课程概述

该课程从分析环境问题成因入手，梳理产业系统在人类与环境间关系中的角色；以生态学、相似论为学科基础，以产业系统为研究对象，研讨产业系统的结构、功能和系统运行机理；研讨产业系统对外部环境的影响；研讨减少产业系统环境影响的源头措施和管理模式。形成了从核心议题提出，到理论分析和实践应用与管理的三层内容，全面有效地涵盖了产业生态学基本概念、原理、规律、管理机制和实施途径等内容，有力提高学员对产业生态学的全面认识.

 

课程特色与创新点：

（1）创新文、理、工多学科交叉教学体系：基于产业生态学的多学科性，以自然科学阐释客观规律，工程技术阐述产品设计与工程应用，用社会科学阐述产业规划与企业管理，形成多学科交叉体系。

（2）创新专题研讨式、集“教、学、研、用、管”于一体教学模式：围绕“产业生态学”专题，教授科研基本方法，分享科研过程，并引导学生研讨、参加科研实践，将传统教学“授鱼”改良为“授渔”，实现了“凝研入教、以教促研”良性互动。

（3）创新面向多层级多学习目标的梯级融合教学与动态评估方法：依学员来源、学习方式、水平等差异分类分级分层次融入数字化、mooc教育技术，开展课堂教学、混合式与在线MOOC教学，创新“一课两制”动态评估方

（4）全英文授课，拓展学员科研视野并服务全球学员：课程按英文拍摄，可满足高层次专业学员的科研和交流需求，同时，促进学校和学科的双一流建设、国际化建设。
  

证书要求

论坛占5％，课后测65% （每讲1次），期末考试30％。按百分制计分，６０分至８４分为合格，８５分至１００分为优秀。


Forum discussion 5%; chapter tests 65% , final exam 30%


预备知识

具备本科数理基础和英语交流能力，建议本科二年级以上学员学习

授课大纲

第一讲：绪论

（1）. 环境问题是如何形成的;

（2）. 人类与环境间关系分析

（3）. 人类如何应对环境挑战

第二讲：产业生态学概念与框架

（1）. 什么是产业生态学?

（2）. 对比两种不同的思考方式，并举例说明;

（3）. 生态效率的概念，IPAT方程的几种表达方式

（4）. 如何开展课程教学

第三讲：产业生态学与生态学的类比

（1）. 相似论简介;

（2）. 生态系统与产业系统的类比

第四讲：产品生命周期评价(Part1) _LCA主要议题

（1）. 基本概念：产品生命周期，产品系统

（2）. LCA原则和框架

（3）. 目的和范围的界定

（4）. LCA框架;

（5）. LCA的定义。功能，功能单位，研究范围，环境影响等概念介 

第五讲：产品生命周期评价（Part2）：清单分析

（1）. 清单分析概述

（2）. 如何进行清单分析准备

（3）. 如何收集数据

（4）. 如何计算整理数据

（5）. 如何形成清单分析报告

 第六讲：产品生命周期评价-Part 3：环境影响评价及解释

（1）. 环境影响评价概述

（2）. 如何选择环境影响类型、指标、特征化

（3）. 如何进行环境影响评价

（4）. 解释与讨论概述

（5）. 如何识别重要事项、敏感分析、完整性分析

（6）. 如何形成LCA报告

（7）. LCA应用：案例分析

第七讲：物质的循环流动（Part1）: 质点法动态分析方法及应用

（1）.  什么是物质流动？如何分类？;

（2）. 物质人为流动界定，自然流动与人为流动对比  

（3）. SFA动态分析原始框架

（4）. 动态分析概述框架及应用

 第八讲：物质的循环流动（Part2）: 空间法物流分析方法及应用

（1）. 如何选择研究的物质？

（2）. STAF分析方法  

第九讲：物质的循环流动（Part3）: 物质人为流动的外部效应

（1）. 物质人为流动对外部产生怎样的影响？

（2）. 如何定量分析其社会影响及其累积效应？

（3）. 如何定量分析其环境影响及其累积效应？

（4）. 案例分析

（5）. 物质人为流动有哪些新进展？

第十讲：生态设计（part 1）: 概述与材料选择 

（1）. 什么是生态设计？与传统方法有什么不同？;

（2）. DfE主要技术措施概述

（3）. 什么是生态材料？  

第十一讲：生态设计（part 2）: DfE其它技术措施 

（1）. 如何进行生产工艺和设施的生态设计？;

（2）. 如何进行能源高效利用的生态设计？

（3）. 如何进行产品包装盒运输的生态设计？

（4）. 如何进行产品使用与废后处置的生态设计？

（5）. 如何进行产品系统生态优化?

第十二讲：产业系统管理  

（1）. 如何识别产业系统管理要素？

（2）. 如何开展企业层面的产业系统管理？;

（3）. 如何开展区域层面的产业系统管理？

第十三讲：管理指标体系 

（1）. 为什么需要管理指标

（2）. 如何构建区域管理指标体系

（3）. 如何多级的管理指标体系     

第十四讲：产业生态学前景及课程总结   

（1）. 课程章节逻辑与科研的关系

（2）. 知识要点及课程考核示例

（3）. 待解决的其它IE事项;

Chap. 1  Introductions

1.1 Question and contents

1.2 How does an environmental problem occur

1.3 What is the role of IS

1.4 How does IE challenge environmental problem

1.5 How IE is performed

1.6 Topics for discussion and homework

1.7 Clues for homework

Chap. 2  The Role of IE in Sustainable Development

2.1 The relationship between humanity and the environment

2.2 The concept of Industrial Ecology (IE)

2.3 The role of IE in science and career

2.4 References and topics for discussion

Chap. 3 The Analogy Between Industrial System and Biological Ecosystem

3.1 A review of similarity theory

3.2 A review of biological ecology (BE)

3.3 Comparability of IS and BES

3.4 Main features of industrial system

3.5 References and topics for discussion

Chap. 4 Life Cycle Assessment: Part1

4.1 How to define a service

4.2 How to evaluate the EI of a service

4.3 Goal and scope definition

Chap. 5 Life Cycle Assessment: Part2—Inventory Analysis

5.1 Inventory analysis—preparing for data collection

5.2 Inventory analysis—data collection

5.3 Inventory analysis—data calculation

5.4 LCI report, references and topics for R&D

Chap. 6 Life Cycle Assessment: Part3—Impact Assessment and Interpretation

6.1 Selection of impact categories, indicators and characterization models

6.2 Classification and characterization

6.3 Interpretation analysis

6.4 Reports, references and topics for discussion

Chap. 7 Material Flow Analysis: Part1

7.1 General introduction of material flows

7.2 The original dynamic framework of MFA

7.3 The improved framework and its application

7.4 Some rules and a case study

7.5 References and Students Topics

Chap. 8 Material Flow Analysis: Part2—STAF model and its Application

8.1 How to select material

8.2 STAF model and a case study for Lead

8.3 Class discussion and homework

Chap. 9 Material Flow Analysis: Part3—The External and MFA Application

9.1 Social effect of anthropogenic flows—In-Use Stock

9.2 Social effect of anthropogenic flows—A case for Lead In-Use Stock

9.3 Environmental effect of anthropogenic flows—environmental stock of emission

9.4 Main application

9.5 New progress on MFA

Chap. 10 Design for Environment: Part 1

10.1 What is DFE

10.2 Eco-material

10.3 Other measures for saving materials

Chap. 11 Design for Environment

11.1 Industrial process design and operation

11.2 Design for energy efficiency

11.3 Design for delivery of products

11.4 Design for Product Uses and EOL Treatment

11.5 Design for system optimization and student topics

Chap. 12 Managing IS in different scales

12.1 Distinguishing the weakest subsystem

12.2 Green corporations management

12.3 Eco-region construction

12.4 Summery, references and discussion

Chap. 13 Indicators and Metrics

13.1 Why indicator and metrics are need for management

13.2 Metrics system development

13.3 Hierarchical metrics systems

13.4 References and topics for discussion

Chap. 14 Overall review


参考资料

1.      教材:

Industrial Ecology, 2nd edition, T.E. Graedel and B.R. Allenby, Prentice Hall, 2003

阅读材料：课堂推荐读物

2. 参考文献:

T.E. Graedel, B.R.Allenby, Industrial Ecology, 1995

Journal of Industrial Ecology, MIT press, founded in 1997

T.E. Graedel, B.R.Allenby, Industrial Ecology and the Automobile, 1998

B.R.Allenby, Industrial Ecology, Policy Framework and Implementation, 1999

T.E.Graedel, J.A. Howard-Grenville. Greening the Industrial Facility, Springer, 2005

3.推荐刊物及网站 :

Ecological economics，https://www.journals.elsevier.com/ecological-economics

Journal of industrial ecology, https://www.is4ie.org/jie

Resource conservation & recycling, https://www.journals.elsevier.com/resources-

conservation-and-recycling

Cleaner production. https://www.journals.elsevier.com /journal of cleaner production