摘"要:課程建設是高等學校教育的基礎,是推進教學計劃和提高人才培養(yǎng)能力的關鍵。本文以合肥工業(yè)大學新能源材料與器件專業(yè)“儲能材料與技術”課程建設為例,圍繞儲能專業(yè)人才培養(yǎng)體系,結合課程特點,從課程建設發(fā)展歷程、要解決的重點問題、資源建設及組織情況、成績評定方式、課程建設計劃等方面進行了初步探索,分析當前教學現(xiàn)狀和存在的問題,總結現(xiàn)有教學舉措,提出教學改革建議,探索教學改革路徑,加強對學生綜合能力的培養(yǎng),實現(xiàn)教學質量的不斷提升,為持續(xù)推動課程建設提供了一定的借鑒價值。
關鍵詞:儲能材料與技術;課程建設;教學改革;探索
中圖分類號:G420""文獻標識碼:A
Exploration"of"Curriculum"Construction"of
\"Energy"Storage"Materials"and"Technology\"
Li"Juan"Zhu"Jiping"Qin"Ling
School"of"Materials"Science"and"Engineering,Hefei"University"of"Technology"AnhuiHefei"230009
Abstract:Curriculum"construction"is"the"foundation"of"colleges"and"universities"education,and"it"is"the"key"to"promote"teaching"plans"and"improve"talent"development"capabilities.This"article"takes"the"construction"of"the"\"Energy"Storage"Materials"and"Technologies\""in"the"major"of"New"Energy"Materials"and"Devices"of"Hefei"University"of"Technology"as"an"example,focusing"on"the"talent"cultivation"system"of"the"major"and"combining"with"the"characteristics"of"the"course,preliminary"exploration"is"conducted"from"the"development"process"of"course"construction,key"problems"to"be"solved,resource"construction"and"organization,grade"assessment"methods,course"construction"plans,etc..This"article"analyzes"the"current"teaching"situation"and"existing"problems,summarizes"existing"teaching"measures,proposes"teaching"reform"suggestions,explores"teaching"reform"paths,strengthens"the"cultivation"of"students'"comprehensive"abilities,achieves"continuous"improvement"of"teaching"quality,and"provides"a"certain"reference"value"for"continuously"promoting"curriculum"construction.
Keywords:Energy"Storage"Materials"and"Technologies;curriculum"construction;teaching"reform;explore
課程是人才培養(yǎng)的核心要素,課程質量直接決定人才培養(yǎng)質量。為貫徹落實關于教育的重要論述和全國教育大會精神,落實新時代全國高等學校本科教育工作會議要求,必須把教學改革成果落實到課程建設上[1]。課程建設是保證和提高教育教學質量的重要手段,是學科專業(yè)建設的重點內容。加強課程建設是有效落實教學計劃,提高教學水平和人才培養(yǎng)質量的重要保證[2]。
2010年,合肥工業(yè)大學開設新能源材料與器件本科專業(yè),是全國14所首批開設新能源材料與器件本科專業(yè)的高校之一,2020年獲批國家一流本科專業(yè)建設點(“雙萬計劃”)?!皟δ懿牧吓c技術”是材料工程系新能源材料與器件專業(yè)本科生大三(第6學期)開設的專業(yè)選修課程。如何進一步深化課程建設,推進教育創(chuàng)新,提高新能源材料與器件專業(yè)建設水平和人才培養(yǎng)質量顯得尤為重要。
一、本課程的建設發(fā)展歷程
“儲能材料與技術”教學團隊共5名教師,其中,教授有1人,副教授有2人,講師有2人,有著合理的年齡結構和職稱結構。實行“傳幫帶”的形式,由教學經驗豐富的老教師負責教學質量的監(jiān)控和傳授授課的經驗[3]。系黨支部書記,積極發(fā)揮“雙帶頭人”頭雁效應,圍繞落實“立德樹人”的根本任務,積極探索將“課程思政”等紅色基因融入課程建設[4]。系副主任結合學校對新能源材料與器件專業(yè)人才的畢業(yè)要求及課程特點,負責課程改革的定位與目標。筆者作為該課程的負責人和專職教師,全面負責課程建設工作和本課程的教學工作,優(yōu)化教學內容,調整教學形式,拓展教學資源,推動現(xiàn)代教育技術手段使用和教學方法的改革。同時筆者積極開展相關教學研究,發(fā)表相關教研論文。課程團隊教學經驗豐富,包括建設合肥工業(yè)大學“課程思政”示范課程2門,安徽省質量工程項目2項,“安徽省教學成果獎”1項,發(fā)表教研論文數篇。本課程的建設發(fā)展歷程可分為三個階段:
(一)第一階段:初創(chuàng)階段
2013—2014年,屬于課程的開創(chuàng)階段。師資力量比較薄弱,各種教學資源也比較有限。在本階段的教學,采用傳統(tǒng)的“填鴨式”“滿堂灌”的教學方式,無論是教學方法還是教學內容,都非常傳統(tǒng),課程考核形式單一。
(二)第二階段:發(fā)展階段
2015—2016年,屬于課程的發(fā)展階段。合肥工業(yè)大學2015版人才培養(yǎng)計劃中《能力導向的一體化教學體系建設指南》的提出,將傳統(tǒng)的教學方式積極調整為注重過程管理的教學模式,如加大隨機提問、課堂互動、分組討論、課堂演講等形式,充分提高學生聽課的效率;通過采用多種教學手段,如PPT、實物演示、視頻、動畫、板書等調動學生學習的熱情;利用網絡技術,及時與學生溝通交流,就學習過程中遇到的難題進行及時解答,增強學生主動學習的能力,拓展學生學習的領域及深度,培養(yǎng)學生對相關領域的學習興趣。
(三)第三階段:重點建設階段
2017年—至今,屬于課程建設的深化階段。為更好地將理論教學和生產實踐緊密聯(lián)系,使人才培養(yǎng)和產業(yè)發(fā)展的有機結合,本課程在教學中積極探索產教融合。與學校周邊相關企業(yè)開展校企合作,拓展實習教育基地。在教學開展期間,安排一周的時間,帶領學生走進車間現(xiàn)場參觀學習,由企業(yè)工程師帶領學生參觀生產線,就儲能材料的制備及相關工藝進行講解,從而加強對儲能方面理論知識的理解和總結,深化課堂教學的效果,更提高了對本專業(yè)的認同感和歸屬感[5]。
二、課程與教學改革要解決的重點問題
準確定位課程改革的痛點和難點是提高教學質量的關鍵?!皟δ懿牧吓c器件”課程知識具有很強的交叉性,涵蓋內容涉及化學、物理、材料等多門學科,要求學生有較深的理論基礎,如深入學習電化學原理及相關知識。同時學生還要有很強的實踐性,如各種新型電池的制備及性能測試實驗。鑒于每一種儲能器件都在不斷的發(fā)展和進步,“儲能材料與技術”課程建設面臨新的挑戰(zhàn)。
(1)課程內容更新快。當代儲能材料與器件發(fā)展迅猛,新型儲能體系不斷出現(xiàn),如鈉離子電池、全釩液流電池成為研究的熱點。目前尚無一本完善的教材可全面學習這些知識。如何合理地結合專業(yè)定位和發(fā)展講授教學內容,既打牢學生的專業(yè)基礎,又讓學生結合上課內容把握儲能技術的前景與挑戰(zhàn),這些都對該課程提出了更高的要求。授課內容既要重基礎,又要介紹本專業(yè)相關研究進展和熱點方向,因此,對授課教師提出了更高的要求,需要及時更新教學大綱和授課內容。
(2)學生課堂抬頭率不高。隨著各種便攜電子產品的普及,當代大學生收集信息和掌握知識的方式更加多樣,自我意識和個人想法增強。課程內容能否吸引學生的興趣是調動學生積極參與教學過程和主動學習的關鍵。因此,教學過程需要以學生為主導,合理安排授課內容,設計教學案例,融入課程思政及運用多種教學手段。
三、課程內容與資源建設及組織情況
“儲能材料與技術”課程涉及的電池體系較多,每種電池電化學性能及發(fā)展現(xiàn)狀各不相同,經過課程組討論一致認為,本課程的教學重點是化學電源概述、鋅錳電池、鉛酸電池、鎘鎳電池、金屬氫化物鎳電池、鋅氧化銀電池等儲能器件的工作原理、結構及性能,學時設置為32學時。選用的教材是程新群主編的《化學電源》第二版。同時,課程團隊也在積極策劃教材編制工作,準備出版一本符合教學內容的教材。為更好地開展課程教學內容,采用以下方式組織實施。
(1)課前:教師將每章學習內容及重難點知識上傳至長江雨課堂,發(fā)布預習任務。學習內容以新能源案例、社會熱點、生活場景等學生易于理解的形式導入,如果遇到較難的知識點,鼓勵學生以小組為單位進行調研和資料整理,以課堂演講的形式在課上交流展示。
(2)課中:教師在授課過程中,通過限時課堂測試考查學生對重點知識的掌握情況,測試結果即時以柱狀圖等圖形化方式獲得反饋數據,利于教師實時調整教學進度和內容。同時,“雨課堂”豐富的功能,如搶答、彈幕互動等可以活躍課堂氣氛,從而充分調動學生的好奇心和積極性。此外,還需要積極發(fā)掘課程蘊含的育人元素,用潤物細無聲的方法體現(xiàn)價值引領。
(3)課后:教師針對章節(jié)中的重難點知識布置課后作業(yè),幫助學生深入理解和消化相關知識點。同時為了提高學生的學習深度和廣度,提供相關教輔參考書籍和文獻資料,幫助學生對新能源領域高階知識和前沿科研方向有深刻理解和把握。同時根據網絡平臺數據統(tǒng)計,教師自身要及時收集和總結,進行教學效果評價,并根據實際情況及時調整教學任務和計劃。
四、課程成績評定方式
為了注重過程化管理,本課程成績采取如下權重的評定方式:最終成績=期末考試×40%+課堂測驗×20%+課后作業(yè)×20%+總結報告×20%,多元化考核評價且過程可回溯。其中期末考試涵蓋了本課程所要求掌握的大部分知識點,試題形式多樣,包括選擇題、填空題、判斷題和綜合題,內容全面,能夠較好地反映學生對本課程的學習效果。課堂測試主要是通過即時測試以評估學生對課堂基本內容的掌握情況,試題形式主要是選擇、填空和簡答,題目答案明確客觀,各項分值具體。該方式主要考查學生對專業(yè)知識的記憶與理解情況,以及在此基礎上,對課堂所學基本知識的融會貫通能力。課后作業(yè)是對章節(jié)內容綜合的課后習題鍛煉,以考查學生對階段性學習內容的理解和掌握程度,同時達到促進學生課后及時復習的目的,題型以問答分析、調研等為主??偨Y報告部分要求學生針對課程學習內容,查閱最新研究論文,并做翻譯,論文要信息全面、內容充實、翻譯準確(尤其是專業(yè)術語)、卷面工整。
五、課程建設計劃
根據新能源材料與器件專業(yè)的人才培養(yǎng)目標及課程體系建設,“儲能材料與技術”課程從知識傳授、能力培養(yǎng)、價值塑造三個維度依次遞進,形成全員、全過程、全方位育人的“三全育人”目標與要求。
(一)加強課程建設的組織領導,保證課程建設工作的有效開展
推進課程建設是提高教師教學水平和人才培養(yǎng)質量的重要舉措,它涉及教師隊伍、教學大綱、教學手段、教學過程、教學管理等多方面的建設工作,是一項持續(xù)性、整體性的教學建設工作。因此,必須開展多元化的課程設置。以課程組的形式加強制定“儲能材料與技術”課程建設規(guī)劃、方案、檢查、指導和評估等工作,為課程建設的有效開展提供專業(yè)指導和組織保證。
(二)加強教師隊伍建設,確保課程建設可持續(xù)發(fā)展
擁有一支治學嚴謹、教學水平高、責任心強的教師隊伍是提高課程建設可持續(xù)提高和發(fā)展的關鍵。為進一步加強教師隊伍建設,采用“傳幫帶”的形式,邀請資深老教授聽課,就授課過程中存在的問題進行一對一指正。同時鼓勵年輕教師之間交流學習,不斷提高教學水平。此外,還需要充分利用網絡教學資源,鼓勵教師綜合運用各種教學手段,采用線上+線上組合的形式開展教學,既能解決課時少、任務重的問題,又能有效拓寬課程學習的深度,為培養(yǎng)高質量人才打下基礎。
(三)強化教改和科研與課程建設的有機結合,不斷更新課程建設內容
加強課程建設的核心是深化教學改革。為使“儲能材料與技術”課程建設持續(xù)推進,需要實時調整優(yōu)化教學大綱、教學內容、教學手段和考核方式等,尤其要注重教學過程的規(guī)范化管理,及時總結教學經驗,在課程建設中積極融入教學改革的成果,形成閉環(huán)改善策略。儲能技術屬于前沿學科,科技發(fā)展日新月異,教學和科研相輔相成。課程教學團隊在課程建設中,要適當穿插融入儲能技術的最新科研成果,將學術研究涉及的基礎知識轉化為課程教學資源,通過不斷更新教學內容、充實教學內容、豐富教學手段,進一步提高學生利用已學知識分析解決問題的能力。
(四)拓展教學資源,積極推進“線上+線下”混合式教學
傳統(tǒng)的教學模式下,學生通過課堂被動地接受知識,主動學習的意識不高。而“線上+線下”混合式教學是在互聯(lián)網時代對傳統(tǒng)教學模式的創(chuàng)新,課前通過多元化的教學資源為學生帶來多渠道的知識補給,實現(xiàn)優(yōu)質教學資源的共享[6]。一方面,能培養(yǎng)學生自主學習的能力和意識;另一方面,教師利用智慧教學工具,如“雨課堂”可以實時監(jiān)測每個學生課前學習效果。課堂上針對重難點知識進行針對性講解,并對學生給予個性化指導。課后,通過組織相關的練習和測試,加深對所學知識的理解,從而建立協(xié)調育人機制[7]。
結語
在我校深懷“工業(yè)報國”之志,秉承“厚德、篤學、崇實、尚新”的校訓,以“培養(yǎng)德才兼?zhèn)洹⒛芰ψ吭?、自覺服務國家的骨干與領軍人才”為培養(yǎng)總目標,新能源材料與器件專業(yè)作為教育部2010年首批增設的國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)相關專業(yè),積極開展“儲能材料與技術”課程建設意義非凡。本文從課程建設發(fā)展歷程、要解決的重點問題、資源建設及組織情況、成績評定方式、課程建設計劃等方面進行了積極探索,以培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞?、具有扎實的新能源材料與器件相關專業(yè)知識與工程技能的高級工程技術人才。
參考文獻:
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[7]付琳,李芳.數字電子技術課程線上線下混合式教學模式探索[J].中國教育技術裝備,2024(01):100104.
基金項目:2022年度合肥工業(yè)大學“課程思政”教學改革示范課程項目——儲能材料與技術(KCSZ2022010);2023年度合肥工業(yè)大學大學生創(chuàng)新訓練計劃項目(2023"10359098、X202310359633);2019年度合肥工業(yè)大學“課程思政”教學改革示范課程項目(KCSZ2019108)
作者簡介:李娟(1986—"),女,漢族,安徽蕭縣人,博士,講師,主要從事新能源材料與技術和電催化。