无机非金属材料工程《材料工程基础》课程教学大纲.docx

材料工程基础课程教学大纲一、第程基本情况课程代码：101134223002课程名称中/英文）：材料:程基础7Fundamenta1.sofMateria1.sEngineer邨程类别：专业必修课程学分：4.5总学时：72理论学时：60实整实践学时：12适用专业：无机非金屈材料，程适用对象：本科先修课程：高等数学、大学物理、工程化学、物理化学等教学环境：城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1 .课程任务与目的T材料工程基础3是无机非金属材料工程专业秉要的专业基础课与主干课程之一.本深程主要困境无机非金属材料生产过程主要涉及到的工程何跑,介绍与之相关的基础理论与研究方法.本课程内容降引入在经济发展过程中节能降耗、嫁水青山就是金山银色的色工业思维，培养学生环保与节能醺识，并介绍我国无机非金属材料行业、企业取得的成就，埴强学生爱国情况，2 .对接培养的话位能力通过本课程的学习使学生掌握无机非金M材料生产过程中涉及的流体力学、传热、干燥以及燃料燃烧等方面的热工基本概念、基本理论'运算技能以及工程基础知识,具备一定的工程研咒能力.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诳的技术，毕业要求指标点24能运用工程基本原理,借助文献研究,并从可符续发展的角度分析无机韭金属材料研发、生产与应用过程的极响因素,疾得。效结论.事业要求指标点3.2：能对无机非金碣材料研发、生产与应用等过程特定需求的单元进行预设计。井能用图纸、报告或实物等形式呈现效果，毕业要求指标点3.3：能鲂进行无机非金国材料研发、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，具体内容如卜：教学目标1：掌握流体力学、传热学、燃烧理论等基本原理和方法，能用来解决无机非佥属材料生产、制备过程的工程向咫，并具彳i将工程知识用于无机非金国材料领域工程问题解决方案的比较与综合分析的能力.支撑毕业要求指标点1.4.教学目标2：能运用材料工程基本原理和方法，并具有借助文献研究，从可持续发展的角友分析无机非金属材料研发、生产与应用过程的影响因素,获得有效结论的能力.支撑半业要求指标点2.4«教学目标3：在进行无机作金属材料生产工艺等环节初步设计时，能考虑使用流体力学、传热学、燃烧理论等地本原理和理论，科学合理地进行预设计，并能用图纸、报告或实物等形式呈现分析设计效果，支撵毕业要求指标点3.2-数学目标4：在学习和工作中能应用材料工程的基本原理和方法,进行无机非金属材料研发.生产与应用等过程的生产和工2流程等设计并在设计中体现创新通识.支撑毕业要求指标点3.3.四、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深实验实践主超1流体力学基础2218401、2主区2流体力学工程应用6603、4主越3传热学原理16160K2,3、4主应4干燥原理1612401、2、3、4主咫5燃料及燃烧理论12840K2、3合计7260120（二实脸教学安排内号实险/实践项目名称5都实践学时实验，实践类型实脸/实践要求每组人数完成课程教学目标1阀门局部阻力的测定2综合性必做3-43、42沿程H1.力系数的测定2综合性必做3-43、43干燥综合实验4综合性必做3-43、44煤的工业分析4绘合性必做3-43、4五、教学内容及教学设计(一)理论教学主题1流体力学荔础1 .教学内容流体的概念及主要物理性旗、流体力学基本概念、流体受力分析、静止流体压强分布及特性、湎体静力学基本方程及应用、液体运动的描述、边界层概念、流体动力学的基础知识、流体的连绘性方程、流体的动量方程、流体动力学的能量方程(伯努利方程及应用、流体流动阻力,管路计算、不可压缩气体的流动.2 .教学重点流体俯力学基本方程及其应用,连续性方程,伯努利方程及其应用，管内流体流动动力，管路计算，不可压缩气体的流动。3 .教学难点伯努利方程及其应用,不可压缩气体的流动4 .教学方案设计采用课堂现场讲授的教学方法，在教学过程中增加与学生动手参与的环节，通过问题讨论及启发式等形式来提裔学生们的学习兴趣，5 题2流体力学工程应用1 .教学内容工业窑炉中引导气体流动的设爵(烟囱等,颗粒流体力学风机的分类，离心式风机的结构及工作原理,禹心式风机性能及工况调节,离心泉的安装高度.黑心风机及泉的选型.2 .教学重点烟囱的设计计豫，悬浮速度，圈心系导风机的特性曲戊，离心风机与东的工作点，离心泵和风机的选用.3 .教学难点烟囱的设计.黑心式风机与泵的工作调W.4 .教学方案设计采用课堂现场讲授的教学方法，在敕学过程中增加与学生动手舂与的环节，通过问题讨论及后发式等形式来提面学生们的学习兴趣.主超3传热学国理1 .教学内容传热的基本概念,基本方式及特点,傅立叶定律导热微分方程,无内热源的一维枪态传热（平壁导热、圆筒壁导热），对流换热分析，牛便冷却定律，相似律与相似准数.准数方程、热辐射的基本概念与狼本定律、黑体间的辎射的传热、灰体之间的辎射传热，气体与火焰辐射、通过间壁的综合传热（平强传热、通过圆筒壁的传热）、强化和削加传热过程的途径，以及采用科学的思维节能降耗.2 .教学重点傅立叶定律，无内热源的一堆稔态传热计算，时流换热分析，热辐射的基本概念与基本定律，灰体之间的辐射传热.3 .教学难点导热微分方程、相似准数与准数方程、灰体之间的辐射传触4 .教学方案设计采用课堂现场讲授的教学方法.在教学过程中增加与学生动手参与的环节,通过问题讨论及启发式等形式来提高学生们的学习兴趣,主趣4干燥原理1 .教学内容物料干燥方法及特点，湿空气的性质，湿-培图的结构及其应用，干燥过程中空气状态的确定，固体物料中水分的性历.水分在气固相间的平衡，干燥速率、影响干燥速率的因索，干燥过程及特点,干燥过程的物料平衡和热量平衡.2 .教学重点湿空气的性质，干燥过程及干燥速率3 .教学难点湿篁气性质的换算，干燥过程平衡计总4 .教学方案设计采用课堂现场讲授的教学方法.在教学过程中增加与学生动手参与的坏节,通过向题时论及启发式等形式来提高学生们的学习兴趣.主题S燃料及燃烧理论1 .教学内容燃料的种类，燃料的组成及其表示方法,燃料的热工性质及选用原则，理论空气求和实际空气ht的计纾,理论烟气显及实际烟气员及其组成的计算.过轲空气系数的概念及计算方法,燃烧温度计舞，燃料燃烧机理，燃烧新技术，并考虑绿色环保,可续发展工业的思路,介绍我国建材行业企业的绿色、智能化发展,2 .教学理点燃料的组成及表示，燃料的热工性质，燃料计算.3 .教学难点燃烧温度计算4 .教学方案设由采用课堂现场讲授的教学方法，在教学过程中增加与学生动手参与的环节，通过问题讨论及启发式等形式来提高学生们的学习兴趣.（二）实验教学实5金项目I：阀门局部阻力的冽定实脸目的：脸证局部阻力的影响因素，掌理阻力测定方法实脍内容和要求：在不同流速下测定局部阻力损失系数,要求常握局部阻力系数的内涵,局部阻力系数的影响因素，教学手段和方法：老师进行演示实脸，演示结束后，同学们进行自主实验.实验项目2：沿程阻力系数的对定实5金目的：验证局部阻力的影响因素.掌握阻力测定方法实脍内容和要求：要测定层流状态卜的水头损失，感性上了解流速等因索时阻力的影响:数据处理要求画出阻力系数和田诺数之间的关系曲线，要求学生学会操作该实验设符，掌榔沿程阻力损失的影响因素，教学手段和方法：老师进行演示实验，演示结束后，同学们进行自主实验.实验项目3：干块实验实验目的：（解气流常压干燥设各的基本流程和工作原理,掌握物料干燥速率曲线的测定方法,了解影响燥速率曲线的网索.实3佥内容和要求：测定物料（纸板或其他）在恒定干燥条件卜（空气温度、湿度、流速）的干燥速率曲戏，处理、分析实会数据：数据处理要求画出阻力系数和雷诺数之间的关系曲统。学会测定物料（锹板或其他）在恒定干埃条件下（空气温度、海度、流速）的干爆速率曲跷的测定方法、步骤,学会正确处理、分析实验数据.教学手段和方法：老师进行演示实物.演示结束后,同学们进行自主实验.实验项目4：煤的工业分析实粉目的：通过实验正确掌握煤的工业分析原理及测试方法。实骁内容和要求：包括煤样、试样容器处理，马弗炉、干燥箱的温度设湿、升温制度，样品的精确称出，样品取放，实验数据处理，结果分析等。掌握煤的工业分析方法、步骤,能膨对马邦炉、天平等相关设备正确的使用.教学手段和方法：老师进行演示实验，演示结束后，同学们进行自主实命。大、学生成绩讦定I,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遨和解决问四能力、实践动手能力和创新能力等：考核方式采用作业评测、平时阶段测验、实验和期末闭卷芍试等多种形式，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：平时成捌占50%,其中出勤及课堂表现为S%、作业为15%、阶段测试为10%、实脸占20%：期末考试占50%。学生成绩评定表平时成统W:考核I祚蝶堂阶段测捽小i：中考末考方式Vj业表现验ME1.论攵魁试试J成绩比例%1551020502 .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表所示:教学目标为校方*及权申课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权更%)过程性考核a脸W末考试1it科业课堂表现阶段测脸教学目标I指标点1.4102030教学目标2指标点2.45510I030教学目标3指标点3.2101020教学目标4指标点3.3101020合计155102050I(X)注；期末考试权Hi将依据学生的学习情况酌情激调,3 .课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准if估项11及«S.优秀(90-100分)良好（8089分）中等（7079分）及格（60-69分不及格（<60分课衣现（5%）无迟到、早退、r课现©,积极备加课堂片论，并有自己独到的见解,能够准确回答向也.并行自已独到的她解我尔有理到、早退现象,较为枳极警加课it讨论,能修准陶别答何题.井提出自己的见解有迟到、£退现象.能修上动您加课IK讨论,他够回答问题力迟到、早退、偶尔有旷课现象.杂。课改讨论，M本徙H答相关问题退到、早退、父课较多.不能有效参加课堂讨论.别答不出所有问作业(15%)能够独立完成作业.作业完成殖敏优疗.使鸵灵活运用所学知识和理论解决何的.并荻得正确结论能移执宜完成作业，完成懂Irt较福,德第运用所学知识利理论解决问虺.井泉存正确站论能移UI立完成作业,完成货Ift符合要求.俄第运用所学知识和理论解决“虺，井我SJr殁结论用木能移独立完成作业,部分题日胡笞存在抄袭现象.运用所学知识和理论第决何JS的偃力基本符合娈求不能独立完成作业,存在明显抄袭现*不具备运用所学知识和理论解决财恩的能力阶段潴验<o%>完成所科阶段测½.根据参电答案评分.总评成绩为优秀完成所有阶段测验.根据参号答案评花分总评成绩为Wft完成所阶段测验,根屈参考答案评分总评成鼓为中等完成所盯阶段测验.根据参考警案评分.©评成故为及格没育完成阶段测试.根粼参考答案评分，总W成世！不及格实验C20%)实验投告健帔独立完成,内容完壑,aIK合理.故期处理正确.图我规鼠.傥妨正确完成实验报告中提出的问卷，并时实验中遇到的门恩进行深人的讨论提出白己的见解.文验报告使健；独立完成，内容完够,数据合理.ViVA处理正确.图衣难本现苒，能够完成女装报告中提出的向Si.并对实S中遇到的问题进行讨论,提出意见.实验报告能够完成,内容完整.数据基本合理.健够进行数擀处理.国表压术规范,健修战本完成实验报告中中提出的问«.对实验中遇划的HJH进行时论.实验报i基本度缈独立完成,内容元整牧川留友齐全整本完成实验报告中提出的问卷.实验报告不能独立完成.存在梦袭现象.报告中提出的何SE没在成W本没有回答.课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评优秀良好中等及格不及格估项目(90-1«)(80-89(70-79(60-69«60分）及权重分）分）分）分）教学目标I熟嫉掌握流体力学、传热学、燃烧理论等册本原理和方法.并具有良好格工程知识用于无机作金肮材料领域工出问题解决力案的比较与保介分析的能力.准确掌握Ki体力学.传热学、燃烧理论等历本顺理和方法.井儿有一定将工程知睨用于无机非金属材料便域工程问题解袂力案的比较与然合分析的能力.掌握渔体力学.传热学、燃烧理论等基本原理和方法.整本共仃将工程知识用于无机I1.金风村科领域工程问题解决方案的比较与你合分析的检力.基本掌握流体力学.怡施学、燃烧理讹等站本½iFE和方法.怛将工程知识用于无机非金腐材料领域工程时程解决方案的比较与保6分析的能力KSt部分学里流体力学、传热学、燃烧理论等茶本原理,不能正确分析过行无机非金脱材料生产、制品过程的工间问题.Ji学目稼2熟城运用材料工程基本泉理和方法，并以有良好分析无机北金属材料斫发、生产与应用过程的影响因素遇而骁得有效结论的健力.准碉运用材料工程基本旧理和方法，并具有较好分折无机非金隔材料研发.生产与应M过程的影响因素逆而获得芍效结论的能力.能运用村料工程礼在也理和方法，并具有一定分析无机非金M材料明发、生产与应用过程的杉响因索进而获得有效结论的能力.基本能IS用材科工程嘉本朦理和方法,据本只有分析无机非金属材料研发'生产与应用过程的影响因素造SS获得存效结论的能力.能部分运用材料工程滨本原理和方法，但缺乏分析无机非金JB材料研发、生产与炖用过程的影响因素迸而获得有效结论的能力.ft学目标3能灵活运M流体力我传热学.燃烧理论等基本章理和理论,在进行无机非金黑材料生产工艺等环节初步设计时.科学合理他道行预设计，并能很好呈观分析设计效JC.能合理运用流体力学、传热学,耨烧理论等延本原理和理论，在进行无机I1.金M材料生产工艺等环节初步设计时,科学合理地进行黑设计,并僮较好空现分析谀计效果.能运用渔体力学、的热学、燃烧理论等基本原理和理如在进行无机H金M材*1生产工艺等环节初步设计时,牧介理用进行MiStI-,并能呈现一定分析谀计效果.然一能Is用流体力学.传热学.燃烧理论等基本旗理和理论，ftittff无机拿金材料生产工艺等环节初步设计时透行预设计.不健运用流体力学、性热学、燃烧理论等茎本原理和理论在进行无机昨金耦金料生产工艺等环节初步设计时进行i设计.敦学目标4料烧运用材料工程的堪本原理和方法,进行无机等金M材料研发、生产与应用瞥过程的生产和工艺流程郃设计,并在设计中体现良好创新面也.合理运用材料工程的基本原理和方法进行无机非金属材料研发、生产与应用等过和的生产和工艺流和等设计并在设计中体现一定创新点识.能送用材料工程的坛本雄理和力法进行无机拿金国材料研发、生产与应用等过科的生产和工艺流科等设计.她本能运用材科工IS的基本原理和方法.进行无机非金胧材料研发、生产与应用等过和的生产和工艺旅程等设it.不侵退用材料工程的基本原理和方法.进行无机非金属材料研发、生产与应用等过程的生产和工艺流程等设计.七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络责M建议教材：（I）文进主场.材料工程基础,武汉理工大学出版社,2016（2）周出敏主编,材料工程范础.化学工业出版社，2011主要参考书：（I）胡版良主编.流体力学.武汉理工大学出版社，2003（2）罗大海主编.渔体力学简明教材.高等教育出版社,1986（3）杨世铭主编.传热学.高等教育出版社，1999（4）王运东主编.传递过程原理,清华大学出版社，2002（5）常弘哲主编.燃料及燃烧.上海交通大学出版社，1993（6）曲祖源主编.工程研究基础.武汉工业大学出版社，2002（7）孙皆涛主编.徒酸盐工业热_E基础（重排版.武汉理工大学.2005（8）徐德龙主编.材料工程基础,武汉理工大学出版社.2010课程网络资源：（1）武汉理工大学MOoC：hups:WWW.icou11ic1.63.。侬O）UM八VHUT-1001.850001（2）四安建筑科技大学精品深程：hup:"C1.Ky1.Kaua1.ed1.1.cHinfo/1Q3刀1216hm