备过程作典型案例进行分类讲解，使学生能综合声学、化学、材料等多学科知识，理解并分析不同化学合成方法中的超声强化作用原理与技术问题。教学内容：(1）超声强化化学合成主要反应原理及应用；【了解](2）纳米材料合成与催化剂制备超声强化应用举例；【了解](3）超声技术在化学合成领域强化应用展望。[A]重点：超声波在化学合成中的应用。难点：多种化学合成过程超声强化作用原理。第八章超声强化电化学过程4学时主要内容：以电极过程、电导率以及电动过程为例，讲解超声对电化学过程强化的作用机理：介绍超声电化学主要应用，包括羧酸盐Kolbe电解、金属共沉积涂层改进和粒子共沉积、金属涂层导电基板有机合成等，使学生能综合声学、电化学、材料等多学科知识，理解并分析电化学过程中超声强化作用原理，并对声电化学未来研究发展趋势与高新应用前景进行讨论与展望。教学内容：（1）超声电化学反应机理及研究发展历程：【了解】(2）超声波在电镀和电化学合成中的应用；[了解](3）声电化学研究趋势与应用展望。[4]重点：超声在电镀、电化学合成中具体应用。难点：超声对电化学过程强化作用机理。2、支撑毕业要求项的教学内容毕业要求[1]工程知识：介绍超声技术在材料与化学领域的强化应用背景及技术原理，引入超声技术在工业中应用典型案例，讲授超声强化材料分离、材料改性、材料加工与连接、化工合成等领域技术应用发展历程，使学生能够通过融会贯通声学、材料学、新材料制备加工、化学、电化学等多学科知识，解决不同应用条件和环境下超声应用问题。毕业要求[2]问题分析：探讨超声技术在材料分离、材料改性、材料加工与连接、化工合成以及电化学应用发展前景，通过实例说明、问题引导，启发学生思考，使学生能够通过查阅调研国内外超声强化研究现状，识别、表达并分析其在应用技术难点问题，以获得有效结论。毕业要求[4]研究：基于课堂讲授有关超声基础知识及在材料、化学领域应用技术原理，布置学生针对具体技术问题进行课后调研或参与相关课题研究，并于课堂总结讨论，使学生能够基于声学与材料、化学基本原理和技术方法，研究解决实际应用问题，包括实验设计、分析和解释数据，综合运用相关信息获得合理有效的结论。四、教学环节安排与要求1.课堂讲授通过课堂教学使学生掌握超声技术于各类材料化学领域的强化应用、研发新动态与未来发展趋势，在此过程中运用视频、动画、立体视图等多媒体教学手段使抽象概念讲解、超声强化作用机理及各种领域超声技术应用特点与挑战讲述更为形象生动，以加深学生理35
35 备过程作典型案例进行分类讲解，使学生能综合声学、化学、材料等多学科知识，理解并 分析不同化学合成方法中的超声强化作用原理与技术问题。 教学内容： (1) 超声强化化学合成主要反应原理及应用； [了解] (2) 纳米材料合成与催化剂制备超声强化应用举例； [了解] (3) 超声技术在化学合成领域强化应用展望。[△] 重点：超声波在化学合成中的应用。 难点：多种化学合成过程超声强化作用原理。 第八章 超声强化电化学过程 4 学时 主要内容：以电极过程、电导率以及电动过程为例，讲解超声对电化学过程强化的作 用机理；介绍超声电化学主要应用，包括羧酸盐 Kolbe 电解、金属共沉积涂层改进和粒子 共沉积、金属涂层导电基板有机合成等，使学生能综合声学、电化学、材料等多学科知识， 理解并分析电化学过程中超声强化作用原理，并对声电化学未来研究发展趋势与高新应用 前景进行讨论与展望。 教学内容： (1) 超声电化学反应机理及研究发展历程； [了解] (2) 超声波在电镀和电化学合成中的应用； [了解] (3) 声电化学研究趋势与应用展望。 [△] 重点：超声在电镀、电化学合成中具体应用。 难点：超声对电化学过程强化作用机理。 2、支撑毕业要求项的教学内容 毕业要求[1] 工程知识：介绍超声技术在材料与化学领域的强化应用背景及技术原理， 引入超声技术在工业中应用典型案例，讲授超声强化材料分离、材料改性、材料加工与连 接、化工合成等领域技术应用发展历程，使学生能够通过融会贯通声学、材料学、新材料 制备加工、化学、电化学等多学科知识，解决不同应用条件和环境下超声应用问题。 毕业要求[2] 问题分析：探讨超声技术在材料分离、材料改性、材料加工与连接、化 工合成以及电化学应用发展前景，通过实例说明、问题引导，启发学生思考，使学生能够 通过查阅调研国内外超声强化研究现状，识别、表达并分析其在应用技术难点问题，以获 得有效结论。 毕业要求[4] 研究：基于课堂讲授有关超声基础知识及在材料、化学领域应用技术原 理，布置学生针对具体技术问题进行课后调研或参与相关课题研究，并于课堂总结讨论， 使学生能够基于声学与材料、化学基本原理和技术方法，研究解决实际应用问题，包括实 验设计、分析和解释数据，综合运用相关信息获得合理有效的结论。 四、教学环节安排与要求 1. 课堂讲授 通过课堂教学使学生掌握超声技术于各类材料化学领域的强化应用、研发新动态与未 来发展趋势，在此过程中运用视频、动画、立体视图等多媒体教学手段使抽象概念讲解、 超声强化作用机理及各种领域超声技术应用特点与挑战讲述更为形象生动，以加深学生理
解。教学过程中尝试采用混合式教学模式，在介绍超声技术材料化学应用背景、研发现状及发展趋势的过程中，通过问题引导、实例说明等方式激发学生听课热情与兴趣，并积极与学生互动，鼓励自由发言，启发学生思考，注重对基本知识点的理解和实际创新运用之间的联系。此外，灵活运用案例教学方法，引入超声技术在工业中应用典型案例，讲解超声化学与高新材料研发与制备的前沿与现状，激发学生对本课程的兴趣，使学生从被动学习转变为主动探索，感受科学探索过程之美，在学习知识过程中培养创新意识。2.课外调研与课堂汇报基于课堂教学内容，选取有代表性的超声技术在材料化学领域的应用，在课外进行分组调研活动，并就调研结果在课堂上进行总结讨论，提升学生发现问题、解决问题的能力，同时强化对课堂教学内容的理解。五、教授方法与学习方法教授方法：1）课堂教授着力引导学生感受科学探索过程之美，通过互动探索型教学，鼓励学生自由发言，提出创新问题，激发探索研究兴趣；不仅传授最新知识，而且着重强调轻量化新材料的研究思路和方法，注重培养学生的创新意识：2）采用混合式教学模式，结合线上、线下及多媒体技术手段和网上即时通讯工具，通过构建学习兴趣群小组、不具一格的交流汇报形式，培养学生的团队协作、分析和综合表述沟通能力。学习方法：养成主动学习和探索的习惯，以所学知识为基础，通过查阅书籍和文献、与教师、同学交流讨论等，进一步加深和巩固知识的理解，敢于提出创新思想，分析解决实际问题。六、学时分配表1各章节学时分配表学时分配章节主要内容合计讲授习题实验讨论其它122超声及其材料化学应用引言256超声基础1334超声空化作用13441超声强化材料分离与粉碎534超声强化材料改性1346超声强化材料加工与连接17314超声强化化学合成过程834超声强化电化学过程1合计3236
36 解。教学过程中尝试采用混合式教学模式，在介绍超声技术材料化学应用背景、研发现状 及发展趋势的过程中，通过问题引导、实例说明等方式激发学生听课热情与兴趣，并积极 与学生互动，鼓励自由发言，启发学生思考，注重对基本知识点的理解和实际创新运用之 间的联系。此外，灵活运用案例教学方法，引入超声技术在工业中应用典型案例，讲解超 声化学与高新材料研发与制备的前沿与现状，激发学生对本课程的兴趣，使学生从被动学 习转变为主动探索，感受科学探索过程之美，在学习知识过程中培养创新意识。 2. 课外调研与课堂汇报 基于课堂教学内容，选取有代表性的超声技术在材料化学领域的应用，在课外进行分 组调研活动，并就调研结果在课堂上进行总结讨论，提升学生发现问题、解决问题的能力， 同时强化对课堂教学内容的理解。 五、教授方法与学习方法 教授方法：1）课堂教授着力引导学生感受科学探索过程之美，通过互动探索型教学， 鼓励学生自由发言，提出创新问题，激发探索研究兴趣；不仅传授最新知识，而且着重强 调轻量化新材料的研究思路和方法，注重培养学生的创新意识；2）采用混合式教学模式， 结合线上、线下及多媒体技术手段和网上即时通讯工具，通过构建学习兴趣群小组、不具 一格的交流汇报形式，培养学生的团队协作、分析和综合表述沟通能力。 学习方法：养成主动学习和探索的习惯，以所学知识为基础，通过查阅书籍和文献、 与教师、同学交流讨论等，进一步加深和巩固知识的理解，敢于提出创新思想，分析解决 实际问题。 六、学时分配 表 1 各章节学时分配表 章节 主要内容 学 时 分 配 合计 讲授 习题 实验 讨论 其它 1 超声及其材料化学应用引言 2 2 2 超声基础 5 1 6 3 超声空化作用 3 1 4 4 超声强化材料分离与粉碎 3 1 4 5 超声强化材料改性 3 1 4 6 超声强化材料加工与连接 3 1 4 7 超声强化化学合成过程 3 1 4 8 超声强化电化学过程 3 1 4 合计 32
七、考核与成绩评定本门课程是通识教育选修课，要求选择学习本课程的同学在扩大知识面的同时，了解超声强化材料加工、改性、化学合成与电化学过程等方面的创新性应用与作用原理，着重贯穿领会相关工程技术问题的科学探索过程，激发对声学与材料科学的兴趣和创新意识，培养形成分析和解决问题的基本能力。成绩构成包括课堂考勤20%，集中汇报讨论占30%，期末撰写报告成绩占50%。表2考核方式及成绩评定分布表考核方式比例（%)主要考核内容20课堂考勤对工程管理教育所必备的纪律的考核。通过课后分组调研和课题实践，培养锻炼学生主动查阅文献、独立思考、30课堂汇报良好的团队协作及动手能力，要求每位学生汇报所思所想和所获。在这个过程中，实现对毕业要求[1][2]、[4]的支撑。加深学生对超声技术于材料、化学领域应用技术难点及未来研究发展趋势50期末报告的科学理解，并能指导工程实践应用，实现对毕业要求[1]、[2]、[4]的支撑。制定者：王曾洁批批准者：高峰2021年6月23日37
37 七、考核与成绩评定 本门课程是通识教育选修课，要求选择学习本课程的同学在扩大知识面的同时，了解 超声强化材料加工、改性、化学合成与电化学过程等方面的创新性应用与作用原理，着重 贯穿领会相关工程技术问题的科学探索过程，激发对声学与材料科学的兴趣和创新意识， 培养形成分析和解决问题的基本能力。成绩构成包括课堂考勤 20%，集中汇报讨论占 30%， 期末撰写报告成绩占 50%。 表 2 考核方式及成绩评定分布表 考核方式 比例（%） 主要考核内容 课堂考勤 20 对工程管理教育所必备的纪律的考核。 课堂汇报 30 通过课后分组调研和课题实践，培养锻炼学生主动查阅文献、独立思考、 良好的团队协作及动手能力，要求每位学生汇报所思所想和所获。在这个 过程中，实现对毕业要求[1]、[2]、[4]的支撑。 期末报告 50 加深学生对超声技术于材料、化学领域应用技术难点及未来研究发展趋势 的科学理解，并能指导工程实践应用，实现对毕业要求[1]、[2]、[4]的支撑。 制定者：王曾洁 批批准者：高峰 2021 年 6 月 23 日 制
“城市生态学与人类未来”课程教学大纲英文名称：UrbanEcologyandHumanFuture课程编号：0010847课程性质：通识教育选修课学分：2.0学时：32课程类别：口工程经济与项目管理口美育修养与艺术鉴赏（美育课程）口其它√科学探索与创新发展口道德修养与身心健康口沟通表达与全球视野面向对象：全校本科生先修课程：无教材：[1]杨小波.城市生态学.科学出版社，2010[2]陈红兵,唐长华，生态文化与范式转型．人民出版社，2013年第1版[3]玛丽娜·阿尔贝蒂。城市生态学新发展城市生态系统中人类与生态过程的一体化整合.同济大学出版社，2016年第1版[4]】俞孔坚，景观：文化、生态与感知．科学出版社，2007年第1版一、课程简介城市生态学与人类未来应用生态学的理论，带领学生了解城市发展的环境挑战、资源循环、关键生态过程及未来城市的可持续发展模式。本课程综合生态学、产业生态学、资源与环境经济学、循环经济学等学科思想，探讨城市聚落的系统发生、发展、资源循环、以及环境、生态系统响应模式。本课程的研究内容主要包括城市物质和能量代谢功能及其与城市环境质量之间的关系（城市物流、能流及经济特征），城市自然系统的变化对城市环境的影响，城市居民变动及其空间分布特征，城市生态的管理方法和有关供水、废物处理，城市自然生态的指标及其合理容量等。本课程不仅讨论城市生态系统中的各种关系，更是为将城市建设成益于人类生活的生态系统寻求良策。课程突出生态文明建设的宏观背景，强调人类聚居环境面临的挑战以及生态科学的任务和希望。二、课程地位与教学目标1、课程地位：面向京津冀地区城市可持续发展需要，本课程探讨城市的关键生态过程与未来城市的可持续发展模式，拓展学生视野，加深对生态文明建设理解，培养学生运用系统思维分析人类活动对生态环境的影响的能力，在未来工作中能够利用生态学基础理论对城市设施和系统进行思考。2、教学目标：（1）使学生掌握城市生态学的关键研究对象、基本理论与原理、基本研究方法：了解生态因子的概念、作用方式及规律。支撑毕业能力项[5]研究。（2）使学生系统了解城市人口与环境挑战、城市的资源循环、城市灾害及防治：了解目前城市生态对地球生态系统的压力及响应模式。支撑毕业能力项[5]研究、[8]环境和可38
38 “城市生态学与人类未来”课程教学大纲 英文名称：Urban Ecology and Human Future 课程编号：0010847 课程性质：通识教育选修课 学分：2.0 学时：32 课程类别：□工程经济与项目管理 □美育修养与艺术鉴赏（美育课程） □其它 √科学探索与创新发展 □道德修养与身心健康 □沟通表达与全球视野 面向对象：全校本科生 先修课程：无 教材： [1] 杨小波. 城市生态学. 科学出版社，2010. [2] 陈红兵,唐长华. 生态文化与范式转型. 人民出版社，2013 年第 1 版 [3] 玛丽娜·阿尔贝蒂. 城市生态学新发展 城市生态系统中人类与生态过程的一体化整合. 同济大学出版社，2016 年第 1 版 [4] 俞孔坚. 景观：文化、生态与感知. 科学出版社，2007 年第 1 版 一、课程简介 城市生态学与人类未来应用生态学的理论，带领学生了解城市发展的环境挑战、资源 循环、关键生态过程及未来城市的可持续发展模式。本课程综合生态学、产业生态学、资 源与环境经济学、循环经济学等学科思想，探讨城市聚落的系统发生、发展、资源循环、 以及环境、生态系统响应模式。本课程的研究内容主要包括城市物质和能量代谢功能及其 与城市环境质量之间的关系（城市物流、能流及经济特征），城市自然系统的变化对城市 环境的影响，城市居民变动及其空间分布特征，城市生态的管理方法和有关供水、废物处 理，城市自然生态的指标及其合理容量等。本课程不仅讨论城市生态系统中的各种关系， 更是为将城市建设成益于人类生活的生态系统寻求良策。课程突出生态文明建设的宏观背 景，强调人类聚居环境面临的挑战以及生态科学的任务和希望。 二、课程地位与教学目标 1、课程地位： 面向京津冀地区城市可持续发展需要，本课程探讨城市的关键生态过程与未来城市的 可持续发展模式，拓展学生视野，加深对生态文明建设理解，培养学生运用系统思维分析 人类活动对生态环境的影响的能力，在未来工作中能够利用生态学基础理论对城市设施和 系统进行思考。 2、教学目标： （1）使学生掌握城市生态学的关键研究对象、基本理论与原理、基本研究方法；了 解生态因子的概念、作用方式及规律。支撑毕业能力项[5]研究。 （2）使学生系统了解城市人口与环境挑战、城市的资源循环、城市灾害及防治；了 解目前城市生态对地球生态系统的压力及响应模式。支撑毕业能力项[5]研究、[8]环境和可
持续发展。（3）使学生理解城市实现可持续发展的主要挑战及潜在途径，理解城市生态系统在我国生态文明建设中的作用，加深对生态文明建设的理解。支撑毕业能力项[1]思想政治与德育（课程思政）、[8]环境和可持续发展。三、课程教学内容及要求1、课程内容及要求（1）第一章绪论城市生态学的概念[]、主要研究内容[1]、分支学科[3]、城市生态学研究的社会意义(2]、城市生态学的发展简史[3]、城市生态学的发展趋势[3]、城市生态学的学科基础与研究方法[2]、城市生态学研究的基本原理与思路[2]、系统的特征[]、系统研究的思路[2]。本章内容通过对城市生态学相关背景和基本知识的介绍，引导学生初步了解本门课程的主要内容，认识城市生态系统可持续发展的重要性和必要性。重点：城市生态学的概念，城市生态学的学科基础与研究方法。（2）第二章生态系统基础理论生态系统的组成]、生态系统贮存库与交换库2、生态系统的能量流动规律2]、初级生产与次级生产的概念[1]、生态系统的物质循环类型[2]、生态因子的概念及其分类[]、生态因子的作用方式[2]、生态因子的作用规律[2]、生态系统平衡及其意义]。本章内容通过介绍生态系统的基本理论，为学生进一步理解城市生态系统的特点和相关规律提供铺垫。重点：生态系统的能量流动规律与物质循环类型，生态因子的概念、作用方式及规律，生态系统平衡的意义。（3）第三章城市生态系统城市的形成与发展[3]、城市系统的概念[1]、城市生态系统的概念[]、城市生态系统的组成结构[2]、城市生态系统的基本功能[2]、城市生态系统能源结构与能量流动[2]、城市生态系统的主要特点[2]、农业畜牧业带来的生态问题[3]、工业化城市化带来的生态问题[3]、当前人类面临的生态环境危机[3]、超城市化进程[3]、超工业化进程[3]。本章内容通过介绍城市生态系统的结构功能、主要特点和城市生态环境问题，使学生深入理解城市生态系统特征。重点：城市生态系统的基本组成结构与基本功能。难点：城市生态系统能源结构与能量流动。（4）第四章城市人口城市化与城市人口的概念]、城市人口结构、城市人口密度]、城市人口年龄结构2]城市人口分布[2]、城市人口的分类[2]、城市人口规模[2]、城市人口承载力[2]、城市人口自然增长率与机械增长率[3]、人口指数增长模型[3]、人口逻辑斯蒂增长模型[3]、城市流动人口和人口迁居[3]、人口迁居的影响因素[3]、城市人口与城市环境相互关系分析[3]。本章内容通过介绍城市人口结构与特征、城市人口承载力与人口增长模型，使学生深入理解城市人口的分类及规模预测、城市化的测度。重点：城市人口结构与分类，城市人口承载力的概念和影响因素。难点：城市人口的增长模型。（5）第五章城市资源与环境39
39 持续发展。 （3）使学生理解城市实现可持续发展的主要挑战及潜在途径，理解城市生态系统在 我国生态文明建设中的作用，加深对生态文明建设的理解。支撑毕业能力项[1]思想政治与 德育（课程思政）、 [8]环境和可持续发展。 三、课程教学内容及要求 1、课程内容及要求 （1）第一章 绪论 城市生态学的概念[1]、主要研究内容[1]、分支学科[3]、城市生态学研究的社会意义[2]、 城市生态学的发展简史[3]、城市生态学的发展趋势[3]、城市生态学的学科基础与研究方法[2]、 城市生态学研究的基本原理与思路[2]、系统的特征[1]、系统研究的思路[2]。本章内容通过对 城市生态学相关背景和基本知识的介绍，引导学生初步了解本门课程的主要内容，认识城 市生态系统可持续发展的重要性和必要性。 重点：城市生态学的概念，城市生态学的学科基础与研究方法。 （2）第二章 生态系统基础理论 生态系统的组成[1]、生态系统贮存库与交换库[2]、生态系统的能量流动规律[2]、初级生 产与次级生产的概念[1]、生态系统的物质循环类型[2]、生态因子的概念及其分类[1]、生态因 子的作用方式[2]、生态因子的作用规律[2]、生态系统平衡及其意义[1]。本章内容通过介绍生 态系统的基本理论，为学生进一步理解城市生态系统的特点和相关规律提供铺垫。 重点：生态系统的能量流动规律与物质循环类型，生态因子的概念、作用方式及规律， 生态系统平衡的意义。 （3）第三章 城市生态系统 城市的形成与发展[3]、城市系统的概念[1]、城市生态系统的概念[1]、城市生态系统的组 成结构[2]、城市生态系统的基本功能[2]、城市生态系统能源结构与能量流动[2]、城市生态系 统的主要特点[2]、农业畜牧业带来的生态问题[3]、工业化城市化带来的生态问题[3]、当前人 类面临的生态环境危机[3]、超城市化进程[3]、超工业化进程[3]。本章内容通过介绍城市生态 系统的结构功能、主要特点和城市生态环境问题，使学生深入理解城市生态系统特征。 重点：城市生态系统的基本组成结构与基本功能。 难点：城市生态系统能源结构与能量流动。 （4）第四章 城市人口 城市化与城市人口的概念[1]、城市人口结构[1]、城市人口密度[2]、城市人口年龄结构[2]、 城市人口分布[2]、城市人口的分类[2]、城市人口规模[2]、城市人口承载力[2]、城市人口自然 增长率与机械增长率[3]、人口指数增长模型[3]、人口逻辑斯蒂增长模型[3]、城市流动人口和 人口迁居[3]、人口迁居的影响因素[3]、城市人口与城市环境相互关系分析[3]。本章内容通过 介绍城市人口结构与特征、城市人口承载力与人口增长模型，使学生深入理解城市人口的 分类及规模预测、城市化的测度。 重点：城市人口结构与分类，城市人口承载力的概念和影响因素。 难点：城市人口的增长模型。 （5）第五章 城市资源与环境