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城市环境地学
第8次开课
开课时间: 2025年08月24日 ~ 2025年12月21日
学时安排: 3-5小时每周
距离开课还有 43 天 已有 9 人参加
立即参加
课程详情
课程评价(2134)
spContent=生态文明建设关乎全人类社会的永续发展,环境地学是建设生态文明和美丽中国的核心基础学科,为实现可持续发展和建设宜居地球提供科学的基础。城市环境地学源于如何处理人与自然关系的研究,探索和解决城市化背景下人类生存和发展所面临的生态、健康、环境和灾害问题。 本课程以人地关系为主线,以思维为导向,注重学科交叉融合,将地理学、气象学与气候学、大气科学、环境化学、土壤学、生态学、地质学、城市规划等学科的知识内容围绕城市环境地学问题组织起来。通过对本课程的学习,有助于不同学科的同学拓展知识视野,树立科学思维,提高地球科学素养;中学地理教师也可以进一步深化拓展专业知识。 城市环境地学——您身边的地球科学。
生态文明建设关乎全人类社会的永续发展,环境地学是建设生态文明和美丽中国的核心基础学科,为实现可持续发展和建设宜居地球提供科学的基础。城市环境地学源于如何处理人与自然关系的研究,探索和解决城市化背景下人类生存和发展所面临的生态、健康、环境和灾害问题。 本课程以人地关系为主线,以思维为导向,注重学科交叉融合,将地理学、气象学与气候学、大气科学、环境化学、土壤学、生态学、地质学、城市规划等学科的知识内容围绕城市环境地学问题组织起来。通过对本课程的学习,有助于不同学科的同学拓展知识视野,树立科学思维,提高地球科学素养;中学地理教师也可以进一步深化拓展专业知识。 城市环境地学——您身边的地球科学。
—— 课程团队
课程概述

“城市环境地学”是上海高校市级重点课程、华东师范大学“理性、科学与发展”通识模块课程。本次开课为第八轮开课,前七轮已有8000多人参加。课程本着将知识、科学思维方法与价值教育相结合的理念,以人地关系为主线,内容涵盖城市气候、大气环境、水环境、土壤环境、地质环境、生态环境,着重介绍城市发展过程中的环境演变和气候变化、环境污染与防控、地质地貌与灾害、风险评估和协同发展等章节。通过对本课程的学习,有助于不同专业的同学拓展知识视野,激发探索思考热情,提升思维品质和地球科学素养。

本课程由华东师范大学地理科学学院11位教师参与讲授,包括柳林高级工程师、陈振楼教授(原教育部地理学科评议组成员、上海市优秀学科带头人)、束炯教授(上海市教学名师)、王格慧教授(教育部高等学校大气科学类专业教学指导委员会委员、国家杰青)、殷杰教授(成果入选2021年度“中国地理科学十大研究进展”)、王东启教授、毕春娟教授、白开旭教授、姜允芳教授、张超副教授、赵卿副教授等。

在课程内容设置上,以超越知识点的思维教育为导向,不仅有基础知识和原理板块,而且还在延伸学习板块中介绍了前沿性研究成果,并引入相关案例进行分析讨论,通过三者的融会贯通,以期培养同学的地学思维、系统思维和分析复杂地学问题的综合能力,加深对生态文明思想以及建设人与自然和谐共生的中国式现代化的理解。欢迎大家加入课程学习交流。

课程大纲
第一讲 绪论(主讲教师:柳林)
课时目标:了解城市化进程对城市环境的影响,地球科学的特点、环境地学的发展简史,环境地学的学科性质、研究内容、研究方法,我国城市的主要环境地学问题,建立对城市环境地学的总体认知。
1.1 环境和城市环境
1.2 地球科学及其特点
1.3 环境地学及城市环境地学
1.4 我国城市的主要环境地学问题
1.5 环境地学的几个认识问题
延伸学习材料:
Y1.1 红旗河
单元测试
第二讲 城市气候(主讲教师:束炯)
课时目标:了解城市气候的特征、成因、影响因素、演变规律及对城市环境的影响,重点学习城市气候五岛效应的形成机制。延伸材料重点讨论气候异常。
2.1 引言
2.2 城市大气环境
2.3 城市的日照、云量和辐射
2.4 城市能量平衡和水分平衡
2.5 城市热岛
2.6 城市的风场
2.7 城市的湿度、雾和能见度
2.8 城市气候灾害和气候改善
延伸学习材料:
Y2.1上海城市气候中的"五岛效应等
Y2.2气候异常
单元测试
第三讲 城市大气污染(主讲教师:王格慧、白开旭)
课时目标:了解大气层结构、组成、大气污染物的扩散、光化学烟雾污染、大气气溶胶、温室效应、臭氧层破坏和损耗以及大气污染综合防治对策与治理技术。 延伸材料1聚焦我国雾霾研究的最新进展(我国雾霾大气硫酸盐气溶胶的形成机制)。延伸材料2为大气细颗粒物(PM2.5)污染的专题综述(包括PM2.5来源、组分及理化性质、浓度变化的影响因素、地基和卫星遥感监测、时空分布及变化趋势、环境健康效应、空气质量管理与控制)。
3.1 大气层结构
3.2 大气组成
3.3 大气污染认知
3.4 大气污染物的扩散
3.5 光化学烟雾污染
3.6 大气气溶胶
3.7 温室效应
3.8 臭氧层破坏和损耗
3.9 大气污染综合防治对策与治理技术
延伸学习材料:
Y3.1 我国北方城市秋冬季大气灰霾成因(主讲教师:王格慧)
Y3.2 大气细颗粒物(PM2.5)污染综述(主讲教师:白开旭)
单元测试
第四讲 城市水环境与水资源(主讲教师:王东启、陈振楼)
课时目标:了解水循环的作用与效应、水量平衡。理解城市化对水量平衡、降水、径流特性的影响,城市暴雨径流特点,城市化对水文过程的影响和原因、城市地区的洪水问题。认识城市水资源特点、突出问题以及饮用水的健康问题,了解天然水中主要的化学和物理作用、主要水质指标、水体污染和主要污染物、水环境污染控制和保护。了解城市湿地系统的功能以及海绵城市的建设。延伸材料介绍华东师范大学对上海苏州河的研究成果,为苏州河的治理提供了科技支撑。
4.1 水循环和水量平衡
4.2 城市水文过程
4.3 城市水资源与饮水健康(1)
4.4 城市水资源与饮水健康(2)
4.5 城市水资源与饮水健康(3)
4.6 城市水环境污染与保护(1)
4.7 城市水环境污染与保护(2)
4.8 城市水环境污染与保护(3)
4.9 城市湿地
4.10 海绵城市
第四讲 延伸学习材料:
Y4.1 上海苏州河底泥污染与整治(主讲教师:陈振楼)
Y4.2 海绵城市:会呼吸,才宜居
单元测试
第五讲 城市土壤(主讲教师:毕春娟)
课时目标:了解城市土壤特征,土壤污染物种类、危害、途径、成因,以及土壤紧实、土壤贫瘠、土壤盐碱化等问题及治理对策。 延伸材料介绍上海城市土壤污染研究,包括持久性毒害污染物污染特征、崇明农业土壤健康诊断与急性毒性评价等。
5.1 城市土壤概述
5.2 城市土壤特征
5.3 城市土壤主要环境问题
5.4 城市土壤污染治理对策
延伸学习材料:
Y5.1 上海城市土壤污染研究(主讲教师:毕春娟)
单元测试
第六讲 城市植被(主讲教师:张超)
课时目标:了解城市植被的概念、特征、类型、功能、恢复与重建,认识城市的垂直绿化和城市植被的负面影响。
6.1 城市植被的概念
6.2 城市植被的特征
6.3 城市植被的类型
6.4 城市植被的功能
6.5 城市植被恢复与重建
6.6 城市的垂直绿化
6.7 城市植被的负面影响
延伸学习材料:
Y6.1 城市森林花园
Y6.2 城市森林
单元测试
第七讲 城市地貌(主讲教师:柳林)
课时目标:了解城市地貌环境的形成、城市地貌过程的特点和动态变化,重点介绍和城市密切相关的山岭和盆地、山麓斜坡、平原、河谷等地貌类型,进而从构成、地域差异和独特性等方面把握城市地貌环境对城市发展的影响,了解人类造貌营力的性质、强度和影响因素以及人、环境和地貌之间的相互作用及其反馈机制,在城市发展建设中合理改造和利用地貌条件。延伸材料介绍了削山造城。
7.1 地貌概述
7.2 山岭和盆地地貌
7.3 山麓斜坡地貌
7.4 平原地貌
7.5 河谷地貌
7.6 地貌对城市分布的影响
7.7 人类活动与城市地貌
7.8 地貌与城市发展
延伸学习材料:
Y7.1 延安新区削山造地
单元测试
第八讲 城市岩土工程地质(主讲教师:柳林)
课时目标:了解城市岩土工程地质研究的主要问题、工程地质条件的组成,理解三大岩石和土体的形成与演变、岩土体结构及组合特征及工程地质特征。了解特殊土以及中国城市岩土体的基本类型、分布规律及其对城市工程活动的影响。延伸材料则聚焦中国最高建筑-上海中心大厦需要解决的工程地质问题。
8.1 城市工程地质概述
8.2 岩土的形成(1)
8.3 岩土的形成(2)
8.4 岩体的工程地质特征(1)
8.5 岩体的工程地质特征(2)
8.6 土体的工程地质特征(1)
8.7 土体的工程地质特征(2)
8.8 土体的工程地质特征(3)
8.9 特殊土(1)
8.10 特殊土(2)
8.11 特殊土(3)
8.12 全国城市岩土体分布规律与特征
延伸学习材料:
Y8.1 上海中心大厦
单元测试
第九讲 城市地质灾害(主讲教师:柳林、赵卿)
课时目标:了解地质灾害的属性特征,城市地质灾害发育规律和特点,重点了解对我国城市发展带来重大影响的主要地质灾害,包括地震、地面沉降、地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流的类型、分布规律、成因机制及监测、预报、防治措施。 延伸材料则介绍5.12汶川地震的专业解读,赵卿老师介绍上海地面沉降的最新监测方法。
9.1 认识地质灾害
9.2 城市地质灾害的概述
9.3 地震(1)
9.4 地震(2)
9.5 地震(3)
9.6 地震(4)
9.7 地面沉降
9.8 地面塌陷
9.9 地裂缝
9.10 崩塌
9.11 滑坡
9.12 泥石流
延伸学习材料:
Y9.1 揭秘5.12大地震
Y9.2 城市地面沉降监测方法(主讲教师:赵卿)
Y9.3 地面沉降,不能承受之重
单元测试
第十讲 城市固体废物(主讲教师:柳林)
课时目标:了解城市固体废弃物的来源、特征与危害,固体废物的污染控制、处理与处置方法、管理原则与环境保护。 延伸材料关注的是垃圾围城。
10.1 固体废物概述
10.2 城市主要固体废物
10.3 固体废物的危害
10.4 固废污染环境案例
10.5 固体废物的污染控制
10.6 固体废物的处理与处置方法
10.7 固体废物管理原则
延伸学习材料:
Y10.1 垃圾围城
单元测试
第十一讲 城市建成环境的协同发展(主讲教师:姜允芳、殷杰)
课时目标:了解快速城市化带来建成环境的问题,城市建成环境的生态基础设施、雨洪基础设施、气候适应型建设的协同发展。 在延伸材料中,殷杰教授以上海市为例,介绍城市灾害风险评估与管理,包括城市历史灾情、孕灾环境、致灾因子分析,城市洪涝模型、承灾体脆弱性分析、城市灾害风险评估、城市灾害风险防范、城市灾害应急管理等。
11.1 城市化与城市建成环境
11.2 快速城市化带来建成环境的问题
11.3 城市建成环境的生态基础设施
11.4 城市建成环境的雨洪基础设施
11.5 城市建成环境的气候适应型建设
延伸学习材料:
Y11.1 城市灾害风险评估与管理-以上海为例(主讲教师:殷杰)
单元测试
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预备知识

高中毕业所应知应会的各科知识。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

[1]郑度,谭见安,王五一.环境地学导论.高等教育出版社,2007

[2]陈余道,蒋亚萍.环境地质学(新一版).中国水利水电出版社,2018

[3]周淑贞,束炯.城市气候学.气象出版社,1994

[4]唐孝炎,张远航,邵敏.大气环境化学(第二版).高等教育出版社,2006

[5]黄延林,马学尼.水文学(5).中国建筑工业出版社,2014 

[6]肖羽堂,城市污水处理技术.中国建材工业出版社,2015 

[7]陈振楼,毕春娟,王东启,许世远.城市降雨径流污染与河岸带生态阻控机制研究.科学出版社,2014

[8]陈振楼,王军,黄民生,许世远.城市河流污染治理共性技术集成与服务信息系统构建.科学出版社,2014

[9]许世远,陈振楼,俞立中等.苏州河底泥污染与整治.科学出版社,2003

[10]陈怀满.环境土壤学(第三版).科学出版社,2019 

[11]唐雪娇,沈伯雄.固体废物处理与处置(第二版).化学工业出版社,2018 

[12]宋永昌.植被生态学(第二版).高等教育出版社,2016

[13]刁承泰.城市地貌学.西南师范大学出版社,1999

[14]中国地质学会城市地质研究会.中国城市地质.中国大地出版社,2005

[15]戴文亭.土木工程地质(2).华中科技大学出版社,2013

[16]张忠苗.工程地质.重庆大学出版社,2011

[17]潘懋,李铁锋.灾害地质学(第二版).北京大学出版社,2012

[18]李烈荣.中国地质灾害与防治.地质出版社,2003

[19]姜允芳.城市绿地系统规划理论与方法.中国建筑工业出版社,2006

常见问题

Q1:如何学好这门课程?

A1:大家可通过将视频、课件、参考文献以及参与课程讨论、提问等多种学习方式相结合来学习课程。

Q2:课程内容这么多,但我只对其中一部分感兴趣,可以参加课程学习么?

A2:完全可以,大家尽可以选择自己关注和感兴趣的内容进行学习浏览。

Q3:为什么设置延伸学习材料板块?

A3:延伸学习材料板块既包括华东师范大学教学团队教师的最新科研进展、相关参考文献,也有引起社会公众关注的视频资料,希望满足同学们的多样性学习需求,也希望会带来新视角、新思维、新启发。

Q4:参加课程学习收费么?

A4:学习、浏览、下载资料都是完全免费的。只有当成绩达到合格要求,需要办理电子版认证证书时,才需支付课程证书费用。

华东师范大学
9 位授课老师
柳林

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高级工程师

陈振楼

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教授

王格慧

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