《环境材料学》教学大纲课程类别（必修/选修）：选修课程名称：环境材料学课程英文名称：EnvironmentalMaterialsScience其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：24/2/1.5先修课程：材料科学基础、材料化学、材料工程基础、材料物理性能等后续课程支撑：材料科学与工程相关等授课时间：[1-6周】周1,5-6节；周3，5-6节授课地点：6E402授课对象：2019材科1班：2019材科2班，2020材科1班，2020材科2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：刘钊/副研究员龙思卫/副研究员答时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式：2.每周四下午2：00-5：00，交叉科学中心B08面对面答疑：3.分散随机答疑：通过电子邮件（liuzhao@dgut.edu.cn）进行答疑。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（）使用教材：《基础环境材料学》，张坤，吴忆宁，李永峰编，哈尔滨工业大学出版社，2016，第1版。教学参考资料：翁端、冉锐、王蕾。《环境材料学》（第2版）.清华大学出版社，2011年张震斌编，（环境材料学》，冶金工业出版社，2012。课程简介：环境材料是国际上材料科学发展的最新趋势之一，是对传统“材料科学与工程”概念内涵的拓宽，也是材料产业可持续发展的必由之路。（环境材料学》是关于材料及材料循环过程与生态环境相互作用的科学，其目的在于使材料在满足需要的前提下，具有优良的环境协调性，使材料在其整个寿命周期中对环境施加的负荷最小。本课程从探讨环境材料学的基本概念出发，学习材料环境协调的评价方法-生命周期评价（LCA)，在此基础上主要讨论钢铁、有色金属、无机材料
《环境材料学》教学大纲 课程名称：环境材料学 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Environmental Materials Science 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料科学基础、材料化学、材料工程基础、材料物理性能等 后续课程支撑：材料科学与工程相关等 授课时间： [1-6 周] 周 1, 5-6 节; 周 3，5-6 节 授课地点：6E402； 授课对象：2019 材科 1 班，2019 材科 2 班，2020 材科 1 班，2020 材科 2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：刘钊/副研究员 龙思卫/副研究员 答疑时间、地点与方式：1. 每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2. 每周四下午 2：00-5：00，交叉科学中心 B08 面对面答疑；3. 分 散随机答疑：通过电子邮件（liuzhao@dgut.edu.cn）进行答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（） 使用教材：《基础环境材料学》，张坤，吴忆宁，李永峰编，哈尔滨工业大学出版社，2016，第 1 版。 教学参考资料： 翁端、冉锐、王蕾.《环境材料学》（第 2 版）.清华大学出版社，2011 年. 张震斌编.《环境材料学》，冶金工业出版社，2012。 课程简介： 环境材料是国际上材料科学发展的最新趋势之一，是对传统“材料科学与工程”概念内涵的拓宽，也是材料产业可持续发展的必由之路。《环境材 料学》是关于材料及材料循环过程与生态环境相互作用的科学，其目的在于使材料在满足需要的前提下，具有优良的环境协调性，使材料在其整个寿命 周期中对环境施加的负荷最小。 本课程从探讨环境材料学的基本概念出发，学习材料环境协调的评价方法-生命周期评价（LCA)，在此基础上主要讨论钢铁、有色金属、无机材料
高分子材料以及复合材料等的环境协调性以及清洁生产工艺，分析环境材料学对材料及产品的设计以及传统材料加工过程的影响，并了解环境友好材料、环境功能材料以及环境工程材料等新兴的生态环境材料的发展状况。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标目标1：1.4能够综合运用数学、自然科学、工程基1工程知识：掌握扎实的数学、自然科学、工程1.掌握材料科学与工程中的知识在环境功能材料筛选、础和专业知识对材料科学与工程领域的复基础和专业知识，并能够用于解决材料科学与工制备、表征和性能分析的实际应用：杂问题的不同解决方法进行比较和综合分程领域复杂工程问题。2.熟悉与本课程有关的国家标准和规范。析，得出优化方案。2.2能够通过文献研究获得相关信息，形成解决材料科学与工程领域复杂工程问题的目标22问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科多种备选方案。1.具有使用和维护机械设备的能力：学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分2.3能够应用数学、自然科学和工程科学的2.具有运用标准和规范、设计手册以及查阅有关资料进析材料科学与工程领域复杂工程问题，以获得有基本原理，借助文献研究，分析和解决复杂行设计简单机械传动装置的能力。效结论。工程问题备选方案实施过程的影响因素，获得有效结论
高分子材料以及复合材料等的环境协调性以及清洁生产工艺，分析环境材料学对材料及产品的设计以及传统材料加工过程的影响，并了解环境友好材料、 环境功能材料以及环境工程材料等新兴的生态环境材料的发展状况。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 1. 掌握材料科学与工程中的知识在环境功能材料筛选、 制备、表征和性能分析的实际应用； 2. 熟悉与本课程有关的国家标准和规范。 1.4 能够综合运用数学、自然科学、工程基 础和专业知识对材料科学与工程领域的复 杂问题的不同解决方法进行比较和综合分 析，得出优化方案。 1 工程知识：掌握扎实的数学、自然科学、工程 基础和专业知识，并能够用于解决材料科学与工 程领域复杂工程问题。 目标 2 1. 具有使用和维护机械设备的能力； 2. 具有运用标准和规范、设计手册以及查阅有关资料进 行设计简单机械传动装置的能力。 2.2 能够通过文献研究获得相关信息，形成 解决材料科学与工程领域复杂工程问题的 多种备选方案。 2.3 能够应用数学、自然科学和工程科学的 基本原理，借助文献研究，分析和解决复杂 工程问题备选方案实施过程的影响因素，获 得有效结论。 2 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科 学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分 析材料科学与工程领域复杂工程问题，以获得有 效结论
8.1热爱祖国，树立正确的人生观、世界观8职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任价值观，具备良好的思想道德、人文社会科感，能够在材料科学与工程领域的工程实践中理目标3学素养和社会责任感。解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。1.培养学生具有主动参与、积极向上、崇尚科学、8.2理解工程职业道德及规范、社会价值和10沟通：能够就材料科学与工程领域的复杂工探究科学的学习态度和思想意识：工程师的社会责任，并能够在工程实践中自程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和觉履行责任。2.养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清的科学态度和职业道德。10.2能够运用材料科学与工程等专业知识晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能撰写专业论文、学术报告，能够清晰陈述、够在跨文化背景下进行沟通和交流。表达相关观点与结论。理论教学进程表学时教学内容（重点、难点、课程思政融入教学模式教学支撑课程周次教学主题授课教师作业安排数点）方法（线上/混合式/线下目标重点：环境材料的应用难点：机器种类、特征、组成目标11刘钊2无绪论线上教学讲授课程思政融入点：介绍材料学科发展过目标2程，历代伟人的巨大贡献，培养学生的爱国精神。重点：材料的环境影响评价方法与标准目标1材料环境影响的评难点：LCA的技术框架及评价过程目标2刘钊2无1线上教学讲授价技术课程思政融入点：结合环境材料的多样性，让学生树立敢于创新和求实精神。材料的资源效率理重点：材料生产的资源效率目标12刘钊2讲授无线下教学论难点：材料流分析的基本方法
目标 3 1. 培养学生具有主动参与、积极向上、崇尚科学、 探究科学的学习态度和思想意识； 2. 养成理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是 的科学态度和职业道德。 8.1 热爱祖国，树立正确的人生观、世界观、 价值观，具备良好的思想道德、人文社会科 学素养和社会责任感。 8.2 理解工程职业道德及规范、社会价值和 工程师的社会责任，并能够在工程实践中自 觉履行责任。 10.2 能够运用材料科学与工程等专业知识 撰写专业论文、学术报告，能够清晰陈述、 表达相关观点与结论。 8 职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任 感，能够在材料科学与工程领域的工程实践中理 解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 10 沟通：能够就材料科学与工程领域的复杂工 程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和 交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清 晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能 够在跨文化背景下进行沟通和交流。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学 时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式/线下 教 学 方法 作业安排 支撑课程 目标 1 绪论 刘钊 2 重点：环境材料的应用 难点：机器种类、特征、组成 课程思政融入点：介绍材料学科发展过 程，历代伟人的巨大贡献，培养学生的 爱国精神。 线上教学 讲授 无 目标 1 目标 2 1 材料环境影响的评 价技术 刘钊 2 重点：材料的环境影响评价方法与标准 难点：LCA的技术框架及评价过程 课程思政融入点：结合环境材料的多样 性，让学生树立敢于创新和求实精神。 线上教学 讲授 无 目标 1 目标 2 2 材料的资源效率理 论 刘钊 2 重点：材料生产的资源效率 难点：材料流分析的基本方法 线下教学 讲授 无 目标 1
习题思政作业：目标1重点：材料的生态设计阅读我国在环22刘钊讲授材料的生态设计线下教学目标2难点：生态设计的理念、原则及要素境保护方面取得的成就。材料的环境友好加重点：降低材料环境负担性的技术目标123刘钊无讲投授线下教学工及制备难点：清洁生产的理论基础重点：生态工业评价指标目标12无3刘钊讲授材料工业生态学线下教学难点：工业生态学的基本原理重点：催化材料目标124无刘钊线下教学讲授环境治理材料难点：氧化还原型水污染治理材料重点：有毒有害元素替代材料的研究和有毒有害元素的替目标142无刘钊应用进展线下教学讲授代技术难点：汞、铬等的替代材料固体废弃物中有价重点：固体废弃物及资源化利用目标10无刘钊2讲授元素的回收利用技难点：固体废弃物资源化利用及管理现线下教学术状重点：木材的开发和利用目标152刘钊讲授无纯天然材料线下教学难点：天然资源的综合利用重点：仿生智能材料难点：仿生物材料的环境性能仿生物材料及环境课程思政融入点：讲述环境材料在各种目标16龙思卫2无线下教学讲授降解材料情况中应用的重要性，激励同学们学习好材料专业，将来发明更好更先进的材料应用实际
2 材料的生态设计 刘钊 2 重点：材料的生态设计 难点：生态设计的理念、原则及要素 线下教学 讲授 习题思政作业： 阅 读 我 国 在 环 境 保 护 方 面 取 得的成就。 目标 1 目标 2 3 材料的环境友好加 工及制备 刘钊 2 重点：降低材料环境负担性的技术 难点：清洁生产的理论基础 线下教学 讲授 无 目标 1 3 材料工业生态学 刘钊 2 重点：生态工业评价指标 难点：工业生态学的基本原理 线下教学 讲授 无 目标 1 4 环境治理材料 刘钊 2 重点：催化材料 难点：氧化还原型水污染治理材料 线下教学 讲授 无 目标 1 4 有毒有害元素的替 代技术 刘钊 2 重点：有毒有害元素替代材料的研究和 应用进展 难点：汞、铬等的替代材料 线下教学 讲授 无 目标 1 5 固体废弃物中有价 元素的回收利用技 术 刘钊 2 重点：固体废弃物及资源化利用 难点：固体废弃物资源化利用及管理现 状 线下教学 讲授 无 目标 1 5 纯天然材料 刘钊 2 重点：木材的开发和利用 难点：天然资源的综合利用 线下教学 讲授 无 目标 1 6 仿生物材料及环境 降解材料 龙思卫 2 重点：仿生智能材料 难点：仿生物材料的环境性能 课程思政融入点：讲述环境材料在各种 情况中应用的重要性，激励同学们学习 好材料专业，将来发明更好更先进的材 料应用实际 线下教学 讲授 无 目标 1
目标1课程总结和期末论课程总结和期末论课程62刘钊期末论文布置课程总结和期末论文布置总结文布置文布置24合计：课程考核评价依据及成绩比例（%）出勤及课序号考核内容堂回权重（%）课程目标项目期中期末作业论文考试考试答间题情况目标11.理解并掌握材料环境影响的评1.材料环境影响的评价技术。价技术：理解并掌握材料的生态设计：理解并学握材料的环境友好加2.材料的环境友好加工及制工及制备。备技术。3015150002.理解并掌握LCA的技术框架及3.LCA的技术框架及评价过程。评价过程3.了解并掌握光催化材料、产氢材4.光催化材料、产氢材料等环境材料的功能机理。料等环境材料的功能机理：4.理解有毒有害元素的替代技术
6 课程总结和期末论 文布置 刘钊 2 课程总结和期末论文布置 课程总结和期末论 文布置 课 程 总结 期末论文布置 目标 1 合计： 24 课程考核 序号 课程目标 考核内容 评价依据及成绩比例（%） 权重（%） 作业 项 目 论文 期 中 考试 期末 考试 出勤 及课 堂回 答问 题情 况 1 目标 1： 1. 理解并掌握材料环境影响的评 价技术；理解并掌握材料的生态设 计；理解并掌握材料的环境友好加 工及制备。 2. 理解并掌握LCA的技术框架及 评价过程 3.了解并掌握光催化材料、产氢材 料等环境材料的功能机理； 4.理解有毒有害元素的替代技术。 1. 材料环境影响的评价技 术。 2. 材料的环境友好加工及制 备技术。 3. LCA的技术框架及评价过 程。 4. 光催化材料、产氢材料等 环境材料的功能机理。 0 15 0 0 15 30