主题研讨在《新能源材料》课堂的应用与探索

林文鑫，姚珠君，陈建军，杨叶锋

（浙江理工大学材料科学与工程学院，浙江 杭州 310018）

0 引言

能源、材料、生物技术和信息技术是文明社会的四大支柱[1-3]，新能源材料囊括了其中两大支柱。作为新时代高级工程技术人才，尤其是材料专业人才，对新能源以及新能源材料知识的掌握是必不可少的。

《新能源材料》课程[4]是材料科学与工程专业类的一门专业理论课，介绍新能源材料的基础与应用。学生通过课程学习，掌握各种新能源材料的基本结构、工作原理，以及材料的类型、技术要求和制备方法；了解各种材料的应用、问题以及发展前景，理解科学精神；能初步掌握对能源材料机理的分析以及基于应用要求来设计材料的能力，为学生学习其他专业课打下理论基础，同时为学生今后从事能源材料与器件行业工作的实际问题，及从事相关能源材料生产与研发打下理论基础。

1 《新能源材料》理论教学课堂存在的问题

传统的理论课程教学模式往往是教师在课堂上介绍理论知识，学生只是听讲知识，课后再通过作业进行相关知识点的回顾，从而掌握知识点。

教师虽然通过这种固定方式可以详细讲解相关知识点，但是会带来以下几点弊端：（1）学习缺乏主观能动性。课堂上，授课教师的一味讲解容易使学生听讲过程中产生疲惫感，课堂中后期往往注意力无法集中，只能被动听到知识点，理解程度和掌握程度无法达到理想状态。（2）教学方式不够生动。单调的教学方式无法激发学生的学习热情，课堂讲授方式通常将教师与学生分割开来，学生较难融入。（3）知识宽度较为狭窄。传统教学模式往往通过作业、考试驱动学生对知识点的回顾。这种单一的回顾方式，学生缺乏主观能动性，只注重于课本、课堂知识，所涉及的知识范围也较为狭窄。（4）学生思考程度较浅。在授课过程中，学生对于知识的接受只是被动地理解与掌握。由于课堂时间关系，往往留给他们较少的思考时间。在没有任务的驱动下，学生利用课后时间来思考相关知识问题较为不切实际。（5）知识应用能力欠缺。培养学生解决新能源材料相关产业问题能力是本门课程的学习目标之一，但在以往教学过程中，关于该方面的培养较为欠缺。学生往往只是为了作业、考试而学习，缺失自主掌握知识进行产业应用的意识，对学生专业综合素质的培养不够全面。故而，以上问题的存在，导致传统的理论课程教学无法促使学生掌握、理解较为全面的知识，无法有效帮助学生深入思考关联问题，无法培养学生解决复杂工程问题的能力，无法深层次促进专业人才综合素质的提升。

2 主题研讨环节引入

针对《新能源材料》理论课堂所显现的各种问题，基于前期的教学基础，聚焦教学方式，引入主题研讨环节，对课程从宽度和深度等方面进行全方位的深层次改革。以产业热点问题为导向，激发学生学习兴趣；调整教学方式，活跃课堂气氛；设置研讨主题，促进学生思考；引导学生资料查找，丰富学生知识储备；引入研讨环节，培养学生分析能力；最终，达到提升学生解决复杂工程问题能力及其综合素质的目的。探索主题研讨在枯燥的理论课堂教学中的应用，实现“研讨主题发布-教师课程讲解-学生主题研讨-研讨报告形成”模式，以期激发学生学习兴趣，开拓知识宽度，增强知识应用能力，提升专业综合素质。

2.1 发布研讨主题，激发学习动力

基于新能源产业中的热点问题以及理论课堂中的关键知识点，以一种新能源材料为一个主题单元，设置与理论知识及其实际应用的相应主题任务。每一位学生在一定时间段内，通过网络、图书馆、课本等途径，寻找相关知识，完成囊括理论与实践等方面的主题研讨资料的收集工作。通过课上课下的趣味性挑战，激发学生学习热情，调动其学习积极性，打破传统教学中的课堂疲惫感，改善学生事不关己的状态。并且在引导问题设置中引入课程思政内容，将价值观引导、知识传授和能力培养相结合，融为一体。坚定学生理想信念，推进课程思政建设。注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

2.2 强化学生研讨环节，拓展知识宽度

改变以往教学中，单个学生或单组学生借助PPT介绍理论知识点的研讨模式。课堂开始前，提出一个囊括多个知识点的综合性问题，学生进行分组研讨，开展“多组并行讨论-单组介绍成果-组间相互点评”的模式。该模式的实施，可以改善学生只关注一个知识点的问题。在组内讨论时，每位同学将自己所学知识进行表达、分析，组内同学在自己原有知识基础上，吸收新知识；在单组介绍过程中，班级同学可以了解他组知识见解，并进行分析、解剖；在组间相互点评环节，因提问、点评要求，学生需集中精力，认真听讲，加深思考，方可进行提问与评价，从而改善学生对于他组介绍内容漠不关心的情况。

该模式的引入，不但可以加深学生对相关知识点的理解，拓展知识宽度，丰富自身知识储备，还可以训练其思维，培养发现、解决问题的能力，提升综合素质。

2.3 改革学习报告模式，提升综合素质

以往教学中，关于研讨主题，学生只需通过口头汇报来完成。这种方式虽然锻炼了学生的口头表达能力，但对于当代经常性口头汇报的学生而言，并不具备挑战性，且通过网络等多媒体手段，稍加修改便可完成。因此，在本次教学改革中，更改为“小组口头+个人书面”的报告模式。

在前期教师课堂知识介绍、同组同学汇报、组间提问讨论后，每位学生需基于理论知识的理解以及个人对主题的研讨见解，形成书面报告，锻炼学生书面表达能力以及理论与实际应用结合能力。并杜绝小组内一人勤劳、他人躺平现象，且锻炼每位学生的书面表达能力。该学习报告模式的改革，可以强化学生学习能力，关联每一位学生，降低组内分工不均程度，提升学生综合素质。

3 教学效果

本课程基于材料实际应用中的具体问题，引入主题研讨，并对该环节进行细化、强化后，教学效果显著提升，学生学习效果反馈较好。

（1）课堂注意力集中。通过实际问题的引导，在主题研讨环节驱动下，学生为了寻找解决方案，在课堂上更加认真听授课老师关于理论知识点的讲解，注意力集中度提高。（2）与教师沟通增多。在课堂上，学生认真听讲基本理论知识后，将课堂产生的疑问积极与教师探讨；在课下资料收集过程中，碰到的问题也会与教师进行交流，寻找答案。此外，因课外的资料收集和知识的学习，对于教师课堂中的互动环节，也显现出热烈的反馈。从而使得课堂上教师与学生不再分割，学生较好地融入课堂。（3）学生知识面拓展。在研讨任务敦促下，学生需课下进行大量文献资料收集。在文献查找、阅读并归为己用的过程中，学生的知识宽度得到拓展。（4）学生知识深度加深。在组间提问讨论过程中，学生不但需要认真听老师、其他组同学论述，还需要对相关知识进行思考，才可以提出有质量的问题，进行下一步的讨论。在此过程中，不仅学生的思考能力得到锻炼，而且对于知识的掌握深度得到拔高。（5）知识应用能力提高。在主题研讨环节中，每一位同学都需要进行资料收集、阅读、整理，并对相关知识进行了解、总结、掌握、思考和表达。主题研讨环节不但可以锻炼学生阅读、表达能力，还可以拔高学生思考、分析能力，对于工科专业型人才的综合素质培养具有较大帮助。

4 结语

新工科背景下，具有分析、解决实际问题的应用型人才是工科专业人才培养的主要目标。《新能源材料》作为材料专业偏应用课程，对于应用型综合人才的培养具有重要作用。

针对传统理论教学模式在偏应用专业课程中所凸显的各种问题，我们引入主题研讨环节。以产业问题为导向，激发学生学习兴趣；调整教学方式，活跃课堂气氛；设置研讨主题，促进学生思考；引导学生资料查找，丰富学生知识储备；引入主题研讨，培养学生综合能力。通过主题研讨环节在《新能源材料》理论课堂中的应用，探索其教学效果。达到激发学生学习兴趣，开拓知识宽度，加深理解深度，增强知识应用能力，提升专业综合素质目的。