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1、无机非金属材料工厂课程设计教学大纲一、课程简介无机非金属材料工厂课程设计是无机非金属材料工程专业本科生必修的实 践环节，是在学生们学习了专业基础课及相关的专业知识（如：材料科学基础、粉 体工程与设备、无机非金属材料工学等）基础上进行的。是对无机非金属材料工 厂设计概论课程所学知识的实践和补充。学生分组任选一种无机非金属材料，设 计其生产工厂的厂区布置、工艺流程、物料平衡、设备选型等，并考虑社会、健康、 安全、法律、文化以及环境等因素，完成一份合理、完整、准确、可行的设计说明 书，并利用画图软件CAD,绘制一张布置合理的工厂总平面布置图。IntroductionDesign of inorgan
2、ic nonmetal lie material factory is a compulsory practice link for undergraduates majoring in inorganic nonmetallic material engineering. It is based on students basic courses and related professional knowledge, such as material science foundation, powder engineering and equipment, inorganic nonmeta
3、llic material engineering, etc. It is the practice and supplement to the knowledge learned in the course of Introduction to uFactory Design of Inorganic Nonmetal 1 ic Materials” . A group of students choose an inorganic non-metal lie material to design the plant layout, process flow, material balanc
4、e, equipment selection and so on, and consider social, health, safety, legal, cultural and environmental factors to complete a reasonable, complete, accurate and feasible design instructions, and use drawing software cad, draw a reasonable layout of the general layout of the plant.课程基本信息课程名称无机非金属材料工
5、厂课程设计课程编码432210英文名称Design of inorganic nonmetal 1ic material factory课程学时48课程学分1.5课程类别专业实践教育课程性质必修标1学生自评自评表课程目标对应内容的完成程度2教师评定设计说明书课程目标对应内容的完成程度12答辩表现表达的清楚度和回答问题的准确性2学生自评自评表课程目标对应内容的完成程度2教师评定设计说明书课程目标对应内容的完成程度14答辩表现表达的清楚度和回答问题的准确性3学生自评自评表课程目标对应内容的完成程度5教师评定设计说明书课程目标对应内容的完成程度25答辩表现表达的清楚度和1川答问题的准确性4学生自评自
6、评表课程目标对应内容的完成程度2教师评定设计说明书课程F1标对应内容的完成程度18答辩表现表达的清楚度和回答问题的准确性5学生自评自评表课程.目标对应内容的完成程度3教师评定设计说明书课程目标对应内容的完成程度17答辩表现表达的清楚度和回答问题的准确性9、实习教材、教学指导书或参考书目1,刘晓存，无机非金属材料工厂工艺设计概论，中国建材工业出版社，20102,郑林义，无机非金属材料工厂设计概论，合肥工业大学出版社，20093,金容容，水泥厂工艺设计概论，武汉理工大学出版社，20104,吴晓东，陶瓷厂工艺设计概论，武汉理工大学出版社，20105,王宙，玻璃工厂设计概论，武汉理工大学出版社，201
7、16,张仁英，机械制图及CAD第二版，重庆大学出版社，201010、现有校内实习基地概况无机非金属材料实验室现设有材料设计实验室、矿物实习多媒体教室，能够满 足该课程设计的基本要求。11、现有校外实习基地概况暂无。12、执笔人薛兵副教授13、制定日期2018082214、审核人苗世顶教授15、审核日期2018083016、学院审定程序说明学院成立了以分管实践教学的副院长为组长的专项工作组，召开了由系主任、 实验主任等参加的实践教学大纲审查会议，对各系提交的实践教学大纲进行了逐一 审查，并进行了互审，符合实践教学大纲制定要求，予以通过。17、学院审定日期20191230开设学期第6学期适用专业无
8、机非金属材料工程开课单位无机非金属材料系二、教学大纲1、课程目标I）对生产一种无机非金属材料的工厂，能够根据产品特点并结合环境、安全、经济效益等 因素设计工厂建厂方案，并优选设计方案。理解无机非金属材料工厂建设的相关政策、法规，理 解社会背景、文化差异对无机非金属材料工厂建设的影响。2）在深刻理解工厂总平面布置的基本原则基础上，能够无机非金属材料产品特点绘制简单 的工厂总平面布置图，并设计工厂布局和具体工艺流程。3）根据不同的设计要求，进行工厂厂区规划、布置图绘制、工艺流程设计。能够在总平面 布置图设计中考虑厂区对周围环境、对职工健康、对安全生产等方面的影响，评价总平面布置图 的优缺点。熟练能
9、够掌握物料平衡计算方法，对工厂原料需求量、产品产量、设备选型、储存设 备进行科学计算。4）在分组设计中，准确介绍相关设计图纸，清晰表达自己的设计理念和设计思路。能够通 过有效沟通与他人交换意见，以完善设计方案。5）在兼顾土建、水暖、电气等专业要求基础上，针对具体车间流程特点，提出工艺流程和 设备选型设计方案，考虑方案的经济性，考虑设计方案实施的工程管理问题。教学目标与毕业要求的对应关系表可覆盖 的指标 点毕业要求支撑的指标点课程目标支撑理由123453.3GA3.3能够在无机非金属材 料及其工艺流程的设计环节 中体现创新意识，并考虑到社 会、健康、安全、法律、文化 以及环境等因素。对生产一种无
10、机非金属材 料的工厂，能够根据产品特 点并结合环境、安全、经济 效益等因素设计工厂建厂 方案，并优选设计方案。理 解无机非金属材料工厂建 设的相关政策、法规，理解 社会背景、文化差异对无机 非金属材料工厂建设的影 响。4.2GA4.2能够针对无机非金属在深刻理解工厂总平面布 置的基本原则基础匕能够2、教学要求材料新产品、新工艺、新技术 和新设备的特定需求和特定 条件，选择研究路线，设计研 究方案。无机非金属材料产品特点 绘制简单的工厂总平面布 置图，并设计工厂布局和具 体工艺流程。6.2GA6.2能够合理分析、评价 无机非金属材料工程实践和 复杂工程问题解决方案对社 会、健康、安全、法律以及文
11、 化的影响，以及这些制约因素 对项目实施的影响，并理解应 承担的责任。根据不同的设计要求，进行 工厂厂区规划、布置图绘 制、工艺流程设计。能够在 总平面布置图设计中考虑 厂区对周围环境、对职工健 康、对安全生产等方面的影 响，评价总平面布置图的优 缺点。熟练能够掌握物料平 衡计算方法，对工厂原料需 求量、产品产量、设备选型、 储存设备进行科学计算。10.1GA10.1能够就复杂工程问 题，以口头、文稿、图表等方 式，准确表达自己的观点，回 应质疑，理解与业界同行和社 会公众交流的差异性。在分组设计中，准确介绍相 关设计图纸，清晰表达自己 的设计理念和设计思路。能 够通过有效沟通与他人交 换意见
12、，以完善设计方案。11.2GAU.2能在多学科环境下（包括模拟环境），在设计开 发无机非金属材料复杂工程 问题解决方案的过程中，运用 工程管理与经济决策方法。j在兼顾土建、水暖、电气等 专业要求基础上，针对具体 车间流程特点，提出工艺流 程和设备选型设计方案，考 虑方案的经济性，考虑设计 方案实施的工程管理问题。在进行设计之前需要预习相关内容并查阅有关的文献资料。掌握无机非金属工 厂工艺流程选择、物料衡算和主要设备设计的基本方法和步骤；熟悉查阅技术资料 和国家技术标准、选用数据和编写技术文件的过程和方法。设计过程中要用严谨的 科学态度认真对待每一项内容。课程设计选题可以从以下不同类别中任选以类
13、进行。该课程设计安排在第七学期完成，时间为48学时，地点为校内为主进行。学生 分成课题组（3-5人），集体完成。每组学生在教师指导下独立完成课程设计。教师通过对工厂设计与社会、环境、文化关系的介绍，提升学生的社会责任感, 懂得工程师的职业道德，使学生树立以人为本的价值观和爱国主义情怀，将公平、 正义的理念传达给学生（立德树人、课程思政教育）。3、预备知识或先修课程要求本课程涉及无机非金属材料的工艺过程，需要学生事先学习无机非金属材料 工学、粉体工程与设备中关于水泥、玻璃、陶瓷的制备工艺、设备的内容。相 关内容的掌握有助于学生深刻理解工厂设计的原则和方法。4、教学方式课程设计完成方式采用指导教师
14、制，以学生为主导自主完成，指导教师根据学 生的要求给予适时的指导。学生分组进行，每3-4人1组，充分利用学校图书馆及网 络资源查阅相关文献、资料，结合前期课程内容进行综合设计。从设计选题、资料 查阅、设计编写、PPT制作等均有学生自行完成。指导教师的指导采用集中讲解和 分散进行相结合的方式，即指导教师在开始对课程设计的要求、内容、编写方法、 格式规范、设计完成后的预期目标（课程目标）等进行统一讲解。之后根据每组同 学所遇到的不同问题分别进行指导。5、课程设计题目与基本内容课程设计的题目从以下备选题目中选择，要求在工厂设计中虑环境、经济、社会、 健康、安全、法律等因素。备选题目和内容如下：设计一
15、、水泥厂设计1、目的要求：通过水泥厂设计，全面掌握水泥厂工艺流程选择、物料平衡、主 要设备设计、工厂总平面布置的基本方法和步骤，掌握工厂设计的一般思路和过程。2、设计内容：（1）复习相关专业课内容，掌握水泥生产的工艺流程，了解水泥厂相关的机械 设备、建筑物、构筑物、堆场的作用。查阅资料，了解水泥厂工厂设计的国家标准 及相关设计规范。（2）工艺流程选择：根据课程设计说明书的要求，对水泥厂进行工艺流程选择;（3）物料平衡计算：根据水泥厂生产规模、工艺流程、工艺参数及生产班制的 特点，计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量；（4）仓库堆场面积计算：计算各种原料、辅助材料及燃料的需要量，计算各
16、种 堆场、仓库的面积，作为总平面布置图的设计依据；（5）设备选型计算：根据程设计说明书的要求，结合具体设计题目规定的生产 性质、产量要求选择设备的型式，然后确定设备的规格大小，最后根据各工序的加 工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备台数。（6）绘制全厂总平面布置图：根据具体题目规定的生产性质和规模，结合物料 平衡计算、仓库堆场面积计算和设备选型计算，在确定的厂区内合理布置相关建筑 物、堆场、道路等相关设施。要求CAD作图，A2图纸打印。（7）车间工艺布置：选择水泥厂某个具体车间进行工艺流程选择和设计。（8）编写课程设计说明书：将设计所选定的工艺流程方案、主要步骤及计算结 果汇集成工艺设计
17、说明书。应采用简练、准确的文字图表，实事求是的介绍设计计 算过程和结果。设计说明书要求在6000字以上。注：可选择以下任意一个题目设计。1、年产60万吨熟料干法水泥厂设计2、年产70万吨熟料干法水泥厂设计3、年产100万吨熟料干法水泥厂设计4、年产120万吨熟料干法水泥厂设计5、年产150万吨熟料干法水泥厂设计6、年产200万吨熟料干法水泥厂设计7、日产1500吨熟料干法水泥厂设计8、日产2000吨熟料干法水泥厂设计9、日产3000吨熟料干法水泥厂设计1（）、口产4000吨熟料干法水泥厂设计11、日产50（）（）吨熟料干法水泥厂设计设计二、陶瓷厂设计1、目的要求：通过陶瓷厂设计，全面掌握陶瓷厂
18、工艺流程选择、物料平衡、主 要设备设计、工厂总平面布置的基本方法和步骤，掌握工厂设计的一般思路和过程。2、设计内容：（1）复习相关专业课内容，掌握陶瓷生产的工艺流程，了解陶瓷厂相关的机械 设备、建筑物、构筑物、堆场的作用。查阅资料，了解陶瓷厂工厂设计的国家标准 及相关设计规范。（2）工艺流程选择：根据课程设计说明书的要求，对陶瓷厂进行工艺流程选择;（3）物料平衡计算：根据陶瓷厂生产规模、工艺流程、工艺参数及生产班制的 特点，计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量；（4）仓库堆场面积计算：计算各种原料、辅助材料及燃料的需要量，计算各种 堆场、仓库的面积，作为总平面布置图的设计依据；（5）
19、设备选型计算：根据程设计说明书的要求，结合具体设计题目规定的生产 性质、产量要求选择设备的型式，然后确定设备的规格大小，最后根据各工序的加 工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备台数。（6）绘制全厂总平面布置图：根据具体题目规定的生产性质和规模，结合物料 平衡计算、仓库堆场面积计算和设备选型计算，在确定的厂区内合理布置相关建筑 物、堆场、道路等相关设施。要求CAD作图，A2图纸打印。（7）车间工艺布置：选择陶瓷厂某个具体车间进行工艺流程选择和设计。（8）编写课程设计说明书：将设计所选定的工艺流程方案、主要步骤及计算结 果汇集成工艺设计说明书。应采用简练、准确的文字图表，实事求是的介绍设计计
20、 算过程和结果。设计说明书要求在6000字以上。注：可选择以下任意一个题目设计。1、年产600万m2陶瓷质地板砖厂工艺设计2、年产200万件渗花抛光砖厂设计设计三、玻璃厂设计1、目的要求：通过玻璃厂设计，全面掌握玻璃厂工艺流程选择、物料平衡、主 要设备设计、工厂总平面布置的基本方法和步骤，掌握工厂设计的一般思路和过程。2、设计内容：（1）复习相关专业课内容，掌握玻璃生产的工艺流程，了解玻璃厂相关的机械 设备、建筑物、构筑物、堆场的作用。查阅资料，了解玻璃厂工厂设计的国家标准 及相关设计规范。（2）工艺流程选择：根据课程设计说明书的要求，对玻璃厂进行工艺流程选择;（3）物料平衡计算：根据玻璃厂生
21、产规模、工艺流程、工艺参数及生产班制的 特点，计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量;（4）仓库堆场面积计算：计算各种原料、辅助材料及燃料的需要量，计算各种 堆场、仓库的面积，作为总平面布置图的设计依据；（5）设备选型计算：根据程设计说明书的要求，结合具体设计题目规定的生产 性质、产量要求选择设备的型式，然后确定设备的规格大小，最后根据各工序的加 工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备台数。（6）绘制全厂总平面布置图：根据具体题目规定的生产性质和规模，结合物料 平衡计算、仓库堆场面积计算和设备选型计算，在确定的厂区内合理布置相关建筑 物、堆场、道路等相关设施。要求CAD作图，A2图
22、纸打印。（7）车间工艺布置：选择玻璃厂某个具体车间进行工艺流程选择和设计。（8）编写课程设计说明书：将设计所选定的工艺流程方案、主要步骤及计算结 果汇集成工艺设计说明书。应采用简练、准确的文字图表，实事求是的介绍设计计 算过程和结果。设计说明书要求在600（）字以上。注：可选择以下任意一个题目设计。1、年产1.5-3万吨酒瓶玻璃工厂工艺初步设计2、日产400吨浮法平板玻璃工艺设计设计四、耐火材料厂设计1、目的要求：通过耐火材料厂设计，全面掌握耐火材料厂工艺流程选择、物料 平衡、主要设备设计、工厂总平面布置的基本方法和步骤，掌握工厂设计的一般思 路和过程。2、设计内容:（1）复习相关专上课内容，
23、掌握耐火材料生产的工艺流程，了解耐火材料厂相 关的机械设备、建筑物、构筑物、堆场的作用。查阅资料，了解耐火材料厂工厂设 计的国家标准及相关设计规范。（2）工艺流程选择：根据课程设计说明书的要求，对耐火材料厂进行工艺流程 选择；（3）物料平衡计算：根据耐火材料厂生产规模、工艺流程、工艺参数及生产班 制的特点，计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量；（4）仓库堆场面积计算：计算各种原料、辅助材料及燃料的需要量，计算各种 堆场、仓库的面积，作为总平面布置图的设计依据；（5）设备选型计算：根据程设计说明书的要求，结合具体设计题目规定的生产 性质、产量要求选择设备的型式，然后确定设备的规格大小，
24、最后根据各工序的加 工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备台数。（6）绘制全厂总平面布置图：根据具体题目规定的生产性质和规模，结合物料 平衡计算、仓库堆场面积计算和设备选型计算，在确定的厂区内合理布置相关建筑 物、堆场、道路等相关设施。要求CAD作图，A2图纸打印。（7）车间工艺布置：选择耐火材料厂某个具体车间进行工艺流程选择和设计。（8）编写课程设计说明书：将设计所选定的工艺流程方案、主要步骤及计算结 果汇集成工艺设计说明书。应采用简练、准确的文字图表，实事求是的介绍设计计 算过程和结果。设计说明书要求在6000字以上。注：可选题目如下：1、年产3万吨高铝砖耐火材料厂设计2、年产1（）万
25、吨高铝砖耐火材料厂设计课程内容及教学方式对课程目标的支撑关系序 号课程内容（设计内容）教学方式支持 课程 目标1工厂区域选择设计工厂位置选择设计 原料产地和销售地区确定 工厂设计资料分析以学生为主，结合指导教师集中 讲解12工厂生产线选择 主机设备定位 辅助设备布置 总体工艺流程优选 工厂总平面图布置以学生为主，结合指导教师集中 讲解23物料平衡计算 设备选型计算 储存设施计算 车间工艺确定 主机设备产量、台时确定以学生为主，结合指导教师的分 散指导34小组答辩总平面布置图介绍工艺流程表述答辩说明书介绍以学生为主，结合指导教师的分 散指导45总平面图方案优选全厂工艺流程优选 工厂经济成本计算
26、车间工作制度和管理评估以学生为主，结合指导教师的分 散指导56、学时分配本课程设计时间为48学时，其中指导教师集中讲授设计资料时间为6学时，学 生自主安排设计（导师指导为辅）30学时，设计中期教师点评与答疑4学时，最后 设计答辩时间为8学时。7.实践环节教学过程管理在课程设计进行之前教师对课程设计的目的、要求、注意事项进行介绍和说明， 指导学生按要求选题。课程设计中期阶段对学生的设计进展进行检查和监督，解答 设计过程中遇到的问题。在设计过程结束后，须提交纸质设计报告（或说明书）并 进行口头汇报和答辩，之后按考核要求对个小组的设计进行评定。8、考核要求、考核方式及成绩评定标准考核要求：课程设计结
27、束后需要通过口头汇报和答辩形式进行，答辩形式以小 组为单位进行，但答辩过程要保证组内同学都要发言。考核方式：分为学生自评和教师评定两种。学生可根据设计完成情况与课程设 计目标要求对比分析，对每个目标进行达成评价并给出成绩。教师评定可根据设计 完成情况（完成过程和纸质报告）的合理性、完整性、准确性、可行性等，结合答 辩结果，分析其与课程设计目标的达成情况，综合给出成绩。学生自评成绩占20%, 教师评定成绩占80%,最终成绩按照优、良、中、及格或不及格评定。评定标准：优秀：题目新颖、配方计算准确、工艺设计合理、设备选型匹配、产品质量监 控方案得当、复杂工程问题分析和解决措施明确。整个方案可行，达到
28、了培养目标 的要求。答辩过程中思路清晰、分析正确、表现突出。良好：题目较新颖，设计较规范、工艺合理、设备选型匹配、产品质量监控方 案得当、复杂工程问题分析和解决措施较明确。整个方案可行，达到了培养目标的 要求。答辩表现较好。中等：题目符合要求，设计较规范、工艺较合理、设备选型较匹配、产品质量 监控方案基本得当、复杂工程问题分析和解决措施较明确。整个方案可行，达到了 培养目标的要求。答辩表现较好。及格：题目符合要求，设计基本规范、工艺基本合理、设备选型基本匹配、产 品质量监控方案基本基本得当、复杂工程问题分析和解决措施基本明确。整个方案 基本可行，达到了培养目标的要求。答辩表现一般。不及格：题目符合要求，设计不规范或工艺不合理，复杂工程问题分析和解决 措施不明确。整个方案不可行，没有达到培养目标的要求。答辩表现一般。考核方式、内容与课程目标的对应关系课程目评价依据考核方式考核内容评价占比（）