《新能源轉(zhuǎn)化與利用課程設(shè)計》課程教學(xué)大綱課程名稱：新能源轉(zhuǎn)化與利用課程設(shè)計CurriculumDesignofConversionandUtilizationofNewEnergy課程編號：020060441課程性質(zhì)：必修□選修課程類別：□通識課程￡專業(yè)課程實踐教學(xué)適用專業(yè)：新能源科學(xué)與工程課程學(xué)時：2周課程學(xué)分：2應(yīng)開課學(xué)期：第六學(xué)期先修課程：新能源轉(zhuǎn)化與利用、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)化與利用課程設(shè)計》是新能源科學(xué)與工程專業(yè)本科生在學(xué)習(xí)完《新能源轉(zhuǎn)化與利用》課程后的一次綜合訓(xùn)練，是本科生必修的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其主要任務(wù)是：以具體工程項目為背景，綜合運用所學(xué)理論和專業(yè)知識，進行地熱直接/間接供暖、地熱綜合利用、地熱開發(fā)利用的環(huán)境效應(yīng)評價以及地熱能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電等方向的系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)專業(yè)理論知識與實踐應(yīng)用技能的有效融合。二、課程教學(xué)的目標及與畢業(yè)要求的關(guān)系（一）課程目標課程總目標：通過本課程的學(xué)習(xí)，旨在讓學(xué)生進一步掌握新能源轉(zhuǎn)化與利用的專業(yè)知識，深入理解地熱供暖、地熱綜合利用以及地熱能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電的基本原理和具體方法；進而根據(jù)所學(xué)理論和專業(yè)知識，結(jié)合工程實際，獨立完成新能源轉(zhuǎn)化與利用領(lǐng)域的工程設(shè)計，初步具備結(jié)合工程實際進行新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)設(shè)計的能力。課程目標1：進一步掌握新能源轉(zhuǎn)化與利用的專業(yè)知識，深入理解地熱供暖、地熱綜合利用以及地熱能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電的基本原理和具體方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔當?shù)人颊亍Ｕn程目標2：根據(jù)所學(xué)理論和專業(yè)知識，結(jié)合工程實際，依據(jù)工程設(shè)計規(guī)范、標準、設(shè)計圖集和有關(guān)參考資料，按照相應(yīng)設(shè)計方法和流程，獨立完成新能源轉(zhuǎn)化與利用領(lǐng)域的工程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生表達、歸納、總結(jié)和獨立思考與分析的能力，使其初步具備結(jié)合工程實際進行新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)設(shè)計的能力；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護等思政元素。課程目標3：進一步提高學(xué)生運算、繪圖、運用計算機和技術(shù)資料的能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識分析和解決工程實際問題的能力；融入工匠精神、敬業(yè)精神、科學(xué)精神等思政元素。（二）課程目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系本課程目標支持的主要畢業(yè)要求如下表：課程目標畢業(yè)要求1．進一步掌握新能源轉(zhuǎn)化與利用的專業(yè)知識，深入理解地熱供暖、地熱綜合利用以及地熱能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電的基本原理和具體方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔當?shù)人颊亍．厴I(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．根據(jù)所學(xué)理論和專業(yè)知識，結(jié)合工程實際，依據(jù)工程設(shè)計規(guī)范、標準、設(shè)計圖集和有關(guān)參考資料，按照相應(yīng)設(shè)計方法和流程，獨立完成新能源轉(zhuǎn)化與利用領(lǐng)域的工程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生表達、歸納、總結(jié)和獨立思考與分析的能力，使其初步具備結(jié)合工程實際進行新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)設(shè)計的能力；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護等思政元素。畢業(yè)要求3：設(shè)計/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)實踐體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3．進一步提高學(xué)生運算、繪圖、運用計算機和技術(shù)資料的能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識分析和解決工程實際問題的能力；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?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，并掌握文獻檢索、資料查詢及運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法。三、實踐教學(xué)內(nèi)容及要求序號項目名稱內(nèi)容、要求學(xué)時實踐類別實踐類型每組人數(shù)必做/選做課程目標1地熱直接供暖系統(tǒng)設(shè)計共提供10個選題，6人一組，任選一個題目，進行相關(guān)設(shè)計。2周專業(yè)綜合型6必做課程目標1、2、32地熱間接供暖系統(tǒng)設(shè)計3地熱供暖系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)計4地熱農(nóng)業(yè)利用系統(tǒng)設(shè)計5地熱康養(yǎng)利用系統(tǒng)設(shè)計6地熱開發(fā)利用的環(huán)境效應(yīng)評價7地熱能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計8太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計9風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行優(yōu)化設(shè)計10生物質(zhì)熱裂解發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計基本要求具備獨立查閱相關(guān)文獻和資料、相關(guān)設(shè)備參數(shù)和型號的能力；具有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力；具備數(shù)值計算、仿真、繪圖和文字處理等能力。結(jié)合工程實際，正確運用設(shè)計資料，按時、獨立完成設(shè)計任務(wù)，并盡量使設(shè)計具有實際施工價值。遵守紀律，刻苦努力，設(shè)計需嚴謹務(wù)實；設(shè)計過程中應(yīng)具有創(chuàng)新思維，對前人工作有一定改進或獨特見解。要求成果：課程設(shè)計說明書1份，設(shè)計相關(guān)圖紙1套。說明書內(nèi)容應(yīng)簡練完整、立論正確、討論充分、論述流暢、結(jié)構(gòu)嚴謹、結(jié)論合理；技術(shù)用語準確、符號規(guī)范統(tǒng)一、編號齊全、書寫工整、圖文并茂。注：實驗/實踐類別：專業(yè)、上機等實驗/實踐類型：操作型、驗證型、演示型、綜合型等。四、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程的先修課程是“新能源轉(zhuǎn)化與利用”、“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)”。依據(jù)上述課程講授的新能源轉(zhuǎn)化的基本原理、基本方法和新能源利用的基本途徑等方面的基礎(chǔ)知識，進行課程設(shè)計。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.地熱能利用技術(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.地熱利用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2018.王長貴，崔容強，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_NB/T10097-2018，地熱能術(shù)語[S].NB/T10098-2018，地熱能直接開發(fā)利用項目可行性研究報告編制要求[S].NB/T10263-2019，地熱儲層評價方法[S].NB/T10265-2019，淺層地熱能開發(fā)工程勘查評價規(guī)范[S].NB/T10271-2019，地熱發(fā)電系統(tǒng)熱性能計算導(dǎo)則[S].NB/T10273-2019，地熱供熱站設(shè)計規(guī)范[S].NB/T10274-2019，淺層地熱能開發(fā)地質(zhì)環(huán)境影響監(jiān)測評價規(guī)范[S].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，采用“教師總體講解思路→學(xué)生自主分組討論→各自獨立進行設(shè)計”的方式開展課程設(shè)計。重點：地熱供暖技術(shù)、地熱發(fā)電技術(shù)、地熱綜合利用技術(shù)。難點：地熱發(fā)電技術(shù)。后續(xù)自主學(xué)習(xí)建議：圍繞課程設(shè)計題目，認真查閱、檢索相關(guān)文獻資源，并結(jié)合課程所學(xué)以及相關(guān)在線教學(xué)資源，積極思考，廣泛與老師、同學(xué)探討與交流，最終提出個人見解。七、課程考核及成績評定方式（一）課程考核1.考核方式本課程屬于專業(yè)實踐環(huán)節(jié)，采用考查方式。通過對學(xué)生最終完成的《課程設(shè)計說明書》進行綜合評價，著重考查學(xué)生對專業(yè)基本概念、基本理論和專業(yè)技術(shù)知識的掌握與運用情況。2.成績評定方式本課程成績評定包括平時考核（考勤）、過程考核（實習(xí)態(tài)度、數(shù)據(jù)分析及處理）和終結(jié)性評價（課程設(shè)計說明書）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：軟件應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析及處理要求學(xué)生必須獨立完成，未按時提交數(shù)據(jù)分析及處理結(jié)果或結(jié)果有抄襲（雷同）現(xiàn)象的，過程成績按零分計，占總成績的30%。終結(jié)性評價：形式為課程設(shè)計說明書，著重考察學(xué)生對課程設(shè)計的理解與認識、設(shè)計思路的廣度與深度以及設(shè)計說明書的完整性、準確性與規(guī)范性，其成績占總成績的60%。（二）課程目標與考核內(nèi)容的關(guān)系課程具體目標與知識單元和考試內(nèi)容的關(guān)系如下：課程目標知識單元考試內(nèi)容1．進一步掌握新能源轉(zhuǎn)化與利用的專業(yè)知識，深入理解地熱供暖、地熱綜合利用以及地熱能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電的基本原理和具體方法；融入科學(xué)發(fā)展觀、安全發(fā)展觀、使命擔當?shù)人颊亍?．根據(jù)所學(xué)理論和專業(yè)知識，結(jié)合工程實際，依據(jù)工程設(shè)計規(guī)范、標準、設(shè)計圖集和有關(guān)參考資料，按照相應(yīng)設(shè)計方法和流程，獨立完成新能源轉(zhuǎn)化與利用領(lǐng)域的工程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生表達、歸納、總結(jié)和獨立思考與分析的能力，使其初步具備結(jié)合工程實際進行新能源轉(zhuǎn)化與利用相關(guān)設(shè)計的能力；融入青山綠水就是金山銀山、科學(xué)發(fā)展觀、生態(tài)環(huán)境保護等思政元素。3．進一步提高學(xué)生運算、繪圖、運用計算機和技術(shù)資料的能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識分析和解決工程實際問題的能力；融入工匠精神、敬業(yè)精神、科學(xué)精神等思政元素。1.地熱直接供暖系統(tǒng)設(shè)計2.地熱間接供暖系統(tǒng)設(shè)計3.地熱供暖系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)計4.地熱農(nóng)業(yè)利用系統(tǒng)設(shè)計5.地熱康養(yǎng)利用系統(tǒng)設(shè)計6.地熱開發(fā)利用的環(huán)境效應(yīng)評價7.地熱能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計8.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計9.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行優(yōu)化設(shè)計10.生物質(zhì)熱裂解發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計考核知識點：供暖熱耗量的估算；地熱供暖系統(tǒng)的調(diào)峰；水源熱泵機組；地熱直接與間接供暖系統(tǒng)；地埋管換熱器的布置形式；地埋管換熱器的傳熱計算；地埋管換熱器系統(tǒng)水力計算；地熱發(fā)電的方式；地熱農(nóng)業(yè)利用技術(shù)；地熱流體開發(fā)利用對環(huán)境的影響；地熱排水的處理；太陽能光伏發(fā)電技術(shù)；太陽能熱發(fā)電技術(shù)；風(fēng)力機工作原理；風(fēng)力發(fā)電運行方式；生物質(zhì)熱裂解發(fā)電技術(shù)；太陽能、風(fēng)能和生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景。考核要求：進一步掌握新能源轉(zhuǎn)化與利用的專業(yè)知識，深入理解地熱供暖、地熱綜合