工艺过程。2.教学重点通用硅酸盐水泥国家标准，新型干法水泥生产工艺流程。3.教学难点通用硅酸盐水泥国家标准的解读。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，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，注意密切国内外水泥企业生产实际及水泥产品的性能指标，结合国家标准的更替引导学生理解标准对行业进步和企业生产的影响，培养学生的职业责任感。主题3第三章硅酸盐水泥熟料的组成1.教学内容硅酸盐水泥熟料的矿物组成、化学组成和率值；矿物组成、化学组成和率值之间的关系；矿物组成、化学组成和率值对水泥性能的影响。2.教学重点硅酸盐水泥熟料的矿物组成、率值。3.教学难点矿物组成、化学组成和率值对水泥性能的影响。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，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，注意密切国内外水泥企业生产实际及水泥熟料组分的性能指标，引导学生理解熟料组分设计对水泥生产过程和产品性能的影响，培养学生理论结合实际分析解决问题的能力。主题4第四章硅酸盐水泥原燃料及配料1.教学内容原料，燃料，生料易烧性，熟料组成设计，配料计算。2.教学重点生料易烧性，熟料组成设计；配料计算。3.教学难点配料计算。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，并根据学生学习情况灵活应用项目式、案例式、讨论式等教学方法，注意密切各地代表性水泥企业原、燃料的性质特点引导学生结合循环经济、可持续发展理念合理选择原、燃材料，结合先进智能控制、数理分析技术在配料计算中的应用，引导学生理解智能化控制对水泥生产技术的影响，培养学生勤于钻研、追求进步的工程素养。主题5第五章硅酸盐水泥熟料的煅烧原理1.教学内容熟料煅烧过程的物理化学变化；熟料形成热化学；微量元素对熟料煅烧和质量的影响。2.教学重点熟料煅烧过程的物理与化学变化。3.教学难点微量元素对熟料煅烧和质量的影响。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，并根据学生学习情况灵活应用项目式、案例式、讨论式等教学方法，注意密切各地代表性水泥企业生产实际和技术进步引导学生结合煅烧理论分析、解决生产问题的能力，结合水泥窑协同处理废弃物的发展状况，引导学生理解循环经济对水泥生产过程和质量控制的影响；培养学生勤于钻研、追求进步的工程素养。主题6第六章硅酸盐水泥的水化与硬化1.教学内容熟料矿物的水化；硅酸盐水泥的水化；水泥的凝结硬化过程；硬化水泥浆体的组成和结构。2.教学重点水泥熟料矿物的水化；硬化水泥浆体的组成和结构。3.教学难点硬化水泥浆体的组成和结构。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，并根据学生学习情况灵活应用项目式、案例式、讨论式等教学方法，注意结合先进的材料测试分析技术在水泥水化硬化过程分析中的应用，引导学生理解水泥的水化硬化及结构发展过程，培养学生按照材料学基本方法分析、解决水泥制备及性能问题的能力，培养学生的勇于探索的科学精神和职业素养。主题7第七章硅酸盐水泥的性能1.教学内容凝结时间；强度；体积变化；水化热；耐久性能。2.教学重点水泥凝结时间；水泥强度。3.教学难点水泥强度影响因素。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，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，注意结合先进的材料测试分析技术在水泥性能测定分析中的应用，引导学生理解水泥的性能变化对生产控制的影响，培养学生按照材料学基本方法分析、解决水泥制备及性能问题的能力，培养学生的精益求精的科学精神和职业素养。主题8第八章硅酸盐水泥的耐久性1.教学内容硅酸盐水泥的抗渗性、抗冻性、碱集料反应；环境介质的侵蚀；耐久性的改善途径。2.教学重点环境介质的侵蚀，碱集料反应。3.教学难点环境介质的侵蚀。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，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，注意结合国内外的水泥混凝土工程耐久性问题的工程案例引导学生结合理论分析、解决材料耐久性问题的途径，培养学生的职业责任感和家国情怀。主题9第九章其他通用硅酸盐水泥1.教学内容混合材料；其他通用硅酸盐水泥的生产、水化和硬化、性能及应用。2.教学重点混合材料；其他通用硅酸盐水泥的性能及应用。3.教学难点混合材料的种类与作用。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，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，注意结合工业固体副产品在水泥混合材中的应用状况及存在问题，引导学生理解循环经济对水泥生产过程和质量控制的影响；培养学生结合理论分析、解决问题的途径，培养学生的职业责任感和家国情怀。主题10第十章水泥生产质量控制1.教学内容掌握生产质量控制与管理；生产控制图表。2.教学重点生产质量控制与管理。3.教学难点生产控制图。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体、手机APP、在线课程等教学手段，并根据学生学习情况灵活应用项目式、案例式、讨论式等教学方法，注意密切各地代表性水泥企业质量管理规程引导学生结合理解质量、责任在水泥生产中重要地位，结合先进智能控制、数理分析技术在质量管理中的应用，引导学生理解智能化对水泥质量控制技术的影响，培养学生精益求精、不断进步的职业素养。在每一章节讲授结束以后，均布置2~5道的习题，学生每次独立完成作业时间约0.5~2小时。作业面覆盖所讲内容的重点与难点，以便于学生巩固所讲内容及考试复习。对于作业中发现的共性问题，教师要在下一章学习之前统一讲解，如果在检查中发现同学问题较大，教师要帮助同学改进学习方法。六、学生成绩评定1.成绩评定方法本课程成绩考核评定办法为：平时成绩占40%，其中作业与课堂表现共30％，阶段测试为10%；期末考试占60%。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表课堂现阶段测验答辩项目小论文其他√√√成绩比例%102010602.课程教学目标考核方式本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点课堂表现作业阶段测验期末考试合计教学目标1指标点1.332312~2220~30教学目标2指标点1.432312~2220~30教学目标3指标点4.24227~1715~25教学目标4指标点7.16200~48~12教学目标5指标点7.34227~1715~25合计201010601003.课程教学目标评价标准优（90-100）良（80-89）中（70-79）及格（60-69）不及格（0-59）教学目标1熟练掌握水泥熟料组成与性能、水泥熟料煅烧理论、水泥水化理论等知识，并能利用其分析通用硅酸盐水泥生产及应用过程的工程问题。准确掌握水泥熟料组成与性能、水泥熟料煅烧理论、水泥水化理论等知识，并能分析具体工程问题掌握水泥熟料组成与性能、水泥熟料煅烧理论、水泥水化理论等知识，并能分析具体工程问题基本掌握掌握水泥熟料组成与性能、水泥熟料煅烧理论、水泥水化理论等知识，并能分析具体工程问题不能掌握水泥熟料组成与性能、水泥熟料煅烧理论、水泥水化理论等知识教学目标2熟练掌握水泥生产配料、生产质量控制、水泥应用性能等知识，并能解决通用硅酸盐水泥材料组分设计、生产、使用与服役过程中的相关复杂工程问题准确掌握水泥生产配料、生产质量控制、水泥应用性能等知识，并能解决通用硅酸盐水泥材料组分设计、生产、使用与服役过程中的相关复杂工程问题掌握水泥生产配料、生产质量控制、水泥应用性能等知识，并能解决通用硅酸盐水泥材料组分设计、生产、使用与服役过程中的相关复杂工程问题基本掌握水泥生产配料、生产质量控制、水泥应用性能等知识，并能解决通用硅酸盐水泥材料组分设计、生产、使用与服役过程中的相关复杂工程问题不能掌握水泥生产配料、生产质量控制、水泥应用性能等知识教学目标3熟练掌握通用水泥相关国家标准或行业标准，具备针对特定性能需求建筑材料研究选择技术路线及合理设计实验方案的能力准确掌握通用水泥相关国家标准或行业标准，具备针对特定性能需求建筑材料研究选择技术路线及合理设计实验方案的能力掌握通用水泥相关国家标准或行业标准，具备针对特定性能需求建筑材料研究选择技术路线及合理设计实验方案的能力基本掌握通用水泥相关国家标准或行业标准，具备针对特定性能需求建筑材料研究选择技术路线及合理设计实验方案的能力不能掌握通用水泥相关国家标准或行业标准，不具备针对特定性能需求建筑材料研究选择技术路线及合理设计实验方案的能力教学目标4了解水泥生产、使用过程的资源消耗、能源消耗及固废利用情况，能够深刻认识到环境保护的内涵及对社会可持续发展的重大意义。了解水泥生产、使用过程的资源消耗、能源消耗及固废利用情况，能够准确认识到环境保护的内涵及对社会可持续发展的重大意义。了解水泥生产、使用过程的资源消耗、能源消耗及固废利用情况，能够认识到环境保护的内涵及对社会可持续发展的重大意义。了解水泥生产、使用过程的资源消耗、能源消耗及固废利用情况，基本能够认识到环境保护的内涵及对社会可持续发展的重大意义。不了解水泥生产、使用过程的资源消耗、能源消耗及固废利用情况