《礦物材料》課程教學(xué)大綱

1、 礦物材料課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Mineral material課程編號(hào)：HZ162060課程類別：個(gè)性化培養(yǎng)平臺(tái)課程性質(zhì)：選修課學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32 （其中：講課學(xué)時(shí)：32 ；實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0 ；上機(jī)學(xué)時(shí): 0 ）適用專業(yè)：礦物加工工程開課部門：環(huán)境與資源學(xué)院先修課程：礦業(yè)工程專業(yè)導(dǎo)論、礦物學(xué)、工藝礦物學(xué)等后續(xù)課程：礦物加工研究方法、礦物化學(xué)分選、礦物加工工程數(shù)學(xué)模型、應(yīng)用礦物學(xué)等。一、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備下列能力：通過對(duì)礦物材料性質(zhì)、常用加工工藝的學(xué)習(xí)，掌握礦物材料主要性能和非金屬礦深加工（包括非金屬礦的初加工技術(shù)、非金屬礦的精細(xì)提純、非金屬礦的改型和改性等）原理、方法和生產(chǎn)

2、工藝，了解對(duì)礦物材料進(jìn)行加工的意義。通過對(duì)各應(yīng)用領(lǐng)域礦物材料（黏土礦物、石墨、云母、石英和蛇紋石）主要性能、表征方法和加工應(yīng)用基礎(chǔ)研究的學(xué)習(xí)，掌握礦物與所制備的各類功能材料間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，領(lǐng)會(huì)礦物材料物理化學(xué)性能對(duì)其在加工應(yīng)用領(lǐng)域中所起的作用，提高對(duì)非金屬礦產(chǎn)開發(fā)應(yīng)用的能力。通過與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合專題實(shí)例的學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步了解礦物材料的前沿研究進(jìn)展，培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生分析和解決本專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)11.4掌握礦物加工、礦物材料、粉體工程的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，并結(jié)合數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)知識(shí)，用于解決本專業(yè)的復(fù)雜工程問題。1具有

3、數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)知識(shí)，并將其應(yīng)用于解決礦物加工工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)22.1能夠?qū)?shù)學(xué)的基本原理應(yīng)用到礦物材料、粉體材料物理性能和礦物加工工程問題的識(shí)別、表達(dá)和分析中，并獲得有效結(jié)論。2能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析礦物加工相關(guān)科學(xué)問題和工程問題，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)34.2能夠在礦物加工生產(chǎn)、粉體制備和礦物材料加工過程中發(fā)現(xiàn)問題，并能采取合適的方法和手段進(jìn)行分析研究、并提出初步解決方案。4. 掌握礦物工藝礦物學(xué)的分析手段、礦物加工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，具備設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究的能力，能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析并得到合理有效的結(jié)論。三、課程目標(biāo)與教

4、學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的對(duì)應(yīng)關(guān)系礦物材料教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)1緒論授課2學(xué)時(shí)12礦物材料的性質(zhì)與應(yīng)用領(lǐng)域概述授課7學(xué)時(shí)作業(yè)1、2案例分析11、2、33礦物材料的常用加工工藝授課7學(xué)時(shí)作業(yè)3、4案例分析21、2、34黏土礦物材料授課5學(xué)時(shí)作業(yè)5思考題討論11、25石墨材料授課4學(xué)時(shí)作業(yè)6思考題討論21、26云母材料授課3學(xué)時(shí)作業(yè)71、27石英材料授課2學(xué)時(shí)作業(yè)81、28蛇紋石授課2學(xué)時(shí)1四、課程的主要內(nèi)容及基本要求第1單元緒論（2學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)：1）知識(shí)點(diǎn) 明確本課程的地位、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法；掌握礦物材料的基本概念及分類；認(rèn)識(shí)非金屬礦物材料的特點(diǎn)及用途；了解非金屬礦物材料的主要

5、研究?jī)?nèi)容及發(fā)展趨勢(shì)。重點(diǎn)非金屬礦物材料的分類和特點(diǎn)；礦物材料的主要研究?jī)?nèi)容。難點(diǎn) 無(wú)基本要求識(shí)記：非金屬礦物材料的基本概念及分類。領(lǐng)會(huì)：非金屬礦物材料的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單應(yīng)用：礦物材料產(chǎn)品的特點(diǎn)及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用。綜合應(yīng)用：舉例說明非金屬礦物材料性能的優(yōu)劣及研究發(fā)展趨勢(shì)。第2單元礦物材料的性質(zhì)與應(yīng)用領(lǐng)域概述（7學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)：1、2、3）知識(shí)點(diǎn) 掌握礦物材料的基本性質(zhì)，熟悉相關(guān)性質(zhì)的表征和研究方法；掌握常見礦物原材料（礦物）和礦物復(fù)合材料的分類、結(jié)構(gòu)及性能，熟悉典型礦物復(fù)合材料的制備方法；熟悉非金屬礦物材料在環(huán)保材料、功能材料、保溫材料、填料與絕緣材料、農(nóng)用材料等領(lǐng)域中的應(yīng)用特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀；了

6、解礦物材料在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。重點(diǎn)礦物材料的基本性質(zhì)；礦物原材料（礦物）、礦物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)；非金屬礦物材料在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的分類與研究現(xiàn)狀。難點(diǎn) 礦物復(fù)合材料的分類；典型礦物復(fù)合材料（無(wú)機(jī)復(fù)合材料、無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料、混雜復(fù)合材料）的制備方法基本要求識(shí)記：礦物材料的粒徑、粒度、粒度分布等基本性質(zhì)；常見礦物原材料、礦物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)；礦物復(fù)合材料的分類方法；礦物材料在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的分類。領(lǐng)會(huì)：典型礦物復(fù)合材料的制備方法；礦物材料在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及的發(fā)展趨勢(shì)。簡(jiǎn)單應(yīng)用：礦物材料性質(zhì)的綜合分析。綜合應(yīng)用：礦物材料的性質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。第3單元礦物材料的常用加工工藝（7學(xué)

7、時(shí)）（支撐課程目標(biāo)：1、2、3）知識(shí)點(diǎn) 掌握礦物材料的熱處理工藝、顆粒形態(tài)處理工藝；掌握礦物材料的界面處理及改型和改性方法；熟悉礦物材料的堿熔法、酸溶（浸）法和氧化-還原漂白提純工藝；認(rèn)識(shí)礦物材料產(chǎn)品的成形及后處理方法；了解對(duì)礦物材料進(jìn)行加工的意義。重點(diǎn) 礦物材料的熱處理工藝、顆粒形態(tài)處理工藝；礦物材料的界面處理及改型和改性方法。難點(diǎn) 礦物材料的熱處理工藝；礦物材料的改性（原理、工藝）。基本要求識(shí)記：礦物材料的熱處理工藝、顆粒形態(tài)處理工藝；礦物材料的表面處理改性和化學(xué)處理改性方法；礦物材料的改型處理。領(lǐng)會(huì)：礦物材料的堿熔法、酸溶（浸）法和氧化-還原漂白提純工藝；礦物材料改性的原理。簡(jiǎn)單應(yīng)用：碳

8、酸鈣的表面改性。綜合應(yīng)用：膨潤(rùn)土的鈉化改型。第4單元黏土礦物材料（5學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)：1、2）知識(shí)點(diǎn) 掌握黏土礦物吸附性、膨脹性、催化性等的概念和常用表征方法，掌握高嶺石、蒙脫石、累托石、硅藻土、伊利石等常用黏土礦物的物理化學(xué)性質(zhì)；熟悉常見黏土礦物材料的開發(fā)應(yīng)用研究現(xiàn)狀；了解黏土礦物材料物理化學(xué)性能對(duì)其在加工應(yīng)用領(lǐng)域中所起的作用。重點(diǎn) 高嶺石、蒙脫石、累托石、硅藻土、伊利石等常見黏土礦物的物理化學(xué)性質(zhì)及其表征；黏土礦物材料的開發(fā)應(yīng)用研究現(xiàn)狀。難點(diǎn) 黏土礦物膨脹性、催化性等的常用表征方法?；疽笞R(shí)記：常見黏土礦物的物理化學(xué)性質(zhì)。領(lǐng)會(huì)：常見黏土礦物材料的開發(fā)應(yīng)用研究現(xiàn)狀；黏土礦物材料物理化學(xué)

9、性能對(duì)其在加工應(yīng)用領(lǐng)域中所起的作用。簡(jiǎn)單應(yīng)用：硅藻土在吸附材料中的應(yīng)用。綜合應(yīng)用：高嶺石在復(fù)合材料中的制備方法及應(yīng)用。第5單元石墨材料（4學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)：1、2）知識(shí)點(diǎn) 掌握石墨的礦石類型、物理化學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；掌握石墨層間化合物的結(jié)構(gòu)分類和制造方法；掌握石墨烯的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；熟悉石墨的用途及常見的石墨和石墨烯加工制品；熟悉氟化石墨、柔性石墨、膠體石墨等的物理化學(xué)性質(zhì)及用途；了解石墨及石墨烯的前沿研究進(jìn)展。重點(diǎn) 石墨的物理化學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；石墨層間化合物的結(jié)構(gòu)分類和制造方法；石墨烯的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；石墨和石墨烯的應(yīng)用研究現(xiàn)狀。難點(diǎn)石墨烯的制備及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；疽笞R(shí)記：石墨的物理化學(xué)

10、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；石墨層間化合物的結(jié)構(gòu)分類和制造方法；石墨烯的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。領(lǐng)會(huì)：石墨的用途及常見的石墨和石墨烯加工制品；石墨的物理化學(xué)性質(zhì)在石墨制品中所起的作用。簡(jiǎn)單應(yīng)用：石墨在耐磨潤(rùn)滑材料中的應(yīng)用。綜合應(yīng)用：石墨礦物材料的應(yīng)用及研究發(fā)展趨勢(shì)。第6單元云母材料（3學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)：1、2）知識(shí)點(diǎn)掌握云母的分類及不同類型云母的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；掌握云母材料的物理化學(xué)性質(zhì)；熟悉片狀云母和云母紙的加工工藝、品種及相關(guān)用途；熟悉云母粉的生產(chǎn)加工工藝與應(yīng)用；了解云母陶瓷、云母塑料、珠光云母等產(chǎn)品的生產(chǎn)加工工藝與用途；認(rèn)識(shí) 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 云母粉徑厚比的概念及常用測(cè)定方法；了解云母材料的前沿研究進(jìn)展。重點(diǎn) 云母的分類及不同類型云母的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；云母材料的物理化學(xué)性質(zhì)；云母材料的相關(guān)用途。難點(diǎn)云母的分類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；疽笞R(shí)記：云母的分類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；云母材料的物理化學(xué)性質(zhì)；云母產(chǎn)品的特性。領(lǐng)會(huì)：片狀云母和云母紙的

12、品種及相關(guān)用途；云母粉的徑厚比測(cè)定方法及生產(chǎn)加工工藝。簡(jiǎn)單應(yīng)用：云母在填料制品中的應(yīng)用。綜合應(yīng)用：云母材料產(chǎn)品性能的比較及前沿研究進(jìn)展。第7單元石英材料（3學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)：1、2）知識(shí)點(diǎn) 掌握石英的分類及石英晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；掌握石英的選礦提純工藝；熟悉SiO2同質(zhì)多相的構(gòu)型及各變體的穩(wěn)定（溫度）范圍；熟悉（超）高純石英的研究現(xiàn)狀及石英材料的相關(guān)用途；了解石英中雜質(zhì)的賦存狀態(tài)及（超）高純石英制備的前沿進(jìn)展。重點(diǎn) 石英的分類及石英晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；高純石英的選礦提純工藝；石英材料的相關(guān)用途。難點(diǎn)SiO2同質(zhì)多相的構(gòu)型及各變體的穩(wěn)定（溫度）范圍?；疽笞R(shí)記：石英的分類及石英晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；石英的選礦

13、提純工藝。2領(lǐng)會(huì)：石英的研究現(xiàn)狀及石英材料的相關(guān)用途；雜質(zhì)賦存狀態(tài)對(duì)石英選礦提純的影響。3簡(jiǎn)單應(yīng)用：（超）高純石英的制備方法。4. 綜合應(yīng)用：高純石英提純工藝及在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。第8單元蛇紋石（2學(xué)時(shí)）（支撐課程目標(biāo)：1）知識(shí)點(diǎn) 掌握蛇紋石的分類及物理化學(xué)性質(zhì)；熟悉蛇紋石的鑒定特征；熟悉蛇紋石的用途；了解纖蛇紋石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相關(guān)納米礦物材料等的制備與開發(fā)應(yīng)用。重點(diǎn) 蛇紋石的分類及物理化學(xué)性質(zhì)；蛇紋石的主要用途。難點(diǎn)蛇紋石的鑒定特征?；疽笞R(shí)記：蛇紋石的分類及物理化學(xué)性質(zhì)；蛇紋石的用途。2領(lǐng)會(huì)：蛇紋石的鑒定特征；纖蛇紋石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相關(guān)應(yīng)用。3簡(jiǎn)單應(yīng)用：蛇紋石在耐火材料中的應(yīng)用。4.

14、綜合應(yīng)用：蛇紋石有價(jià)組分的綜合回收利用?！緦W(xué)時(shí)分配】知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)第一單元緒論2 第二單元礦物材料的性質(zhì)與應(yīng)用領(lǐng)域概述7第三單元礦物材料的常用加工工藝7第四單元黏土礦物材料5第五單元石墨材料4第六單元云母材料3第七單元石英材料2第八單元蛇紋石2合計(jì)32 五、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法教學(xué)過程中，嚴(yán)格按教學(xué)大綱要求的內(nèi)容進(jìn)行。采用講授法、討論法、案例教學(xué)法等多種行之有效的教學(xué)方法，注重遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，強(qiáng)化科學(xué)思維的訓(xùn)練。同時(shí)，通過積極開展專題講座和分組討論等教學(xué)活動(dòng)，注重在教學(xué)過程中理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生將本課程的知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的能力，幫助學(xué)生培養(yǎng)分析和

15、解決本專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力。2. 教學(xué)手段堅(jiān)持傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合。發(fā)揮好課堂教學(xué)主渠道的作用，在教學(xué)內(nèi)容安排上突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等輔助教學(xué)，擴(kuò)大教學(xué)信息量，并通過部分習(xí)題和撰寫綜述性論文（報(bào)告）等的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作和表達(dá)能力，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。六、考核要求、方式與成績(jī)?cè)u(píng)定考核要求：考核是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、檢查教學(xué)效果、保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也是體現(xiàn)課程要求規(guī)范的重要標(biāo)志。考試內(nèi)容為教材中重要的基本原理、基本方法及知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用，覆蓋各教學(xué)單元的全部教學(xué)內(nèi)容，考試范圍不超過大綱。平時(shí)作業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)點(diǎn)90-100分76-89分60-74分

16、小于60分完成進(jìn)度（權(quán)重0.1）提前完成按時(shí)完成延時(shí)完成補(bǔ)交概念掌握程度（權(quán)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確性（權(quán)重0.3）正確基本正確有較大缺陷有非常大的缺陷或錯(cuò)誤能夠提出不同的解決方案（權(quán)重0.2）能夠提出不同的解決方案，各種方案基于的原理不同，有自己獨(dú)立的思考能提出多種不同的解決方案，且較為有效能提出一種或多種解決方案，但有效性不足不能提出相關(guān)解決方案分析或結(jié)論有效性（權(quán)重0.2）分析合理，結(jié)論有效分析較合理，結(jié)論基本有效存在較嚴(yán)重錯(cuò)誤存在嚴(yán)重錯(cuò)誤文獻(xiàn)閱讀與案例分析報(bào)告/課堂討論評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)點(diǎn)90-100分75-89分60-74分

17、小于60分資料查閱（權(quán)重0.3）參考文獻(xiàn)5篇以上，相關(guān)度高，問題歸納總結(jié)恰當(dāng)參考文獻(xiàn)3篇以上，相關(guān)度一般，對(duì)問題進(jìn)行了總結(jié)參考文獻(xiàn)2篇以上，相關(guān)度一般，對(duì)問題未開展總結(jié)無(wú)參考文獻(xiàn)，對(duì)問題未進(jìn)行總結(jié)分析報(bào)告（權(quán)重0.5）熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，能提出不同解決方案，且有效較熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，僅提出一種解決方案，比較有效較熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，能提出一種解決方案，但存在較大缺陷不能熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，不能提出不同解決方案語(yǔ)言表達(dá)（權(quán)重0.2）條理清晰，能夠準(zhǔn)確表述個(gè)人觀點(diǎn)條理較清晰，能夠基本表述個(gè)人觀點(diǎn)能夠表述個(gè)人觀點(diǎn)，但缺乏邏輯和條理表述邏輯性差，缺乏條理考核方式：書面考試與平時(shí)考核相結(jié)合。筆試考試，考試時(shí)間

18、為100分鐘。成績(jī)?cè)u(píng)定：成績(jī)?cè)u(píng)定為百分制，實(shí)行結(jié)構(gòu)評(píng)分，其中平時(shí)成績(jī)占50%（主要由平時(shí)作業(yè)成績(jī)、文獻(xiàn)閱讀和案例分析等決定），各環(huán)節(jié)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)見上表，期末卷面考試成績(jī)占50%。評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)評(píng)估課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求期末考試（筆試）（50%）名詞解釋課程目標(biāo)22.1簡(jiǎn)答題課程目標(biāo)1、2、31.4、2.1、4.2綜合題課程目標(biāo)1、2、31.4、2.1、4.2平時(shí)成績(jī)（50%）文獻(xiàn)閱讀與案例分析討論(30%)案例分析報(bào)告/課堂討論課程目標(biāo)1、31.4、4.2作業(yè)(20%)作業(yè)1課程目標(biāo)1、2、31.4、2.1、4.2作業(yè)2課程目標(biāo)1、2、31.4、2.1、4.2作業(yè)3課程目標(biāo)1、2、31.4、2.1、4.2作業(yè)4課程目標(biāo)1、2、31.4、2.1、4.2作業(yè)5課程目標(biāo)1、21.4、2.1作業(yè)6課程目標(biāo)1、21.4、2.1作業(yè)7課程目標(biāo)1、21.4、2.1作業(yè)8課程目標(biāo)1、21.4、2.1七、選用教材、講義和主要參考書選用教材：1黃萬(wàn)撫.礦物材料及其加工工藝M.第1版.北京:冶金工業(yè)出版社, 2012.推薦參考書：1馮啟明，周玉林，王維清.非金屬礦加工及開發(fā)利用M.第1版.北京:地質(zhì)出版社, 2