《新能源科學與工程概論》課程教學大綱課程名稱：新能源科學與工程概論（中文）IntroductiontoNewEnergyScienceandEngineering（英文）課程編號：020060080課程性質：?必修□選修課程類別：□通識課程?專業課程□實踐教學適用專業：新能源科學與工程課程學時：總學時32，其中理論32、實驗0課程學分：2應開課學期：第三學期先修課程：新能源科學與工程專業導論任課學院、系部：能源科學與工程學院新能源科學與工程系一、課程簡介《新能源科學與工程概論》是新能源科學與工程專業學生的專業核心課。該課程課程內容豐富，主要包括：新能源勘查、開發、轉化和綜合利用等方面的基本原理、基本技術、基本工藝及前沿進展，同時介紹國家的新能源發展政策。新能科學與工程概論學習主要包括：太陽能、生物質能、風能、水能、海洋能、地熱能、核能、氫能等主要新能源形式的勘查、開發、轉化和綜合利用，重點講解太陽能、風能、生物質能和地熱能，使學生獲得較為寬廣的新能源科學技術知識，能夠提出工程問題的關鍵理論問題和技術難題，善于利用文獻資料及團隊技能開展初步科學研究與技術攻關。二、課程教學的目標及與畢業要求的關系（一）課程目標課程總目標：使學生能夠理解開發新能源的必要性和緊迫性，掌握新能源勘查、開發、轉化和綜合利用等方面的基本原理、基本技術和基本工藝；了解新能源開發的人文社會環境及國家相關政策支持、管理制度、法律等；培養學生建立低碳消費意識。課程目標1：使學生能夠理解開發新能源來替代化石能源的必要性和緊迫性，掌握新能源勘查、開發、轉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、科學發展觀、生態環境保護等思政元素。課程目標2：熟悉新能源勘查、開發及綜合利用的工藝流程，制定技術方案和管理措施；能夠提出工程問題的關鍵理論問題和技術難題，善于利用文獻資料及團隊技能開展初步科學研究與技術攻關，科學發展觀、工匠精神、科學精神、工作規范、敬業精神、生態環境保護等思政元素。課程目標3：了解新能源的可持續性發展和社會節能減排、綠色環保的重要意義及相關政策支持、管理制度、法律等。融入鉆研精神、敬業精神、責任擔當、道路自信、理論自信、制度自信等思政元素，開展以天下興亡、匹夫有責為重點的家國情懷教育、崇德向善的道德追求。（二）課程目標與畢業要求的對應關系本課程目標支持的主要畢業要求如下表：課程目標畢業要求1.使學生能夠理解開發新能源來替代化石能源的必要性和緊迫性，掌握新能源勘查、開發、轉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、科學發展觀、生態環境保護等思政元素。畢業要求3，設計/開發解決方案：能夠熟悉新能源勘查、開發及綜合利用的工藝流程，制定技術方案和管理措施，能夠結合生產實踐體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。畢業要求4：研究，能夠基于科學原理與方法，結合具體生產實踐，分析、解決新能源勘查和開發利用中的技術問題。能夠正確認識行業發展現狀和趨勢，具備文獻信息提煉、歸納能力。能夠提出工程問題的關鍵理論問題和技術難題，善于利用文獻資料及團隊技能開展初步科學研究與技術攻關。2.熟悉新能源勘查、開發及綜合利用的工藝流程，制定技術方案和管理措施；能夠提出工程問題的關鍵理論問題和技術難題，善于利用文獻資料及團隊技能開展初步科學研究與技術攻關，科學發展觀、工匠精神、科學精神、工作規范、敬業精神、生態環境保護等思政元素。畢業要求3，設計/開發解決方案：能夠熟悉新能源勘查、開發及綜合利用的工藝流程，制定技術方案和管理措施，能夠結合生產實踐體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。畢業要求4：研究，能夠基于科學原理與方法，結合具體生產實踐，分析、解決新能源勘查和開發利用中的技術問題。能夠正確認識行業發展現狀和趨勢，具備文獻信息提煉、歸納能力。能夠提出工程問題的關鍵理論問題和技術難題，善于利用文獻資料及團隊技能開展初步科學研究與技術攻關。3.了解新能源的可持續性發展和社會節能減排、綠色環保的重要意義及相關政策支持、管理制度、法律等。融入鉆研精神、敬業精神、責任擔當、道路自信、理論自信、制度自信等思政元素，開展以天下興亡、匹夫有責為重點的家國情懷教育、崇德向善的道德追求。畢業要求3，設計/開發解決方案：能夠熟悉新能源勘查、開發及綜合利用的工藝流程，制定技術方案和管理措施，能夠結合生產實踐體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。三、課程教學的基本內容及教學安排（一）課程教學的內容及學時安排知識單元知識點學時數課程目標線下授課線上授課實驗/實踐1.緒論知識點1.1：能源含義、分類及發展現狀；知識點1.2：新能源的分類及其發展；知識點1.3：新能源利用發展現狀和趨勢。200課程目標32.太陽能知識點2.1：太陽能傳熱理論；知識點2.2：太陽能供暖技術；知識點2.3：太陽能光伏發電技術；知識點2.4：太陽能熱發電技術；知識點2.5：太陽能利用發展現狀和趨勢。600課程目標1、23.生物質能知識點3.1：生物質能開發和能量轉化技術；知識點3.2：生物質能熱化學轉化技術；知識點3.3：生物質能生物轉化技術；知識點3.4：生物質能發電技術；知識點3.5：生物質能利用發展現狀和趨勢。400課程目標1、24.風能知識點4.1：風能利用原理；知識點4.2：風力發電技術；知識點4.3：風能存儲；知識點4.4：風能利用發展現狀和趨勢。400課程目標1、25.水能知識點5.1：水能開發利用原理；知識點5.2：徑流調節與水能計算；知識點5.3：水力發電技術；知識點5.4：水能利用發展現狀和趨勢。400課程目標1、26.海洋能知識點6.1海洋能的開發技術；知識點6.2潮汐能發電技術；知識點6.3波浪能發電技術；知識點6.4鹽差能發電技術；知識點6.5：海洋能利用發展現狀和趨勢。400課程目標1、27.地熱能知識點7.1：地熱能的分類及分布；知識點7.2：地熱能的開發及應用；知識點7.3：地熱能利用發展現狀和趨勢。200課程目標1、28.核能知識點8.1：原子核物理基礎；知識點8.2：核反應堆及核燃料；知識點8.3：核能利用技術；知識點8.4:核廢物處理與核安全；知識點8.5：核能利用發展現狀和趨勢。200課程目標1、29.氫能知識點9.1：氫的制備方法和儲運；知識點9.2：氫能應用技術；知識點9.3：氫能安全；知識點9.4：氫能利用發展現狀和趨勢。400課程目標1、2合計3200四、本課程與其他課程的聯系《新能源科學與工程概論》銜接《新能源科學與工程專業導論》，《新能源科學與工程專業導論》講授了新能源的可持續發展及利用、新能源家族、新能源專業培養的素養、新能源產業及崗位等。《新能源科學與工程概論》在此基礎上，較為詳細的講解了太陽能、生物質能、風能、水能、海洋能、地熱能、核能、氫能等主要新能源形式的勘查、開發、轉化和綜合利用，重點講解太陽能、風能、生物質能和地熱能。《新能源科學與工程概論》是后續《新能源勘查方法與技術》、《傳熱學》、《地熱學》、《鉆完井工程》、《地熱開發理論與技術》、《新能源轉化與利用》、《儲能原理與技術》等課程。五、教材與其他教學資源（含教學參考書或在線資源）（一）建議教材[1]楊天華.新能源概論[M].普通高等教育“十三五”規劃教材，化學工業出版社，2020.[2]袁吉仁.新能源技術概論[M].高等教育新能源類”十三五“規劃教材，科學出版社，2019.（二）其他教學資源[1]馮飛.新能源技術與應用概論[M].化學工業出版社，2016.[2]王革華.新能源概論（第2版）[M].化學工業出版社，2012.[3]智慧樹：新能源概論/courseHome/1000008589[4]學堂在線：太陽能利用原理與技術/course/cqu08051002703/12425470[5]智慧樹：核能在核電、武器、動力中的應用/live/vod_room.html?liveId=10679421[6]智慧樹：生活中的新能源-生物質能源/courseHome/1000009316[7]中國大學MOOC:儲能原理與技術/course/FJNU-1206412806六、教學方法與學習建議（一）授課方式以學生為中心，采用“講師講解+案例教學法+啟發研討法+任務驅動法+多媒體導入+分組討論”等每次課堂不少于3種的自由組合授課方式。鼓勵學生通過閱讀參考文獻、撰寫課程論文、開展課堂討論來與專業課相聯系，注重理論知識的專業應用。通過課后布置適量思考題、練習題，引導學生自學，使學生深入理解基本原理和概念，提高分析和解決問題的能力。（二）重點（1）太陽能、風能、生物質能、地熱能利用的基本原理；（2）太陽能、風能、生物質能、地熱能利用的方法及其工藝流程。（三）難點（1）太陽能、風能、生物質能、地熱能利用的基本原理與具體工藝的結合。（四）后續自主學習建議（1）認真學習教材，新能源概論，普通高等教育“十三五”規劃教材，楊天華，化學工業出版社，2020年3月，積極在CNKI查閱相關新能源的相應學習資料。（2）課后可觀看由任課老師的提供的在線課程教學資源，加深對所學內容的理解。（3）認真進行復習，觀看由任課教師提供的PPT及相應的視頻資源。（4）在完成教師作業的基礎上，認真思考，積極創新，在新能源開發利用方面提出自己的見解和思路。七、課程考核及成績評定方式（一）課程考核考核方法：總成績滿分100分，包括：平時考核、過程考核和期末考試三部分。平時考核主要為考勤，占總成績的10%；過程考核主要包括作業、課堂提問回答、師生互動、小組討論等環節內容，占總成績的30%；期末考試為閉卷考試，占總成績的60%。平時考核100分，占總成績的10%：出勤考核3次以上，每次出勤100分，缺席0分，按平均成績計入過程考核；缺勤3次及以上，不得參加期末考試。過程考核100分，占總成績30%：作業3次以上，每次成績100分，每位學生課堂提問回答、師生互動、小組討論2次以上，每次成績100分，根據學生的作業情況及互動回答等情況，給出對應的分數，折合至平時考核100分內。期末考試100分，占總成績60%：閉卷考試。（二）課程目標與考核內容的關系課程具體目標與知識單元和考試內容的關系如下：課程目標知識單元考試內容1.使學生能夠理解開發新能源來替代化石能源的必要性和緊迫性，掌握新能源勘查、開發、轉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、科學發展觀、生態環境保護等思政元素。1.太陽能2.生物質能3.風能4.水能5.海洋能6.地熱能7.核能8.氫能考核知識點：能源的定義；我國能源存在的問題及解決辦法；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；太陽高度角和方位角的定義和計算；影響太陽能電池的轉化效率；太陽能儲熱的方式與原理；生物質的來源及特點；沼氣發酵的原理；風和風能的特點和資源情況；風力發電機的工作原理；徑流調節、興利調節和洪水調節；調節周期、補償調節和反調節；水力發電的優點；海洋能按蘊藏形式；地熱能資源特性；海洋能雙庫單向潮汐發電的原理和特點；地熱能資源形式；核能的定義；氫氣的化學性質；常見的工業制氫方法和特點；煤炭氣化制氫的原理。考核要求：了解新能源發展的必要性和緊迫性；掌握太陽能、生物質能、風能、水能、海洋能、地熱能、氫能等能源開發利用的基本定義、特點和原理。2.熟悉新能源勘查、開發及綜合利用的工藝流程，制定技術方案和管理措施；能夠提出工程問題的關鍵理論問題和技術難題，善于利用文獻資料及團隊技能開展初步科學研究與技術攻關，科學發展觀、工匠精神、科學精神、工作規范、敬業精神、生態環境保護等思政元素。1.太陽能2.生物質能3.風能4.水能5.海洋能6.地熱能7.核能8.氫能考核知識點：被動式太陽房的主要形式及各自特點；外墻外保溫墻體的主要優點；被動式太陽房的重要形式及各自特點；太陽能光伏發電的優點；太陽能熱水器的組成結構及各自的作用；太陽能集熱器的熱損失產生原因；光伏發電系統容易遭受雷擊的主要部位、防護措施及防護原理；生物質能轉化利用的主要途徑；生物質燃燒技術及其特點；生物質直接燃燒過程階段；生物質熱解技術特點及常見的工藝過程；按照氣化劑的不同，生物質氣化技術分類；沼氣發酵的工藝條件；利用生物質生產乙醇方法及工藝流程；風力發電機系統組成現狀與發展趨勢；制約風能產業的因素；風力發電系統的組成；水能開發方式與水電站基本類型；水力發電系統的基本構成；水電站的水工建筑物；潮汐電站類型；波浪能發電系統中，水流的能量轉化為電力的步驟；浪發電類型；地熱發電工藝類型；我國地熱供暖的方式；核反應堆的定義、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；常見的核電站反應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措施；氫氣的儲存方式及特點；氫能在現代工業中的應用；氫能燃料電池的分類、工作原理、特點。考核要求：熟悉太陽能、生物質能、風能、水能、海洋能、地熱能、氫能等開發利用的類型；掌握太陽能、生物質能、風能、水能、海洋能、地熱能、氫能、核能等開發技術流程和工藝特點；明白新能源發展過程中的存在的問題，并能查閱文獻開展相關科學研究，提出解決思路。3.了解新能源的可持續性發展和社會節能減排、綠色環保的重要意義及相關政策支持、管理制度、法律等。融入鉆研精神、敬業精神、責任擔當、道路自信、理論自信、制度自信等思政元素，開展以天下興亡、匹夫有責為重點的家國情懷教育、崇德向善的道德追求。1.概論2.太