“能源开发概论B”课程教学方法改革探索与实践

宋红华 赵毅鑫 郝宪杰 张村

摘要 文章从教学实践角度分析了通识教育导学课程“能源开发概论B”在面向不同专业学生授课中存在的一些难题，通过引入课前预习、增加关键环节多媒体视频教学、因专业施教、强化重点内容讲解、情景比较等针对性教学方法，使学生快速融入课堂、直观了解各类关键专业知识；针对性设计各专业重点知识引入和讲解内容，深化学生对专业知识的具体化理解，加深课程重点印象，活跃课堂氛围，增强的学生学习积极性，提高课堂教学效果。

关键词 能源开发概论；教学方法；方法改革

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.8.028

“能源开发概论B”是一门能源与矿业类高校专业背景知识体系中较为基础的课程，也是继“采矿概论”后，中国矿业大学（北京）为非采矿工程专业本科生增设的又一门通识教育导学类必修课[1-2]。该课程内容涵盖煤炭（地下、露天）、石油、天然气、太阳能、水能、地热能等各类能源开发的基本原理知识和关键技术环节。对深化能源与矿业类高校非采矿工程专业学生的专业知识体系认知、明确专业发展方向、促进学科交叉融合和开拓专业能力、拓宽视野等方面，具有重要作用。

针对常规和新型能源开发专业知识，“能源开发概论B”课程共设计10个章节、分为16个学时课程（含实验学时2个），并结合先进的虚拟仿真系统平台和系统化的多场景采矿模型，进行矿山开采系统布置和开采场景的多维度演示，增强学生对能源与矿业类高校特色专业知识的理解，提高学习效率和教学效果。目前，该课程章节课时布局较为合理、软硬件平台设施等方面准备齐全，有力支撑了课程教学目标的实现。

与其他通识教育导学相比，“能源开发概论B”课程具有知识量大、行业跨度广、学科交叉融合多等特点，受课程学时设计少、学生专业知识储备弱、学习主动性不足等因素影响，给课程讲授带来了一些新的挑战。

1课程教学中存在的问题

总结“能源开发概论B”课程实践中存在的一些共性问题，发现这些问题主要集中在学生专业知识储备不足、各专业学生课程知识储备差异较大、学生对课程内容兴趣差异显著三个方面。

1.1学生专业知识储备不足

根据课程设置，授课学期多为各学年第一学期，授课对象为大学一年级本科生。能源开发概论B是一个多学科交叉融合、多行业知识凝聚而成的课程。虽然课程内容讲授兼具科普性和专业性，但由于初入大学，本科生专业知识储备有限、大部分学生对工程实践和科学研究等流程模式不熟悉，对各类能源赋存特征、开发方式了解较少，导致学生在课堂学习中不易迅速进入各类能源的开发场景和所举工程案例，在各类能源开发工艺、开发方法、开发系统、关键构筑物和机械的构建、运行机理以及一些专业名词等快速理解方面，仍存在一些困难。

1.2各专业学生课程知识储备差异较大

不同专业学生对各类能源开发的背景知识掌握深浅不一，对不同类型能源开发方式理解、掌握的快慢不同。由于学科专业选报、入学后专业介绍等一系列原因，学生对本专业认知相对较高，而对其他专业认知仍相对较少。教学过程中，采矿工程相关专业学生，比如地质工程专业学生对能源开发对象——煤炭、石油、天然气等化石能源赋有一定的了解，在进行能源开发概论课程学习时反应较快，而其他专业学生，如电气工程专业学生，对该课程的专业认知则相对较少。

1.3学生对课程内容兴趣差异显著

各专业学生对“能源开发概论B”课程的兴趣高低存在显著差异，对能源开发课程涉及的地质构造运动、能源赋存、煤炭开采等，让采矿工程相关专业学生明显感受到该课程与自身专业直接相关的，学习热情较高；而对此无直观感受的学生，则学习热情相对较低。

考虑到课程学时设置和知识内容，如何在课堂上充分调动学生的积极性，帮助学生快速进入课程知识内容，确保教学取得教学良好效果，让学生学有所得、思有所获的同时，顺利实现目标，是“能源开发概论B”课程教師面临的一大难题。因此，有必要对“能源开发概论B”课程教学方式进行针对性的改进，以提高教学效率，顺利达成教学目标。

2教学方法改革

针对“能源开发概论B”课程实践中存在的三方面共性问题，分别从课前预习、教学方法、教学环节等方面进行改进，以实现教学水平和质量的提升，具体如图1所示。

2.1提高课前预习质量

课前预习是帮助学生熟悉新知识，使学生快速融入课堂提高知识学习能力[3]，增强学生对课堂讲授知识脉络的把控能力，培养学生自主学习能力的重要途径。因此，提高课前预习质量，对讲好能源开发概论至关重要。

帮助学生提高课前预习质量，是教学方法改革的重要内容，本环节的改革方法主要体现在新课开讲前的以下三个方面：①提前向学生概括性讲述新课内容、背景知识，促进学生对要学知识点的理解；②准备以视频为主的课程背景知识、方法、原理素材，减轻学生的预习负担，提高学生预习的兴趣和积极性；③课前以引导式提问的方式检查预习内容，及时鼓励预习效果较好的同学，提高大家学习的获得感。

2.2增加多媒体视频教学这一关键环节

多媒体视频教学方式具有表现性强、具象性强、纪实性强等优势[4]，可以直观、清晰、形象、生动地表述课程内容，提高学生对抽象、不熟悉事物的理解能力。

为了提高学生对煤炭、石油、天然气、核能等各类能源开发场景、原理及关键机械的了解，教学方法改革主要是通过增加关键环节多媒体视频的方式进行，降低学生对抽象概念理解的难度。具体方法为：在虚拟仿真平台、采矿模型讲授的基础上，课堂上对能源开发关键难懂环节，如基本原理、开发系统、关键机械设备运转等均补充了相关视频及演示动画，让学生更加直观地了解关键教学内容和各类专业知识，加深学生对专业知识的印象，活跃课堂氛围，提高教学效果。

2.3引入熟悉情景比较

将课程内容与学生熟悉的场景、标志性事物、时兴事物进行比较，给学生以量化的概念，可以起到深化學生对课程专业知识理解具体化，加深课程内容印象的作用，是活跃课堂氛围、提高教学质量的重要途径。

针对多数学生缺乏各类能源开发环境、开发内容的工程实习和专业认知学习的状况，本环节教学方法改革主要是通过引入学生熟悉的场景，提高课堂的趣味性。具体方法为：在课程教学过程中，注重将各类能源开发的工程问题与生活情境对比，如将能源开发工程尺度的能源赋存厚度、建筑物尺寸、设备运行方式等与生活中的典型标志性的建构物、人、机械等相比。在提高课堂趣味性的同时，强化学生对专业知识的理解和记忆，提高教学质量和教学效果。

2.4注重因专业施教

“因专业施教”是根据学生的专业知识背景、对课程的兴趣情况，精准施教[5]，提高教学的针对性，激发具有不同专业知识基础和课程知识需求的学生对本课程的兴趣，提高学生的学习积极性，提升教学质量，实现教学目标的重要途径。

针对不同专业学生专业知识背景差异较大、对课程知识需求不同的情形，教学改革主要从教学设计方面着手，提高各专业学生对课程知识的兴趣和了解，具体方法为：①在教学设计中，从各专业与能源开发行业的关联性着手，根据教授专业的不同，针对性地设计课堂重点知识讲解方式和课程引入内容；②在讲解重点知识时，注重加强课程内容、知识点、关键技术原理与专业的关联性解读，提高学生对本专业与各类能源开发内容关联性的认知，提高学生对课程内各学科交叉融合的认知，开拓学生的专业认知视野，激发学生对该课程的学习热情，使学生在学习中有获得感，提高学生学习的积极主动性。

2.5强化重点内容讲解

帮助学生掌握本课程的核心知识点是课程教学的主要任务。加强核心知识点内容讲解，明确重点、难点内容，是帮助学生迅速掌握课程核心专业知识，加深对课程核心知识内容的了解，提高课堂讲授效率的重要途径。

针对课程知识量大、课时安排有限的问题，教学的改革主要从课程设计入手，帮助学生把握知识重点，梳理知识脉络，降低学生学习的难度，具体表现为：

①课程设计重点围绕各类能源开发的原理、类型等核心知识点，结合前述多媒体视频教学手段，辅助板书、手绘示意图等，对核心知识点进行重点讲解，明确重点、难点内容；②在此基础上，对课程内容适当延拓讲解，使课程讲授知识脉络更加清晰，加深学生对核心知识点的印象，有效提高教学质量。

3教学方法改革成效

在教学实践中，该教学方法改革取得了良好的成效，学生主动性、积极性、课堂出勤率、知识掌握等情况均有明显改善，学生的学习感受有明显提升。

从期末考试成绩来看，电气工程、地质工程专业两个班级中“能源开发概论B”课程均取得较好的教学效果，学生平均成绩均在85分以上，分别为88、85.5分。两个班级的“能源开发概论B”课程期末考试成绩结果如表1所示。

4结语

“能源开发概论B”课程，对培养学生对各类能源开发专业背景知识、开阔学生视野、提升学生对各类能源开发工程内多学科知识交叉融合的认知能力具有重要作用。本文针对“能源开发概论B”课程教学过程中存在的一些问题，引入课前预习、增加关键环节多媒体视频教学、因专业施教、重点内容讲解、情景比较等教学方式，增强学生快速融入课堂的能力，让学生直观了解关键教学内容和各类专业知识，针对各专业的特点设计课堂重点知识讲解和课程引入内容，深化学生对课程专业知识的具体化理解，突出课程重点，活跃课堂氛围，提高学生学习的积极主动性，提高课堂教学效果，从而提升教学质量，实现教学目标。

基金项目：中国矿业大学（北京）教学内容更新与教学方法改革研究项目“基于VR-AR技术的《能源开发概论》产教融合课程教学改革研究”（J221107）。

参考文献

[1]张锦旺，杨胜利，吴仁伦.《能源开发概论》课程考核模式改革探索研究[J].创新创业理论研究与实践，2021，4（2）：103-104，113.

[2]李永亮，杨宝贵，王兆会.基于OBE理念的能源开发概论课程教学模式改革探索[J].创新创业理论研究与实践，2022，5（8）：128-130.

[3]郑永春，于培清，刘建晓.重视预习提高大学物理实验教学质量[J].高教学刊，2018（22）：101-103.

[4]孙天立.多媒体视频教学在“思想道德修养与法律基础”课程中的应用[J].教育与职业，2011，684（8）：168-170.

[5]邱德宇，华表.思想政治理论课因材施教的探索与思考——以清华大学“中国近现代史纲要”课为例[J].思想教育研究，2017，（5）： 86-89.