一、课程基本信息
课程名称 |
无机材料工艺学 |
课时安排 |
1学时 |
授课内容 |
铝酸盐系列特种水泥 |
授课班级 |
19级无机非金属专业 |
授课地点 |
智慧教室 |
课程类别 |
专业必修课 |
二、教学内容和学情分析
教学 内容 |
1. 铝酸盐水泥的矿物组成、水化产物及性能应用； 2. 硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥的矿物组成、水化产物及性能应用； 3. 结合实际案例分析三类水泥优缺点。 |
学情 分析 |
知识基础 |
学生在之前的课程里，已经学习了硅酸盐水泥的组成、结构、水化产物及性能之间的关系。 |
能力基础 |
能够分析材料“组成-结构-性能-应用”之间的关系， 并能分析其影响因素。 |
素养基础 |
具有一定的查阅文献的自主学习能力和团队协作能力。 |
三、教学目标确定
教学 目标 |
知识目标 |
能根据铝酸盐系列特种水泥的矿物组成和水化产物推演其性能特点及应用环境； 能辨析三类水泥优缺点及其强度与耐久性的关系。 |
能力目标 |
能自主分析铝酸盐水泥的性能特点及应用环境； 能对比理解硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥的性能特点异同； 能结合工程实际案例分析铝酸盐系列特种水泥应用的特点。 |
素养目标 |
培养学生树立科技报国、精益求精的工匠精神； 培养学生爱国情怀、民族自豪感和专业认同感； 培养学生将专业知识与国家发展相联，激发学生责任担当。 |
教学 重点 |
铝酸盐系列特种水泥的矿物组成-水化产物-性能特点-应用的关系。 |
教学 难点 |
辨析三类铝酸盐系列特种水泥的优缺点，分析其强度与耐久性的关系。 |
四、教学策略
教学 方法 |
本次课程采用多媒体课件列举特种水泥应用案例，引起学生学习兴趣。利用学习通的前测，巩固旧知，从火箭导流槽引入铝酸盐特种水泥，结合材料学四要素进行逐步讲解；鼓励学生根据所学知识进行分析汇报，体现学生参与主体性和突出教学重难点。最后让学生根据工程实际案例分析，提升其分析解决问题的能力。总结即为：问题导向，分组讨论、对比分析和工程案例应用。 |
教学 资源 |
1.超星学习通教学平台-课程网址https://mooc1-.chaoxing.com/course/201799316.html 2.交互式白板ActivInspire 其他如案例集、习题集等 |
教学流程 |
（其他形式也可以） 
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五、教学过程（注重与教学流程中的对应，课程思政的内容）
教学 环节 |
教学内容（可以以图片形式插入ppt中的部分图片或板书） |
教学活动 |
教学与信息化手段设计意图 |
教师 |
学生 |
1.复习 |
硅酸盐水泥的矿物组成及特点 |
引导教学 |
听讲复习 |
建立已学知识与待学知识的联系。 |
2.复习检验 |
硅酸盐水泥各熟料矿物组成的特点 |
教师通过学习通发布测试题，检验学生复习情况。 |
手机登录学习通答题。 |
对已学知识的概括总结，矿物组成决定性能是本节课观点。 |
3.引入新课 |
特种水泥的发展现状及应用实例；南极科考站、火箭导流槽用水泥。 |
结合ppt讲解 |
特种水泥“特”在哪里 |
理解特种水泥的重要战略地位。 |
科技 报国 |
 25岁军事科学院国防工程吴飚研究员承担“新型工程遮弹层”的科研设计，研制出能“反弹”导弹的特种水泥获国家军工科技一等奖。将满腔热情与精力倾注于国家建设中。
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4.讲解新课 |
铝酸盐水泥的矿物组成、水化产物 |
铝酸盐水泥的矿物组成特点和水化产物 |
理解四种矿物组分性能特点 |
CA和CA2的矿物特性及对水化产物、性能的影响。 |
民族 精神 |
神舟、嫦娥、天空一号系列航天飞船顺利发射采用郑州登峰熔料有限公司研发特种水泥的技术处于国际领先地位，作为民营企业的郑州登峰熔料有限公司，董事长王建亭要有民族精神，发展民族工业，为了国防建设，愿意奉献和牺牲个人的一切。 |
5.分组讨论 |
铝酸盐水泥应用于以下环境中? |
提出问题，检验学生自主学习的效果。 |
小组讨论回答问题，分析其合理性 |
通过学生汇报，了解学生的理解盲点，围绕盲点，重点讲解。 |
6.教师讲解 |
海洋环境下建筑结构的腐蚀是世界性难题-迈阿密临海公寓和福建南门海堤； 教师讲解矿物组分：无水硫铝酸钙的矿物特性； |
结合ppt讲解事故以及海工用硅酸盐水泥的局限性 |
为什么两栋同时期建筑耐久性差异巨大 |
破解海洋环境腐蚀性问题的关键技术是什么-铁铝酸盐水泥 |
7.问题导向 |
对比硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥的性能特点（强度、抗渗、抗冻、化学侵蚀、钢筋锈蚀和水化热等）； 硫铝酸盐水泥性能和应用 |
引导学生完成分析讨论；提出强度与耐久性的关系 |
分组讨论并在白板上写出两种水泥的性能特点 |
引导学生从熟料矿物组分角度分析两种水泥的性能特点，注意其区别。 |
科技 报国 |
铁铝酸盐水泥发明人-原国家建材局局长王燕谋，从研发铁铝酸盐水泥到实际应用，再到近年来积极推广该项技术，不断攻克技术难关，战胜市场挑战，建立标准体系，敢于拼搏、勇于创新。鼓励青年学生牢记使命，开拓奋进。 |
8.课堂总结 |
总结三类铝酸盐水泥的矿物组成-水化产物-性能和应用。 |
对比总结 |
理解三类水泥异同点 |
理解水化产物对性能的影响。三类水泥发展利用的历史必然性。 |
国家战略 |
从去产能到碳排放、碳中和政策等对水泥行业的影响，提出水泥行业降低碳排放的压力巨大，需要研发新型低碳水泥材料，三类铝酸盐水泥的先进性；培养学生将专业知识与国家发展相联，激发学生责任担当。 |
9.后测 |
三类铝酸盐系列特种水泥的矿物组成、性能及应用 |
教师通过学习通发布测试题，检验学生复习情况 |
手机登录学习通答题 |
检验学生上课学习效果 |
10.作业思考 |
思考：普通硅酸盐水泥中石膏中SO3含量限制在4.0%以下；为什么铝酸盐系列水泥中石膏掺量却可以很高？ 作业：请查阅关于铁铝酸盐水泥制备文献，结合实验室现有原材料，通过确定矿物组分配合比和煅烧工艺条件合成铁铝酸盐水泥。 |
PPT讲授举例 |
课后提交作业到学习通 |
理解石膏对铝酸盐水泥的影响；根据熟料矿物组成计算方法设计铁铝酸盐水泥熟料配比，为实验环节做准备。 |
六、授课效果与反思
授课效果 |
授课效果建议可以从学生完成的作业、测试对教学目标的达成或是问卷调查等结果来表示 |
教学创新 |
授课方法、教学资源、考核方式等的创新均可 |
教学反思 |
可以从知识点上有什么发现？组织教学方面有何新招？启迪是否得当？及时记下课堂教学的得失，并思考如何改进。 |
