《新能源与可再生能源》课程教学大纲.doc

新能源与可再生能源课程教学大纲课程名称：新能源与可再生能源 课程代码：0100690 课程类型：选修课 学 分：3分 总学时：48课时 理论学时： 48 课时 先修课程：物理、化学、生物知识 适用专业:全校学生 一、课程性质、目的和任务新能源与可再生能源课程是集各种新能源技术、环境保护和能源危机教育于一体的综合性课程。使学生了解新能源利用技术的发展现状及未来发展趋势，结合自己专业知识理解原理、技术、工艺流程；在学习的同时，对学生进行环境保护、能源危机的教育，传播科学的发展理念，增强学生的环保、节能和利用新能源的意识；开阔学生的视野，激发学生学习的兴趣。新能源行业发展迅速，需要大量高级技术人才，为各专业学生提供广阔的发展空间，增加学生选择职业的范围。一方面，一部分通过开设这门课，加深对当前能源现状、新能源发展现状以及未来发展前景的认识，根据自己所学专业，以及兴趣，制定合理学习规划，在各种新能源技术中寻找兴趣点，加强学习，做出成绩；另一方面，另一部分学生通过学习，加深新能源技术优越性的认识，积极宣传利用新能源技术，对周围的人起到示范的作用。因此，新能源与可再生能源这门课不论是对自己的职业发展，还是对以后的生活都会有帮助。通过本课让学生全面了解新能源的各个领域，理解并掌握基本的新能源基本知识，掌握新能源的重要技术，把学习新能源知识与学生的专业知识联系起来，学用结合；以及提高学生的环保意识、能源危机意识和创新意识。二、教学基本要求1、知识、能力、素质的基本要求：本课程要向学生介绍新能源及其应用技术：太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能、天然气水合物、洁净煤技术以及新能源与可持续发展。通过本课程的学习，要逐步培养学生以下几方面的能力：发现问题，并利用所学知识解决实际问题的能力；初步的抽象概括能力、自主学习能力以及一定的逻辑推理能力；针对新能源技术原理的介绍，激发学生的创新意识，培养学生创新能力。新能源领域涉及多方面的知识，所学专业知识可以得到用武之地。有能力的学生可以根据自己所学的技术知识，作出一些小发明、小创作。学生的知识面可以得到拓展。2、教学模式基本要求：（1）用“直观教学法”介绍各种新能源技术新能源与可再生能源的教学过程中，对新能源产品以及技术的介绍仅通过板书，不能完全使学生理解掌握，通过多媒体技术，利用当今便利的网络资源，搜索有用的图片资料及视频资料，引入课堂，这样可以使学生得到真实的感受，印象深刻。这样也可避免因实习教学资源限制而缺乏实践环节的体验，通过观看视频，就可以对一些生产的环节留下深刻印象。如学生在观看薄膜太阳能电池生产的视频后，就加深了学生对太阳能电池的生产技术了解，如果学生以后有机会去太阳能电池生产厂工作的话，也会感到不陌生。（2） 注重“因材施教” 新能源与可再生能源横跨多个学科领域，内容丰富，当然选修这门课的学生也是各个专业都有，那么，学生有不同的专长和爱好，针对不同的学生提出不同的问题，引导学生把自己感兴趣的知识学习的更深刻。如：机电、自动化、电子专业的学习太阳能电池技术时比较容易理解，让他们课下去查直流电如何变成交流电，如何实现并网发电等一些更深方面的问题。（3） 启发性教学在教学过程中，提出问题，循循善诱，解决问题，让学生感受利用已有知识解决问题的无限乐趣。如新能源技术中有些仅仅是利用一些简单的物理规律，却得到了意想不到的效果，这增添了学生学习的乐趣。（4）“自学”有些介绍性内容，容易理解，先提出一些问题，让学生带着问题去自学，培养学生学习的主动性，增强学生自学能力。除采用以上几种模式以外，针对课程的不同内容，灵活采取不同的教学模式，如采用讨论、对比、总结等模式，目的是让学生参与到教学中来，积极思考，提高教学效率。三、教学内容及要求：第一章 绪论教学内容 了解有关能源的基本概念，理解能源的分类。掌握各种新能源的内容。理解传统能源需求对环境造成的巨大影响。了解各国新能源发展状况，深刻理解能源危机以及发展新能源的重要意义。重点难点重点：掌握各种新能源。难点：能源危机以及环保危机教法建议及说明 从常规能源、经济、环境的关系强调研究新能源的重要性； 对每种新能源作详细介绍，使学生明白以后学习重点； 通过宣传视频、图片，使学生对环境破坏、生态恶化、能源危机加深印象，培养节能意识，以及宣传和积极使用新能源技术。第二章 太阳能 教学内容 了解太阳能；理解和掌握太阳能光热利用、光电转换；了解其它形式太阳能的利用；了解太阳能利用的影响因素。 重点难点重点：太阳能光热利用、光电转换。难点：太阳能热利用技术；太阳能光伏电池原理，制作光伏发电池的材料。 教法建议及说明除对教材中，光热利用技术，太阳能电池技术做重点讲解外，参阅其他参考书，对太阳能电池的内容进行补充。搜索相关的图片，视频补充到教学中去，增强学生直觉体验。另外，把最新科技成果和行业发展状况也要给学生做必要的讲解。第三章 风能教学内容了解风能概况及风况，掌握风能资源的状况，理解风力发电机原理，掌握风能价值，了解世界风能市场，风能对环境的影响，以及中国风能发展预测。重点难点重点：风能的特点；风能资源，风力发电机，风能价值。 难点：风力发电机原理。教法建议及说明风能是新能源中的重要组成部分，风能发电越来越受重视，课本对其介绍简单，补充风机技术的一些课外资料。第四章 地热能教学内容了解地热能概况，掌握地球内部构造，地热能来源，了解地球资源，理解并掌握地热能利用及其制约因素，了解中国地热能发展现状和发展趋势。 重点难点重点：地热能来源，地热能利用，地热发电技术难点：地热资源评估方法，地热发电技术教法建议及说明课堂讲解与学生自学相结合，课本内容与实际例子相结合，向学生介绍前沿技术，还有目前国内外地热行业最新进展。第五章 海洋能教学内容了解有关海洋的知识，掌握海洋能的内涵，理解并掌握海洋能利用技术，了解海洋能发电的趋势，了解大官坂潮汐电站。重点难点重点：海洋能利用技术（波浪能发电，潮汐能发电，海流能发电，温差能发电，盐差能发电）难点：潮汐发电技术；盐差发电技术。教法建议及说明适当补充一些海洋方面的知识，如介绍钱塘江大潮，引导学生归纳总结所学知识。理论联系实际，鼓励学生积极思考。 第六章 生物质能教学内容理解生物质能定义，了解中国生物质资源，理解并掌握生物资源利用技术：直接燃烧，生物质燃烧发电技术，生物质热解与液化技术，生物质气化技术，沼气技术，城市生活垃圾处理。重点难点重点：生物质利用技术难点：生物质热解与液化技术，生物质气化技术，沼气技术，城市生活垃圾处理技术。教法建议及说明这章内容繁多，涉及多学科，循序渐进。让学生明确生物质资源的分类，各种生物质利用技术要详细讲解，让学生理解原理，掌握一些基本的应用技术。如秸秆气化，沼气，垃圾处理等等，这些技术具有重要的实用价值。另外搜集相关资料补充到课堂上，使教学内容丰富、生动，激发学生学习的兴趣。第七章 氢能技术教学内容了解氢气性质，氢气特点，氢气制备与储运，理解掌握氢气利用技术，了解氢气的发展前景。重点难点重点：氢气的制备与应用，燃料电池，氢气利用技术。难点：氢气制备，燃料电池原理。教法建议及说明氢能是一种非常有前景的能源，对燃料电池技术要做详细讲解，介绍一些最新技术，应用实例，使课本内容充实。第八章 核能要点：核能的特点、核聚变与核裂变；核电厂的系统组成；核电厂的运行与管理；核电厂的安全与防护；核电厂的发展趋势。难点：核电厂的系统组成、安全与防护、新型核电系统的发展趋势。教法建议及说明引入切尔诺贝利核事故、日本福岛核泄漏的实例，增强学生对核利与弊的认识，高度重视核能的安全利用。第九章 天然气水合物教学内容概述，天然气水合物的物理化学性质、资源分布、环境效益及勘探技术，天然气水合物的现状与利用趋势。重点难点重点：天然气水合物的勘探技术，开发技术。 难点：开采技术。教法建议及说明引入天然气水合物最新进展第十章 洁净煤技术教学内容了解洁净煤技术概述，了解燃煤产生大气污染，理解并掌握煤的洁净加工技术，煤的高效洁净转化技术、燃烧技术和发电技术，燃烧后除尘及粉煤灰利用技术。重点难点重点：煤炭高效洁净转化技术。难点：煤炭气化，液化；脱硫技术。教法建议及说明我国以煤炭主要能源的能源结构长时间不会改变，学习洁净煤技术具有现实意义。向学生讲清楚燃煤对空气污染的严重危害。重点讲清不同煤炭加工技术原理与方法，以及新进展。高效洁净转化技术要用到复杂的化学反应，着重方法的介绍。煤的高效洁净燃烧技术与发电技术是重点内容，对不同的脱硫技术，控制氮氧化物排放的技术，除尘技术要分别加以对比，总结。这包含一些广泛实用技术如除尘利用。另外把相关应用实例，尤其视频资料，引入课堂,增强学生的直观体验，第十一章 新能源与可持续发展教学内容可持续发展对能源的需求，能源与经济，能源与环境，能源安全，实现可持续发展的能源系统和能源政策。重点难点重点：能源与经济，能源与环境，能源与安全。难点：能源消费弹性系数；能源、经济与环境的关系。教法建议及说明让学生加强对循环经济、可持续发展等先进发展理念的认识，树立科学发展观思想。四、学时分配序 号课 程 内 容教 学 时 数讲授习题课小计1新能源与可再生能源技术概论6062太阳能6283风能2024地热能2025海洋能2246生物质能8087氢能2028核能4028天然气水合物2029洁净煤技术62810新能源与可持续发展224合 计 42648五、考核办法1、考核形式：考试（笔试，闭卷）。2、考试级别：学校。3、成绩计算：平时成绩20%、期中20%、期末60%。六、推荐教材和教学参考书教本：新能源与可再生能源李传统 主编；东南大学出版社,2005.参考书：1新能源技术及应用 高虹 张爱黎 主编。2. 可再生能源开发技术 【美】保罗·克留格尔(著) 朱红(译)，科学出版社。3. 新能源与可再生能源概论 苏亚欣 毛玉如 赵敬德 编著；化学工业出版社, 2006年3月。4. 新能源技术, 翟秀静、刘奎仁、韩庆, 化学工业出版社, 2005年9月。5. .新能源概论, 王革华, 化学工业出版社, 2006年8月。 3、考核方法基本要求：（1）考核形式：考试（笔试，闭卷）。（2）考试级别：学校。（3）成绩计算：平时成绩20%、期中20%、期末60%。 制定：张朝民 审定：于全训 批准：刘忠利