新能源科学与技术 教学大纲

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大学本科专业培养方案课程教学大纲

编 码:EP06027 Code: EP06027

课程名称:新能源科学与技术 Course Title: New Energy Science and Technology

课程类别:专业选修 Course category: Elective Course in specialty

学 分:2 Credit(s): 2

开课单位:机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical &

Vehicle Engineering

课程描述:本课程是能源与动力工程专业的专业选修课程,以工程热力学、传热学、燃烧学等为前导课程,为后续专业课程的学习打下基础。这是一门以新能源科学为介绍对象的课程,主要包括太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能、氢能以及节能技术的基础知识与应用介绍。通过本课程的教学,使学生了解全球和中国的能源现状尤其是新能源的发展现状,掌握各种新能源技术和节能技术,锻炼学生运用节能方法解决工程中实际问题的能力,为今后从事工程技术工作、科学研究及开拓新技术领域,打下坚实的基础。

Course description: This course is one of the selective courses in Specialized Education for

students who major in energy and power engineering. Led by Engineering thermodynamics, Heat

transfer, Combustion, this course lays the foundation for the follow-up professional courses. This

course aims at the general introduction of new energy science to students. The main contents include

the solar energy, wind energy, geothermal energy, tidal energy, biomass energy, hydrogen energy and

energy saving technologies. Through this course, students can understand the current situation of

China and world’s energy resources and the development trend of new energy, master various new

energy and energy-saving technologies, foster and improve their abilities utilizing the energy-saving

technologies to solve the practical problems in engineering. The study of this course grounds solid

foundation of the industrial work, scientific research and the new technology development for

students.大学本科专业培养方案课程教学大纲

第 2 页/共 6 页 课程内容

(一)课程教学目标

通过本课程的教学,使学生具备以下能力:

1. 具有宽广扎实的能源科学技术的基础理论知识及其应用能力(毕业要求1);

2. 了解国内外新能源科学技术的发展历史、现状、最新理论与技术以及国际发展趋势(毕业要求2);

3. 具有综合运用所学科学理论知识和技术手段分析并解决工程实际问题的基本能力,并初步具有开发或设计节能技术方案的能力(毕业要求4);

4. 具有较强的节能环保意识,熟悉能源与环境可持续发展等方面的方针、政策、法律和法规,并将其合理应用于工程实践(毕业要求6)。

(二)基本教学内容

第一章、绪论

教学目的:通过本章的学习,要求学生了解能量与能源的基本概念,掌握能源的分类与评价方法,了解国内外能源现状、以及能源与环境的关系,明确本课程的学习目的与学习要求。

相应毕业要求:1,2,4,6

教学重点:我国能源发展对策,发展新能源与可再生能源的重大战略意义。

教学难点:我国在能源利用过程中存在的问题及解决的方法。

教学内容:1. 能量与能源的含义、分类以及历史演变。

2. 国内外能源现状、问题与对策。

3. 能源与环境的关系。

4. 课程的性质、目的与学习要求。

学时分配:课堂教学2学时

第二章、太阳能利用

教学目的:通过本章的学习,要求学生了解太阳能利用方式、太阳能发电分类及其工作原理、太阳能光伏发电历史和现状、太阳能光伏发电的优缺点。掌握太阳能电池的工作原理以及太阳能光伏发电的应用。了解太阳能热利用的方式、太阳能热发电技术研究发展概况,掌握几种典型的太阳能热发电系统原理。 大学本科专业培养方案课程教学大纲

第 3 页/共 6 页 相应毕业要求:1,2,4,6

教学重点:太阳能光伏发电的工作原理,太阳能热利用的方式。

教学难点:太阳能光伏发电的应用,典型太阳能热发电系统原理。

教学内容:1. 太阳能利用的方式。

2. 太阳能发电分类及其工作原理。

3. 太阳能电池。

4. 太阳能光伏发电的工作原理。

5. 太阳能光伏发电的应用。

6. 太阳能热发电技术以及热发电站

7. 典型的太阳能热发电系统

学时分配:课堂教学6学时,小班讨论2学时

第三章、风能

教学目的: 通过本章的学习,要求学生了解风力发电现状与展望,掌握风力机工作原理、风力发电设备、风力发电运行方式。

相应毕业要求:1,2,4,6

教学重点:风力机工作原理。

教学难点:风力发电设备,风力发电运行方式。

教学内容:1. 风与风力设备。

2. 风力机工作原理。

3. 风力发电设备。

4. 风力发电运行方式。

5. 风力发电现状与展望。

学时分配:课堂教学4学时

第四章、生物质能

教学目的:通过本章的学习,要求学生了解生物质资源特点及类别、生物质能利用现状、生物质能发电前景,理解生物质能的定义,掌握生物质能转换和发电技术、生物质热裂解发电技术。

相应毕业要求:1,2,4,6

教学重点:生物质能转换和利用技术。

教学难点:生物质热裂解利用技术。 大学本科专业培养方案课程教学大纲

第 4 页/共 6 页 教学内容:1. 生物质能概述。

2. 生物质能转换和发电技术。

3. 生物质热裂解发电技术。

4. 生物质能利用现状。

5. 生物质能发电前景预测。

学时分配:课堂教学4学时

第五章、地热能

教学目的:通过本章的学习,要求学生了解国内外地热发电的发展现状,掌握地热基本知识和地热发电原理与技术。

相应毕业要求:1,2,4,6

教学重点:地热基本知识及国内外现状。

教学难点:地热发电原理与技术。

教学内容:1. 地热能概述。

2. 地热发电原理与技术。

3. 地热资源利用现状。

4. 国内外地热发电发展现状。

学时分配:课堂教学4学时

第六章、潮汐能

教学目的:通过本章的学习,要求学生了解国内外潮汐能发电现状及前景,掌握潮汐能发电的原理与型式。

相应毕业要求:1,2,4,6

教学重点:潮汐和潮汐能基本知识,潮汐能资源分布。

教学难点:潮汐能发电的原理与型式。

教学内容:1. 潮汐和潮汐能概述。

2. 潮汐能发电的原理与型式。

3. 国外潮汐能发电发展现状。

4. 我国潮汐能发电发展现状。

学时分配:课堂教学4学时,小班讨论2学时 大学本科专业培养方案课程教学大纲

第 5 页/共 6 页

第七章、氢能及其应用技术

教学目的:通过本章的学习,要求学生了解氢能的特性、制取和储存方法、以及氢能的应用前景及应用技术。

相应毕业要求:1,2,4,6

教学重点:氢能的特性、氢的制取和储存方法、以及氢能的应用前景。

教学难点:氢的制取方法和应用技术。

教学内容:1. 氢能概述。

2. 氢的制取方法和技术。

3. 氢的储存和运输。

4. 氢能的应用技术和前景。

学时分配:课堂教学2学时

第八章、其他新能源技术

教学目的:通过本章的学习,要求学生了解诸如燃料电池、混合动力、电动汽车等新能源汽车技术,以及其他非常规的新能源技术。

相应毕业要求:1,2,4,6

教学重点:燃料电池技术、混合动力技术、电动汽车技术。

教学难点:新能源汽车技术的原理。

教学内容:1. 燃料电池技术。

2. 混合动力技术。

3. 电动汽车技术。

4. 其他新能源技术。

学时分配:课堂教学4学时

考核方式

本课程考核采用考试的形式

期评成绩占比:1.平时成绩一(考勤、课堂讨论)占20%

2.平时成绩二(作业、小班讨论、创新实践)占30% 大学本科专业培养方案课程教学大纲

第 6 页/共 6 页 3.期末考试成绩占50%

持续改进方法

1、采用先进的教学手段、方法和教学理念。

2、各章节布置一定量的作业或文献调研任务。

3、布置1-2次调查报告大作业。

4、对重点、难点内容安排小班讨论课。

5、课后对疑难问题安排答疑。

教材及参考书

1、王长贵、崔容强等主编,《新能源发电技术》,中国电力出版社,2003年.

2、冯飞、张蕾. 新能源技术与应用概论. 化学工业出版社. 2016.

3、任小勇. 新能源概论. 水利水电出版社. 2016

4、翟秀静、刘奎仁、韩庆.

新能源技术(第3版). 化学工业出版社. 2017.

5、黄素逸. 能源科学导论. 中国电力出版社. 1999.

授课手段(教学方法)

本课程的课堂教学学时为30学时,课堂多媒体演示讲解;小班讨论4学时。