耿李?yuàn)? 楊濤 卜文靜 浮翔

摘 要：能源與環(huán)境問(wèn)題跟國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，是全球性的熱點(diǎn)問(wèn)題，《能源與環(huán)境》課程的內(nèi)容具有一定的時(shí)效性、綜合性、交叉性和廣度，課程的教學(xué)模式應(yīng)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、使學(xué)生具備一定的創(chuàng)新實(shí)踐能力，本文給出了作者在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段方面的改革實(shí)施情況及教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：能源與環(huán)境;創(chuàng)新實(shí)踐能力;教學(xué)改革

一、研究背景

能源與環(huán)境問(wèn)題一直是當(dāng)今社會(huì)的熱門(mén)問(wèn)題，能源緊缺，環(huán)境污染，物種瀕危，都與國(guó)家政治經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)，隨著2020年新型冠狀病毒疫情在全球爆發(fā)，國(guó)際原油價(jià)格暴跌，全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)低迷，是不是地球給人類(lèi)的提醒呢？丁仲禮院士在多年前的一期《面對(duì)面》訪談中曾說(shuō)，保護(hù)環(huán)境不是人類(lèi)在拯救地球，而是人類(lèi)在拯救自己。隨著我國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整，傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式與能源與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾也在加劇。協(xié)調(diào)處理二者之間的關(guān)系，妥善解決其中的難題，不僅需要有專業(yè)背景的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人才，同時(shí)也需要更多的人認(rèn)識(shí)到能源與環(huán)境問(wèn)題的重要性。而這些都離不開(kāi)高校的人才培養(yǎng)工作及相關(guān)的課程建設(shè)。因此在許多高校《能源與環(huán)境》被列為一門(mén)通識(shí)選修課，旨在讓越來(lái)越多的非能源與環(huán)境相關(guān)專業(yè)的學(xué)生了解能源與環(huán)境的知識(shí)，讓更多的學(xué)生具備節(jié)能減排的意識(shí)。但是，《能源與環(huán)境》課程具有其突出的特點(diǎn)，知識(shí)的涵蓋面廣，時(shí)效性強(qiáng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式，容易讓學(xué)生感到知識(shí)“多、難、枯燥”，而缺乏學(xué)習(xí)興趣，這就迫使教師從“學(xué)生能學(xué)到什么”的角度出發(fā)，進(jìn)行改革。

在建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的新形勢(shì)下，如何盡快形成與建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家相符合的人才培養(yǎng)新體制和新機(jī)制，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，成為我國(guó)高等學(xué)校教育教學(xué)的戰(zhàn)略重點(diǎn)[1]。將該戰(zhàn)略重點(diǎn)的理念，植入到《能源與環(huán)境》課程的教學(xué)改革中，根據(jù)“應(yīng)用型”本科的人才培養(yǎng)需求，以學(xué)生為主體，把課堂理論教學(xué)與創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的目的。

目前關(guān)于《能源與環(huán)境》課程的改革研究還較少，周彥波等給出了一套詳細(xì)的教學(xué)內(nèi)容安排和教學(xué)手段創(chuàng)新[2];石楚平等研究了《能源與環(huán)境》課程教學(xué)大綱、課堂教學(xué)內(nèi)容的改革、學(xué)生學(xué)前預(yù)習(xí)的改革、評(píng)價(jià)體系等的改革[3];陳國(guó)杰等從充分發(fā)掘關(guān)聯(lián)性、案例式教學(xué)、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)及互動(dòng)課堂教學(xué)等方面提出了教學(xué)優(yōu)化措施[4]。高明等利用能源動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心及產(chǎn)學(xué)研基地進(jìn)行教學(xué)，開(kāi)設(shè)了能源與環(huán)境創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)課程[5]。各個(gè)高校的學(xué)生層次、教學(xué)資源各不相同，重要的是要結(jié)合課程面向的對(duì)象，能夠因材施教，因地制宜地做出教學(xué)改革。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

《能源與環(huán)境》這門(mén)課程，目前沒(méi)有很多可供選擇的教材，其中中南大學(xué)周乃君教授主編的《能源與環(huán)境》內(nèi)容較深較難，不適合非能源專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)，還有李潤(rùn)東主編的《能源與環(huán)境概論》內(nèi)容較多，許多數(shù)據(jù)隨著發(fā)展已經(jīng)發(fā)生變化，因此對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革是做好教學(xué)改革的第一步，下面主要從理論內(nèi)容改革和創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容改革兩個(gè)方面詳細(xì)闡述。

1.理論內(nèi)容改革

（1）改變引課方式：在該課程的教學(xué)中變注入式教學(xué)為以問(wèn)題導(dǎo)向的啟發(fā)研討式教學(xué)，讓學(xué)生以思考、探知的心態(tài)認(rèn)識(shí)專業(yè)。

（2）改變學(xué)生結(jié)構(gòu)：分小組，變“大鍋”為“小鍋”，以小組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)施各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，如問(wèn)題中心法小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂、制作模型、創(chuàng)新大賽等。

（3）改變教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)：打破教材原有的一些章節(jié)設(shè)置，改為“專題模式”，針對(duì)每一個(gè)專題從課本知識(shí)，延伸到一些拓展知識(shí)、行業(yè)前沿、實(shí)際工程等，從而保證一個(gè)專題知識(shí)的完整性，將冗雜的知識(shí)化零為整，將多學(xué)科背景的教學(xué)與緊跟時(shí)代的視野滲透到育人全程，具體課程內(nèi)容如表1所示。

（4）改變吸引主體：樹(shù)立專業(yè)領(lǐng)域的明星，將鮮活的人物形象引入課堂教學(xué)中，把“科學(xué)家”作為吸引學(xué)生的主體，揭示枯燥的知識(shí)背后的故事，在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，對(duì)學(xué)生圈粉。

2.實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容改革

傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)要求以教師為主導(dǎo)，學(xué)生統(tǒng)一要求的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，這種情況下的實(shí)踐使得學(xué)生沒(méi)有自主選擇和創(chuàng)新意識(shí)，嚴(yán)重制約了學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[6]。因此，一方面，我們?cè)谡n程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為同學(xué)們?cè)O(shè)置4-6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可以以小組為單位選擇其中2個(gè)項(xiàng)目來(lái)做;另一方面，延伸到課程以外的創(chuàng)新實(shí)踐興趣小組，引導(dǎo)學(xué)生做一些與可再生能源利用有關(guān)的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，從中挑選具有一定可行性的、有社會(huì)意義的項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)教師指導(dǎo)，參加大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”、“創(chuàng)青春”、相關(guān)專業(yè)科技競(jìng)賽等，能夠起到以賽促學(xué)的目的。

三、教學(xué)手段的改革

針對(duì)課程的特殊性，在教學(xué)手段方面的改革主要包括導(dǎo)入課程思政、成立課程小組、翻轉(zhuǎn)課堂等。

1.導(dǎo)入課程思政。非常切合教學(xué)內(nèi)容的配套視頻基本來(lái)自中央電視臺(tái)的《原來(lái)如此》、《走近科學(xué)》、《一帶一路》、《開(kāi)講啦》等權(quán)威節(jié)目，一方面拓寬學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生興趣，另一方面，導(dǎo)入課堂思政，例如《一帶一路》關(guān)于我們國(guó)家建設(shè)的南非德阿鎮(zhèn)的風(fēng)電項(xiàng)目，尼泊爾的光伏項(xiàng)目，都讓學(xué)生有一種無(wú)比的自豪感和責(zé)任感。

2.成立課程小組。課堂小組討論的教學(xué)模式是一套完整的自主學(xué)習(xí)流程，該流程對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有顯著的積極作用，通過(guò)對(duì)課堂小組討論模式進(jìn)行進(jìn)一步的步驟分解，使其與情境、任務(wù)、行動(dòng)、結(jié)果四個(gè)層面一一對(duì)應(yīng)，可以以教學(xué)方案的四個(gè)層面為基礎(chǔ)，進(jìn)一步探討高參與度的自主學(xué)習(xí)對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)啟示[7]。課程小組不僅能夠是課堂授課環(huán)節(jié)更活躍，也更加便于管理，學(xué)生的小組意識(shí)很強(qiáng)，也會(huì)形成比學(xué)趕幫超的一種學(xué)習(xí)氛圍。因此成立課程小組使教學(xué)效果事半功倍。

3.翻轉(zhuǎn)課堂。在課程內(nèi)容大專題下，為學(xué)生設(shè)置小專題，以小組為單位，自由選擇小專題，并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的PPT匯報(bào)展示，例如環(huán)境八大事件的起因、經(jīng)過(guò)、措施、結(jié)果、啟事等。每節(jié)課前用10分鐘的時(shí)間留給學(xué)生展示，教師總結(jié)，可成為一節(jié)大課的開(kāi)場(chǎng)預(yù)熱。

四、取得效果

本課程在我校既是非能源相關(guān)專業(yè)的通識(shí)選修課又是能源相關(guān)專業(yè)的專業(yè)選修課，年均覆蓋學(xué)生300余人，課程不僅贏得了學(xué)生的喜愛(ài)，也積累了一些成績(jī)，在非能源相關(guān)專業(yè)的學(xué)生中，累計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?00多件，在能源相關(guān)專業(yè)中，由楊濤老師指導(dǎo)的“移動(dòng)式多功能太陽(yáng)能取暖器”創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，在“格力杯”第十三屆中國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)大學(xué)生科技競(jìng)賽創(chuàng)新設(shè)計(jì)網(wǎng)評(píng)中獲得創(chuàng)新設(shè)計(jì)“三等獎(jiǎng)”;由卜文靜、浮翔老師指導(dǎo)的“一種集太陽(yáng)能供暖、制冷及光伏建筑一體化的新型太陽(yáng)房”創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，在第十四屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中榮獲“二等獎(jiǎng)”，同時(shí)在首鋼京唐杯第十二屆全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽中榮獲“三等獎(jiǎng)”。

五、結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，確立學(xué)生為課堂主體，以學(xué)生為中心，有機(jī)地將理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)導(dǎo)入課程思政、成立課程小組、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)手段的改革，能夠?qū)ⅰ赌茉磁c環(huán)境》從又難又枯燥，變成學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)、愛(ài)學(xué)想學(xué)的課程，那么教學(xué)改革的目的也就達(dá)到了。不過(guò)《能源與環(huán)境》的涉及面非常非常廣，值得繼續(xù)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新實(shí)踐的新項(xiàng)目、新點(diǎn)子、新結(jié)合還有很多，本文中的舉例只是一個(gè)起點(diǎn)，《能源與環(huán)境》課程必將成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的平臺(tái)，發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

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