《農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程導(dǎo)論》課程教學(xué)大綱

農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程導(dǎo)論（IntroductionofAgriculturalBuildingEnvironmentandEnergyEngineering）課程基本信息課程編號：04021270課程總學(xué)時(shí)：8實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：必修課程屬性:專業(yè)類開設(shè)學(xué)期：第3學(xué)期適用專業(yè)：農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程一、課程的教學(xué)理念、性質(zhì)、目標(biāo)和任務(wù)《農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程導(dǎo)論》是農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一，是本專業(yè)本科學(xué)生首次接觸農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程專業(yè)知識的基礎(chǔ)、概論性課程，是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知專業(yè)的重要課程，同時(shí)也是激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣的重要環(huán)節(jié)。主要介紹生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化與利用的新發(fā)展與前沿知識，結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，主要包括生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化成氣體燃料、液體燃料、成型燃料等領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和技術(shù)進(jìn)展。采用專題講授與學(xué)生分組討論相結(jié)合的教學(xué)方法，注重過程學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)過程評價(jià)；引導(dǎo)學(xué)生圍繞課程主題結(jié)合先修課程收集前沿資料、獨(dú)立思考、學(xué)會(huì)質(zhì)疑，并在合作討論中分析解決問題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)主體的理念。特別引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國內(nèi)外研究在主題領(lǐng)域中的先進(jìn)性成果和差距，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和使命感。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化制備氣體燃料、固化成型燃料及高效提取精煉液體燃料等方向的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，結(jié)合實(shí)際，掌握專業(yè)相關(guān)基本概念，能夠初步用專業(yè)的術(shù)語表達(dá)或分析對農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程相關(guān)問題的認(rèn)知和理解。通過本課程的學(xué)習(xí)能夠有向?qū)W生傳達(dá)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)使命，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對本專業(yè)課程學(xué)習(xí)的興趣和愛好，增強(qiáng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識以及責(zé)任擔(dān)當(dāng)。二、課程教學(xué)的基本要求理論知識方面：了解生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化成氣體燃料、液體燃料、成型燃料等領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)進(jìn)展，并與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合，掌握文獻(xiàn)檢索和熱點(diǎn)追蹤的技巧。三、課程的教學(xué)設(shè)計(jì)1.教學(xué)設(shè)計(jì)說明采用專題講授與學(xué)生分組討論相結(jié)合的教學(xué)方法，使學(xué)生快速對生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化及利用前沿技術(shù)和發(fā)展熱點(diǎn)有全面了解。在教學(xué)過程中，教師借助網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)等現(xiàn)代化手段將專題片、新聞報(bào)道、權(quán)威講座、期刊文獻(xiàn)等信息資訊運(yùn)用于課堂講授，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。學(xué)生可以通過教師的講授、線上線下交流、網(wǎng)上信息查閱、多媒體教學(xué)軟件等教學(xué)方法及手段的綜合應(yīng)用來完成學(xué)習(xí)過程。2.課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求的支撐序號課程目標(biāo)畢業(yè)要求1目標(biāo)1：了解農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程專業(yè)的概念、內(nèi)涵和發(fā)展路徑。12目標(biāo)2：掌握生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化成氣體燃料、液體燃料、成型燃料等領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和技術(shù)進(jìn)展。23目標(biāo)3：通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全方位地理解農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程相關(guān)技術(shù)研究的發(fā)展背景、社會(huì)需求、技術(shù)難點(diǎn)、工程應(yīng)用、創(chuàng)新模式及應(yīng)用前景，增強(qiáng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)意識。12四、理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（8學(xué)時(shí)）專題一農(nóng)林廢棄物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化燃?xì)饧夹g(shù)學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：本專題主要學(xué)習(xí)農(nóng)林廢棄物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備高品質(zhì)燃?xì)饧夹g(shù)與發(fā)展，了解農(nóng)林廢棄物利用的意義和前景，理解熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備高品質(zhì)燃?xì)獾年P(guān)鍵技術(shù)，拓展學(xué)生思維，使學(xué)生對農(nóng)林業(yè)廢棄物熱化學(xué)高效綜合利用的科學(xué)基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)和未來發(fā)展趨勢有初步認(rèn)識。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：農(nóng)林廢棄物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備高品質(zhì)燃?xì)獾年P(guān)鍵技術(shù)。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：農(nóng)林廢棄物零碳/負(fù)碳基本屬性及主要特點(diǎn)。了解：農(nóng)林廢棄物利用發(fā)展歷程、利用方式與現(xiàn)狀。理解：熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備高品質(zhì)燃?xì)獾募夹g(shù)框架、原理與技術(shù)路線。了解：農(nóng)林廢棄物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化燃?xì)饧夹g(shù)未來發(fā)展趨勢。教學(xué)組織與實(shí)施：選取農(nóng)林廢棄物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化燃?xì)饧夹g(shù)的最新研究成果作為課堂講授案例，引導(dǎo)學(xué)生課前圍繞課程主題收集資料，參與課堂討論。專題二生物質(zhì)固化成型燃料技術(shù)學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：本專題通過對生物質(zhì)固化制成型燃料關(guān)鍵技術(shù)的分析，使學(xué)生理解生物質(zhì)固化成型技術(shù)的難點(diǎn)及相應(yīng)解決方案，并學(xué)習(xí)成型燃料燃燒利用過程的技術(shù)和方法。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：生物質(zhì)固化成型燃料制備的關(guān)鍵技術(shù)。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：成型燃料及設(shè)備研究現(xiàn)狀理解：固化成型技術(shù)存在的問題及新型工藝設(shè)備和產(chǎn)業(yè)化的概況。了解：成型燃料燃燒發(fā)電、燃燒供熱的典型案例。了解：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)的相關(guān)設(shè)計(jì)研究工作。教學(xué)組織與實(shí)施：通過多媒體平臺(tái)對課程內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，之后引導(dǎo)學(xué)生面對生物質(zhì)成型燃料發(fā)展的爭議問題進(jìn)行思考和討論，并發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)。專題三生物液體燃料制備原理與技術(shù)學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：本專題主要學(xué)習(xí)生物質(zhì)制備乙醇、生物柴油等液體燃料的技術(shù)發(fā)展趨勢和熱點(diǎn)，使學(xué)生了解催化熱解、水熱液化、超臨界萃取、酯交換、生化轉(zhuǎn)化等主要制備方法的工藝原理及特點(diǎn)，能夠分析其優(yōu)勢與瓶頸。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：生物質(zhì)生化轉(zhuǎn)化法制備乙醇和生物柴油的技術(shù)原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：生物液體燃料種類和用途。了解：生物質(zhì)提取液體燃料的主要方法和研究現(xiàn)狀。理解：液體燃料的不同制備方法的原理與聯(lián)系。了解：生物液體燃料發(fā)展趨勢。教學(xué)組織與實(shí)施：課前教師將課程內(nèi)容相關(guān)參考資料分享給學(xué)生自學(xué)，獲取學(xué)生存在的疑難點(diǎn)和興趣點(diǎn)；課堂根據(jù)學(xué)生反饋進(jìn)行內(nèi)容總結(jié)和深入講授，并引導(dǎo)學(xué)生分組討論發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)。專題四生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化氣體燃料制備技術(shù)學(xué)時(shí)數(shù)：1教學(xué)目標(biāo)：本專題主要學(xué)習(xí)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制備沼氣和氫氣的前沿技術(shù)工藝和裝備。通過學(xué)習(xí)生物質(zhì)發(fā)酵制沼氣原料及工藝條件的最新研究趨勢及生物質(zhì)制氫的工藝和設(shè)備的創(chuàng)新成果，使學(xué)生對生物質(zhì)高效制備氣體燃料的研究現(xiàn)狀有較為全面的認(rèn)識。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：生物質(zhì)厭氧發(fā)酵制沼氣和生物質(zhì)光合制氫的技術(shù)原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：理解：生物質(zhì)發(fā)酵制沼氣的產(chǎn)量提升手段和影響因素。理解：生物質(zhì)制氫和熱化學(xué)制氫存在的問題及其進(jìn)步性。了解：生物質(zhì)氫烷聯(lián)產(chǎn)的原理及研究意義。教學(xué)組織與實(shí)施：選取代表性研究成果作為案例，通過多媒體展示進(jìn)行詳細(xì)講解，引導(dǎo)學(xué)生分組討論，分析案例的優(yōu)缺點(diǎn)并提出改進(jìn)建議。專題五可再生能源技術(shù)與生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)時(shí)數(shù)：1教學(xué)目標(biāo)：本專題主要學(xué)習(xí)可再生能源的關(guān)鍵技術(shù)工藝及其在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)秸稈、糞便等農(nóng)林廢棄物的能源化技術(shù)，結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，使學(xué)生對可再生能源技術(shù)的研究現(xiàn)狀與生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展有較為全面的認(rèn)識。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：農(nóng)林廢棄物能源化資源化與生態(tài)農(nóng)業(yè)的結(jié)合。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：秸稈、糞便等農(nóng)林廢棄物能源化技術(shù)。了解：生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。理解：農(nóng)林廢棄物能源化資源化與生態(tài)農(nóng)業(yè)的結(jié)合。教學(xué)組織與實(shí)施：選取代表性研究成果作為案例，通過多媒體展示進(jìn)行詳細(xì)講解，引導(dǎo)學(xué)生分組討論，分析案例的優(yōu)缺點(diǎn)并提出改進(jìn)建議。五、課程思政能源是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的命脈。當(dāng)前，全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源需求日趨增加，環(huán)境承載能力接近極限，傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)和消費(fèi)模式難以為繼，全球能源發(fā)展方式需要從簡單、粗放式發(fā)展向集約和可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變?；谖覈岢龅摹疤歼_(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)，現(xiàn)階段存在減排任務(wù)重，行動(dòng)時(shí)間短，技術(shù)難度大等關(guān)鍵難點(diǎn)。在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下實(shí)現(xiàn)“碳中和”，需從低碳、零碳和負(fù)碳技術(shù)多維度入手，加強(qiáng)科技創(chuàng)新和相關(guān)技術(shù)研發(fā)、推廣。課堂講授過程中結(jié)合生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)的工程示范，加強(qiáng)學(xué)生對農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程理論與技術(shù)的深度理解。六、教材及教學(xué)參考書1.選用教材：理論課教材：《生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化原理與技術(shù)》，陳漢平編著，中國水利水電出版社，20182.參考書：（1）《中國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖2050》，秦世平編著，中國環(huán)境出版社，2015（2）《沼氣技術(shù)及其應(yīng)用（第四版）》，張全國編著，化學(xué)工業(yè)出版社，2018（3）《生物質(zhì)能源技術(shù)與理論》，陳冠益編著，科學(xué)出版社,，20183.推薦網(wǎng)站（線上資源）：（1）科學(xué)網(wǎng)，（2）BP能源統(tǒng)計(jì)，（3）SCI數(shù)據(jù)庫，七、教學(xué)條件課程需要具有網(wǎng)絡(luò)的多媒體教室和實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。課程依