周慧 粟玨
摘? 要? 新能源技術(shù)是一門(mén)多學(xué)科交叉的課程,課程內(nèi)容涵蓋當(dāng)前人類(lèi)社會(huì)探索和開(kāi)發(fā)的各類(lèi)新能源利用技術(shù)。分析實(shí)際教學(xué)中的一些問(wèn)題,結(jié)合能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法方面進(jìn)行一些改革。通過(guò)課程教學(xué)改革,極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,教學(xué)質(zhì)量得到很大提升。
關(guān)鍵詞? 能源與動(dòng)力工程;新能源技術(shù);教學(xué)改革;課程思政
中圖分類(lèi)號(hào):G642.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2022)22-0109-03
0? 引言
能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),在世界能源利用總量不斷增長(zhǎng)的同時(shí),能源結(jié)構(gòu)也在發(fā)生巨大變化。2020年9月22日,國(guó)家主席習(xí)近平
在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出:“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?!碧歼_(dá)峰和碳中和的提出,為能源的發(fā)展帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,促使人類(lèi)探索與開(kāi)發(fā)更加清潔、高效的新型能源,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤炭、石油等能源。在這一大背景下,能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)為學(xué)生開(kāi)設(shè)新能源技術(shù)課程就顯得極為重要。
1? 課程概況及存在的問(wèn)題
新能源技術(shù)是一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課,共40個(gè)學(xué)時(shí),安排在第六學(xué)期。課程內(nèi)容涵蓋當(dāng)前人類(lèi)社會(huì)探索和開(kāi)發(fā)的各類(lèi)新能源利用技術(shù),主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、核能和海洋能等,旨在幫助學(xué)生了解和學(xué)習(xí)新能源利用的基本原理與發(fā)展前景,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,開(kāi)闊學(xué)生對(duì)能源改革的國(guó)際視野。新能源技術(shù)課程具有知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)以及與實(shí)際聯(lián)系緊密等特點(diǎn)[1]。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式一直以教師單向輸出、學(xué)生被動(dòng)輸入為主。新能源技術(shù)這門(mén)課程包含的知識(shí)點(diǎn)很多,教學(xué)每種新能源都要講到該能源的利用形式、發(fā)電的基本原理、能源的優(yōu)缺點(diǎn)以及發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。因?yàn)檎n時(shí)緊張,每種新能源只能安排2~4個(gè)學(xué)時(shí),整個(gè)教學(xué)過(guò)程比較緊張,課程內(nèi)容講起來(lái)也很枯燥,課堂氣氛比較沉悶,學(xué)生反饋情況很不理想,并且期末考試一般是寫(xiě)課程論文。傳統(tǒng)教學(xué)模式不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,最后的期末考試成績(jī)也不能反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解情況。
新能源發(fā)展日新月異,而教材內(nèi)容更新較慢,這就造成講課內(nèi)容跟不上時(shí)代發(fā)展,無(wú)形中對(duì)學(xué)生的思維產(chǎn)生限制。因此,老舊的教學(xué)內(nèi)容和日新月異的科技發(fā)展之間的矛盾成為本課程需要解決的問(wèn)題之一。
基于以上情況,對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法等方面進(jìn)行改革和優(yōu)化,以下是在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的改革措施及成果。
2? 新能源技術(shù)課程改革
2.1? 教學(xué)內(nèi)容調(diào)整和更新
本課程內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)廣,但課時(shí)較少,所以在授課過(guò)程中要對(duì)內(nèi)容做一些適當(dāng)?shù)娜∩岷蛢?yōu)化,突出重點(diǎn),詳略得當(dāng)。在實(shí)際教學(xué)中,做到“精講多看,講一考二”。所謂“精講多看”,就是講課時(shí)不是講得又細(xì)又全,而是要精講重點(diǎn)和難點(diǎn),比較簡(jiǎn)單、容易理解的內(nèi)容讓學(xué)生自己學(xué)。所謂“講一考二”,是指考試的內(nèi)容超出講授的內(nèi)容,包括那些要求學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容。例如:對(duì)發(fā)展較好和未來(lái)發(fā)展?jié)撃茌^大的太陽(yáng)能、風(fēng)能和海洋能等新能源詳細(xì)講、重點(diǎn)講,對(duì)地?zé)崮?、核能等可以適當(dāng)略講;新能源的利用形式和發(fā)電原理可以重點(diǎn)講,新能源的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)少講或者不講,讓學(xué)生自學(xué);在講太陽(yáng)能發(fā)電的時(shí)候,光伏發(fā)電詳細(xì)講、重點(diǎn)講,太陽(yáng)能熱發(fā)電略講;在講海洋能時(shí),潮汐能和波浪能詳細(xì)講,溫差能和鹽差能略講,同時(shí)留一些內(nèi)容讓學(xué)生自學(xué)[2]。通過(guò)授課內(nèi)容的優(yōu)化解決內(nèi)容多和課時(shí)少的矛盾,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的習(xí)慣和能力。
教材內(nèi)容更新慢,新能源技術(shù)發(fā)展日新月異,因此,在授課過(guò)程中不能將教材生搬硬套,要對(duì)知識(shí)點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行更新。在備課過(guò)程中,除了參考大量的教材和期刊外,還要時(shí)刻關(guān)注“國(guó)際能源網(wǎng)”網(wǎng)站上的新聞,及時(shí)了解新能源的發(fā)展情況和未來(lái)的舉措,隨時(shí)更新上課內(nèi)容。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注相關(guān)網(wǎng)站,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)、新事物的好奇心和探索精神。
2.2? 授課形式改革
傳統(tǒng)授課形式單一,很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,加上本課程內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)廣,單一的理論知識(shí)講授會(huì)比較乏味,無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣[3]。在教學(xué)過(guò)程中,改變教學(xué)理念,從傳統(tǒng)的教師為主、學(xué)生被動(dòng)接收改變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、教師為導(dǎo)向的教學(xué)模式,可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考能力。
以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),采用“讀、討、寫(xiě)、講、結(jié)”五位一體的合作式教學(xué),可以鍛煉學(xué)生主動(dòng)思考、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、語(yǔ)言表達(dá)能力等?!白x”是指學(xué)生閱讀教材和資料,廣泛收集有關(guān)文獻(xiàn)資料;“討”是指學(xué)生分組討論,消化教材和文獻(xiàn)資料的有關(guān)內(nèi)容;“寫(xiě)”是指學(xué)生自己寫(xiě)出報(bào)告并制作相應(yīng)的課件;“講”是指學(xué)生推出代表上臺(tái)講課;“結(jié)”是指教師補(bǔ)充完善和最后總結(jié)。
在課堂教學(xué)中,采用分組討論式教學(xué),學(xué)生先自行分組,組員之間需要協(xié)同合作。整個(gè)課堂教學(xué)主要?jiǎng)澐譃槿蟛糠郑旱谝徊糠质墙處熤v新能源的工作原理并提出相關(guān)問(wèn)題;第二部分是學(xué)生組根據(jù)教師講的內(nèi)容和提出的問(wèn)題查詢(xún)資料,并對(duì)資料進(jìn)行整理,以文件和PPT的形式展現(xiàn),各組之間進(jìn)行討論;第三部分,教師根據(jù)各組討論的內(nèi)容作出評(píng)價(jià)和補(bǔ)充?,F(xiàn)以太陽(yáng)能發(fā)電為例,教師在課堂上引出太陽(yáng)能光伏發(fā)電和熱發(fā)電兩種形式,并對(duì)其工作原理進(jìn)行詳細(xì)講解,然后提出問(wèn)題分配任務(wù):太陽(yáng)能光伏發(fā)電和太陽(yáng)能熱發(fā)電兩種形式的不同,在世界和我國(guó)這兩種發(fā)電形式所占的份額,以及兩種發(fā)電形式未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。學(xué)生針對(duì)這些問(wèn)題查找資料,下次課以組為單位展開(kāi)討論。教師在學(xué)生討論結(jié)束后作出評(píng)價(jià)并歸納總結(jié)。
分組討論式教學(xué)可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,學(xué)生在查找資料的時(shí)候可以對(duì)新能源產(chǎn)生更深更廣的認(rèn)識(shí),對(duì)世界能源的發(fā)展也有一定見(jiàn)解,不僅有利于本課程的學(xué)習(xí),對(duì)就業(yè)和考研也有一定的指導(dǎo)意義。分組式討論也可以培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同合作的能力,有了團(tuán)隊(duì)意識(shí),在每次課布置任務(wù)后,各組成員自行分配任務(wù),有人負(fù)責(zé)查找資料,有人負(fù)責(zé)整理材料,最后討論的時(shí)候要求每位成員都要發(fā)言,保證每個(gè)學(xué)生都參與進(jìn)來(lái)。每次討論都按照各組成員的表現(xiàn)和內(nèi)容打分,這個(gè)分?jǐn)?shù)對(duì)最后的成績(jī)有至關(guān)重要的作用。
分組式教學(xué)取得良好的教學(xué)效果,討論環(huán)節(jié)學(xué)生的積極性很高,授課效果很好。
2.3? 課程思政融入課程教學(xué)
習(xí)近平總書(shū)記提出,高校思想政治工作應(yīng)堅(jiān)持將立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治教育貫穿教育教學(xué)工作全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人,努力開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。課程思政建設(shè)的目標(biāo)在于培養(yǎng)思想可靠、專(zhuān)業(yè)過(guò)硬的有能力、有擔(dān)當(dāng)?shù)母叩葘?zhuān)業(yè)技術(shù)人才,課程思政重點(diǎn)在于將思想政治教育與專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能教育內(nèi)容相融合,將“踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀”“培養(yǎng)工匠精神”“健全法治觀念”“提高職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)”等幾個(gè)方面的思想政治教育在課堂上傳授給學(xué)生[4]。本著專(zhuān)業(yè)課程和思政教育同向同行的原則,在課程中結(jié)合課程的發(fā)展歷史、國(guó)家和世界重大的歷史與現(xiàn)實(shí)事件,對(duì)學(xué)生進(jìn)行“勿忘國(guó)恥,中國(guó)人要奮發(fā)圖強(qiáng)”的愛(ài)國(guó)主義教育。
如在講到風(fēng)能這一部分的時(shí)候,把知識(shí)點(diǎn)和思政教育相融合,其中專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)有四個(gè),分別是:
1)風(fēng)能利用的形式;
2)風(fēng)力發(fā)電的工作原理;
3)風(fēng)能利用的優(yōu)缺點(diǎn);
4)風(fēng)能的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
相對(duì)應(yīng)地設(shè)置有四個(gè)思政教育點(diǎn):
1)我國(guó)有著悠久的風(fēng)能利用的歷史,其中有一些重要的歷史事件和人物;
2)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到世界前列,國(guó)家鼓勵(lì)建設(shè)海上風(fēng)電項(xiàng)目,推廣應(yīng)用低速風(fēng)電技術(shù),讓學(xué)生了解國(guó)情,培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和責(zé)任感;
3)風(fēng)能在使用過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,這些問(wèn)題的解決是長(zhǎng)遠(yuǎn)的,引發(fā)學(xué)生的思考,培育學(xué)生的工匠精神;
4)祖國(guó)未來(lái)的發(fā)展依靠年輕的一代,引導(dǎo)學(xué)生思考通過(guò)自己的努力,在實(shí)現(xiàn)個(gè)人社會(huì)價(jià)值的同時(shí)為祖國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量,融入國(guó)家的建設(shè)浪潮中,不斷提高個(gè)人精神品質(zhì)。
思政教育貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,通過(guò)思政教育不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和分析問(wèn)題的能力,還可以幫助學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,深刻理解和踐行“愛(ài)國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善”的社會(huì)主義核心價(jià)值觀。同時(shí),思政教育可以提升學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)同度,鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)深造,為民族振興貢獻(xiàn)自己的力量。
2.4? 增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
新能源技術(shù)課程中的一些知識(shí)比較新穎,有的新能源發(fā)電的形式和傳統(tǒng)火力發(fā)電機(jī)組有很大的區(qū)別,學(xué)生理解起來(lái)有點(diǎn)兒難度,可以適當(dāng)增加一些實(shí)踐教學(xué),一方面利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,另一方面也可以拓寬學(xué)生的思維。本專(zhuān)業(yè)設(shè)有節(jié)能減排實(shí)驗(yàn)室,其中設(shè)置有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型和光伏發(fā)電機(jī)組模型,以及一些學(xué)生獲獎(jiǎng)的作品,這些都可以作為實(shí)踐教學(xué)的工具。同時(shí),學(xué)校和生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)有校企合作,也可以作為學(xué)生實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)所。
例如:在教學(xué)風(fēng)力發(fā)電的時(shí)候,學(xué)生因?yàn)閷?duì)機(jī)械方面的知識(shí)掌握較少,對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)難以理解,讓他們?nèi)?shí)驗(yàn)室觀摩,并且進(jìn)行設(shè)備的拆裝,在拆裝的過(guò)程中對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)就會(huì)有很深的理解;在教學(xué)光伏發(fā)電的時(shí)候,讓學(xué)生課下在實(shí)驗(yàn)室用光伏板搭建電路,通過(guò)采用不同類(lèi)型的光伏板和改變光伏板的數(shù)量來(lái)理解光伏發(fā)電的原理和特點(diǎn);在教學(xué)生物質(zhì)能發(fā)電的時(shí)候,帶領(lǐng)學(xué)生去生物質(zhì)電廠(chǎng)參觀學(xué)習(xí),了解生物質(zhì)能的多樣性和實(shí)用性,對(duì)生物質(zhì)能的利用有了更好的認(rèn)識(shí)和理解。通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,取得很好的教學(xué)效果,學(xué)生就會(huì)對(duì)新能源有很大的興趣。
2.5? 考核模式改革
傳統(tǒng)的考核一般采用課程論文的形式,這種情況下,有一些平時(shí)不積極學(xué)習(xí)的學(xué)生最后也可能通過(guò)網(wǎng)上摘抄、東拼西湊,最后獲得一個(gè)理想的成績(jī)。這種考核方式不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,因此也要改革,不能僅以期末考試成績(jī)?yōu)橹鳎鴳?yīng)更加注重學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn),包括平時(shí)聽(tīng)課狀態(tài)、討論課的參與度等。
傳統(tǒng)的考核方式平時(shí)成績(jī)只占30%,主要通過(guò)考勤和課堂表現(xiàn)來(lái)評(píng)價(jià)。這樣一來(lái),學(xué)生對(duì)平時(shí)成績(jī)的重視度普遍不高,平時(shí)成績(jī)表現(xiàn)一般的學(xué)生最后也可能獲得不錯(cuò)的成績(jī),這對(duì)平時(shí)表現(xiàn)好、參與度高的學(xué)生不公平。改革后增加平時(shí)成績(jī),平時(shí)成績(jī)主要由討論課成績(jī)、課堂表現(xiàn)和考勤組成,各部分成績(jī)占比如表1所示。
改革后的考核形式,平時(shí)成績(jī)占比為60%,最后課程論文只占40%,整個(gè)考核更加注重學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的狀態(tài),可以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,也可以更公平合理地對(duì)每位學(xué)生作出評(píng)價(jià)。改革之后,學(xué)生的課堂參與度大大提高,討論課中大家更加愿意表達(dá)自己的觀點(diǎn),更加愿意表現(xiàn)自己、展現(xiàn)自己。
同時(shí),對(duì)課程結(jié)課論文內(nèi)容也作了要求,不再是讓學(xué)生寬泛地介紹新能源,而是要求與實(shí)際相結(jié)合?,F(xiàn)在很多路燈和公交站臺(tái)設(shè)置了光伏發(fā)電裝置和小型風(fēng)力發(fā)電裝置,學(xué)校和生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)也有合作,可以設(shè)計(jì)新農(nóng)村綜合利用生物質(zhì)能的方案。這些都可以作為課程論文的題材,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際調(diào)研、考查,最后以匯報(bào)的形式寫(xiě)成課程論文。這樣可以培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,并且為后續(xù)課程設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。結(jié)果顯示,學(xué)生通過(guò)實(shí)地調(diào)研之后,學(xué)到很多課本上沒(méi)有的知識(shí),很好地培養(yǎng)了工程實(shí)踐能力。
3? 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,新能源技術(shù)這門(mén)課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核形式三大模塊進(jìn)行改革和創(chuàng)新,從改革后學(xué)生的參與度和最后的考核成績(jī)可以看出,教學(xué)效果得到很大改善,不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和熱情,也使學(xué)生對(duì)能源的發(fā)展和變革有了更深的認(rèn)識(shí),他們更加關(guān)注祖國(guó)的未來(lái)。
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作者:周慧,文華學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)部碩士研究生,主要研究領(lǐng)域?yàn)槟茉磁c動(dòng)力工程;粟玨,文華學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)部,高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)槟茉磁c動(dòng)力工程(430074)。