全课程教案 一、基本信息 课程名称 无机材料工厂设计 课程编号 0805000981 课程性质 专业必修课 学分 1 教学安排 总学时16。其中讲授16学时，实验 0 学时，上机0 学时，实训0 学时 授课时间：第 9 周至第 12周 周学时 4 相关课程与环节 先修课程与知识储备： 机械设计，无机材料工学，无机非金属材料工业生产设备 后继课程：无机材料工厂设计课程设计，毕业设计 二、授课对象 基本情况 专业 无机非金属材料工程 年级 22级 班级 01、02、03班 修读人数 100 授课对象分析 学生主要先修课程包括无机材料工学及无机非金属材料工业生产设备，对无机非金属材料制备生产流程及工艺特点有一定的理论基础，也学习了机械设计及制图的基本技巧，但还未亲身接触过工厂实际，学生关于工厂建设的感性认识不够多，且无机材料及制品种类繁多，制备的企业也涉及较多类别，而本课程涉及专业知识面广，学生有些乏味心理；教学内容较多，讲授容易听懂，但实际设计时出现问题较多，知识的综合运用能力较弱。 三、教学内容与安排 课程简介与要求 本课程传授学生建设无机材料及制品工厂的工艺设计原理及方法。要求学生了解无机材料工厂设计基础知识、无机材料工厂设计技术经济等知识；熟悉无机材料工厂总平面规划设计、无机材料工厂设计其它专业知识；掌握无机材料工厂工艺设计、无机材料工厂工艺计算、无机材料工厂主要车间工艺布置等专业知识。培养学生关于无机非金属材料及制品工厂工艺设计的知识、素养，提高学生设计无机非金属材料及制品工厂工艺的能力，提升学生的专业工作能力及工程应用能力。 课程目标 课程目标 支撑毕业要求指标点 与课程关联度 1、注重强化职业道德及职业规范的培养，使学生在实践中具有法制意识，全面培养学生的新时代工匠精神。 思想品德：坚持社会主义核心价值观，具有坚定的政治立场，热爱祖国，具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和社会责任感，树立科学的世界观，成为社会主义事业的建设者和可靠接班人。 M 2、熟悉无机材料工厂设计基础知识 工程知识：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑法律、健康、安全、文化、社会以及环境等因素。 H 3、掌握无机材料工厂总平面规划设计 4、掌握无机材料工厂工艺设计原则及方法步骤和方 5、掌握无机材料工厂工艺计算原则、方法 6、掌握无机材料工厂工艺布置基本原则与要求 7、熟悉无机材料工厂设计所需的其他公用工程（土建、水、电、暖通）、劳动保护、和技术经济等方面的知识。其它专业知识 8、掌握无机材料工厂设计技术经济相关知识 9、熟悉无机材料的组成、制备及性能之间的关系，通过文献调研和工程实践，获取设计参数，总结工厂设计内容。 工程知识：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 M 10、能够进行无机材料工厂总平面规划设计 工程知识：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 H 11、能够进行工厂工艺设计 12、能够进行工艺计算（物料衡算、设备选型计算、仓储设施设计计算） 13、能够进行车间工艺布置 14、认识建厂选址、工厂总平面布置、工艺设计、无机材料生产与环境保护的关系。 社会实践：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。 L 课程思政 注重强化职业道德及职业规范的培养，使学生在实践中具有法制意识，履行相应责任与义务，培养学生诚实守信、安全规范及有效沟通、团队合作能力；全面培养学生爱岗敬业、精益求精、协作共进、追求卓越的新时代“工匠精神”。 教学方法 教师学科专业背景应为材料科学与工程相关专业，且教师对无机材料工厂设计有一定的理论基础及工程实践经验。采用多媒体教学，课堂讲授结合讨论、案例教学和研究性教学。本课程的课堂教学将充分利用数字化技术、网络教学平台等，采用多媒体教学，课堂讲授结合讨论和案例教学，调动学习积极性，提高教学效率。 教学重点 与难点 1、重点内容：无机材料工厂总平面规划设计，无机材料工厂工艺设计、工艺计算、主要车间工艺布置。 2、难点内容：物料衡算、设备选型计算、仓库、堆场设计计算，主要车间平面及立面工艺布置。 课程各教学环节内容与安排 知识单元 知识点 课内学时 教学方式 作业/测验 课外学习 无机材料工厂设计基础知识 工厂设计过程和设计程序、项目建议书 2 线下课堂 网络作业1次 1 项目可行性研究、设计任务书、厂址选择、生产工艺方法选择、环境影响评价、工厂设计基础资料、设计资料的分类、新建工厂设计资料收集、改扩建工厂设计资料收集 无机材料工厂总平面 规划设计 工厂总平面的任务和基本原则、工厂总平面的内容和设计步骤、风玫瑰图及总平面技术经济指标。 4 线下课堂 网络作业1次及小组合作大作业1次 2 无机材料工厂的组成和厂区划分 工厂总平面的布置方式、工厂主要构成单元的布置原则 竖向布置、厂内交通运输布置、工程管网布置 无机材料工厂工艺设计 工艺设计的主要任务和基本原则 2 线下课堂 课内测试1次 1 工艺设计的步骤和方法 典型无机材料制品工艺流程的确定 无机材料工厂工艺计算 物料平衡计算(陶瓷生产物料衡算、玻璃生产物料衡算、水泥生产物料衡算、建筑制品厂物料衡算) 2 线下课堂 小组合作大作业1次 1 工厂堆场仓库、储库设计和计算 设备选择和计算（陶瓷生产设备选型、玻璃生产设备选型、水泥生产设备选型） 无机材料工厂主要车间工艺布置及其他专业知识 车间工艺布置的基本原则与要求 2 线下课堂 1 无机材料工厂主要车间工艺布置 土建建筑、动力和照明、给水与排水 通风和除尘、环境保护 设计概算编制、产品成本编制 劳动定员、技术经济指标、经济效果评价 期末答辩 综合知识点的应用及考核 4 线下课堂 小组合作设计测试 4 总计 16 6 10 注：课程目标、教学方法、重难点、教学环节（知识单元、知识点等）等内容应与教学大纲、教学日历一致。课外学习可包括学时和内容要求。 四、考核方式 考核项目 考核内容 考核方式 分值或占比 期末考试 课程教学内容 小组合作设计工厂汇报及答辩 60 小测验 0 作业 各章教学内容 网络平台作业 20 课堂表现 出勤率和课堂参与度 出勤、质疑、课堂讨论及展示等情况评定 20 实训 实验、实训 0 上机 0 注：考核方式应符合课程教学大纲的要求。 五、教学资源 推荐教材 吴建锋等．无机非金属材料工厂设计概论．武汉：武汉理工大学出版社，2012 参考材料 主要参考书： [1]刘华章.建筑制品厂工艺设计与生产.中国建筑工业出版社，2006 [2]许晓存．无机非金属材料工厂工艺设计概论．中国建材工业出版社，2008 [3]宋晓兰，叶昌．无机非金属材料工艺学．北京：化学工业出版社，2010 课程资源 长沙理工大学教学综合平台http://pt.csust.edu.cn/meol//jpk/course/blended_module/index.jsp?courseId=42880 教材分析与处理 1、教材以玻璃、陶瓷、水泥三大类无机非金属材料制备的工厂设计为例，对工厂设计所应具备的基本理论知识及设计技巧进行了较详细的阐述，但随着科技的发展，无机非金属材料工厂工艺设计内容不断更新，需在教学过程中补充教材中未涉及的新工厂设计亮点及设计技巧； 2、教材内容整体不难，学生很容易看懂，在课时有限的条件下，每章节可重点以一种材料工厂为例进行知识讲解，其他类型材料工厂设计安排学生课外自学； 3、教材内容涉及很广，学生在实际设计操作中会往往忽视很多重要细节，因此在教学过程中不可一味地照本宣科，需要课外布置作业的方式来增加学生知识应用的环节，从而深化理解和掌握教材内容。其中包括纸质作业和大作业，纸质作业主要指导学生复习和巩固工厂设计的基本知识点，大作业是分组合作进行工艺设计实例设计，是对课程教学内容的课外实践；课内包括两次课堂讨论，一次是学生分组进行工厂总平面设计，并进行答辩，通过互助合作，提高学生发现问题和解决问题的实践能力；一次是工艺设计中的物料平衡计算，这在工艺设计中是至关重要的环节，通过课内测试使学生当场掌握计算的技巧和方法。