《生物質能工程》課程教學大綱

—PAGE2——PAGE1— 《生物質能工程》課程教學大綱FundamentalsofBiochemistry一、課程基本信息課程名稱生物質能工程課程代碼CX125143課程性質通識課程/學科（專業(yè)）基礎課程/專業(yè)課/√專業(yè)拓展課程/文化素質教育課程/其它學分2.0總學時32理論學時32實驗學時0先修課程無機化學，有機化學，動物學，植物學后續(xù)課程生理學，病理學，微生物學,開課單位生命科學學院適用專業(yè)農(nóng)學植保質檢園藝種子植科生工設施茶學煙草食科制藥藥學資環(huán)主要教學資料選用的教材：朱新產(chǎn)，高玲主編，基礎生物化學，中國農(nóng)業(yè)出版社，2011年8月，第一版。主要參考書：趙武玲主編，《基礎生物化學》，中國農(nóng)業(yè)出版社，2009年9月,第一版。王鏡巖等主編，《生物化學》（上，下冊），高等教育出版社，2002年8月,第三版。王金勝主編，《基礎生物化學》，中國林業(yè)出版社，2006年8月，第二版。二、教學目標（一）知識目標系統(tǒng)地了解和掌握生物質能轉換技術的原理、工藝、設備及其應用。主要包括生物質能轉換技術定義及類型、生物質的直接燃燒技術、沼氣發(fā)酵工藝及戶用沼氣技術、大中型沼氣工程、燃料乙醇技術、生物質熱裂解機理及工藝、生物質快速熱裂解液化技術、生物質氣化技術、生物質壓縮成型技術、生物質制氫技術、生物柴油技術、生物質超臨界水處理制氫技術、能源生態(tài)模式與生物質能項目技術經(jīng)濟評價等內(nèi)容，以期能對我國生物質能源的科研與開發(fā)產(chǎn)生有益的影響。（二）能力目標通過本課程的學習，能綜合運用所學的基本知識解決生物質能科研與開發(fā)中的實際問題。（三）素質目標在深入理解生物質能基本概念的基礎上，通過對本課程的理論學習，形成較為完整的生物質能知識體系的框架，并將知識靈活運用至后續(xù)的課程中，培養(yǎng)其認真、嚴謹?shù)囊阅茉吹囊暯抢斫馍镔|的素質和能力。三、基本要求（一）了解1、蛋白質一級結構測定的原理。2、了解真核生物蛋白質和核酸生物合成的過程。3、了解不飽和脂肪酸的生物合成的過程。4、了解個別氨基酸的生物合成途徑。5、了解RNA復制、基因工程。（二）理解1、理解氨基酸脫氧化脫氨基、聯(lián)合脫氨基、脫羧基作用。2、ATP合成的機制。3、理解別構酶、共價修飾酶和同工酶的概念。4、理解生物代謝調控的機制和途徑。（三）掌握1、掌握蛋白質、核酸等生物大分子的組成、結構和性質。2、掌握酶的催化特性、影響酶促反應速度的因素、作用機理，輔基、輔酶與維生素構成之間的關系。3、掌握呼吸鏈的組成及其作用機理。4、掌握糖、脂肪、蛋白質生物合成和降解的途徑以及相互轉化的機制。5、掌握DNA復制的基本過程以及逆轉錄、RNA的轉錄及其加工。四、教學內(nèi)容與學時分配第一章緒論第一節(jié)生物質能的概念與資源知識點：一、生物質能的概念二、光合作用與生物質能三、生物質的種類和資源第二節(jié)生物質能轉換技術定義及類型一、生物質能轉換技術定義二、生物質能轉換技術類型建議教學方式：講授。第二章生物質的直接燃燒技術第一節(jié)生物質的特性知識點：1.生物質的成分與化學特性2.生物質的物理特性第二節(jié)秸稈與薪柴知識點：1.秸稈與薪柴的性質2.秸稈與薪柴的資源量計算第三節(jié)生物質的燃燒機理與方式知識點：1.燃燒的基本類型2.生物質的燃燒過程3.燃燒要素4.影響燃燒速度的因素建議教學方式：講授。第三章沼氣發(fā)酵工藝及戶用沼氣技術第一節(jié)沼氣技術發(fā)展現(xiàn)狀第二節(jié)沼氣發(fā)酵的原理知識點：1.甲烷的性質2.沼氣發(fā)酵原理3.沼氣發(fā)酵原料第三節(jié)沼氣發(fā)酵的工藝條件知識點：1.嚴格的厭氧環(huán)境2.溫度3.pH值4.接種物5.發(fā)酵原料6.攪拌7.沼氣池的有機負荷8.壓力9.添加劑和抑制劑第四節(jié)沼氣發(fā)酵的工藝類型知識點：1.以發(fā)酵溫度劃分2.以進料方式劃分3.按發(fā)酵階段劃分4.按發(fā)酵級差劃分5.按發(fā)酵含量劃分6.以料液流動方式劃分第五節(jié)水壓式沼氣池的構造及工作原理知識點：1.水壓式沼氣池的構造2.水壓式沼氣池的工作原理建議教學方式：講授。第四章大中型沼氣工程第一節(jié)大中型沼氣工程的定義及發(fā)展現(xiàn)狀知識點：1.大中型沼氣工程定義2.大中型沼氣工程的分類3.大中型沼氣工程的發(fā)展現(xiàn)狀第二節(jié)大中型沼氣工程厭氧消化器知識點：1.分類依據(jù)2.厭氧消化器類別第三節(jié)厭氧消化工藝參數(shù)第四節(jié)沼氣工程的設計知識點：1.大中型沼氣工程設計內(nèi)容與要求2.沼氣發(fā)酵消化器設計第五節(jié)沼氣工程的施工知識點：1.施工準備2.施工質量控制與安全要求3.施工驗收第六節(jié)沼氣的凈化和儲存知識點：1.沼氣脫水2.沼氣脫硫3.沼氣儲存4.輸氣系統(tǒng)的設計第七節(jié)沼氣的輸配知識點：1.輸氣管道的設計2.室內(nèi)管道的安裝3.室外沼氣管道的布置第八節(jié)大中型沼氣工程實例建議教學方式：講授。第五章燃料乙醇技術第一節(jié)燃料乙醇技術的發(fā)展概況知識點：1.燃料乙醇的定義和性質2.燃料乙醇技術發(fā)展現(xiàn)狀第二節(jié)燃料乙醇的生產(chǎn)原料知識點：1.生產(chǎn)燃料乙醇的淀粉類生物質原料2.生產(chǎn)燃料乙醇的糖類生物質原料3.生產(chǎn)燃料乙醇的木質纖維素類原料第三節(jié)乙醇發(fā)酵機理知識點：1.生物質原料乙醇生產(chǎn)過程2.酵母菌乙醇發(fā)酵的代謝途徑及副產(chǎn)物3.乙醇發(fā)酵過程4.乙醇生產(chǎn)過程常用的技術指標第四節(jié)乙醇發(fā)酵微生物知識點：1.乙醇發(fā)酵微生物的性能2.乙醇生產(chǎn)常用的酵母菌菌株3.能進行乙醇發(fā)酵的細菌4.乙醇發(fā)酵菌的選育及基因工程菌的構建第五節(jié)乙醇蒸餾脫水的原理及工藝流程知識點：1.乙醇蒸餾、脫水原理2.乙醇蒸餾脫水工藝流程第六節(jié)糖類原料乙醇發(fā)酵工藝與實例知識點：1.原料預處理工藝2.糖液的滅菌工藝3.糖類原料乙醇發(fā)酵工藝4.糖類原料乙醇發(fā)酵實例第七節(jié)淀粉類原料乙醇發(fā)酵工藝與實例知識點：1.淀粉類原料預處理2.乙醇酵母的擴增培養(yǎng)3.淀粉質原料乙醇發(fā)酵工藝類型第八節(jié)纖維素類原料水解工藝技術與實例知識點：1.纖維素類原料水解機理2.纖維素類生物質原料水解工藝技術3.玉米秸稈制燃料乙醇工藝案例4.木屑制取燃料乙醇工藝案例建議教學方式：講授。第六章生物質熱裂解機理及工藝第一節(jié)生物質熱裂解機理知識點：1.生物質熱裂解的概念2.生物質熱裂解反應機理第二節(jié)生物質熱裂解反應動力學研究知識點：1.概述2.生物質熱裂解反應動力學研究試驗第三節(jié)生物質熱裂解工藝類型及影響因素知識點：1.生物質熱裂解工藝類型2.影響生物質熱裂解過程及產(chǎn)物組成的因素3.生物質熱裂解液化技術的工藝流程4.生物質熱裂解液化技術研究及開發(fā)現(xiàn)狀5.生物質熱裂解液化反應器的類型第四節(jié)典型生物質熱裂解液化裝置知識點：1.旋轉錐反應器生物質閃速熱裂解液化裝置2.流化床反應器生物質閃速熱裂解液化裝置第五節(jié)生物油的特性知識點：1.生物油組成成分2.生物油的典型特性3.生物油的精制第六節(jié)生物油的應用知識點：1.概述2.生物油用于燃燒3.渦輪機發(fā)電4.生物油作為柴油機代用燃料5.生物油制取化學品6.生物油制取黏合劑7.農(nóng)業(yè)廢棄物熱裂解循環(huán)利用制取緩釋肥8.不可冷凝氣體及木炭的應用建議教學方式：講授。第七章生物質快速熱裂解液化技術第一節(jié)生物質快速熱裂解揮發(fā)特性知識點：1.概述2.快速熱解動力學研究小型裝置的研究現(xiàn)狀及特點3.生物質熱解模型的研究概況4.采用改進的層流爐對生物質熱解揮發(fā)特性及反應動力學進行的研究建議教學方式：講授。第八章生物質氣化技術第九章生物質壓縮成型技術第十章生物質制氫技術第十一章生物柴油技術第十二章生物質超臨界水處理制氫技術第十三章能源生態(tài)模式與生物質能項目技術經(jīng)濟評價五、考核方式及成績評定理論課程考核方式平時成績：√習題作業(yè)/課堂小測驗/√課堂提問/√課堂討論/√課外作業(yè)/課程論文/√其他；結課后考試：√閉卷/開卷/其他；成績構成：考勤10%/平時20%/考試70%。六、育人案例（一）育人案例一陳春林：背父上學。陳春林，1997年出生于廣西鐘山縣清塘鎮(zhèn)英家村，父母皆農(nóng)民。9歲時，陳春林母親突發(fā)腦溢血離世，沒過多久，父親突發(fā)腦梗噻偏癱在床。姐弟兩不得不休學一年照顧父親，后來弟弟外出打工，陳春林留下照顧住院的父親。新學年開學，每天清晨6點，她要照顧父親起床洗漱，還要喂飯喂水，端屎端尿，搓背按摩，安頓好父親后自己再趕到教室學習。中午、晚上也是如此。2015中考，陳春林以七科全A+的優(yōu)異成績考上廣西示范性高中——賀州高級中學。陳春林在拿到錄取通知書后，決定再背上父親，繼續(xù)自己的高中求學生涯。陳春林所體現(xiàn)出來的感人精神激勵著一代年輕人用自己的靈魂，向時代傳遞活著的涵義。育人案例二洪戰(zhàn)輝：帶著撿來的妹妹求學12年洪戰(zhàn)輝，從河南省西華縣考入懷化學院經(jīng)濟管理系，而那位小女孩和洪戰(zhàn)輝并沒有血緣關系，是犯有間歇性精神病的父親撿來的棄嬰。由于母親離家出走，這位撿來的妹妹，由他一手帶大。從洪戰(zhàn)輝讀高中時，他就一直把妹妹帶在身邊，一邊讀書一邊照顧年幼的妹妹，靠做點小生意和打零工來維持生活，如今已經(jīng)照顧了12年。通過此案例，教育學生要珍惜自己的優(yōu)越環(huán)境條件和衣食無憂的