高校“新能源与可再生能源”课程教学探究

刘雁军

（南京工程学院，江苏 南京 211167）

1 背景

“新能源与可再生能源”课程已被环境、能源和材料等多个相关专业列为专业基础课程之一，重要性日益凸显。这是由于能源是人类社会存在和发展的物质基础。生产力的发展在推动经济发展的同时也促进了能源形式的改变，而每一次能源更迭都代表人类文明迈入一个新的时代。

近年来，随着新能源和可再生能源相关领域的快速发展，对于其理论和应用方面的研究，成了行业关注的热点。“新能源与可再生能源”相关科目学习已经在大三学生中开展，本门课程设置的目的是及时将新能源与可再生能源的发展现状和未来趋势介绍给学生，不仅使他们掌握专业知识，更是在此基础上加深理解，全面认识和理解基本知识、重要技术，并使之有机结合，达到学以致用的目的，与此同时，结合思政元素，树立相关环保与节能意识。但是，由于此门课程具有前沿交叉性，涉及物理、化学、光学、生物学、材料学等多门学科的相关内容，知识更新较快，导致学生适应性差，同时受能力限制无法及时有效地了解学科前沿进展。学生获取知识的主要途径为教材，但教材内容与前沿科技相比存在滞后性，无科研经验的学生也欠缺主动查阅文献获取知识的能力。

随着国家大力推进新能源与可再生能源的发展，新技术、新领域、工程实践能力的导向要求等，促进课程教学内容从传统基础知识学习向实践教学方式转变。本文提出了实践教学在“新能源与可再生能源”基础学科中的重要作用，例如：案例分析、翻转课堂、专家讲座、参观实践等实践教学模式的使用对学生理论学习和能力培养具有积极意义，这对于推动新能源与可再生能源基础教学改革具有一定指导意义。

2 “新能源与可再生能源”课程教学现状分析

2.1 学科的教学设置不合理

本学科涉及能源材料和能源形式的多个领域，而作为专业基础课和学校公选课，课程一般设置32 学时，只能满足学生对于普遍原理知识和应用的学习。然而，目前新能源与可再生能源技术行业快速发展，放眼国际，曾经停留在初级研发和试验阶段的新技术，现如今已成功应用到多个领域。除此之外，国际上与之相关领域的新技术和新工艺仍在不断涌现。

本门课程的目标是传播新能源与可再生能源技术的新知识和新工艺，为我国新能源与可再生能源的推广应用贡献绵薄之力。然而，单一授课模式对学生的教学效果收效甚微，应该丰富学生获取知识的渠道，鼓励学生课后自主学习，增加课程学时安排，并设置实践教学环节，增加教师与学生的互动。知识可以传播，但智慧只能启迪。“新能源与可再生能源”这门课程的设置不仅是传递基础理论以及新技术的开发和利用，更深层次的意义在于传播一种哲学思想，即能源、经济和社会的可持续和谐发展，并指导相关技术的开发和推广。

2.2 授课对象具有差异化特点

信息科技化越来越强的今天，在大学里进行深造学习的学生多为00 后，信息的获取渠道也更加多元化。传统的授课模式对学生吸引力不大，导致学生们的学习积极性不高，主动性较差。学生在获取新知识、练习新技能的积极性上存在较大差异。因此，在传统授课的基础上，针对动手能力较强的学生应该增加实践课程，提高学生学习的内在动力，提升学生的学习效果。例如：设置翻转课堂，让学生变成老师，充分调动学生学习积极性，专家讲座讲授最前沿知识，带领学生进行探究实验，让学生走进实验室，通过实际动手操作和对实验现象的直观感受，激发学生对新能源和可再生能源应用技术的学习兴趣，引导学生了解并掌握相关知识与技能。

本门课程属于工科专业的基础学科，不仅要在授课的过程中揭示规律，还要将成果物化作为目标之一，面对并解决应用型工程技术专业的实际需求。

2.3 师生信息化素养有待提升

近年来信息化发展加速，对师生的信息化素养提出了较高的要求，尤其是线上教学对信息化素养与教学内容的深度融合提出了新的要求，这其中的关键环节就包括如何提升师生的信息化素养。而教师的信息化素养又成为信息化实施的关键因素，其信息技术素养的水平高低，将会影响学生利用信息化优势资源和学习的手段，继而会影响教学效果。教材内容存在滞后性，这就需要教师搜集前沿科技知识、时刻关注科研领域的研究重点和热点问题。提升教师信息化素养，不仅要求教师的教学素材要跟得上新技术的发展，更要求教师将新知识在教学实践中边学边用，以用促学，教师要提高自身综合分析和利用信息的能力，发展信息化教学技能，将现代信息化教学技术与课程相融合，真正实现专业的育人效果。

提升教师信息化素养是关键，但信息化素养的提高也对学生提出更高要求，通过教师引领，在课堂上教授新知识、传递前沿科技方向的相关内容，在实践教学中发挥学生的主观能动性，激发学生对新能源与可再生能源这一领域的学习兴趣，引导学生了解并掌握信息技术知识和技能，提升学生获取、加工和利用信息的能力，教育学生明辨各种问题，真正成为具有较高信息素养的专业技术人才。

3 新形势下高校“新能源与可再生能源”课程教学策略

3.1 按照专业培养方案需求进行教学设计

“新能源与可再生能源”应制定更合理的教学大纲，在教学内容的编排上更加科学合理，在教学模式上采用多元化教学与实践相结合的模式。针对传统教学内容中理论抽象、难懂的问题，应适当对教学内容进行加工编排。在教学过程中添加“新能源与可再生能源”课程相关的趣味视频、新能源应用案例展示分析、可再生能源工程技术前沿讲座、趣味实验现场观摩等，让学生更直观地感受了解所学内容，以激发学生学习和探索“新能源与可再生能源”这门课程的兴趣。同时，在课堂教学中通过引入新能源实施案例、世界可再生能源著名建筑、开展可再生能源新技术小讲座等形式将教学内容生动化。缩减考试成绩所占比例、增加课堂、实践学习和课后作业所占的成绩比例，鼓励学生增加课下自主学习的时间，多渠道获取前沿资讯。

教师针对前述问题进行教学设计，遵循从教学内容出发分析学生对知识的了解程度，在此基础上优化教学方式的思路。在教学内容上，首先呈现给学生的是新能源与可再生能源的概念和分类，这部分学生认知以感性认识为主，教学形式上也多采用直观情景呈现，随后进入到新能源关键技术和原理基础理论分析，属于学科基础理论与细分专业知识，在教学上将采用理论讲授、案例分析、专家讲座，科研前沿结合的方式，进入关键技术与方法的教学，进而达到培养学生针对环境与材料思维方式与能力的目的。

基于布鲁姆教育目标区分的层次设置本门课程的教学目标，首先是认知与态度，要求学生明确学习和研究新能源与可再生能源的必然性与重要性、理解能源、材料与环境相互作用关系的基本内涵；在此基础上掌握知识与技能，即掌握可再生资源关键技术方法的机理及应用、熟悉主要能源的分类、应用及发展以及与环境领域关联的知识和方法；最后在能力与创造方面进行升华，从而能够将“新能源与可再生能源”理念推广到其他领域、学会从能源和环境学角度分析解决现有能源与环境问题。

3.2 积极采用多样化教学模式

采取线上线下混合模式教学，融合实践教学模式，例如设置专家讲座、案例分析、翻转课堂、实验教学等多样化教学模式。线上教育平台的最大优势在于打破了学校与学校之间的壁垒，实现优质资源共享，学习方式上也打破了时间和空间的局限，并且可以和不同学生及教师进行在线交流和学习。在线上学习和培训的过程中，针对学生特点设置任务，在提出目标、设置问题、分析解决方案、自我测评和线上测验等环节中，锻炼学生的基本自我认识，规划学习任务。在这一过程中，有效激发学生的积极主动性，同时增强本课程学习的目的性。

从学科交叉视角出发，选取新能源与可再生能源发展过程中的经典案例和生产生活实践中的实际应用案例，深入剖析案例背后所涉及的基本原理与关键技术。定期邀请专家举办讲座，讲授最新科学前沿相关知识，将课堂学习与前沿科技融会贯通。

依托自身科研工作追踪新能源材料前沿研究成果，选择契合章节主题的相关成果进行介绍，选择热点话题或代表性研究团队作为课后作业，锻炼学生文献整理分析与自主学习研究问题的能力。设置翻转课堂，由教师引导，以小组为单位选择某一具体环境问题，通过文献调研分析，制作PPT 并进行汇报。这一过程的设置，既能检验学生分析并解决问题的能力，又能升华已获得的知识，使学生真正参与到课堂学习中，进而提高课堂学习效率，真正掌握新能源与可再生能源的相关原理和技术。走进实验室，设计实验并动手操作，加深理论知识认识的同时近距离直观感受实验现象，深刻理解有关知识并激发学习兴趣。

3.3 将思政元素真正融入课程设计

针对特定教学内容选取合适的课程思政素材进行有机融合，力求“授业而传道”，教授专业知识的同时，引导学生树立正确的生态环境观，养成质疑思辨的科学精神，以及培养爱国情怀、专业自豪感与责任感。不止针对新能源，在学习其他知识时，也要理解为什么、是什么、怎么做，以及从世界角度出发，从限制碳排放的国际间努力以及中国碳达峰碳中和的目标、中国可再生能源发展的“十二五”规划出发，强调能源和环境的重要性，在课堂学习过程中将环保节能意识、可持续发展的思想渗透到每一章的内容学习中，逐步培养学生利用新能源和可再生能源的意识。

“新能源与可再生能源”课程设计的目的是培养学生以已掌握的专业知识为基础，理解并掌握新能源与可再生能源的相关技术，了解行业现状和发展趋势，增强学生环保节能意识，培养出有创新意识和能力的综合性专业人才。在学习这门课程的同时，要使学生真正理解能源更迭是人类文明向前发展的重要标志，而生产力的发展是内在动力。

4 结语

本文对“新能源与可再生能源”的教学做了一些分析。课程教学在理论教学的基础上，注重实践和学生自主学习能力的培养。要有针对性地调整教学大纲和授课计划，更符合学生的专业特点。结合时事热点，引导学生树立正确的价值观。理解能源材料的概念、内涵，能源与环境的相互关系，发展新能源的重要性与必然性，真正认识和尊重这门学科，最终通过掌握新能源关键技术与方法，分析新能源与可再生能源与可持续发展的关系。