《氢能技术及应用》课程教学大纲.docx

氢能技术及应用

（TechnologyandApplicationofHydrogenEnergy）

课程基本信息

课程编号课程总学时：32

实验学时：0学时

课程性质：选修

课程属性:专业类

开设学期：第6学期

适用专业：农业建筑环境与能源工程

一、课程的教学理念、性质、目标和任务

《氢能技术及应用》是农业建筑环境与能源工程专业开设的一门专业深化类选修课。课程主要内容以氢能基本性质、氢能制备、氢的储存、氢能的运输、氢能的利用及氢气的安全性为主线，介绍氢能与氢能的利用，同时介绍我国在开发利用氢能方面所面临的问题，以及国际上氢能的发展趋势。课程学习培养学生具有基于环境保护和可持续发展的工程实践能力，能够适应未来新能源领域的发展与挑战。本课程通过线上线下混合式教学模式进行课程内容的学习，采用基于问题导向的探究式学习、启发式和互动式等教学方法，使学生掌握氢能技术专业知识与技术技能，培养面向氢气制备、储存、运输、加注及氢能应用等技术领域，能够从事氢气生产设备操作与维护、氢气生产工艺管理、氢气储存运输加注、氢能应用等工作的高素质技术人才，提高学生对学科发展前沿以及不同学说观点的分析能力、对文献的收集、整理和归纳能力，提升学生的综合能力，为今后从事相关科研、教学和生产奠定基础。

二、课程教学的基本要求

了解氢能的基本性质、氢的状态方程及其热力性质以及氢作为能源使用的内在依据；

掌握多种制氢技术方法各自的原理、设备、催化剂与特征等核心内容；

熟悉氢能的应用领域，掌握现有工业制氢方法和研究发展中的制氢方法，包括电解水制氢，化石原料制氢、生物质制氢、光解水制氢等；

掌握氢的氢的储存、液化、加注与运输方法。

三、课程的教学设计

1.教学设计说明

为提高学生独立分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识和思维，强化现代信息技术与教育教学深度融合，本课程通过线上线下混合式教学模式进行课程内容的学习。依托中国大学慕课网和超星学习通等平台，采用基于问题导向的探究式学习、启发式和互动式等教学方法进行。具体教学设计包括课前、课堂和课后三部分。课前通过慕课堂、超星学习通或QQ等平台提前发布讨论主题和预习任务；课堂中根据教学内容可选择启发式、讨论法、团队列名法、案例教学法等多种教学方法进行翻转课堂，辅以视频、模型、动画等多种手段，使课堂生动鲜活，通过随机提问和随堂练习检验教学效果；课后发布慕课学习视频、作业、测验；提供拓展文献、网络公开课等资源，供学生巩固所学知识。课程评价方式主要包括过程性评价和期末考核，更注重学习过程的综合性评价。

2.课程目标及对毕业要求的支撑

序号

课程目标

毕业要求

1

目标1：了解目前国内外氢能利用的水平；氢作为能源使用的内在依据。掌握氢能的优点及主要利用方式。

1

2

目标2：了解各种制氢技术的应用现状及应用前景。掌握化石燃料制氢、电解水制氢、光解水制氢的基本原理。掌握氢的储存的基本方法。

2

3

目标3：了解氢能源汽车的工作原理及发展趋势。掌握氢燃料电池的组成、结构、工作原理。了解氢气的使用注意事项以及加氢站的基本要求及发展趋势。

4

四、理论教学内容及学时分配（32学时）

绪论

学时数：2

教学目标：了解世界能源现状及我国面临的能源问题，理解并掌握氢气的基本性质。

教学重点和难点：氢气的理化特性

主要教学内容及要求：

了解：世界能源现状及我国面临的能源问题。

理解：氢能的基本含义及基本物理化学特性。

掌握：氢能作为清洁能源的优越性。

教学组织与实施：

围绕目前世界能源现状及我国面临的能源问题，采用师生互动的教学组织形式，引导学生开展氢能源作为一种清洁能源利用具有的优越性的思考，然后通过集中讨论的模式使学生掌握氢能源的基本特性以及氢能代替化石能源的可能性。

第一章氢能技术研究现状

学时数：2

教学目标：了解国内外氢能源的利用水平及氢能技术的研究现状，理解并掌握氢气的制取、存储和利用方式。

教学重点和难点：氢能的制取和主要利用方式

主要教学内容及要求：

了解：国内外氢能源的利用水平及氢能技术的研究现状。

理解：氢能的制取和储存方式。

掌握：氢能的主要利用方式。

教学组织与实施：

围绕国内外氢能技术的研究现状，带领学生了解熟悉氢能的制取方式和储存方式。通过氢能利用相关视频和案例开展氢能主要利用方式的学习，并使用超星泛雅学习通等软件发布相关的讨论，扩展学生的思维，增加学生课堂上的参与度。

第二章制氢技术

学时数：10

第一节化石原料制氢2学时

教学目标：了解可用于制氢的化石原料的类别，掌握不同化石原料制氢的原理及制氢方式。

教学重点和难点：天然气制氢和甲醇制氢

主要教学内容及要求：

了解：了解可用于制氢的化石原料的类别及化石原料制氢技术的应用前景。

理解：各种化石原料制氢的