《高分子材料与可持续发展》课程介绍与教学大纲

PAGE7《高分子材料与可持续发展》课程简介课程编号：03034024课程名称：高分子材料与可持续发展/PolymerMaterialsandSustainableDevelopment学分：1.5学时：24适用专业：高分子材料与工程建议修读学期：7开课单位：高分子材料与工程系先修课程：高分子化学、高分子物理、聚合物合成工艺学，聚合物成型工艺学考核方式与成绩评定标准：本课程采用百分制考核，总评成绩由过程性评价和期终考试两部分组成。过程性评价成绩占定量考核成绩的40%，过程考核采用章节作业、综合性作业、翻转课堂、大论文等相结合的方式；期终成绩考核采用闭卷考试方式，期终考试成绩占定量考核成绩的60%。具体要求见本课程考核细则。教材与主要参考书目：教材：《高分子材料环境与可持续发展》(翻译版)，阿蒂萨•阿萨帕吉克著，化学工业出版社，2006年5月。主要参考书目：1.《高分子材料的循环利用》，黄发荣主编，化学工业出版社，2000年9月。2.《废旧高分子材料资源及综合利用》，陈占勋编著，化学工业出版社，2005年1月。3.《回收高分子材料的工艺与配方》，刘廷栋，刘克，张林编著，化学工业出版社，2003年5月。内容概述：高分子材料与可持续发展是高分子材料与工程专业的专业课程，本课程以高分子材料的绿色合成、高分子材料的绿色加工、发展绿色高分子材料、高分子材料的循环利用四个大方向为出发点，分别进行系统论述，并将高分子材料在合成与加工过程中的所设计到的工程问题进行简要介绍，使学生能够综合考虑社会、健康、法律、文化及环境等因素在高分子材料与可持续发展中的作用，并将相应的因素应用于评价复杂工程问题解决方案的合理性中。Polymermaterialsandsustainabledevelopmentarespecializedcoursesinpolymermaterialsandengineering.Thiscourseisbasedonthegreensynthesisofpolymermaterials,thegreenprocessingofpolymermaterials,thedevelopmentofgreenpolymermaterials,andtherecyclingofpolymermaterials.Theengineeringproblemsdesignedintheprocessofsynthesisandprocessingofpolymermaterialsarebrieflyintroduced,sothatstudentscancomprehensivelyconsidersocial,health,legal,culturalandenvironmentalfactorsinthepolymersynthesisandprocessing.Theroleofmaterialsandsustainabledevelopment,andthecorrespondingfactorsareappliedtoevaluatetherationalityofsolutionstocomplexengineeringproblems.《高分子材料与可持续发展》教学大纲课程编号：03034024课程名称：高分子材料与可持续发展/PolymerMaterialsandSustainableDevelopment学分：1.5学时：24适用专业：高分子材料与工程建议修读学期：7开课单位：高分子材料与工程系先修课程：高分子化学、高分子物理、聚合物合成工艺学，聚合物成型工艺学一、课程性质、目的与任务高分子材料与可持续发展是高分子材料与工程专业的专业课程，本课程以高分子材料的绿色合成、高分子材料的绿色加工、发展绿色高分子材料、高分子材料的循环利用四个大方向为出发点，分别进行系统论述，并将高分子材料在合成与加工过程中的所设计到的工程问题进行简要介绍，使学生能够综合考虑社会、健康、法律、文化及环境等因素在高分子材料与可持续发展中的作用，并将相应的因素应用于评价复杂工程问题解决方案的合理性中。本课程的任务：（1）使学生能客观分析和评价高分子材料在生产和使用过程对社会、健康、安全、法律及文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任；（2）使学生能够站在环境保护与可持续发展的角度，客观评价高分子材料生产和使用过程对环境和社会可持续发展的影响，评价产品周期中可能对人类和环境造成的隐患和破坏，并提出可能的解决方案。本课程支撑的高分子材料与工程专业毕业要求指标点及相应的课程目标如表1所示。表1毕业要求指标点与《高分子材料与可持续发展》课程目标支撑矩阵支撑的毕业要求指标点支撑权重课程目标指标点6.2能客观分析和评价高分子材料生产和使用过程对社会、健康、安全、法律及文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。0.3课程目标1：使学生能客观分析和评价高分子材料在合成、加工和使用过程中对社会、健康、安全、法律及文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。指标点7.2能够站在环境保护与可持续发展的角度，客观评价高分子材料生产和使用过程对环境和社会可持续发展的影响，评价产品周期中可能对人类和环境造成的隐患和破坏，并提出可能的解决方案。0.3课程目标2：使学生能够站在环境保护与可持续发展的角度，客观评价高分子材料在合成、加工和使用过程对环境和社会可持续发展的影响，评价产品周期中可能对人类和环境造成的隐患和破坏，并提出可能的解决方案。二、课程目标与课程内容的支撑关系及达成途径《高分子材料与可持续发展》各课程目标对应的知识模块、达成途径如表2所示。表2《高分子材料与可持续发展》课程目标达成矩阵课程目标能力观测点知识载体达成途径与要求课程目标1能够进行高分子材料生产及加工过程中危险因素的判断；能够分析和评价高分子材料生产及加工使用过程对社会、健康、安全、法律及文化的影响；能够理解各制约因素对项目实施的影响及应当承担的责任。高分子材料的绿色合成；高分子材料的绿色加工；发展绿色高分子材料。课堂讲授：注重与高分子化学、高分子物理、聚合物合成工艺学，聚合物成型工艺学等先修课程的联系，与高分子材料的绿色合成与绿色加工进行对比，分析绿色技术的优异性，使学生能够认识到绿色高分子材料合成与加工工艺的优异性，并介绍高分子材料生产及加工使用过程对社会、健康、安全、法律及文化的影响。案例教学：介绍高分子材料绿色合成及绿色加工案例，并介绍相关绿色合成与加工领域文献，使学生掌握高分子材料绿色合成与加工前沿。总结性论文：针对高分子材料绿色合成及绿色加工，根据课堂讲授知识进行总结，并提出自己的想法。课程目标2能够客观评价高分子材料生产和使用过程对环境和社会可持续发展的影响能够评价高分子材料产品周期中可能对人类和环境造成的隐患和破坏，并提出可能的解决方案。环境与可持续发展；高分子的生命周期；高分子材料的可持续发展；高分子材料的循环利用。课堂讲授：了解高分子材料在生产、加工、使用、废弃或回收过程中对环境的影响，使学生能够站在环境保护与可持续发展的角度，客观评价高分子材料生产和使用过程对环境和社会可持续发展的影响，评价产品周期中可能对人类和环境造成的隐患和破坏，并提出可能的解决方案。案例教学：以难以降解的聚烯烃和可降解的聚乳酸为例，加深学生对高分子材料可持续发展的认识，使学生自发产生环境保护及可持续发展的意识。翻转课堂：针对高分子材料的绿色合成与绿色加工相关方向进行课堂发表，从单体出发到高分子材料生产及加工过程中对社会、健康、安全、法律及文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响进行演讲，并理解高分子材料与工程专业人才应承担的责任。三、教学章节、基本要求及学时分配本课程总学时数为24学时；课程教学共有5章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排对应的课程目标12第一章环境与可持续发展：一个关于高分子材料的战略性问题21.1可持续发展简介A√1.2可持续发展问题A☆√1.3高分子材料：一个可持续发展的研究课题C√√第二章高分子材料的绿色合成62.1高分子材料的绿色合成简介B☆√√2.2高分子材料绿色合成中存在的问题A☆√2.3高分子材料的绿色合成方法AΔ√第三章高分子材料的绿色加工63.1高分子材料的绿色加工简介B√√3.2高分子材料的绿色加工中存在的问题A☆√3.3高分子材料的绿色加工方法A☆Δ√第四章发展绿色高分子材料64.1绿色高分子材料概念B√4.2可降解高分子材料A☆Δ√4.3天然高分子材料A☆√第5章高分子材料的循环利用45.1高分子材料的绿色化后处理B☆√5.2高分子材料回收现状：技术、经济、环保A☆Δ√5.3高分子材料的生命周期评价（LCA）A√5.4高分子材料回收视频赏析C√√（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）各章节能力培养要求：第一章：主要概述可持续发展概念以及可持续发展所面临的问题，并进一步将环境污染与高分子材料相关联，引导学生意识到高分子材料可持续发展对环境及人们生活的重要意义。使学生能客观分析和评价高分子材料在使用过程中对社会、健康、安全、法律及文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。章节结束后，将安排学生进行一次综合性作业。第二章：主要讲述高分子材料的绿色合成，从高分子绿色合成角度进行可持续发展的讲述，并与传统高分子合成方法进行对比，使学生能客观分析和评价高分子材料在生产过程中对社会、健康、安全、法律及文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。该部分还将结合高分子专业基础知识，讲述高分子绿色合成领域前沿，并结合SCI论文进行相关技术的讲述。章节结束后，将安排学生进行一次综合性作业。第三章：主要讲述高分子材料的绿色加工，从高分子绿色加工角度进行可持续发展的讲述，并与传统高分子加工方法进行对比，使学生能客观分析和评价高分子材料在加工过程中对社会、健康、安全、法律及文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。该部分还将结合高分子专业基础知识，讲述高分子绿色加工领域前沿，并结合SCI论文及绿色加工设备视频进行相关技术的讲述。章节结束后，将安排学生进行一次综合性作业。第四章：本章主要讲述绿色高分子材料，重要介绍生物高分子材料和可降解高分子材料，并对聚乳酸产品进行系统讲解，以难以降解的聚烯烃为反例，和可降解的聚乳酸进行对比，加深学生对高分子材料可持续发展的认识，使学生自发产生环境保护及可持续发展的意识。并结合国内外近期发表的优秀论文进行讲解，使学生能够掌握绿色高分子材料的发展前沿及趋势。章节结束后，将安排学生进行一次综合性作业。第五章：本章主要讲述高分子材料的循环利用，包括高分子材料的绿色化后处理、高分子材料回收现状：技术、经济、环保，高分子材料的生命周期评价（LCA），并结合高分子材料回收视频进行讲解，使学生能够站在环境保护与可持续发展的角度，客观评价高分子材料在合成、加工和使用过程对环境和社会可持续发展的影响，评价产品周期中可能对人类和环境造成的隐患和破坏，并提出可能的解决方案。章节结束后，将安排学生进行一次综合性作业，并进行一次反转课堂。四、教学方法与教学手段本课程贯彻工程认证OBE理念，课程教学以课堂讲授为主，结合自学、课后作业、综合性作业、专题讨论（翻转课堂）等多种方式共同实施；课程采用启发式、问题式的教学方法，基于项目实际问题，提高学生解决高分子材料与可持续发展领域相关问题的能力，达到课程目标的要求。五、考核方式与成绩评定标准课程考核采用百分制，考核总评成绩由过程性评价和期终考试两部分组成。过程性评价成绩占定量考核成绩的40%，过程考核采用章节作业、