《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：Ecomaterials其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：24/3/1.5先修课程：材料科学基础，金属材料学后续课程支撑：毕业论文授课时间：1-8周/周三5-7节授课地点：松山湖校区/6B-405授课对象：2022金属1班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：王康/讲师答疑时间、地点与方式：课前、课间和课后现场或网络通信工具答频课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（V）其它（）使用教材：聂仁、王志宏，《生态环境材料学》，机械工业出版社教学参考资料：翁端，《环境材料学》，清华大学出版社：王天民：《生态环境材料》，天津大学出版社课程简介：本课程为金属材料工程专业选修课程，通过对生态环境及面临严峻现状进行分析，提出发展生态环境材料的必要性、重要性和迫切性建立材料可持续发展观：阐明资源、环境、材料在生产、使用及废弃过程中相互关系：介绍环境协调性评价（LCA）的基本概念和方法框架，提出了材料与产品的生态设计的思想，以及典型的环境治理材料。本课程将结合传统知识点讲授和翻转课堂的教学模式，引导学生深化认识金属、陶瓷、高分子及复合材料在生产过程中涉及的环境问题，深刻理解传统材料产业的生态化改造、天然资源及可再生资源的高效利用的方法和原理。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：理解环境材料学的产生背景，理解材料与生态3.3能够理解金属材料工程行业国内3:设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制环境间的关系，了解材料及产品的生态设计规则。外相关的标准，并能在开发/设计环节备、加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解1
1 《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：Ecomaterials 总学时/周学时/学分：24/3/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料科学基础，金属材料学 后续课程支撑：毕业论文 授课时间：1-8 周 / 周三 5-7 节 授课地点：松山湖校区 / 6B-405 授课对象：2022 金属 1 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 王康 / 讲师 答疑时间、地点与方式：课前、课间和课后现场或网络通信工具答疑 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（ ） 使用教材：聂祚仁、王志宏.《生态环境材料学》，机械工业出版社 教学参考资料：翁端.《环境材料学》，清华大学出版社；王天民.《生态环境材料》，天津大学出版社 课程简介：本课程为金属材料工程专业选修课程，通过对生态环境及面临严峻现状进行分析，提出发展生态环境材料的必要性、重要性和迫切性， 建立材料可持续发展观；阐明资源、环境、材料在生产、使用及废弃过程中相互关系；介绍环境协调性评价 (LCA) 的基本概念和方法框架，提 出了材料与产品的生态设计的思想，以及典型的环境治理材料。本课程将结合传统知识点讲授和翻转课堂的教学模式，引导学生深化认识金属、 陶瓷、高分子及复合材料在生产过程中涉及的环境问题，深刻理解传统材料产业的生态化改造、天然资源及可再生资源的高效利用的方法和原理。 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：理解环境材料学的产生背景，理解材料与生态 环境间的关系，了解材料及产品的生态设计规则。 3.3 能够理解金属材料工程行业国内 外相关的标准，并能在开发/设计环节 3 设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制 备、加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解
中体现创新意识，考虑社会、健康、决方案，能够在设计环节中体现创新意识，并综安全、法律、文化以及环境等因素。合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。目标2：掌握金属、无机非金属、高分子、天然资源等6.3能够分析或预测产品设计、研发环境材料学基础理论，了解环境材料学研究与发展的最和加工过程中可能出现的问题，能够6工程与社会：能够基于金属材料工程相关背景新动向。评价金属材料工程专业工程实践和复知识进行合理分析，评价金属材料工程领域实践杂工程问题解决方案对社会、健康、和复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律安全、法律以及文化的影响，并理解以及文化的影响，并理解应承担的责任。应承担的责任。目标3：了解材料的环境协调性评价原理，建立环境和7.2能够正确和客观的评价针对复杂7环境和可持续发展：能够理解和评价针对金属材料的可持续发展观。工程间题的金属材料工程专业工程实材料问题的工程实践对环境、社会可持续发展的践对环境、社会可持续发展的影响。影响。理论教学进程表学支撑课授课教教学内容（重点、难点、课程思政融教学模式时周次教学主题教学方法作业安排师入点）线下/混合式程目标数生态环境材料的提出背景、内涵、研究内容、研究现状及发展趋势。概论线下王康课堂讲授目标11重点：生态环境材料的定义与内涵。难点：生态环境材料的研究与应用。2
2 中体现创新意识，考虑社会、健康、 安全、法律、文化以及环境等因素。 决方案，能够在设计环节中体现创新意识，并综 合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境 等因素。 目标 2：掌握金属、无机非金属、高分子、天然资源等 环境材料学基础理论，了解环境材料学研究与发展的最 新动向。 6.3 能够分析或预测产品设计、研发 和加工过程中可能出现的问题，能够 评价金属材料工程专业工程实践和复 杂工程问题解决方案对社会、健康、 安全、法律以及文化的影响，并理解 应承担的责任。 6 工程与社会：能够基于金属材料工程相关背景 知识进行合理分析，评价金属材料工程领域实践 和复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律 以及文化的影响，并理解应承担的责任。 目标 3：了解材料的环境协调性评价原理，建立环境和 材料的可持续发展观。 7.2 能够正确和客观的评价针对复杂 工程问题的金属材料工程专业工程实 践对环境、社会可持续发展的影响。 7 环境和可持续发展：能够理解和评价针对金属 材料问题的工程实践对环境、社会可持续发展的 影响。 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 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 概论 王康 3 生态环境材料的提出背景、内涵、研 究内容、研究现状及发展趋势。 重点：生态环境材料的定义与内涵。 难点：生态环境材料的研究与应用。 线下 课堂讲授 目标 1
课程思政融入点：列举我国近年在生态环境治理方面的成效，使学生理解生态环境对人民生产、生活的重要性。生态环境基础：材料对环境的影响：围绕东莞市材料材料中主要开素的环境和资源特征：产业的生态环境材料流与资源效率和环境影响。问题开展资料调材料产业与生态重点：材料与资源和环境的关系，化2王康3线下课堂讲授研，针对这些间目标1环境学元素的环境分布特征及金属资源的题的解决办法开储量及其寿命。展讨论。（课堂随难点：材料流理论分析，材料生产的机提间）资源效率。作业1:LCA软件学习报告：基于教师提供的软件材料的环境性能评价指标：生命周期学习资料，基于评价（LCA）。材料的环境协调自己感兴趣的产3王康重点：LCA的概念、特点、评价方法、线下课堂讲授目标3性评价品领域，通过网不足及发展方向。络资源的查询，难点：LCA评价模型、数据库及软件。撰写不少于2000字和5张实现过程图片的软件学n
3 课程思政融入点：列举我国近年在生 态环境治理方面的成效，使学生理解 生态环境对人民生产、生活的重要性 。 2 材料产业与生态 环境 王康 3 生态环境基础；材料对环境的影响； 材料中主要元素的环境和资源特征； 材料流与资源效率和环境影响。 重点：材料与资源和环境的关系，化 学元素的环境分布特征及金属资源的 储量及其寿命。 难点：材料流理论分析，材料生产的 资源效率。 线下 课堂讲授 围绕东莞市材料 产业的生态环境 问题开展资料调 研，针对这些问 题的解决办法开 展讨论。（课堂随 机提问） 目标 1 3 材料的环境协调 性评价 王康 3 材料的环境性能评价指标；生命周期 评价（LCA）。 重点：LCA 的概念、特点、评价方法、 不足及发展方向。 难点：LCA 评价模型、数据库及软件。 线下 课堂讲授 作业 1 ：LCA 软件 学习报告：基于 教师提供的软件 学习资料，基于 自己感兴趣的产 品领域，通过网 络资源的查询， 撰写不少于 2000 字和 5 张实现过 程图片的软件学 目标 3
习报告（优学院提交）。生态设计概述：材料的生态设计：生态产品的设计原则与方法：工业生态学。材料和产品的生重点：生态设计的定义、原则及方法，王康课堂讲报43线下目标3态设计金属材料、无机非金属材料及有机聚合物材料的生态设计。难点：产品生态设计的方法，产业生态系统的设计。课堂分组汇报金属材料生态环境材料：钢铁冶金清1(1-2分组)：选取洁生产的环境协调性：环境协调的铝“金属类生态环电解生产技术：镁工业的环境特征：冶金工业废渣的综合利用：再生金属境材料”的组别，资源利用。根据前期对珠三课堂讲授金属类生态环境角地区金属类生重点：钢铁清洁生产工艺措施，环境5王康3线下+翻转课目标2材料态环境材料的调协调的铝电解技术，钢渣、赤泥、二堂研结果，运用次铝渣等的综合利用。LCA、材料流分难点：废钢、废铜、废铝等再生技术。课程思政融入点：有色金属产业能耗析等专业知识，大、污染大、排放大，讲述我国在有开展分组PPT汇报。色金属产业污染治理的成效和不足，4
4 习报告（优学院 提交）。 4 材料和产品的生 态设计 王康 3 生态设计概述；材料的生态设计；生 态产品的设计原则与方法；工业生态 学。 重点：生态设计的定义、原则及方法， 金属材料、无机非金属材料及有机聚 合物材料的生态设计。 难点：产品生态设计的方法，产业生 态系统的设计。 线下 课堂讲授 目标 3 5 金属类生态环境 材料 王康 3 金属材料生态环境材料；钢铁冶金清 洁生产的环境协调性；环境协调的铝 电解生产技术；镁工业的环境特征； 冶金工业废渣的综合利用；再生金属 资源利用。 重点：钢铁清洁生产工艺措施，环境 协调的铝电解技术，钢渣、赤泥、二 次铝渣等的综合利用。 难点：废钢、废铜、废铝等再生技术。 课程思政融入点：有色金属产业能耗 大、污染大、排放大，讲述我国在有 色金属产业污染治理的成效和不足， 线下 课堂讲授 + 翻 转 课 堂 课 堂 分组汇报 1(1-2 分组)：选取 “金属类生态环 境材料”的组别， 根据前期对珠三 角地区金属类生 态环境材料的调 研结果， 运 用 LCA、材料流分 析等专业知识， 开展分组 PPT 汇 报。 目标 2
使学生明晰环境材料学对国民经济、人民生命健康的重要性。课堂分组汇报2(3-4分组)：选取“无机非金属类生态环境材料”无机非金属材料的环境协调制造技术：长寿命设计：再生循环利用技术：的组别，根据前课堂讲授无机非金属类生生态化新材料。期对珠三角地区王康线下目标263+翻转课态环境材料重点：无机非金属材料的环境负荷特该类生态环境材堂点。料的调研结果，运用LCA、材料难点：无机材料生态化改造对策。流分析等专业知识，开展分组PPT汇报。高分子材料的环境问题：高分子环境课堂分组汇报材料：高分子工业中的绿色化学：可3(5-6分组)：选取降解高分子材料：高分子材料的再“高分子类生态课堂讲授环：长寿命高分子材料：二氧化碳树环境材料”的组7高分子环境材料王康线下+翻转课目标23脂新材料。别，根据前期对堂重点：高分子环境材料的概念、类型珠三角地区该类生态环境材料的及设计，废旧塑料、废旧橡胶及废旧纤维的再生循环技术。调研结果，运用n
5 使学生明晰环境材料学对国民经济、 人民生命健康的重要性。 6 无机非金属类生 态环境材料 王康 3 无机非金属材料的环境协调制造技 术；长寿命设计；再生循环利用技术； 生态化新材料。 重点：无机非金属材料的环境负荷特 点。 难点：无机材料生态化改造对策。 线下 课堂讲授 + 翻 转 课 堂 课堂分组汇报 2(3-4 分组)：选取 “无机非金属类 生态环境材料” 的组别，根据前 期对珠三角地区 该类生态环境材 料的调研结果， 运用 LCA、材料 流分析等专业知 识，开展分组 PPT 汇报。 目标 2 7 高分子环境材料 王康 3 高分子材料的环境问题；高分子环境 材料；高分子工业中的绿色化学；可 降解高分子材料；高分子材料的再循 环；长寿命高分子材料；二氧化碳树 脂新材料。 重点：高分子环境材料的概念、类型 及设计，废旧塑料、废旧橡胶及废旧 纤维的再生循环技术。 线下 课堂讲授 + 翻 转 课 堂 课堂分组汇报 3(5-6 分组)：选取 “高分子类生态 环境材料”的组 别，根据前期对 珠三角地区该类 生态环境材料的 调研结果，运用 目标 2