何燕　向碩　陳浩　李學彬

【摘要】本文結(jié)合《新能源技術》課程的特點以及學生學情的特殊性進行了課程教學設計和實踐探索，具體指出根據(jù)教學內(nèi)容采用案例分析、任務驅(qū)動、想定作業(yè)練習等多種教學方法，同時通過雨課堂等多種教學手段提升教學效果和效率，為本門課程的實施提出具體對策。

【關鍵詞】教學設計? 自主學習? 探究式教學

【中圖分類號】G64 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）08-0132-02

隨著人類能源短缺、環(huán)境惡化、對傳統(tǒng)化石能源較為依賴等問題日益突出，發(fā)展可持續(xù)、綠色、高效的新能源是21世紀人類需要解決的重大課題。因此，新能源技術的發(fā)展水平是一個國家和地區(qū)高新技術發(fā)展水平的體現(xiàn)，是當今國際政治、經(jīng)濟競爭的戰(zhàn)略制高點。新能源技術及相關研究已發(fā)展成為一個國際重大前沿技術方向;世界各國紛紛將新能源技術的開發(fā)和利用提升到國家戰(zhàn)略地位。我國先后設立了國家能源局、國家能源委員會等，教育部也在部分高校開設了新能源科學與工程專業(yè)等，以此培養(yǎng)從事新能源相關的專業(yè)技術人才，保證新能源產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。

《新能源技術》是一門涉及電氣、動力、材料、控制、電子、計算機、信息等多個交叉學科高新技術的課程，學科交叉性較強;既有很強的理論性，又需要大量聯(lián)系實際。因此，要讓學生把這門課程學精學透，課程教學設計尤為關鍵。筆者對本門課程的課程教學設計進行了探索和實踐。

一、學情分析

教育部于2014年4月頒布了《教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，這標志著我國課程改革已經(jīng)進入全面深化時期，與傳統(tǒng)應試教育為導向的學情分析不同，新形勢下的學情分析不再只強調(diào)成績，不再將提高視為學生發(fā)展的唯一標準，而更應注重培育學生核心素養(yǎng)。學情分析的根本目的與教育教學是相同的，即意在促進學生的發(fā)展。因此，基于學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的學情分析，才能有效為教學提供關鍵指導和方向。一般我們可將學生的發(fā)展分為認知、能力和態(tài)度三個維度，使學情分析更具指導性和可操作性[1-2]。

1.通過學情分析了解學生起點水平

通過學情分析，在了解學生起點水平的基礎上，設置合適的教學框架。在學習本門課程之前，學生進修了高等數(shù)學、大學物理、大學化學、電子電工基礎等課程，有較強的認知能力，已經(jīng)具備一定的相關理論知識，為本課程的學習奠定了基礎。

基于核心素養(yǎng)的學情分析，不再分析學生的考試成績、上課紀律，而轉(zhuǎn)向分析學生的認知水平、能力基礎和學習態(tài)度，尤其關注學生的高階認知素養(yǎng)，突出關注學生的實踐能力，充分考慮學生的學習興趣和自主學習與發(fā)展的可能性。在課程講授中應注意學生的課堂反應，對及時相關的知識進行簡單回顧加深，以幫助學生更好地掌握本課程知識點，繼而拓展其高階認知。

2.關注學生心理存在的個體差異

大部分學生有較強的求知欲，希望通過本門課程的學習有較大收獲;也有部分學生，覺得以后可能不從事新能源相關工作，心存“學而無用武之地”的顧慮。因此，學生的心理特點和個體差異，能夠為教師教學的行為提供反饋信息和改進依據(jù)，在課后對學習結(jié)果的分析能促進教師教學反思，更加注意因材施教，強化教學效果。同時這也是對下一階段學習起點的了解與認知，能夠更好地服務于教學目的。

二、教學過程與方法

教學過程中，充分考慮課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、連貫性和應用性。在內(nèi)容的安排上采用先介紹新能源的基本理論知識，然后具體問題進行引導學習。主要采用教師講授、學生自學[3-6]相結(jié)合的方式進行教學，對于重難點教師精講，對于學生容易理解掌握的內(nèi)容，采用課后自學和課堂集中釋疑相結(jié)合的方式進行。采用的教學方法主要有理論講解、分組討論、案例分析、任務驅(qū)動、想定作業(yè)練習等。

1.各種新能源的定義、分類等內(nèi)容，可用問題前導的方式，首先提出問題，啟發(fā)學生思考，再講解清楚問題。如新能源的定義，可提問“新能源指的是哪類能源？”引導學生回答如氫能、太陽能、風能等類似答案，再追問“太陽能我們很早就有利用了，為什么屬于新能源呢？”以此激發(fā)學生對新能源的學習興趣，引發(fā)學生進一步深入思考新能源和常規(guī)能源的區(qū)別，為學生正確打開新能源學習模式做鋪墊。

2.學習各種新能源的特點、原理等內(nèi)容，可采用分組討論的方式，在課堂的討論、學習過程中，學生之間的交流與合作很重要，采用幾人為一小組合作進行，以小組為單位討論分析。我們通過這種方式培養(yǎng)學生交流合作能力、表述能力和分析問題，解決問題能力。討論過程中采用兩種方法：一是由學生提問充分討論后教師歸納，如組織學生分組討論各種海洋能之間的區(qū)別和聯(lián)系;二是由教師進一步補充提出更有深度和難度的問題，全班課堂討論后再總結(jié)，如組織討論生物質(zhì)能中，生物柴油的幾種制備方法及其優(yōu)缺點，從而增強學生對這部分知識的掌握。同時，課堂問題和作業(yè)除了采用有教師講解的方法外，還可以讓學生分組討論并自評，在練與評中互相學習、互相促進，并養(yǎng)成一定的實際組織實施能力。

3.針對課程教學實際，運用案例教學法，與學生共同分析新能源應用的實際案例。讓學生從案例中了解新能源的運用領域、發(fā)展狀況，學習其相關技術;同時讓學生了解目前新能源發(fā)展和推廣所面臨的問題。如在風能的章節(jié)，可引入風電行業(yè)“棄風限電”的案例，分析現(xiàn)象問題背后的技術因素、社會因素、經(jīng)濟因素等。將抽象的理論與具體實際應用相結(jié)合，可加強學生對知識點的認識和把控，同時也能了解風能的社會、經(jīng)濟等方面的現(xiàn)狀和常識，以便更好地適應以后的工作崗位。

4.想定作業(yè)，每次課堂教學即將結(jié)束時對學生提出問題，給出必要的提示，引導學生在課堂之外思考、討論問題，并查閱相關資料提出解決問題的方法和措施，下一次上課拿出一定的時間匯報交流。比如太陽能是我國發(fā)展迅速的一種新能源，光伏產(chǎn)業(yè)有望達到國際領先水平，但光電轉(zhuǎn)換效率低、成本較高仍是目前制約其發(fā)展的難題?？舍槍@個課題對學生提問并布置想定作業(yè)，學生可根據(jù)想定的引導自行學習研究，也可以學生和老師一起邊做邊研究，在問題設想和討論的過程中得到技能的提高，也可以培養(yǎng)學生學習的興趣、積極性和自主學習的能力。同時采用任務驅(qū)動的教學方法，實時地布置學習任務，組織學生撰寫小論文，開展研討式教學來培養(yǎng)學生的科學思維。

5.根據(jù)課程標準的要求，在教學知識點安排上，注重素質(zhì)教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)。雖然本課程不但要培養(yǎng)學生在新能源技術方面的科學思維，也要求進行必要的以技術為基礎的工程能力培養(yǎng)。教學設計中，應充分利用新能源課程相關實驗平臺和資源，開展實驗教學，以鍛煉學生的工程創(chuàng)新能力和動手解決問題的能力。值得注意的是，實驗室教學是本門課程重要的組成部分，開展實踐教學的時候，要著眼崗位適應性來設置實驗相關內(nèi)容;新能源技術與物理、化學、材料、生物、環(huán)境、機械和工程技術等諸多學科相互交叉，實驗課程的設計更需要在合理的范圍內(nèi)，兼顧固有知識點并突出重點。

三、教學手段

1.傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學手段相結(jié)合

采用多種教學手段相結(jié)合，教學過程中運用板書這種傳統(tǒng)手段突出提綱挈領的重點。結(jié)合多媒體教學軟件和多媒體設備，形象生動、節(jié)奏快、信息傳輸量大，而且加上圖形、動畫和視頻效果的立體直觀效果，降低學習的難度，將抽象變?yōu)樾蜗螅岣邔W生的學習興趣，弱化學生之間專業(yè)差異大的不足。

結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)教學[7-9]，如采用雨課堂進行線上混合式教學等，通過雨課堂進行課前預習、課后復習等多效互動，提高學生學習積極性和自主學習的能力，同時滿足學生的個性化學習需求。打破“以教師為中心”的傳統(tǒng)，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙越處熤鲗?、學生為中心”的教學模式;打破時間和場地的限制，轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活、高效的學習環(huán)境[10-11]。

2.理論教學與實踐教學相結(jié)合

學校配備了新能源實驗室平臺，擁有太陽能、風能、海洋能、燃料電池等相關教學設備和模型。課程設計中應充分利用良好的現(xiàn)有條件，部分課程設置在新能源實驗室，針對太陽能、風能等內(nèi)容進行現(xiàn)場教學，讓學生與新能源設備有近距離的接觸，觀察并自己動手進行探索和實踐，使書本上抽象的概念和理論轉(zhuǎn)化為看得見、摸得著、動得了的實物，幫助學生建立對新能源技術更為清晰的認知。

為拓展學生對新能源技術的進一步深入了解，課程可利用電化學實驗、儲能材料制備、組裝測試裝置等實驗條件，適當開設以材料制備研究、材料性能分析以及器件組裝測試等實踐課程。以此讓學生對新能源材料制備方法、相關性能的表征測試方法以及常用的實驗儀器使用操作方法有一定認識和掌握，為后續(xù)綜合專業(yè)實驗以及科學研究打基礎[12]。

四、評價手段

教學評價是教學過程中非常重要的環(huán)節(jié)之一，是衡量教學設計與實踐的重要手段。傳統(tǒng)的教學評價方式主要通過課程結(jié)課筆試完成，這種方式容易導致學生疏于平時的學習，甚至消極應付，臨到期末考試時，依靠臨時突擊來通過考核。這樣對學生自身的學習沒有多大提高，同時教師也很難對學生的綜合能力做出客觀公正的評價。為了提高學習效果，完成課程能力目標的達成度，我們對該課程的考核方法進行了改革嘗試。通過對上述課程教學計劃的探索和實施，課程最終采用形成性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的方式進行了教學效果的評價[13-14]。

1.形成性考核

形成性考核占總成績的60%，主要包括以下兩方面：一方面是課程教學情況隨堂記錄、課后作業(yè)完成情況、自主學習情況、查閱文獻資料能力、團隊協(xié)作能力等，此部分占總成績的30%，由學生、授課教師一同，形成學生自評—互評—教評三維評價體系;另一方面是結(jié)課論文，設置三個既定主題，學員根據(jù)自身興趣和學習情況選擇其中一個主題，通過調(diào)研、試驗等方式，最終撰寫出5000字以上的小論文，此部分占總成績的30%。

2.終結(jié)性考核

終結(jié)性考核則為課終考試，此部分占總成績的40%，采用閉卷筆試方式進行?？己藘?nèi)容除了采用客觀題考查學生對基礎知識的掌握程度外，更注重學生的能力測試，加入不少主觀題，考查學生剖析和解決問題的能力以及靈活運用知識的能力。

實踐證明，通過此次教學課程設計與實踐，有效激發(fā)了學生的學習積極性和主動性，提高了學生團隊協(xié)作精神以及解決問題的能力，同時為學生更好地創(chuàng)新思維提供了有力條件和可行機制。綜合考核結(jié)果顯示，大部分學生成績?yōu)榱己茫〉昧溯^為滿意的教學效果。

參考文獻：

[1]馬思騰，褚宏啟.基于學生核心素養(yǎng)發(fā)展的學情分析[J].現(xiàn)代教育管理，2019（5）：124-128.

[2]朱艷艷.基于教材與學情融合轉(zhuǎn)化的教師勝任力提升策略[J].江蘇教育，2018（3）：25-28.

[3]劉亞玲.基于數(shù)字教學資源平臺的教室信息化教學能力提升[J].學周刊，2019（2）：140-150.

[4]張丹.關于學生自主學習的幾點思考[J].基礎教育論壇，2018（7）： 50-51.

[5]邢方敏.大學生的自主學習認同危機及干預[J].教育理論與實踐，2018（21）：15-16.

[6]劉曉娜，楊忠儒.大學生自主能力培養(yǎng)模式探索[J].考試周刊，2019（1）：19.

[7]董亞潔，裴亞南，王鑫.雨課堂混合式教學模式探究 ——以新能源與節(jié)能技術教學實踐為例[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2019（21）：34-37.

[8]杜文海，李愛琴，吳波.以學生為中心、以項目為導向的教學改革與實踐——以新能源技術及應用課程為例[J].化工高等教育，2020（2）：97-102.

[9]王酉方.“一帶一路”背景下新能源汽車技術課程“互聯(lián)網(wǎng)+”混合式教學改革實踐[J].南方農(nóng)機，2021（1）：154-155.

[10]王曉萍，劉玉玲，梁宜勇，等.“以學生為中心”的教法、學法、考法改革與實踐[J].中國大學教學，2017（6）：73-76.

[11]楊昆，王嘉冰.“以學生為中心”的傳熱學教學研究[J]. 化工高等教育，2016（6）：74-77.

[12]朱國斌，趙亮，袁海泉，等.基于能量轉(zhuǎn)換與存儲的新能源材料與器件專業(yè)實驗課程設置[J].實驗室技術與管理2015，32（2）：204-211.

[13]洪杰文，彭雨田.從教學過程要質(zhì)量——基于國外大學課程評分體系的分析[J]. 中國大學教學，2017（10）：92-96.

[14]蔚芳，趙晶晶.“新能源與電力系統(tǒng)”研究生課程探索與實踐電氣[J]. 電子教學學報，2017，39（1）：52-55.