环境科学课程详细信息

课程号 12732010 学分 4
英文名称 Environmental Sciences
先修课程
中文简介 做为环境科学专业的主干基础课,本课程在介绍环境科学的基础概念和理论的同时,强调从环境科学的本质,即从发现、解决问题到预测、预防问题的角度来培养学生,使他们能系统掌握环境科学的研究方法,包括分析和判断问题的思路、交叉科学的内在逻辑关系、以及提出解决方案的途径。
英文简介 Environmental Science is a step stone course for undergraduates majoring in Environmental Science and Engineering. This course was named as a state-level excellent course in 2011. Currently, we are requested to list this course as one of national sharing courses. This course places greater emphasis on discovering the fundamental nature of the environmental problem in training students, i.e., from discovering and solving the problem to their prediction and prevention, while introducing the basic concepts and theories in environmental science. In doing so, the students can systematically learn the main research methods and skills for environmental problems, including problem analysis and identification, interconnections between multidiscipline as well as problem solving solutions. This course is composed of four main modules: ecological problems and principles, physical and chemical processes in environment, biological processes in environment and environmental health, and characteristics and formation mechanism of environmental problems.

The teaching philosophy of this course mainly includes lecturing and discussion among students. At the beginning of the semester, the students are divided into groups, and each group selects a particular environmental problem. At different stages of the semester, each group makes stepwise progress for the chosen problem, including developing deeper understanding of the problem, collecting related literature information, structuring the problem, studying problem causes, providing problem solving proposal, and its systematic analysis of cons and pros, and finally a summary of their group solution to the problem.
开课院系 环境科学与工程学院
通选课领域  
是否属于艺术与美育
平台课性质 基础
平台课类型 理工类
授课语言 中文
教材 暂无;
暂无,
参考书
教学大纲 做为环境科学专业的主干基础课,本课程在介绍环境科学的基础概念和理论的同时,强调从环境科学的本质,即从发现、解决问题到预测、预防问题的角度来培养学生,使他们能系统掌握环境科学的研究方法,包括分析和判断问题的思路、交叉科学的内在逻辑关系、以及提出解决方案的途径。
引言:环境科学-交叉和综合的科学 2学时(主讲:王奇)
时间:9月11日
0.1 课程介绍
大纲、任课老师、作业及考试要求
0.2 环境与环境科学
环境的定义、人与环境的概念
环境问题的演化,目前面临的环境挑战
环境学、环境科学,环境科学的分支
环境科学的定位:边缘性、交叉性学科、综合性
0.3 环境科学的学科发展战略

第一部分生态问题与生态规律 14学时(主讲:王奇)
时间: 9月13、18、20、25、27日,10月9、11日

1.1 生态学原理:物质、能量与生物
物质结构及其化学反应:理解环境问题的基础
热力学第一、第二定律:能流的环境学应用及可持续发展的科学依据
环境与生物:物质、能量及生物的形成,自然选择和进化
物质循环:C、N、P的循环
讨论:熵增规律与人类社会的发展

1.2 生态学原理:生态系统与群落
基本概念:演替与生物质
陆地生态系统类型及顶级群落
水生生态系统类型及富营养化
生态系统的功能及其服务
讨论:自然的生态平衡与生态修复(建设)之间的关系

1.3生物多样性问题
多样性、生物多样性及保护意义
生物多样性概念及价值
生物多样性现状、受威胁及其形成原因
生物多样性的保护途径
讨论:保护与发展之间的矛盾

1.4 生态学原理:生物种群与人口问题
基本概念:种群、种群增长曲线及承载力
人口:影响人口增长的因素、人口增长趋势
人口与贫困问题:恶性循环?
中国的人口问题
讨论:发展中国家的问题解决途径—控制人口还是发展经济?

1.5 生态系统中自然资源的利用问题
基本概念:可更新资源和不可更新资源;
自然资源的类型
资源耗竭问题的解决
资源稀缺的空间特征
资源稀缺的地缘政治因素
讨论:关于乐观与悲观派的争论

1.6 生态系统中的水体问题
基本概念:水圈、水资源、水质、地下水
水圈与水循环
水资源的利用途径与特征
水污染的类型与处理方式
中国水资源
讨论:水质与水量的协调

1.7 生态系统中的土壤问题
基本概念:地质过程、土壤形成、特征、结构、侵蚀
土壤侵蚀与污染状况:经验与教训
讨论:农业与土壤侵蚀

1.8农业及其生态问题
不同类型的农业生产方式
化肥的使用及环境影响
杀虫剂的问题
粮食生产与环境问题

第二部分 环境中的物理与化学过程 16学时 (主讲:朱彤)
时间:10月16、18、23、25、30日,11月1、6、8日

2.1 辐射传输过程
2.2 物质的大气扩散
2.3 物质在水体和其他介质中中的扩散
2.4 对流与城市热岛
2.5 光化学反应
2.7 自由基反应
2.8 氧化还原反应
2.9 污染物的迁移转化

第三部分 环境中的生物过程及环境与健康 18学时 (主讲:朱彤)
时间:11月13、15、20、22、27、29日,12月4、6、11日

3.1 生物膜及污染物在机体内的运转
3.2 生物富积、放大、积累
3.3 污染物的生物转化
3.4 微生物活动对环境的影响
3.5 地球环境与健康
3.6环境公害及其对人类的启示
3.7环境污染与环境污染物
污染与污染物的定义
生物性污染
重金属
有机污染:农药,POPs,内分泌干扰物质
物理因素:噪音、电磁辐射、放射性、太阳辐射

3.8 健康效应的毒理学基础
急性与慢性毒理
致突变、致癌、致畸作用
有毒有害物质
持久性与非持久性污染物
讨论:毒理学在环境问题研究及解决中的作用

3.9 环境流行病学与暴露科学
暴露效应关系
环境流行病学基本方法
人体暴露研究
环境健康相关标准
讨论:流行病学与暴露科学在环境问题研究及解决中的作用

第四部分 环境问题的特征与成因 10学时 (主讲:朱彤)
时间:12月13、18、20、25、27日

4.1 环境问题的特征
环境问题的演变
时间与空间尺度
宏观与微观的结合
环境问题的多样性与复杂性
复合型污染

4.2 环境问题的描述与识别
环境质量与环境标准的制定
环境监测
环境质量现状评价
环境影响评价
环境风险评价
讨论:如何识别潜在(未知)的环境问题?

4.3环境问题的成因:技术因素
污染物的增加
资源的消耗
人工环境的扩张
科技进步在降低环境压力的积极作用

4.4 环境问题的成因:社会因素
经济发展对自然环境的胁迫
环境伦理观
民间的推动
政府的作用

4.5由交叉综合的角度解决环境问题
环境风险管理的要求:风险、代价、效益
自然、技术、社会科学的交叉综合
环境决策制定过程
环境问题的关联
面向可持续发展的环境政策
1. 课堂讲授
2. 小组(3人)讨论、交学习报告
1. 开学初学生分组,选择一个问题,在一学期中不同阶段针对这一问题逐步深入思考,在学会查阅文献的同时,从问题的提出,问题成因的识别,解决问题的思路和方案进行系统分析讨论,最终得出结论;
2. 每一部分各小组交学习报告一次(时间允许时可安排每个学生报告一次),成绩占25%;
3. 每星期至少留课后作业一次,平时作业成绩占25%;
4. 每一部分结束有一次闭卷考试,四次考试平均占总成绩50%。
教学评估 朱彤:
学年度学期:16-17-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:3.79,教师推荐得分:4.13,课程得分分数段:85-90;
学年度学期:17-18-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:3.63,教师推荐得分:4.2,课程得分分数段:80-85;
学年度学期:18-19-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:7.95,课程得分分数段:80及以下;
学年度学期:19-20-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:8.05,课程得分分数段:85-90;
学年度学期:20-21-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:7.95,课程得分分数段:80-85;
学年度学期:21-22-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:6.41,课程得分分数段:80-85;
学年度学期:22-23-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:6.47,课程得分分数段:80及以下;
学年度学期:23-24-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:7.9,课程得分分数段:85-90;
王奇:
学年度学期:17-18-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:3.63,教师推荐得分:3.68,课程得分分数段:80-85;
学年度学期:18-19-1,课程班:环境科学1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:6.63,课程得分分数段:80及以下;