《生物质能工程》课程教学大纲

—PAGE2——PAGE1— 《生物质能工程》课程教学大纲FundamentalsofBiochemistry一、课程基本信息课程名称生物质能工程课程代码CX125143课程性质通识课程/学科（专业）基础课程/专业课/√专业拓展课程/文化素质教育课程/其它学分2.0总学时32理论学时32实验学时0先修课程无机化学，有机化学，动物学，植物学后续课程生理学，病理学，微生物学,开课单位生命科学学院适用专业农学植保质检园艺种子植科生工设施茶学烟草食科制药药学资环主要教学资料选用的教材：朱新产，高玲主编，基础生物化学，中国农业出版社，2011年8月，第一版。主要参考书：赵武玲主编，《基础生物化学》，中国农业出版社，2009年9月,第一版。王镜岩等主编，《生物化学》（上，下册），高等教育出版社，2002年8月,第三版。王金胜主编，《基础生物化学》，中国林业出版社，2006年8月，第二版。二、教学目标（一）知识目标系统地了解和掌握生物质能转换技术的原理、工艺、设备及其应用。主要包括生物质能转换技术定义及类型、生物质的直接燃烧技术、沼气发酵工艺及户用沼气技术、大中型沼气工程、燃料乙醇技术、生物质热裂解机理及工艺、生物质快速热裂解液化技术、生物质气化技术、生物质压缩成型技术、生物质制氢技术、生物柴油技术、生物质超临界水处理制氢技术、能源生态模式与生物质能项目技术经济评价等内容，以期能对我国生物质能源的科研与开发产生有益的影响。（二）能力目标通过本课程的学习，能综合运用所学的基本知识解决生物质能科研与开发中的实际问题。（三）素质目标在深入理解生物质能基本概念的基础上，通过对本课程的理论学习，形成较为完整的生物质能知识体系的框架，并将知识灵活运用至后续的课程中，培养其认真、严谨的以能源的视角理解生物质的素质和能力。三、基本要求（一）了解1、蛋白质一级结构测定的原理。2、了解真核生物蛋白质和核酸生物合成的过程。3、了解不饱和脂肪酸的生物合成的过程。4、了解个别氨基酸的生物合成途径。5、了解RNA复制、基因工程。（二）理解1、理解氨基酸脱氧化脱氨基、联合脱氨基、脱羧基作用。2、ATP合成的机制。3、理解别构酶、共价修饰酶和同工酶的概念。4、理解生物代谢调控的机制和途径。（三）掌握1、掌握蛋白质、核酸等生物大分子的组成、结构和性质。2、掌握酶的催化特性、影响酶促反应速度的因素、作用机理，辅基、辅酶与维生素构成之间的关系。3、掌握呼吸链的组成及其作用机理。4、掌握糖、脂肪、蛋白质生物合成和降解的途径以及相互转化的机制。5、掌握DNA复制的基本过程以及逆转录、RNA的转录及其加工。四、教学内容与学时分配第一章绪论第一节生物质能的概念与资源知识点：一、生物质能的概念二、光合作用与生物质能三、生物质的种类和资源第二节生物质能转换技术定义及类型一、生物质能转换技术定义二、生物质能转换技术类型建议教学方式：讲授。第二章生物质的直接燃烧技术第一节生物质的特性知识点：1.生物质的成分与化学特性2.生物质的物理特性第二节秸秆与薪柴知识点：1.秸秆与薪柴的性质2.秸秆与薪柴的资源量计算第三节生物质的燃烧机理与方式知识点：1.燃烧的基本类型2.生物质的燃烧过程3.燃烧要素4.影响燃烧速度的因素建议教学方式：讲授。第三章沼气发酵工艺及户用沼气技术第一节沼气技术发展现状第二节沼气发酵的原理知识点：1.甲烷的性质2.沼气发酵原理3.沼气发酵原料第三节沼气发酵的工艺条件知识点：1.严格的厌氧环境2.温度3.pH值4.接种物5.发酵原料6.搅拌7.沼气池的有机负荷8.压力9.添加剂和抑制剂第四节沼气发酵的工艺类型知识点：1.以发酵温度划分2.以进料方式划分3.按发酵阶段划分4.按发酵级差划分5.按发酵含量划分6.以料液流动方式划分第五节水压式沼气池的构造及工作原理知识点：1.水压式沼气池的构造2.水压式沼气池的工作原理建议教学方式：讲授。第四章大中型沼气工程第一节大中型沼气工程的定义及发展现状知识点：1.大中型沼气工程定义2.大中型沼气工程的分类3.大中型沼气工程的发展现状第二节大中型沼气工程厌氧消化器知识点：1.分类依据2.厌氧消化器类别第三节厌氧消化工艺参数第四节沼气工程的设计知识点：1.大中型沼气工程设计内容与要求2.沼气发酵消化器设计第五节沼气工程的施工知识点：1.施工准备2.施工质量控制与安全要求3.施工验收第六节沼气的净化和储存知识点：1.沼气脱水2.沼气脱硫3.沼气储存4.输气系统的设计第七节沼气的输配知识点：1.输气管道的设计2.室内管道的安装3.室外沼气管道的布置第八节大中型沼气工程实例建议教学方式：讲授。第五章燃料乙醇技术第一节燃料乙醇技术的发展概况知识点：1.燃料乙醇的定义和性质2.燃料乙醇技术发展现状第二节燃料乙醇的生产原料知识点：1.生产燃料乙醇的淀粉类生物质原料2.生产燃料乙醇的糖类生物质原料3.生产燃料乙醇的木质纤维素类原料第三节乙醇发酵机理知识点：1.生物质原料乙醇生产过程2.酵母菌乙醇发酵的代谢途径及副产物3.乙醇发酵过程4.乙醇生产过程常用的技术指标第四节乙醇发酵微生物知识点：1.乙醇发酵微生物的性能2.乙醇生产常用的酵母菌菌株3.能进行乙醇发酵的细菌4.乙醇发酵菌的选育及基因工程菌的构建第五节乙醇蒸馏脱水的原理及工艺流程知识点：1.乙醇蒸馏、脱水原理2.乙醇蒸馏脱水工艺流程第六节糖类原料乙醇发酵工艺与实例知识点：1.原料预处理工艺2.糖液的灭菌工艺3.糖类原料乙醇发酵工艺4.糖类原料乙醇发酵实例第七节淀粉类原料乙醇发酵工艺与实例知识点：1.淀粉类原料预处理2.乙醇酵母的扩增培养3.淀粉质原料乙醇发酵工艺类型第八节纤维素类原料水解工艺技术与实例知识点：1.纤维素类原料水解机理2.纤维素类生物质原料水解工艺技术3.玉米秸秆制燃料乙醇工艺案例4.木屑制取燃料乙醇工艺案例建议教学方式：讲授。第六章生物质热裂解机理及工艺第一节生物质热裂解机理知识点：1.生物质热裂解的概念2.生物质热裂解反应机理第二节生物质热裂解反应动力学研究知识点：1.概述2.生物质热裂解反应动力学研究试验第三节生物质热裂解工艺类型及影响因素知识点：1.生物质热裂解工艺类型2.影响生物质热裂解过程及产物组成的因素3.生物质热裂解液化技术的工艺流程4.生物质热裂解液化技术研究及开发现状5.生物质热裂解液化反应器的类型第四节典型生物质热裂解液化装置知识点：1.旋转锥反应器生物质闪速热裂解液化装置2.流化床反应器生物质闪速热裂解液化装置第五节生物油的特性知识点：1.生物油组成成分2.生物油的典型特性3.生物油的精制第六节生物油的应用知识点：1.概述2.生物油用于燃烧3.涡轮机发电4.生物油作为柴油机代用燃料5.生物油制取化学品6.生物油制取黏合剂7.农业废弃物热裂解循环利用制取缓释肥8.不可冷凝气体及木炭的应用建议教学方式：讲授。第七章生物质快速热裂解液化技术第一节生物质快速热裂解挥发特性知识点：1.概述2.快速热解动力学研究小型装置的研究现状及特点3.生物质热解模型的研究概况4.采用改进的层流炉对生物质热解挥发特性及反应动力学进行的研究建议教学方式：讲授。第八章生物质气化技术第九章生物质压缩成型技术第十章生物质制氢技术第十一章生物柴油技术第十二章生物质超临界水处理制氢技术第十三章能源生态模式与生物质能项目技术经济评价五、考核方式及成绩评定理论课程考核方式平时成绩：√习题作业/课堂小测验/√课堂提问/√课堂讨论/√课外作业/课程论文/√其他；结课后考试：√闭卷/开卷/其他；成绩构成：考勤10%/平时20%/考试70%。六、育人案例（一）育人案例一陈春林：背父上学。陈春林，1997年出生于广西钟山县清塘镇英家村，父母皆农民。9岁时，陈春林母亲突发脑溢血离世，没过多久，父亲突发脑梗噻偏瘫在床。姐弟两不得不休学一年照顾父亲，后来弟弟外出打工，陈春林留下照顾住院的父亲。新学年开学，每天清晨6点，她要照顾父亲起床洗漱，还要喂饭喂水，端屎端尿，搓背按摩，安顿好父亲后自己再赶到教室学习。中午、晚上也是如此。2015中考，陈春林以七科全A+的优异成绩考上广西示范性高中——贺州高级中学。陈春林在拿到录取通知书后，决定再背上父亲，继续自己的高中求学生涯。陈春林所体现出来的感人精神激励着一代年轻人用自己的灵魂，向时代传递活着的涵义。育人案例二洪战辉：带着捡来的妹妹求学12年洪战辉，从河南省西华县考入怀化学院经济管理系，而那位小女孩和洪战辉并没有血缘关系，是犯有间歇性精神病的父亲捡来的弃婴。由于母亲离家出走，这位捡来的妹妹，由他一手带大。从洪战辉读高中时，他就一直把妹妹带在身边，一边读书一边照顾年幼的妹妹，靠做点小生意和打零工来维持生活，如今已经照顾了12年。通过此案例，教育学生要珍惜自己的优越环境条件和衣食无忧的