《材料與環(huán)境》課程教學(xué)大綱

《材料與環(huán)境》課程教學(xué)大綱一、課程簡(jiǎn)介課程中文名材料與環(huán)境課程英文名Materialsandenvironment雙語授課□是否課程代碼21122003課程學(xué)分2總學(xué)時(shí)數(shù)32課程類別□通識(shí)教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實(shí)踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)□必修選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式□閉卷開卷□課程論文□課程作品□匯報(bào)展示□報(bào)告課堂表現(xiàn)□階段性測(cè)試平時(shí)作業(yè)?其他（可多選）開課學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院開課系(教研室)材料化學(xué)系面向?qū)I(yè)材料化學(xué)開課學(xué)期第7學(xué)期先修課程《材料科學(xué)基礎(chǔ)》《材料合成與制備技術(shù)》后續(xù)課程材料科技與人類文明選用教材1.阿詩筆.材料與環(huán)境[M].上海：上海交通大學(xué)出版社,2016.參考書目1.翁端編著.環(huán)境材料(第2版)[M].北京：清華大學(xué),2015年9月.2.黃占斌編著.環(huán)境材料(第2版)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2017年12月.3.福建師范大學(xué)環(huán)境材料開發(fā)研究所編著.環(huán)境友好材料[M].北京：科學(xué)出版社,2019年1月.課程資源教案和PPT課程簡(jiǎn)介《材料與環(huán)境》是一門專業(yè)選修課程，本課程主要介紹從天然資源的消費(fèi)及其派生、產(chǎn)品材料的節(jié)能優(yōu)選及其使用周期到符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的回收利用率和可持續(xù)性發(fā)展的前景，使得現(xiàn)代材料研究者對(duì)“何為耗能材料”及其相應(yīng)“排碳量的計(jì)算”有了更明確、更具體的理解。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號(hào)具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1針對(duì)材料使用工況，充分考慮社會(huì)、法律和環(huán)境等影響因素，設(shè)計(jì)/制備高性能材料。課程目標(biāo)2能夠闡述材料的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與使用與環(huán)境之間的作用關(guān)系及機(jī)制，說明利用材料的研發(fā)、加工、回收、處理等有效技術(shù)手段降低材料對(duì)環(huán)境負(fù)荷的影響。課程目標(biāo)3明確材料的社會(huì)價(jià)值，可以基于材料化學(xué)相關(guān)背景知識(shí)分析材料在研發(fā)、制備、使用和回收處理過程中的問題，提出合理的對(duì)策，評(píng)價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題的解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響，明確應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任；提升馬克思主義理論水平，樹立愛國主義情懷，貫徹社會(huì)主義可持續(xù)發(fā)展理念，踐行“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念。課程目標(biāo)4針對(duì)現(xiàn)代材料化學(xué)的特定，提倡綠色化學(xué)，闡述對(duì)復(fù)雜工程問題的專業(yè)工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案3.1掌握材料化學(xué)領(lǐng)域工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的設(shè)計(jì)/開發(fā)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。1畢業(yè)要求4：研究4.1能夠根據(jù)材料化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，通過文獻(xiàn)研究或理論分析、工程實(shí)踐等手段，調(diào)研和分析材料化學(xué)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案。24.3能夠根據(jù)材料化學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)方案構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，安全地開展實(shí)驗(yàn)，正確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；2畢業(yè)要求6：工程與社會(huì)6.1了解材料化學(xué)專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，理解不同社會(huì)文化對(duì)工程活動(dòng)的影響；36.2能分析和評(píng)價(jià)材料化學(xué)專業(yè)復(fù)雜工程問題工程實(shí)踐對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律、文化的影響，以及這些制約因素對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。3畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展7.1了解材料化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的研發(fā)與開發(fā)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律法規(guī)，知曉和理解“聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)”。4填表說明：（1）如面向多個(gè)專業(yè)，因畢業(yè)要求和指標(biāo)點(diǎn)不同，需每個(gè)（或類）專業(yè)單獨(dú)一張對(duì)應(yīng)表；（2）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求及指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系需參照專業(yè)人才培養(yǎng)方案，若支撐強(qiáng)度在培養(yǎng)方案中沒有明確，可結(jié)合課程實(shí)際自行確定；（3）一個(gè)課程目標(biāo)不要同時(shí)覆蓋多個(gè)不同類型畢業(yè)要求的指標(biāo)點(diǎn)，1個(gè)指標(biāo)點(diǎn)不要牽涉過多課程目標(biāo)，因?yàn)榻徊娓采w會(huì)導(dǎo)致指標(biāo)點(diǎn)無法評(píng)價(jià)；（4）對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)填寫序號(hào)即可。備注說明：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系需參照專業(yè)人才培養(yǎng)方案，若支撐強(qiáng)度在培養(yǎng)方案中沒有明確，可結(jié)合課程實(shí)際自行確定。三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1緒論1.概論1.線上學(xué)習(xí)：通過學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)關(guān)于材料與環(huán)境之間相互作用的視頻材料2、4重點(diǎn)：1.材料與資源、能源和環(huán)境的互相關(guān)系2.氣、液、固態(tài)污染物的排放難點(diǎn)：3.減少材料對(duì)環(huán)境負(fù)荷的措施講授法：能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)材料與環(huán)境等基本概念方面的認(rèn)識(shí)22.材料的發(fā)展簡(jiǎn)史43.不可生資源的依賴34.材料與環(huán)境2、3、42材料對(duì)環(huán)境的影響1.材料的國民經(jīng)濟(jì)地位1.個(gè)人作業(yè)：（1）調(diào)研國內(nèi)資源存儲(chǔ)與消耗現(xiàn)狀；（2）舉例分析材料環(huán)境污染的防護(hù)措施2、3重點(diǎn)：1.資源的消耗與儲(chǔ)備2.材料—能源—碳排放的三角關(guān)系難點(diǎn)：3.材料污染新形式1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生熟悉資源存儲(chǔ)、污染形式、防護(hù)等概念2.調(diào)研：能夠提高學(xué)生查閱文獻(xiàn)能力42.材料與自然環(huán)境關(guān)系2、33.資源存儲(chǔ)與消耗現(xiàn)狀24.材料環(huán)境污染形式與防護(hù)措施23環(huán)境材料評(píng)價(jià)方法1.環(huán)境材料的判定依據(jù)1.線上學(xué)習(xí)：通過學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)幾種典型材料生命周期評(píng)估的視頻材料1、4重點(diǎn)：1.材料生命周期的評(píng)價(jià)方法2.材料環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與技術(shù)難點(diǎn)：3.材料生命周期的評(píng)價(jià)方法講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生熟悉材料的生命周期及環(huán)材的評(píng)定依據(jù)42.材料的生命周期13.生命周期評(píng)估24廢棄材料的利用與處理1.材料的再生循環(huán)1.拓展閱讀：前沿研究文獻(xiàn)2重點(diǎn)：1.材料的再生循環(huán)技術(shù)2.廢料回收利用技術(shù)難點(diǎn)：3.材料的完全再生循環(huán)設(shè)計(jì)講授法：學(xué)生熟悉掌握典型材料的再生循環(huán)技術(shù)及再利用設(shè)計(jì)案例教學(xué):促進(jìn)學(xué)生對(duì)材料循環(huán)再利用前沿領(lǐng)域的了解62.不同材料類型的再生循環(huán)技術(shù)2、33.材料的完全再生循環(huán)設(shè)計(jì)2、35材料的生態(tài)設(shè)計(jì)1.材料的環(huán)境友好加工技術(shù)1.個(gè)人作業(yè)：通過查閱文獻(xiàn)分析幾種典型材料的環(huán)境加工技術(shù)2重點(diǎn)：1.材料可持續(xù)發(fā)展的策略2.材料的環(huán)境友好加工與基本技術(shù)難點(diǎn)：3.降低材料環(huán)境負(fù)荷的技術(shù)手段1.講授法：學(xué)生熟悉掌握環(huán)境友好材料的加工技術(shù)和制備手段2.查閱文獻(xiàn):促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力62.材料的環(huán)境友好制備手段23.材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展策略2、44.材料的生態(tài)設(shè)計(jì)16材料有害元素的替代技術(shù)1.無鉛焊料1.小組作業(yè)：以小組形式匯報(bào)列舉無鉛焊材在工業(yè)中的應(yīng)用2、3重點(diǎn)：1.有毒元素代替材料的研究進(jìn)展2.有毒元素代替材料的研究背景難點(diǎn)：3.各種有毒元素代替材料的作用原理1.講授法：學(xué)生熟悉掌握汞、鎘等代替材料在工業(yè)中的應(yīng)用2.小組討論：引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員有效、包容地溝通與合作62.無毒塑料穩(wěn)定劑2、33.汞、鎘等代替材料2、37材料的優(yōu)選及各種材料的環(huán)保信息1.材料優(yōu)選原理1.線上學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)關(guān)于各種環(huán)保材料的視頻材料1、4重點(diǎn)：1.優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)2.聚合物材料的環(huán)保信息難點(diǎn)：3.替代比例方程式1.講授法：學(xué)生掌握環(huán)保材料的優(yōu)選原理及實(shí)例2.案例教學(xué)：提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力42.環(huán)保材料的優(yōu)選實(shí)例1、3、43.各種材料的基本性能14.各種材料的環(huán)保信息2、4填表說明：（1）“學(xué)習(xí)任務(wù)”欄：為了達(dá)到相應(yīng)課程目標(biāo)所設(shè)計(jì)的特定的學(xué)習(xí)項(xiàng)目或活動(dòng)。如拓展閱讀、練習(xí)、線上學(xué)習(xí)、個(gè)人作業(yè)、小組作業(yè)等。（2）“課程目標(biāo)”欄：對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)填寫序號(hào)即可。（3）“教學(xué)方法”欄：根據(jù)教學(xué)需要選擇合適的教學(xué)方法，如課堂講授、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、視頻學(xué)習(xí)、查閱文獻(xiàn)、案例教學(xué)、調(diào)研、小組討論、自學(xué)等，并簡(jiǎn)要說明該教學(xué)方法的作用，即能夠怎樣引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生哪些方面知識(shí)、能力和素質(zhì)的發(fā)展。備注說明：若課程中無實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，需刪除“（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求”標(biāo)題及下一頁內(nèi)容。四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.環(huán)境材料的判定依據(jù)320%期末考試課堂表現(xiàn)2.材料的生命周期33.材料的生態(tài)設(shè)計(jì)54.材料優(yōu)選原理75.環(huán)保材料的優(yōu)選實(shí)例76.各種材料的基本性能7課程目標(biāo)21.材料自然環(huán)境關(guān)系160%期末考試課堂表現(xiàn)平時(shí)作業(yè)2.資源存儲(chǔ)與消耗現(xiàn)狀13.材料環(huán)境污染形式與防護(hù)措施14.生命周期評(píng)估35.材料的再生循環(huán)46.不同材料類型的再生循環(huán)技術(shù)47.材料的完全再生循環(huán)設(shè)計(jì)48.材料的環(huán)境友好加工技術(shù)59.材料的環(huán)境友好制備手段510.材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展策略5課程目標(biāo)31.不可生資源的依賴115%課堂表現(xiàn)平時(shí)作業(yè)素質(zhì)考核2.材料與環(huán)境13.材料的國民經(jīng)濟(jì)地位24.無鉛焊料65.無毒塑料穩(wěn)定劑66.汞、鎘等代替材料6課程目標(biāo)41.概論15%課堂表現(xiàn)素質(zhì)考核2.材料的發(fā)展簡(jiǎn)史13.各種材料的環(huán)保信息7表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比（此處需與上表基本一致）期末考試成績比例60%課堂表現(xiàn)比例15%平時(shí)作業(yè)成績比例15%素質(zhì)考核10%課程目標(biāo)130%10%0019.5%課程目標(biāo)270%50%60%058.5%課程目標(biāo)3010%40%60%13.5%課程目標(biāo)4030%040%8.5%（二）成績?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績?cè)u(píng)定（1）課堂表現(xiàn)（15分）：通過學(xué)生在課堂練習(xí)、提問、發(fā)言情況，來評(píng)價(jià)學(xué)生專業(yè)認(rèn)同、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、團(tuán)隊(duì)合作與終身學(xué)習(xí)意識(shí)。（2）作業(yè)完成情況（15分）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)的設(shè)計(jì)。考核學(xué)生對(duì)考核學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解情況。（3）素質(zhì)考核（10分）：通過學(xué)生在言行中表現(xiàn)出的家國情懷、社會(huì)責(zé)任、學(xué)科專業(yè)意識(shí)、世界觀與人生價(jià)值觀、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力水平與終身學(xué)習(xí)意識(shí)。2.期末成績?cè)u(píng)定期末考試以開卷的方式進(jìn)行。主要考察學(xué)生對(duì)摩擦、磨損、潤滑基本概念的理解、對(duì)固體表面性質(zhì)和接觸原理的學(xué)習(xí)理解、對(duì)常見納米潤滑材料和耐磨材料的了解和對(duì)機(jī)械系統(tǒng)潤滑與耐磨方案的認(rèn)識(shí)與選擇。3.總成績?cè)u(píng)定總成績（100%）=平時(shí)成績（40%）+期末成績（60%）。表5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項(xiàng)目）考核項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂練習(xí)、回答問題正確，且能進(jìn)行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，問題有深度（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，但問題無深度（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)基本正確，但問題無深度（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問題錯(cuò)誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)有部分錯(cuò)誤，或邏輯不嚴(yán)密（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問題錯(cuò)誤率超過50%，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點(diǎn)錯(cuò)誤，思路不清晰，邏輯不嚴(yán)密（50%）。如出現(xiàn)錯(cuò)誤價(jià)值觀、反黨反社會(huì)言論，記為0課后作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分素質(zhì)考核（1）學(xué)習(xí)態(tài)度端正；學(xué)習(xí)興趣濃厚，經(jīng)常問問題；遵守紀(jì)律，課堂發(fā)言積極（20%）。（2）熱愛科學(xué)，有刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價(jià)值觀正確（30%）。（4）有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感和家國情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度較端正；有學(xué)習(xí)興趣，有時(shí)會(huì)問問題；課堂上有主動(dòng)發(fā)言；遵守紀(jì)律（20%）。（2）熱愛科學(xué)，有一定刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）。（3）討論發(fā)言世界觀、價(jià)值觀正確（30%）。（4）有社會(huì)責(zé)任感和家國情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正；學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚，很少問問題；課堂上從不發(fā)言；遵守紀(jì)律（20%）。（2）不夠熱愛科學(xué)，缺乏艱苦奮斗精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價(jià)值觀正確（30%）。（4）有一定的社會(huì)責(zé)任感和家國情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度不端正；基本沒有學(xué)習(xí)興趣，從不問問題；課堂上從不發(fā)言；不太遵守紀(jì)律（20%）。（2）不熱愛科學(xué)，沒有刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）（3）討論發(fā)言世界