《新能源轉(zhuǎn)化與利用》課程教學(xué)大綱

《新能源轉(zhuǎn)化與利用》課程教學(xué)大綱課程名稱：新能源轉(zhuǎn)化與利用ConversionandUtilizationofNewEnergy課程編號：020060260課程性質(zhì)：必修□選修課程類別：□通識課程專業(yè)課程￡實(shí)踐教學(xué)適用專業(yè)：新能源科學(xué)與工程課程學(xué)時：總學(xué)時40，其中理論40、實(shí)驗(yàn)0課程學(xué)分：2.5應(yīng)開課學(xué)期：第六學(xué)期先修課程：新能源科學(xué)與工程概論、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)任課學(xué)院、系部：能源科學(xué)與工程學(xué)院、新能源科學(xué)與工程系一、課程簡介《新能源轉(zhuǎn)化與利用》為新能源科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)核心課，課程性質(zhì)為必修。本課程以地?zé)崮転橹?，兼顧太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能，系統(tǒng)講授新能源轉(zhuǎn)化的基本原理、基本方法和新能源利用的基本途徑，主要包括：地?zé)峁┡夹g(shù)、地?zé)岚l(fā)電技術(shù)、地?zé)峋C合利用技術(shù)、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)、地?zé)衢_發(fā)利用的環(huán)境保護(hù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)等內(nèi)容。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握新能源轉(zhuǎn)化的基本原理、基本方法和新能源利用的基本途徑，初步具備進(jìn)行新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)設(shè)計(jì)、研發(fā)和管理的能力。二、課程教學(xué)的目標(biāo)及與畢業(yè)要求的關(guān)系（一）課程目標(biāo)課程總目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，旨在讓學(xué)生掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源轉(zhuǎn)化的基本原理、基本方法和常規(guī)利用途徑，了解新能源轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向，并初步具備進(jìn)行新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)設(shè)計(jì)、研發(fā)和管理的能力，為今后從事新能源轉(zhuǎn)化與利用領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)、設(shè)備研發(fā)、技術(shù)管理以及科學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源轉(zhuǎn)化的基本原理和基本方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊?。課程目標(biāo)2：掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源利用的常規(guī)途徑和基本方法，了解新能源轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。課程目標(biāo)3：掌握新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)技術(shù)的設(shè)計(jì)原則和基本設(shè)計(jì)方法，初步具備進(jìn)行新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)工程設(shè)計(jì)、設(shè)備研發(fā)和技術(shù)管理的能力；融入工匠精神、敬業(yè)精神、科學(xué)精神等思政元素。（二）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系本課程目標(biāo)支持的主要畢業(yè)要求如下表：課程目標(biāo)畢業(yè)要求1．掌握地?zé)崮堋⑻柲?、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源轉(zhuǎn)化的基本原理和基本方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊?。畢業(yè)要求1：工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決新能源勘查、開發(fā)與綜合利用中的工程問題，具備工程科學(xué)思維和工程管理意識。2．掌握地?zé)崮堋⑻柲?、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源利用的常規(guī)途徑和基本方法，了解新能源轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理與方法，結(jié)合具體生產(chǎn)實(shí)踐，分析、解決新能源勘查和開發(fā)利用中的技術(shù)問題。能夠正確認(rèn)識行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，具備文獻(xiàn)信息提煉、歸納能力。能夠提出工程問題的關(guān)鍵理論問題和技術(shù)難題，善于利用文獻(xiàn)資料及團(tuán)隊(duì)技能開展初步科學(xué)研究與技術(shù)攻關(guān)。3．掌握新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)技術(shù)的設(shè)計(jì)原則和基本設(shè)計(jì)方法，初步具備進(jìn)行新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)工程設(shè)計(jì)、設(shè)備研發(fā)和技術(shù)管理的能力；融入工匠精神、敬業(yè)精神、科學(xué)精神等思政元素。畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具：能夠針對新能源勘查、開發(fā)及綜合利用中的問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，并掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法。三、課程教學(xué)的基本內(nèi)容及教學(xué)安排知識單元知識點(diǎn)學(xué)時數(shù)課程目標(biāo)線下授課線上授課實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐1.地?zé)峁┡夹g(shù)知識點(diǎn)1.1：概述；知識點(diǎn)1.2：供暖熱耗量的估算；知識點(diǎn)1.3：地?zé)峁┡到y(tǒng)的調(diào)峰；知識點(diǎn)1.4：地?zé)衢g接供暖系統(tǒng)；知識點(diǎn)1.5：降低地?zé)崤潘疁囟群偷責(zé)崂寐剩恢R點(diǎn)1.6：地?zé)嶂苯庸┡到y(tǒng)；知識點(diǎn)1.7：低溫地?zé)彷椛洳膳恢R點(diǎn)1.8：地?zé)釤犸L(fēng)供暖；知識點(diǎn)1.9：燃煤鍋爐供暖改為地?zé)峁┡?；知識點(diǎn)1.10：地?zé)嵘顭崴?yīng)；知識點(diǎn)1.11：井下?lián)Q熱器供熱系統(tǒng)。6課程目標(biāo)12.地?zé)岚l(fā)電技術(shù)知識點(diǎn)2.1：地?zé)岚l(fā)電的方式；知識點(diǎn)2.2：世界典型地?zé)犭娬窘榻B；知識點(diǎn)2.3：地?zé)崮芾玫闹萍s因素。4課程目標(biāo)23.地?zé)峋C合利用技術(shù)知識點(diǎn)3.1：地?zé)徂r(nóng)業(yè)利用技術(shù)；知識點(diǎn)3.2：地?zé)崴纳罴庸ぬ幚怼?課程目標(biāo)24.水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)知識點(diǎn)4.1：水源熱泵機(jī)組；知識點(diǎn)4.2：地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)；知識點(diǎn)4.3：地表水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)；知識點(diǎn)4.4：海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)；知識點(diǎn)4.5：污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)；知識點(diǎn)4.6：工程案例。6課程目標(biāo)15.土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)知識點(diǎn)5.1：土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)簡介；知識點(diǎn)5.2：現(xiàn)場調(diào)查與工程勘查；知識點(diǎn)5.3：地埋管換熱器的管材與傳熱介質(zhì)；知識點(diǎn)5.4：地埋管換熱器的布置形式；知識點(diǎn)5.5：地埋管換熱器的傳熱計(jì)算；知識點(diǎn)5.6：地埋管換熱器系統(tǒng)水力計(jì)算；知識點(diǎn)5.7：地埋管換熱器的安裝；知識點(diǎn)5.8：直接膨脹式土壤源熱泵系統(tǒng)；知識點(diǎn)5.9：案例分析。6課程目標(biāo)16.地?zé)衢_發(fā)利用的環(huán)境保護(hù)知識點(diǎn)6.1：概述；知識點(diǎn)6.2：地?zé)崃黧w開發(fā)利用對環(huán)境的影響；知識點(diǎn)6.3：地?zé)崴床煌猛镜乃|(zhì)評價；知識點(diǎn)6.4：我國的水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；知識點(diǎn)6.5：地?zé)崤潘奶幚砑霸囼?yàn)研究。4課程目標(biāo)27.太陽能發(fā)電技術(shù)知識點(diǎn)7.1太陽能發(fā)電技術(shù)發(fā)展概況；知識點(diǎn)7.2太陽能光伏發(fā)電技術(shù)；知識點(diǎn)7.3太陽能熱發(fā)電技術(shù)；知識點(diǎn)7.4太陽能發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景。4課程目標(biāo)38.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)知識點(diǎn)8.1風(fēng)與風(fēng)力資源；知識點(diǎn)8.2風(fēng)力機(jī)工作原理；知識點(diǎn)8.3風(fēng)力發(fā)電設(shè)備；知識點(diǎn)8.4風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式；知識點(diǎn)8.5風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與展望。4課程目標(biāo)39.生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)知識點(diǎn)9.1生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化與發(fā)電技術(shù)概述；知識點(diǎn)9.2生物質(zhì)熱裂解發(fā)電技術(shù)；知識點(diǎn)9.3生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀；知識點(diǎn)9.4生物質(zhì)能發(fā)電前景預(yù)測。4課程目標(biāo)3合計(jì)=SUM(ABOVE)40四、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程的先修課程為“新能源科學(xué)與工程概論”、“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)”和“流體力學(xué)”，使學(xué)生掌握新能源分類及開發(fā)概況、熱量傳遞、流體力學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識。本課程重點(diǎn)講授新能源轉(zhuǎn)化的基本原理、基本方法和新能源利用的基本途徑，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。五、教材與其他教學(xué)資源（含教學(xué)參考書或在線資源）（一）建議教材唐志偉，王景甫，張宏宇.地?zé)崮芾眉夹g(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2018.（二）其他教學(xué)資源鄭克棪，潘小平，馬鳳景，陳梓慧.地?zé)崂眉夹g(shù)[M].北京：中國電力出版社，2018.王長貴，崔容強(qiáng)，周篁.新能源發(fā)電技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2003.湯學(xué)忠.熱能轉(zhuǎn)換與利用（第2版）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.中國大學(xué)MOOC：能量轉(zhuǎn)換與利用，/course/bjut-1206621827?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_六、教學(xué)方法與學(xué)習(xí)建議授課方式：本課程秉承“以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的OBE教育理念，以課堂講授為主，綜合使用云班課、釘釘群等現(xiàn)代化工具，穿插使用參考學(xué)習(xí)成績與教學(xué)方法認(rèn)同度的合作學(xué)習(xí)小組組建方法、基于云班課的課前準(zhǔn)備方法、基于PDCA循環(huán)的應(yīng)用導(dǎo)向型-翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)方法以及基于釘釘群直播的課后跟蹤輔導(dǎo)方法，最終形成線上下協(xié)同、多平臺協(xié)作、“課前-課中-課后”全程覆蓋的一體化教學(xué)方法。通過翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、專題討論以及課后作業(yè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，構(gòu)建“線上下協(xié)同夯實(shí)理論基礎(chǔ)、翻轉(zhuǎn)課堂增進(jìn)理解與交流、案例教學(xué)提高應(yīng)用能力、專題討論激發(fā)創(chuàng)新思維、評價反饋促進(jìn)師生改進(jìn)”的多元化教學(xué)模式。重點(diǎn)：地?zé)峁┡夹g(shù)、地?zé)岚l(fā)電技術(shù)、地?zé)峋C合利用技術(shù)、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)、地?zé)衢_發(fā)利用的環(huán)境保護(hù)。難點(diǎn)：水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)。后續(xù)自主學(xué)習(xí)建議：圍繞課程所學(xué)，經(jīng)常檢索相關(guān)報道和文獻(xiàn)，持續(xù)關(guān)注新能源轉(zhuǎn)化與利用領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，了解最新科研進(jìn)展。七、課程考核及成績評定方式（一）課程考核本課程成績評定包括平時考核（平時到課率統(tǒng)計(jì)）、過程考核（隨堂問答、課堂測驗(yàn)、課后作業(yè)）和終結(jié)性評價（期末考試）三部分，其中平時成績占課程總成績的10％，過程成績占課程總成績的30％，終結(jié)性評價成績占課程總成績的60％。具體要求及評分方法如下：平時成績：出勤成績采用扣分制，每缺勤一次扣平時成績1分，每遲到或早退一次扣平時成績0.5分，無故曠課4次以上者取消本次課程成績；占總成績的10%。過程成績：課堂測驗(yàn)和課后作業(yè)要求學(xué)生必須獨(dú)立完成，未按時提交作業(yè)或作業(yè)有抄襲（雷同）現(xiàn)象的，該次作業(yè)成績按零分計(jì)；占總成績的30%。終結(jié)性評價：形式為閉卷考試，其成績占總成績的60%。（二）課程目標(biāo)與考核內(nèi)容的關(guān)系課程具體目標(biāo)與知識單元和考試內(nèi)容的關(guān)系如下：課程目標(biāo)知識單元考試內(nèi)容1．掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源轉(zhuǎn)化的基本原理和基本方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊亍?.地?zé)峁┡夹g(shù)4.水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)5.土壤耦合熱泵空調(diào)系統(tǒng)考核知識點(diǎn)：供暖熱耗量的估算；地?zé)峁┡到y(tǒng)的調(diào)峰；水源熱泵機(jī)組；地?zé)嶂苯优c間接供暖系統(tǒng)；地埋管換熱器的布置形式；地埋管換熱器的傳熱計(jì)算；地埋管換熱器系統(tǒng)水力計(jì)算?？己艘螅赫莆盏?zé)崮堋⑻柲?、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源轉(zhuǎn)化的基本原理和基本方法。2．掌握地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源利用的常規(guī)途徑和基本方法，了解新能源轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。2.地?zé)岚l(fā)電技術(shù)3.地?zé)峋C合利用技術(shù)6.地?zé)衢_發(fā)利用的環(huán)境保護(hù)考核知識點(diǎn)：地?zé)岚l(fā)電的方式；地?zé)崮芾玫闹萍s因素；地?zé)徂r(nóng)業(yè)利用技術(shù)；地?zé)崃黧w開發(fā)利用對環(huán)境的影響；地?zé)崴床煌猛镜乃|(zhì)評價；地?zé)崤潘奶幚??？己艘螅赫莆盏責(zé)崮?、太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能等新能源利用的常規(guī)途徑和基本方法，了解新能源轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)的最新研究成果及發(fā)展方向。3.掌握新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)技術(shù)的設(shè)計(jì)原則和基本設(shè)計(jì)方法