线上线下混合式的新能源材料与器件专业研究生课程教学模式研究*

欧 星 杜 鹏 明 磊

（中南大学冶金与环境学院 湖南长沙 410083）

近年来，随着经济全球化的快速推进，环境污染和能源短缺问题日益严重，电动汽车的发展减少了石油的消耗和温室气体的产生，缓解了能源短缺和环境污染问题。然而，电动汽车相较于燃油汽车仍然存在安全性能差、充电速度慢的问题，因此，开发新能源及培养具有高水平的新能源材料与器件人才成为新能源材料与器件研究生教学改革的重要目标之一。在信息化时代，将信息技术引入课堂、在线下课程的基础上搭建网络教育平台已经成为各大高校推进课程教学改革的重要方法之一[1-2]。在“互联网+”发展计划的背景下，利用信息化大数据将混合式教学模式引入课堂、实现精细化教学等方式让新能源材料与器件专业教学在时间与空间获得了更多的自由，顺应教育信息化也成为新能源材料与器件教学改革的重要方向[3-4]。线上线下混合式教学不是简单地把线上学生学习和线下教师讲解进行简单混合，而是指基于互联网和移动设备，将网络学习与课堂讨论相结合的一种新型教学模式。教师通过利用线上线下混合式教学，可以有效地改善传统线下教学模式单一、教学方式不够灵活和无法有效开展针对性教学的问题。目前，基于教师在教学环节扮演的角色不同，可将线上线下教学模式分为答疑型混合式教学、反馈型混合式教学和讨论型混合式教学。然而，目前的新能源材料与器件研究生培养模式无法很好地充分利用线上线下混合式教学的优势，激发学生的学习主动性和积极性，缺乏对研究生应用理论解决工程实际问题的能力培养。本文针对以上具体问题，基于线上线下混合式的新能源材料与器件专业研究生课程教学模式，围绕完善课程体系、转变教学理念和方式等方面提出了一系列改革措施，以期使课程教学与新能源材料与器件研究生培养目标结合得更加紧密，使课程教学质量显著提高。

一、完善课程体系，充分运用线上线下资源

首先，我们应该完善新能源材料与器件研究生课程体系，提高课程的丰富度和吸引力。课程是教学的基础和主要载体，加强并不断完善课程体系是新能源材料与器件教学改革的重要环节[5-8]。传统教学中使用PPT课件流水式给学生灌溉相关知识容易使学生产生厌学情绪，在重难点的讲解中缺乏足够的时间让学生彻底理解。针对传统教学存在的问题，在信息化时代，新能源材料与器件教学改革需要充分利用线上线下资源，围绕高水平专业人才培养目标，完善课程体系，重置优化教材内容，强调学生的独立思考能力和动手能力等的全面发展，同时将理论与实践相结合，充分发挥学生主观能动性。例如，对于锂离子电池的讲解，授课教师可以选择视频音像或模拟仿真来实现课程的可视化和多元化，引导学生真正学到知识；对于电池失效机理的讲解，授课教师可以将工业失效锂离子电池带入课堂，提升学生知识与工业应用的联系。另外，对于课程体系的完善要强调实践与应用的相互联系，强调培养学生利用理论知识解决实际问题的能力，并通过实践活动拓展视野，从而提升综合素养。与此同时，我们要积极搭建“互联网+”教学平台，并且不断优化平台功能，保证平台与时俱进，还要完善信息化教学体系的管理和监督，鼓励推动新能源材料与器件课程资源在平台上的共享[9-13]。因此，我们要利用信息化资源，结合线上线下教学优势，不断完善课程内容和课程实践，积极推动新能源材料与器件教学改革。授课教师在注重专业本色、强调理论严谨的同时，也要更多地介绍工程应用背景。在授课过程中，老师应结合专业发展现状，及时更新新能源材料与器件专业相关的新方法和新成果，如电池制造技术、新的电池体系、新的电池管理系统、电池相关最新应用等。除此之外，授课教师要针对未来发展方向不同的学生进行具有侧重点的课程体系培养。授课教师在对课程体系完善的过程中，要注意结合已有线上线下教学资源，借助信息化工具，充分利用线上教学平台的优势，合理设计线上学习、线上考核、网络答疑等教学活动，来满足学生对个性化学习的需求。

二、改变教学理念，注重信息特色

我们要转变教学理念，注重信息特色，融入“课程思政”。授课教师不应该追求把研究生培养成理论专业人才，而是要培养具有清晰专业概念、掌握专业方法、运用理论解决实际问题的高级工程技术人才。由于线上线下混合式教学模式与传统线下教学模式具有很大的差别。因此，授课教师要改变原有的备课思路和理念，采用新型的“课前-课中-课后”三个教学阶段来设计课程。针对不同阶段的特点不同，授课教师在设计时要针对不同课程进行研讨，汇总多方建议。我们建议采用“课前自主学习-课上学习知识和技能-课后拓展任务”的教学模式，来实现新能源材料与器件专业研究生课程的改革。课前，教师通过信息化平台发布任务，并提供相应的学习资源，引导学生进行课前自主学习。在课程中，授课教师要明确学习内容和知识点，根据学生在课前自主学习的情况，并合理利用多媒体工具，采用讲解、提问、分组讨论的形式来对重难点进行讲解。授课教师也可以合理安排线上抢答、线上提问等环节来增强课堂的丰富度。在课后，授课教师要依托信息化教学平台，来引导学生进行知识点的回顾总结以及对知识点的拓展，通过给学生提供相关的视频、音频等，帮助学生有效地回顾并理解知识点。授课教师可以依托线上平台进行作业的布置以及完成教师与学生的互评，从而解决线上教学中知识点讲解不通透、师生互动不便捷、问题解答不及时和上课约束不够的问题，通过构建合理的线上线下混合式教学来充分实现新能源材料与器件研究生课程体系的改革，引导学生实现理论基础课程、实际应用能力以及工程实践教学的有机统一。此外，授课教师要合理地将思想政治教育融入课程体系，课程思政指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把"立德树人"作为教育的根本任务的一种综合教育理念。其中，思想政治教育导向包括政治认同、国家意识、文化自信、人格养成等。在经济全球化的大背景下，信息交流、文化传播对研究生的思想产生了巨大冲击，通过思想教育加强对学生思想政治教育的重视，是立足于新时代教育对学生德育教育的重视的教育内容，也是学生成长和发展的重要基础。思想教育是使学生掌握人生观、世界观的概念及其有关的系统知识，并在掌握知识的基础上，通过实践获得经验和体验，并使之转化为观点和信念，逐步引导学生确立科学的人生观、世界观，在实际生活中形成具体的生活态度和理想。思想政治教育是保障学生人生观、价值观、世界观等重要思想观念正确性的关键教育手段，决定了学生是否能够将在学科教育及专业教育中所学到的知识与技能，正确运用于国家及社会的建设中。因此，加强高校思政教育的精准化，培养具有强烈爱国精神的新能源材料与器件专业人才是新能源材料与器件专业研究生课程改革的重要目标之一。授课教师应将思想政治教育与各类课程教学体系有机融合，将粗放型、灌输型的高校思政教育方式转变为精准化、滴灌式的思政教学模式，促进学生对思政教育的理解，实现研究生的自由全面发展，培养出为国家做贡献的高级专业人才，充分发挥教育育人的作用。另外，在课程思政建设的具体过程中，我们需要利用信息特色，突破传统思政教育的限制，授课教师要明确实施课程思政的目的，深度挖掘课程思政的内涵，强化线下思政活动的设计，不断完善思政评价体系，基于线上线下混合式的教学模式，充分利用大数据的优势来催生新思路、新发展和新方法，并用新方法去解决新出现的问题，实现课程思政的创新发展[14-18]。

三、实行个性化发展，进行侧重点教学

教师需要针对不同未来发展方向的新能源材料与器件研究生确定不同的教学内容侧重点。线上线下混合式教学不仅要求授课老师具有优秀的专业能力，而且对学生的基础和主动性也提出了高的需求。未来发展方向不同的研究生所需学习的内容不尽相同，不同学生的基础和主动性也不尽相同，所以授课老师需要对学生有针对性地开展教学工作，进行侧重点不同的教学，引导学生适应线上线下混合式教学模式，培养出新能源材料与器件的专业性人才。在课堂教学中，教师要注意及时展示最新的前沿成果和讲解发展中面临的问题和挑战，拓宽学生的研究视野，激发学生的创新意识，同时向学生传授理论知识，并培养学生运用专业知识观察、分析并有效解决问题的能力。教学中，我们要保证教学质量，有侧重点地讲解知识点。对于一些易于理解理论知识，授课教师可以通过引导学生，带领学生一起分析推导过程，并及时解决在推导中出现的问题，从而培养学生的逻辑思维能力。对一些重在应用、教学难度大的课程内容，授课教师以带领学生理清楚思路及相关应用为主，以讲解具体的推导计算为辅，引导学生通过方法解决实际问题，如电化学研究方法原理的讲解中有关循环伏安法和阻抗法的应用。授课教师还要充分利用网络资源和信息化工具，为学生提供实时学习咨询及指导服务，并且根据不同方向的研究生采取灵活适用的教学方法。另外，授课老师要注重理论与工程应用相结合，在讲授课程内容时应注重讲解对应知识点的工程应用背景，激发学生对专业的认可和对专业学习的热情。比如，在讲授“锂离子电池”知识点时，可以介绍其目前发展前景；在讲授“粉末功能材料制备”课程时，可以以粉末材料发展史为背景，介绍不同功能材料的具体设计和用途，从而实现对系统的稳定性分析。最后，教师还要渗透建模思想，加强学生应用能力的培养。

结语

本文基于目前存在的教学问题，以创新培养为导向，以培养新能源材料与器件专业人才为目标，结合新能源材料与器件专业的信息特色，通过对已有教学成果的整合和研究，围绕完善课程体系、转变教学理念和方式等方面提出了一系列改革措施。同时，利用线上线下混合式教学开展“课程思政”教育，实现专业课知识的“多元化”和“思政化”，充分的发挥研究生的主观能动性，激发研究生学习潜能，在紧扣“双一流”的主题下运用信息化来提高课程的丰富度和应用度，培养学生理论联系实践能力，增强新能源材料与器件专业研究生的实践能力和创新能力，帮助研究生更好的投身于国家及社会的建设中。