1、本课程的基本教学目标:
材料与环境课程是无机非金属材料工程、材料科学与工程、高分子材料、材料物理、材料化学、新能源、金属材料等专业重要的学科基础课之一,是衔接基础课与专业课的桥梁。
通过该课程的学习,
1. 掌握大气、水、土壤等环境的组成、结构与功能,污染、污染物的产生分类以及污染的防治;
2. 探讨材料的设计、生产与使用过程中与环境之间相互作用;
3. 探讨在材料加工制造使用和废弃过程中降低环境负荷的方法。
2、培养创新能力、科技能力、领导能力以及国际化视野的举措:
部分双语教学。
教学分工:沈卫国负责全部教学任务,包括环境现状、环境影响评价以及生态材料的设计方法。
教材:课程所采用教材为由Elsevier出版的 《Materials and the environment ---eco informed material choice》。
课程教学:环境友好型材料是新型材料研究重要的方向之一,课程以目前环境现状为引,讲述环境组成、环境污染形式以及常用治理污染的方法;结合材料的国内外发展现状,探讨材料与生态环境的关系;采用常用材料的环境影响评价方法(Life-cycle assessment),并结合实际案例,分析某种材料对环境的影响方式、过程以及结果;分析生态材料应用实例,让学生了解生态材料设计理念并掌握设计方法。
启发式教学:将教程资料提前发放学生手中,给予自学及思考时间,教学过程中设置教师学生双向提问环节,一方面引导学生掌握知识,另一方面提供充分的思维空间。展示国内外环境治理及生态材料研究,在课堂中引入新思想新方法,让学生与科学前沿接轨,从而启发他们对环境与材料关系更深度的思考。
翻转课堂:(1)课下“知识获取”过程:利用聊天工具为本课程创建讨论组,传递环境、能源、气候与材料等相关的课件、科技新闻、研究成果、创新创业、实用知识与技能等相关内容,供学生课下学习。并将学习过程中产生的疑问归纳,一方面可以借助网络上的教育资源拓展思维,另一方面可通过讨论组与教师、同学即时互动。(2)课上“知识内化”过程:根据学生学习过程中的反馈情况,课堂上集中解疑,并对难点知识设计合适的教学内容及方式,从而达到掌握知识的目的。
科技创新讨论:将学生进行分组,每组6-8人,针对生态建筑材料研究,自选课题,利用数据库及网络资源,搜集节能环保的新材料及新方法,并形成PPT报告形式,完成调研报告。
实验课:根据课程进展情况,设计实验课,学生按分组根据课堂知识进行生态材料设计,并评价所设计材料的环境影响。
考核方式:
考评分数(100%)=平时成绩(30%)+期末考试成绩(70%)
平时成绩:考勤、作业、互动学习以及调研报告等情况;
期末考试成绩:闭卷考试卷面成绩,主要考核对环境问题、材料与生态环境关系、材料的环境影响评价及生态材料设计等知识的掌握情况。
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