《新能源科學(xué)與工程概論》課程教學(xué)大綱課程名稱：新能源科學(xué)與工程概論（中文）IntroductiontoNewEnergyScienceandEngineering（英文）課程編號(hào)：020060080課程性質(zhì)：?必修□選修課程類別：□通識(shí)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(shí)：總學(xué)時(shí)32，其中理論32、實(shí)驗(yàn)0課程學(xué)分：2應(yīng)開課學(xué)期：第三學(xué)期先修課程：新能源科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論任課學(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(jiǎn)介《新能源科學(xué)與工程概論》是新能源科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)核心課。該課程課程內(nèi)容豐富，主要包括：新能源勘查、開發(fā)、轉(zhuǎn)化和綜合利用等方面的基本原理、基本技術(shù)、基本工藝及前沿進(jìn)展，同時(shí)介紹國(guó)家的新能源發(fā)展政策。新能科學(xué)與工程概論學(xué)習(xí)主要包括：太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮?、核能、氫能等主要新能源形式的勘查、開發(fā)、轉(zhuǎn)化和綜合利用，重點(diǎn)講解太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能和地?zé)崮?，使學(xué)生獲得較為寬廣的新能源科學(xué)技術(shù)知識(shí)，能夠提出工程問(wèn)題的關(guān)鍵理論問(wèn)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)。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)：使學(xué)生能夠理解開發(fā)新能源的必要性和緊迫性，掌握新能源勘查、開發(fā)、轉(zhuǎn)化和綜合利用等方面的基本原理、基本技術(shù)和基本工藝；了解新能源開發(fā)的人文社會(huì)環(huán)境及國(guó)家相關(guān)政策支持、管理制度、法律等；培養(yǎng)學(xué)生建立低碳消費(fèi)意識(shí)。課程目標(biāo)1：使學(xué)生能夠理解開發(fā)新能源來(lái)替代化石能源的必要性和緊迫性，掌握新能源勘查、開發(fā)、轉(zhuǎn)化和綜合利用等方面的基本原理，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)2：熟悉新能源勘查、開發(fā)及綜合利用的工藝流程，制定技術(shù)方案和管理措施；能夠提出工程問(wèn)題的關(guān)鍵理論問(wèn)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)，科學(xué)發(fā)展觀、工匠精神、科學(xué)精神、工作規(guī)范、敬業(yè)精神、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。課程目標(biāo)3：了解新能源的可持續(xù)性發(fā)展和社會(huì)節(jié)能減排、綠色環(huán)保的重要意義及相關(guān)政策支持、管理制度、法律等。融入鉆研精神、敬業(yè)精神、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、道路自信、理論自信、制度自信等思政元素，開展以天下興亡、匹夫有責(zé)為重點(diǎn)的家國(guó)情懷教育、崇德向善的道德追求。（二）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)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.使學(xué)生能夠理解開發(fā)新能源來(lái)替代化石能源的必要性和緊迫性，掌握新能源勘查、開發(fā)、轉(zhuǎn)化和綜合利用等方面的基本原理，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3，設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠熟悉新能源勘查、開發(fā)及綜合利用的工藝流程，制定技術(shù)方案和管理措施，能夠結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。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(wèn)題。能夠正確認(rèn)識(shí)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，具備文獻(xiàn)信息提煉、歸納能力。能夠提出工程問(wèn)題的關(guān)鍵理論問(wèn)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)。2.熟悉新能源勘查、開發(fā)及綜合利用的工藝流程，制定技術(shù)方案和管理措施；能夠提出工程問(wèn)題的關(guān)鍵理論問(wèn)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)，科學(xué)發(fā)展觀、工匠精神、科學(xué)精神、工作規(guī)范、敬業(yè)精神、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。畢業(yè)要求3，設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠熟悉新能源勘查、開發(fā)及綜合利用的工藝流程，制定技術(shù)方案和管理措施，能夠結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。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(wèn)題。能夠正確認(rèn)識(shí)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，具備文獻(xiàn)信息提煉、歸納能力。能夠提出工程問(wèn)題的關(guān)鍵理論問(wèn)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.了解新能源的可持續(xù)性發(fā)展和社會(huì)節(jié)能減排、綠色環(huán)保的重要意義及相關(guān)政策支持、管理制度、法律等。融入鉆研精神、敬業(yè)精神、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、道路自信、理論自信、制度自信等思政元素，開展以天下興亡、匹夫有責(zé)為重點(diǎn)的家國(guó)情懷教育、崇德向善的道德追求。畢業(yè)要求3，設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠熟悉新能源勘查、開發(fā)及綜合利用的工藝流程，制定技術(shù)方案和管理措施，能夠結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。三、課程教學(xué)的基本內(nèi)容及教學(xué)安排（一）課程教學(xué)的內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排知識(shí)單元知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)數(shù)課程目標(biāo)線下授課線上授課實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐1.緒論知識(shí)點(diǎn)1.1：能源含義、分類及發(fā)展現(xiàn)狀；知識(shí)點(diǎn)1.2：新能源的分類及其發(fā)展；知識(shí)點(diǎn)1.3：新能源利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。200課程目標(biāo)32.太陽(yáng)能知識(shí)點(diǎn)2.1：太陽(yáng)能傳熱理論；知識(shí)點(diǎn)2.2：太陽(yáng)能供暖技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)2.3：太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)2.4：太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)2.5：太陽(yáng)能利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。600課程目標(biāo)1、23.生物質(zhì)能知識(shí)點(diǎn)3.1：生物質(zhì)能開發(fā)和能量轉(zhuǎn)化技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)3.2：生物質(zhì)能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)3.3：生物質(zhì)能生物轉(zhuǎn)化技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)3.4：生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)3.5：生物質(zhì)能利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。400課程目標(biāo)1、24.風(fēng)能知識(shí)點(diǎn)4.1：風(fēng)能利用原理；知識(shí)點(diǎn)4.2：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)4.3：風(fēng)能存儲(chǔ)；知識(shí)點(diǎn)4.4：風(fēng)能利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。400課程目標(biāo)1、25.水能知識(shí)點(diǎn)5.1：水能開發(fā)利用原理；知識(shí)點(diǎn)5.2：徑流調(diào)節(jié)與水能計(jì)算；知識(shí)點(diǎn)5.3：水力發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)5.4：水能利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。400課程目標(biāo)1、26.海洋能知識(shí)點(diǎn)6.1海洋能的開發(fā)技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)6.2潮汐能發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)6.3波浪能發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)6.4鹽差能發(fā)電技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)6.5：海洋能利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。400課程目標(biāo)1、27.地?zé)崮苤R(shí)點(diǎn)7.1：地?zé)崮艿姆诸惣胺植?；知識(shí)點(diǎn)7.2：地?zé)崮艿拈_發(fā)及應(yīng)用；知識(shí)點(diǎn)7.3：地?zé)崮芾冒l(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。200課程目標(biāo)1、28.核能知識(shí)點(diǎn)8.1：原子核物理基礎(chǔ)；知識(shí)點(diǎn)8.2：核反應(yīng)堆及核燃料；知識(shí)點(diǎn)8.3：核能利用技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)8.4:核廢物處理與核安全；知識(shí)點(diǎn)8.5：核能利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。200課程目標(biāo)1、29.氫能知識(shí)點(diǎn)9.1：氫的制備方法和儲(chǔ)運(yùn)；知識(shí)點(diǎn)9.2：氫能應(yīng)用技術(shù)；知識(shí)點(diǎn)9.3：氫能安全；知識(shí)點(diǎn)9.4：氫能利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。400課程目標(biāo)1、2合計(jì)3200四、本課程與其他課程的聯(lián)系《新能源科學(xué)與工程概論》銜接《新能源科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論》，《新能源科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論》講授了新能源的可持續(xù)發(fā)展及利用、新能源家族、新能源專業(yè)培養(yǎng)的素養(yǎng)、新能源產(chǎn)業(yè)及崗位等?！缎履茉纯茖W(xué)與工程概論》在此基礎(chǔ)上，較為詳細(xì)的講解了太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮?、核能、氫能等主要新能源形式的勘查、開發(fā)、轉(zhuǎn)化和綜合利用，重點(diǎn)講解太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能和地?zé)崮?。《新能源科學(xué)與工程概論》是后續(xù)《新能源勘查方法與技術(shù)》、《傳熱學(xué)》、《地?zé)釋W(xué)》、《鉆完井工程》、《地?zé)衢_發(fā)理論與技術(shù)》、《新能源轉(zhuǎn)化與利用》、《儲(chǔ)能原理與技術(shù)》等課程。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[1]楊天華.新能源概論[M].普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材，化學(xué)工業(yè)出版社，2020.[2]袁吉仁.新能源技術(shù)概論[M].高等教育新能源類”十三五“規(guī)劃教材，科學(xué)出版社，2019.（二）其他教學(xué)資源[1]馮飛.新能源技術(shù)與應(yīng)用概論[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2016.[2]王革華.新能源概論（第2版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2012.[3]智慧樹：新能源概論/courseHome/1000008589[4]學(xué)堂在線：太陽(yáng)能利用原理與技術(shù)/course/cqu08051002703/12425470[5]智慧樹：核能在核電、武器、動(dòng)力中的應(yīng)用/live/vod_room.html?liveId=10679421[6]智慧樹：生活中的新能源-生物質(zhì)能源/courseHome/1000009316[7]中國(guó)大學(xué)MOOC:儲(chǔ)能原理與技術(shù)/course/FJNU-1206412806六、教學(xué)方法與學(xué)習(xí)建議（一）授課方式以學(xué)生為中心，采用“講師講解+案例教學(xué)法+啟發(fā)研討法+任務(wù)驅(qū)動(dòng)法+多媒體導(dǎo)入+分組討論”等每次課堂不少于3種的自由組合授課方式。鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)閱讀參考文獻(xiàn)、撰寫課程論文、開展課堂討論來(lái)與專業(yè)課相聯(lián)系，注重理論知識(shí)的專業(yè)應(yīng)用。通過(guò)課后布置適量思考題、練習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，使學(xué)生深入理解基本原理和概念，提高分析和解決問(wèn)題的能力。（二）重點(diǎn)（1）太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芾玫幕驹?；?）太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芾玫姆椒捌涔に嚵鞒?。（三）難點(diǎn)（1）太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芾玫幕驹砼c具體工藝的結(jié)合。（四）后續(xù)自主學(xué)習(xí)建議（1）認(rèn)真學(xué)習(xí)教材，新能源概論，普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材，楊天華，化學(xué)工業(yè)出版社，2020年3月，積極在CNKI查閱相關(guān)新能源的相應(yīng)學(xué)習(xí)資料。（2）課后可觀看由任課老師的提供的在線課程教學(xué)資源，加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。（3）認(rèn)真進(jìn)行復(fù)習(xí)，觀看由任課教師提供的PPT及相應(yīng)的視頻資源。（4）在完成教師作業(yè)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真思考，積極創(chuàng)新，在新能源開發(fā)利用方面提出自己的見(jiàn)解和思路。七、課程考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式（一）課程考核考核方法：總成績(jī)滿分100分，包括：平時(shí)考核、過(guò)程考核和期末考試三部分。平時(shí)考核主要為考勤，占總成績(jī)的10%；過(guò)程考核主要包括作業(yè)、課堂提問(wèn)回答、師生互動(dòng)、小組討論等環(huán)節(jié)內(nèi)容，占總成績(jī)的30%；期末考試為閉卷考試，占總成績(jī)的60%。平時(shí)考核100分，占總成績(jī)的10%：出勤考核3次以上，每次出勤100分，缺席0分，按平均成績(jī)計(jì)入過(guò)程考核；缺勤3次及以上，不得參加期末考試。過(guò)程考核100分，占總成績(jī)30%：作業(yè)3次以上，每次成績(jī)100分，每位學(xué)生課堂提問(wèn)回答、師生互動(dòng)、小組討論2次以上，每次成績(jī)100分，根據(jù)學(xué)生的作業(yè)情況及互動(dòng)回答等情況，給出對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)，折合至平時(shí)考核100分內(nèi)。期末考試100分，占總成績(jī)60%：閉卷考試。（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(shí)單元和考試內(nèi)容的關(guān)系如下：課程目標(biāo)知識(shí)單元考試內(nèi)容1.使學(xué)生能夠理解開發(fā)新能源來(lái)替代化石能源的必要性和緊迫性，掌握新能源勘查、開發(fā)、轉(zhuǎn)化和綜合利用等方面的基本原理，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。1.太陽(yáng)能2.生物質(zhì)能3.風(fēng)能4.水能5.海洋能6.地?zé)崮?.核能8.氫能考核知識(shí)點(diǎn)：能源的定義；我國(guó)能源存在的問(wèn)題及解決辦法；能源的分類；新能源的定義和其主要特征；新能源的具體分類方法；太陽(yáng)高度角和方位角的定義和計(jì)算；影響太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率；太陽(yáng)能儲(chǔ)熱的方式與原理；生物質(zhì)的來(lái)源及特點(diǎn)；沼氣發(fā)酵的原理；風(fēng)和風(fēng)能的特點(diǎn)和資源情況；風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理；徑流調(diào)節(jié)、興利調(diào)節(jié)和洪水調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)周期、補(bǔ)償調(diào)節(jié)和反調(diào)節(jié)；水力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)；海洋能按蘊(yùn)藏形式；地?zé)崮苜Y源特性；海洋能雙庫(kù)單向潮汐發(fā)電的原理和特點(diǎn)；地?zé)崮苜Y源形式；核能的定義；氫氣的化學(xué)性質(zhì)；常見(jiàn)的工業(yè)制氫方法和特點(diǎn)；煤炭氣化制氫的原理?？己艘螅毫私庑履茉窗l(fā)展的必要性和緊迫性；掌握太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮?、氫能等能源開發(fā)利用的基本定義、特點(diǎn)和原理。2.熟悉新能源勘查、開發(fā)及綜合利用的工藝流程，制定技術(shù)方案和管理措施；能夠提出工程問(wèn)題的關(guān)鍵理論問(wèn)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)，科學(xué)發(fā)展觀、工匠精神、科學(xué)精神、工作規(guī)范、敬業(yè)精神、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等思政元素。1.太陽(yáng)能2.生物質(zhì)能3.風(fēng)能4.水能5.海洋能6.地?zé)崮?.核能8.氫能考核知識(shí)點(diǎn)：被動(dòng)式太陽(yáng)房的主要形式及各自特點(diǎn)；外墻外保溫墻體的主要優(yōu)點(diǎn)；被動(dòng)式太陽(yáng)房的重要形式及各自特點(diǎn)；太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)；太陽(yáng)能熱水器的組成結(jié)構(gòu)及各自的作用；太陽(yáng)能集熱器的熱損失產(chǎn)生原因；光伏發(fā)電系統(tǒng)容易遭受雷擊的主要部位、防護(hù)措施及防護(hù)原理；生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用的主要途徑；生物質(zhì)燃燒技術(shù)及其特點(diǎn)；生物質(zhì)直接燃燒過(guò)程階段；生物質(zhì)熱解技術(shù)特點(diǎn)及常見(jiàn)的工藝過(guò)程；按照氣化劑的不同，生物質(zhì)氣化技術(shù)分類；沼氣發(fā)酵的工藝條件；利用生物質(zhì)生產(chǎn)乙醇方法及工藝流程；風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)；制約風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的因素；風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成；水能開發(fā)方式與水電站基本類型；水力發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成；水電站的水工建筑物；潮汐電站類型；波浪能發(fā)電系統(tǒng)中，水流的能量轉(zhuǎn)化為電力的步驟；浪發(fā)電類型；地?zé)岚l(fā)電工藝類型；我國(guó)地?zé)峁┡姆绞?；核反?yīng)堆的定義、主要用途、分類和組成；核電站存在的主要安全隱患及采取的安全措施；常見(jiàn)的核電站反應(yīng)堆類型及主要工作原理；核廢料的種類和常用的處理方法；核輻射的危害及防護(hù)措施；氫氣的儲(chǔ)存方式及特點(diǎn)；氫能在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用；氫能燃料電池的分類、工作原理、特點(diǎn)。考核要求：熟悉太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮?、氫能等開發(fā)利用的類型；掌握太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能、海洋能、地?zé)崮?、氫能、核能等開發(fā)技術(shù)流程和工藝特點(diǎn)；明白新能源發(fā)展過(guò)程中的存在的問(wèn)題，并能查閱文獻(xiàn)開展相關(guān)科學(xué)研究，提出解決思路。3.了解新能源的可持續(xù)性發(fā)展和社會(huì)節(jié)能減排、綠色環(huán)保的重要意義及相關(guān)政策支持、管理制度、法律等。融入鉆研精神、敬業(yè)精神、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、道路自信、理論自信、制度自信等思政元素，開展以天下興亡、匹夫有責(zé)為重點(diǎn)的家國(guó)情懷教育、崇德向善的道德追求。1.概論2.太