《環(huán)境工程材料》教學(xué)大綱

《環(huán)境工程材料》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03158401課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：理論32學(xué)時先修課程：無機化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、水污染控制工程、大氣污染控制工程等后續(xù)課程：畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計（論文）適用專業(yè)：環(huán)境工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明本課程是環(huán)境工程專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)選修課。其任務(wù)主要是學(xué)習(xí)環(huán)境材料的內(nèi)涵與外延、環(huán)境材料的研究方法、研究進展以及材料結(jié)構(gòu)與性能；環(huán)境材料協(xié)調(diào)評價理論與材料的設(shè)計與加工；并對目前開展較為成熟的環(huán)保功能材料進行了介紹。通過此課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠認識到從源頭預(yù)防污染與提高資源、能源等利用的意義，同時了解各種環(huán)境材料的分類、環(huán)境影響評價方法，并掌握資源效率理論和材料的生態(tài)設(shè)計，以切實提高分析解決經(jīng)濟開展過程中所出現(xiàn)的資源、環(huán)境問題的能力。二、課程目標通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標：課程目標1：熟悉環(huán)境材料的研究意義和材料對各種不同環(huán)境體系的影響，掌握環(huán)境影響的評價技術(shù)和材料的資源化理論。同時，在學(xué)習(xí)過程中引入思政元素，教育引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。課程目標2：掌握材料的生態(tài)設(shè)計、掌握材料的友好加工及制備；了解各種環(huán)境治理材料及廢棄物的相關(guān)回收利用技術(shù)；了解熟悉具體幾種相關(guān)環(huán)境工程材料。具有良好團隊合作精神和有效地溝通與表達能力，適應(yīng)獨立和團隊的工作環(huán)境。課程目標3：對于材料與產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計、傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化改造、天然資源及可再生資源的高效利用以及典型的環(huán)境治理材料有深刻的了解和認識。三、課程目標與畢業(yè)要求《環(huán)境工程材料》課程教學(xué)目標對環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度2.問題分析2.1能夠應(yīng)用工程科學(xué)的基本原理，識別和判斷材料專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。課程目標1：熟悉環(huán)境材料的研究意義和材料對各種不同環(huán)境體系的影響，掌握環(huán)境影響的評價技術(shù)和材料的資源化理論。同時，在學(xué)習(xí)過程中引入思政元素，教育引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。M3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.1能夠設(shè)計針對材料科學(xué)與工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的合理解決方案，設(shè)計滿足國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程。課程目標2：掌握材料的生態(tài)設(shè)計、掌握材料的友好加工及制備；了解各種環(huán)境治理材料及廢棄物的相關(guān)回收利用技術(shù)；了解熟悉具體幾種相關(guān)環(huán)境工程材料。具有良好團隊合作精神和有效地溝通與表達能力，適應(yīng)獨立和團隊的工作環(huán)境。M4.研究4.1能夠?qū)Σ牧峡茖W(xué)與工程相關(guān)的各類材料性能、物理和化學(xué)現(xiàn)象等進行研究和實驗驗證。課程目標3：對于材料與產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計、傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)的生態(tài)化改造、天然資源及可再生資源的高效利用以及典型的環(huán)境治理材料有深刻的了解和認識。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分本課程的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標1.材料科學(xué)概述1.1環(huán)境材料的起源和定義；1.2環(huán)境材料的研究意義；1.3環(huán)境材料的研究內(nèi)容。教學(xué)要求：全面了解課程的起源和定義、研究意義、研究內(nèi)容。重點:環(huán)境材料的應(yīng)用研究。難點:環(huán)境材料的應(yīng)用研究。21、22.材料對環(huán)境的影響2.1材料在國民經(jīng)濟中的租用2.2材料與資源和環(huán)境的關(guān)系2.3材料加工和使用過程中的資源和能源消耗教學(xué)要求：了解材料對環(huán)境的影響。重點：材料加工和使用過程中的資源和能源消耗。難點：材料加工和使用過程中的能源消耗。41、23.材料環(huán)境影響評價技術(shù)3.1常見的環(huán)境指標及其表達方法3.2材料的環(huán)境影響評價方法及標準教學(xué)要求：了解環(huán)境影響評價技術(shù)的原理及模型，及實際應(yīng)用。重點：LCA的技術(shù)框架及評價過程、評價模型。難點：LCA的技術(shù)框架及評價模型。61、2、34.材料的資源效率理論及生態(tài)設(shè)計4.1材料的資源效率4.2材料流分析4.3材料的生態(tài)設(shè)計4.4生態(tài)設(shè)計案例：家居設(shè)計、家電行業(yè)的生態(tài)設(shè)計教學(xué)要求：掌握了解材料的資源效率理論、原則及要素，并掌握材料的生態(tài)設(shè)計，并能夠根據(jù)實際生活設(shè)計出案例。。重點：材料流分析的研究框架及主要指標。難點：材料流分析61、2、35.環(huán)境治理材料5.1大氣污染控制材料5.2水污染控制材料5.3其他污染控制材料5.4低濃度二氧化硫煙氣凈化5.5含氮氧化物的廢氣凈化5.6新材料的科學(xué)與技術(shù)在污水治理中的應(yīng)用教學(xué)要求：了解各種環(huán)境體系中的材料類型及其相關(guān)應(yīng)用、特點。重點：大氣污染控制材料及相關(guān)技術(shù)。難點：低濃度二氧化硫煙氣凈化、含氮氧化物的廢氣凈化。81、26.各種元素被回收利用現(xiàn)代化技術(shù)6.1固體廢棄物及資源化6.2幾種主要固體廢棄物資源化利用6.3報廢汽車資源化技術(shù)發(fā)展趨勢6.4有毒有害元素的替代技術(shù)教學(xué)要求：了解固體廢棄物的分類，掌握幾種固體廢棄物的資源化利用技術(shù)，了解目前廢物資源化的發(fā)展趨勢。重點：掌握幾種廢棄物的資源化利用技術(shù)及其有毒有害元素的替代技術(shù)。難點：幾種主要固體廢棄物資源化利用。42、37.環(huán)境材料詳述7.1純天然材料7.2仿生材料7.3環(huán)境降解材料7.4綠色包裝材料教學(xué)要求：了解掌握純天然材料、仿生材料、環(huán)境降解材料及綠色包裝材料相關(guān)知識。重點：掌握環(huán)境降解材料的三種機理。難點：環(huán)境降解材料的三種機理22、3合計32五、教學(xué)方法及手段本課程將精選教學(xué)內(nèi)容，以靈活的自主學(xué)習(xí)平臺，通過案例教學(xué)、啟發(fā)教學(xué)、討論教學(xué)實現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)，以檢驗學(xué)生對基本理論、基本知識和基本技能的掌握；培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，具有較強的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，能夠運用所學(xué)的知識和原理，分析和解決環(huán)境治理過程中的工程問題。六、課程資源1.推薦教材：（1）翁端.環(huán)境材料學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.（2）孫勝龍.環(huán)境材料[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.（3）聶祚仁,王志宏.生態(tài)環(huán)境材料學(xué)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.2.參考書：（1）山本良一著,王天民譯.環(huán)境材料[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.（2）王天民.生態(tài)環(huán)境材料[M].北京:天津大學(xué)出版社,2000.3.期刊：（1）張春暉.抗沖共聚聚丙烯微結(jié)構(gòu)、相形態(tài)及動態(tài)流變行為的研究[D].浙江大學(xué)博士論文,2011.（2）ZhuY.Sustainablepolymersfromrenewableresources[J].Nature,2016,540(7633):1885-1888.（3）彭先和.高分子材料3D打印技術(shù)的研究進展[J].化工新型材料,2021,50(01):238-241.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）陳光.新材料概論.北京:中國大學(xué)慕課.2018.9./course/JUST-1001754019（2）皺國享.高分子材料成型工藝學(xué).北京:中國大學(xué)慕課.2018.9.https://www.icourse163.org/course/CCZU-1001755197七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)12（1）根據(jù)課堂出勤情況、參與教學(xué)活動、回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√552線上學(xué)習(xí)12（1）根據(jù)線上依托平臺統(tǒng)計的章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、課程音視頻學(xué)習(xí)等完成情況進行考核，滿分100分。（2）以線上學(xué)習(xí)平臺的統(tǒng)計成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?44作業(yè)16（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√664期末考核60（1）結(jié)課論文成績100分，以結(jié)課論文成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（2）主要考核論文選題、科學(xué)研究的基本過程、論文格式等內(nèi)容?！獭獭?51530合計：100分303040八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、線上學(xué)習(xí)、作業(yè)、期末結(jié)課論文等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┙Y(jié)課論文和過程性考核成績組成。其中：期末結(jié)課論文成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），期末結(jié)課論文為撰寫與專業(yè)相關(guān)的學(xué)術(shù)論文；課堂表現(xiàn)、階段測試、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試內(nèi)容分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)30出勤率100%，不遲到早退；積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。出勤率100%，不遲到早退；認真參與教學(xué)活動，回答問題準確率大于80%。曠課一次；偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準確率大于70%。曠課兩次；上課不認真，偶爾參與教學(xué)活動。無故曠課三次以上，上課不認真，不參與教學(xué)活動。線上學(xué)習(xí)30按時進行線上課程音視頻、章節(jié)學(xué)習(xí)；完成課程音視頻學(xué)習(xí)任務(wù)、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)達到要求的90%以上。按時進行線上課程音視頻、章節(jié)學(xué)習(xí)；完成課程音視頻學(xué)習(xí)任務(wù)、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)達到要求80%以上。按時進行線上課程音視頻、章節(jié)學(xué)習(xí)；完成課程音視頻學(xué)習(xí)任務(wù)、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)達到要求70%以上。能進行線上課程音視頻、章節(jié)學(xué)習(xí)；完成課程音視頻學(xué)習(xí)任務(wù)、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)達到要求60%以上。能進行線上課程音視頻、章節(jié)學(xué)習(xí)；完成課程音視頻學(xué)習(xí)任務(wù)、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)小于要求的60%。作業(yè)40作業(yè)完整，思路清晰，準確率大于90%，字跡工整。作業(yè)完整，準確率大于80%，字跡工整。不交作業(yè)1次以內(nèi)，準確率大于70%.不交作業(yè)2次以內(nèi)，準確率大于60%.不交作業(yè)3次以上，準確率小于60%。3.考試評分標準期末結(jié)課論文寫作要求及評分標準見表5。表5期末結(jié)課論文寫作要求和考核評分標準項目分值考核內(nèi)容90-100分80-89分70-79分60-69