《环境工程材料及制备技术》案例库建设

郭 学，孙海滨，乐红志，李 蛟，杜庆洋，杨赞中

(山东理工大学 材料科学与工程学院，山东 淄博 255049)

1 课程案例库实施目的

近年来，随着我国经济的高速发展，环境问题日趋严重。如何有效解决工业发展和人类活动造成的环境破坏，成为制约我国经济良性发展的重要问题。我国高度重视环境工程材料的发展，国家在“十三五”规划中将环境工程材料列为重点研究方向。大力发展环境工程材料，可有效解决我国目前存在的诸多环境问题，提升处理环境问题的能力。因此，国家需要培养大量环境工程材料领域的科研和应用型人才。山东理工大学材料科学与工程学院为契合国家需求，为学术型、专业型学位硕士开设《环境工程材料及制备技术》课程，旨在提高工程专业学位硕士的实践创新能力，为国家培养环境工程材料领域人才。

《环境工程材料及制备技术》课程涉及范围广，涵盖环境工程领域各个方面，同时又涉及材料的成分、结构、性质、制备工艺及原理、材料的应用和最新发展动态等方面。本课程系统介绍环境工程材料及制备技术，通过对环境工程材料的学习，旨在希望研究生能够正确理解环境工程材料中的基本概念和原理；通过对环境工程材料制备技术的学习，能够使研究生掌握环境工程材料制备的基本方法和基本工艺。通过本课程的学习，使研究生能够了解环境工程材料及制备工艺的发展现状及趋势，理解常用环境工程材料及制备工艺的方法、特点，掌握其应用范围，能够掌握环境工程材料的应用与发展趋势。但是，目前在教学过程中，存在过于注重基础理论知识，缺乏与实际案例的有效结合，导致学生的实践创新能力弱，不能满足国家在环境工程材料领域的相关需求。目前，国内部分高校在《环境工程材料及制备技术》课程授课过程中，采用混合式教学、翻转课堂等教学改革措施，取得了一定效果。但是，《环境工程材料及制备技术》课程涉及的实践案例多，需要培养学生的实践创新能力，上述教学改革并不能从根本上解决现阶段存在的问题。

案例教学法把课堂教学、科学研究和实际生产整合为教学案例，在教授过程中通过对案例的讨论分析，激发学生的创造性思维，提高学生判断能力、分析能力、决策能力、协调能力、表达能力和解决问题的能力。目前，案例教学法是应用较为广泛的教学方法之一。但是，案例教学法在教学过程中仍存在一定的问题，其中在《环境工程材料及制备技术》课程中主要表现在案例库现存资源少、质量差、资源落后等方面。因此，要在《环境工程材料及制备技术》课程教学中推广案例教学，必须要建立资源广泛、质量高、资源领先的案例库。基于目前存在的问题，山东理工大学材料科学与工程学院《环境工程材料及制备技术》课程组，结合科研前沿和课程基本原理建立《环境工程材料及制备技术》教学案例库，旨在提高研究生教学质量，满足国家培养具有环境工程领域实践创新能力的科研人才需求。

2 课程案例库建设方案

山东理工大学材料科学与工程学院《环境工程材料及制备技术》课程组针对目前环境工程材料领域教学案例库存在的问题，设计教学案例库的方案如下：

(1) 结合课程结构，确定教学案例：针对环境工程材料课程教学需求，结合现阶段所用教材内容，首先在环境修复材料、环境替代材料、电磁波防护材料、大气污染控制工程材料、水污染控制工程材料、电催化电极材料、光催化材料等6个方面建立教学案例库。

(2) 结合科技前沿，建立教学案例：在确定教学案例方向的基础上，通过查阅文献、新闻等方式建立和健全具有科技领先水平的教学案例，有效解决目前《环境工程材料及制备技术》相关课程案例库科学水平滞后的问题。

(3) 结合生产实际，开展实践教学：通过学院或者学校组织，课程组老师带领学生深入环境材料领域企业，参与实际生产过程。通过对环境工程材料实际生产过程的学习，达到将理论与实际结合的教学目标，培养研究生实践创新的能力。

3 课程案例库建设内容

现阶段，《环境工程材料及制备技术》课程教学组已完成6项教学案例库的建设。《环境工程材料及制备技术》教学案例库主要讲解了材料选择、材料性能、材料分类、材料制备工艺、材料性能表征、材料应用现状、材料发展前景等内容。具体教学案例库建设项目如下：

(1)环境修复材料教学案例库：包括大气污染和土壤污染修复材料、水域石油污染治理技术与材料。

(2)环境替代材料教学案例库：包括氟利昂替代材料、无磷洗衣粉的开发与应用、新型环境相容性材料、开发环境友好型材料。

(3)电磁波防护材料教学案例库：包括电磁波污染危害、电磁辐射的机理、电磁波防护、电磁波屏蔽织物、电磁波吸收材料、电磁波防护涂料、电磁波防护材料开发历程和展望。

(4)大气污染控制工程材料教学案例库：包括大气污染物及其分类、气态污染物治理材料。

(5)电催化电极材料教学案例库：包括电催化材料概论、电催化电极材料的制备与表征、电催化在环境工程中的应用。

(6)光催化材料教学案例库：包括催化的基础知识、光催化在气相污染中的应用、光催化在降解水中污染物中的应用。

4 课程案例库实施效果

《环境工程材料及制备技术》课程案例库的建设，极大丰富和提升了本课程在研究生教学过程中的效率和效果。由于环境工程材料相关教科书相较于现阶段环境材料的发展现状日趋落后，而《环境工程材料及制备技术》课程案例库紧跟前沿材料发展的脚步，为材料科学与工程专业领域学术、专业学位研究生提供最前沿的知识。此外，结合课程案例库中的实例，可以让学生更加直观和深刻的了解环境工程材料的原理与应用，显著提高了研究生在实际生产过程中的实践创新能力。

5 结语

《环境工程材料及制备技术》是材料科学工程专业领域学术、专业学位研究生中一门专业必修课，环境工程材料及制备技术是环境工程的重要研究方向。通过《环境工程材料及制备技术》课程案的建设，能够将环境工程材料及制备技术的理论知识与实际应用结合，旨在提高研究生对环境工程材料及制备技术的理解和认知，培养研究生在实践创新等方面的能力。该案例库的建设将有助于提高教师的教学效率与质量，为国家培养大量环境工程材料领域的科研和应用型人才提供支持。