基于OBE理念的“新能源概论”课程体系构建

摘 要 在工程教育专业认证背景下，秉承“以学生为中心、以成果为导向、持续改进”的OBE理念，是确保“双一流”建设大背景下人才培养目标实现的重要保障。河南理工大学资源勘查工程专业在设立清洁能源勘查方向后首次开设了“新能源概论”课程，目标是培养专业素质和思想素质都过硬的创新型人才，因此亟待建立和完善课程教学体系。文章基于“新能源概论”的课程内容和专业定位，从教学内容、教学方法、思政元素和考核评价体系四个方面，结合授课经验初步建立了该课程的教学体系，旨在培养从事新能源研发与生产的专业技术人才。

关键词 新能源概论；课程体系；OBE理念；教学方法；思政元素

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.21.035

The Course System of “Introduction to New Energy” Based on the Concept of OBE

Abstract In the context of engineering education professional certification， adhering to the OBE concept of "student-centered， outcome oriented， and continuous improvement" is an important guarantee for ensuring the achievement of talent cultivation goals in the context of the "Double First Class" construction. The Resource Exploration Engineering major at Henan University of Technology has launched the "Introduction to New Energy" course for the first time after establishing the direction of clean energy exploration. The goal is to cultivate innovative talents with strong professional and ideological qualities. Therefore， it is urgent to establish and improve the course teaching system. Based on the course content and professional positioning of "Introduction to New Energy"， this article establishes a preliminary teaching system for this course from four aspects： teaching content， teaching methods， ideological and political elements， and assessment and evaluation system， combined with teaching experience， aiming to cultivate professional technical talents engaged in new energy research and production.

Keywords Introduction to New Energy; OBE concept; course system; teaching method; ideological and political elements

2016年6月2日，我国成为《华盛顿协议》正式会员，标志着我国实现了工程教育国际互认的重要目标，国内通过工程教育专业认证的专业将会得到国际认可。课程体系是工程教育认证考查的重要内容，也是一流本科专业建设的重要内容。OBE理念，即“基于学习产出的教育模式”（Outcomes-based Education，OBE），其核心是以学生为中心、以成果为导向、持续改进。在课程体系建设过程中始终秉承OBE理念，是确保“双一流”建设大背景下人才培养目标实现的重要保障[1-3]。

河南理工大学资源勘查工程专业为了更好适应国家产业结构调整和中原经济区的高质量发展，实现地质类专业转型升级和新工科专业人才培养模式更替[4-5]，从2022级开始开设“新能源概论”课程。该课程作为可再生能源领域重要的专业基础课，有助于学生了解新的能源类型及开发利用方式，为全球“碳减”背景下的知识转型打下扎实的理论基础。该课程于2023年秋季学期首次开课，在深刻领会理解工程教育认证核心理念的基础上，对其进行课程体系建设和完善迫在眉睫。

1 “新能源概论”课程开设的背景和存在问题

基于当前全球“碳达峰”“碳中和”对绿色低碳能源的需求，资源勘查工程专业的培养方向由传统的化石能源勘查转向绿色低碳能源评价与开发。首先，“新能源概论”课程作为入门课程，其信息量大、涵盖内容广、技术更新快，对教师的知识面以及教学能力要求较高。但是高校目前采用的教材更新速度慢，新理论新技术发展成果很难全部体现在教材中，这就要求教师在授课时持续更新和补充教学内容。其次，我国当前的高校教师培养模式以专业教育为主，通识教育教学能力不足[6]。再次，新能源利用技术具有典型的多学科交叉性[7]，加大了教学难度，比如生物质能转化技术需要生物学和化学化工基础理论，这就需要在教学安排上采取“一课多师”的教学模式，各取所长。此外，当前开设的“新能源概论”缺失实践教学环节，学生对各种新能源技术的应用案例缺乏直观认识，学习积极性不高。建议后续教学过程中让学生走到户外、走进企业、走进生活，真正与新能源利用“亲密接触”，感受我国新能源行业的蓬勃发展。

2 “新能源概论”的主要内容和专业定位

“新能源概论”作为资勘专业清洁能源勘查方向的专业必修课和核心课程，开设于大二上学期，内容涵盖当前社会应用的各类新能源利用技术，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、新型核能等。通过本课程的学习，可以使学生理解开发新能源替代化石能源的必要性和紧迫性，了解新能源相关基本理论、基本知识，掌握对二次能源及新能源的开发、转换和利用；掌握新能源转换为电能的原理和实现过程，具备一定的工程能力；了解新能源和可再生能源对于能源的可持续性发展和社会节能减排、绿色环保的重要意义，培养学生建立低碳消费意识；同时掌握新能源相关政策支持、管理制度、法律文件等。

3 “新能源概论”课程体系设计

3.1 教学内容

本课程教材选用杨天华和王革华分别主编的《新能源概论》，同时参考袁吉仁主编的《新能源技术概论》。课程内容包括太阳能、风能、水能、海洋能、生物质能和地热能等一次能源，以及新型核能和氢能等新型能源或二次能源，从概念、特征与分类、利用原理和应用技术等方面进行阐释，并辅以应用实例，课程内容设计如表1所示。

3.2 教学方法

本课程计划学时为32个理论学时，首次开课并未包含实践学时。笔者在授课过程中发现很多新能源技术，如风力发电、太阳能发电、光伏发电等在生活中并不缺乏应用实例，如表2所示。如距离河南理工大学不足2公里的河南省首座“光储充放检”一体化示范场站，涉及光伏发电、太阳能电池等多项新能源利用技术，是理想的实践基地。学校的野外实习基地——河南省宜阳市锦屏山安装有大面积的太阳能光伏发电装置，是光伏发电的典型应用。黄河小浪底水利枢纽工程和国能浚县生物发电有限公司分别是水力发电和生物质能发电的典型案例。此外，河南省内还有很多新能源技术企事业单位，都可以纳入实习路线，丰富实践教学内容。

采用启发式、案例式、讨论式等多种线下教学方法，结合MOOC、腾讯课堂、云班课、雨课堂等课堂辅助教学工具，将课程包含的多媒体课件、图片和视频素材、课堂测试、课后作业等各种形式的教学资源及时推送给学生，增加与学生互动的方式、频率和覆盖面。此外，对于与本专业背景相关的知识让学生提前预习和自学，总结某一新能源形式的特征、转化原理，并结合生活中的应用实例作成PPT汇报，由其他同学提问、授课教师点评。以地热能为例，地热资源的来源和分类在《地质学基础》中已经有初步讲解，学生自学并无难度，其结合应用实例进行总结，并走上讲台展示，再由教师进行点评，学生“自主学、自信讲、自由问”，大大提升了学生学习的积极性和深入性，也锻炼了学生制作PPT的水平和语言表达能力，体现了工程教育专业认证的 “以学生为中心，学习成果产出为导向”的 OBE理念。

在资勘专业（清洁能源勘查方向）2022级本科生中开设的“新能源概论”课程，授课中采用了雨课堂辅助工具，主要用于考勤、测试以及课后作业布置和课件资源发布。实践表明，学生学习积极性高，对授课过程中出现的问题反馈及时，教师在测试后中可及时对高频、易错知识点进行讲解，并不断完善课件内容，这种课堂互动方式覆盖到了全体学生，教学效果良好。

3.3 思政元素

“新能源概论”课程信息量大，内容与当今科技发展息息相关，发展方向与我国“碳达峰”和“碳中和”的目标完全一致，蕴含了丰富的思政教育元素[8]。比如讲解风能和太阳能发电技术时，介绍我国近年来的风光发电产业实现了从陆地到海上，从高风速到低风速，从“跟跑”跨越到“领跑”，真正实现了“风光世界”，激发学生科技创新赋能美好生活的自豪感和专业使命感。以氢燃料电池汽车为例，对比分析我国与发达国家车载储氢技术的差距，勉励学生认真学好专业技术，激发学生不断探索的科学精神和努力提高我国科技自主创新水平的志向。新能源的开发利用还有助于提高我国能源供给的安全性，更加激发了学生为保障国家能源安全而努力奋斗的专业使命感和责任感。在实际授课过程中可待挖掘的思政元素还有很多。总之以“立德树人”为终极目标，从爱国情怀、科学精神、创新思维、使命担当四个方面，润物细无声地将思政元素融入教学的诸多环节。

3.4 考核评价体系

传统的考核方式主要是采取课程学习过程中布置作业以及结课后的闭卷考试和读书报告，无法跟踪学生学习过程中的实际效果、进行全过程评价。随着智慧教学工具的使用，很多线上工具可以非常便捷并客观地评价学生的表现，比如笔者授课过程中使用的雨课堂。目前笔者采用的评价体系为期末考试占60%，平时考勤占10%，过程考核占30%，其中过程考核方式包括平时作业、课堂提问、章节测试、PPT汇报等环节，考勤和过程考核都借助雨课堂开展，其能够记录每一位学生每一次考核的具体情况，考核效率高，数据统计更便捷，更能准确客观地评价学生学习的效果。

4 结语

“新能源概论”作为顺应全球能源安全发展的前沿课程，知识面广、信息量大、理论和技术更新速度快，对教师自身知识体系和授课能力要求高，旨在培养从事新能源研发与生产的专业技术人才。本文秉承OBE理念，从教学内容、教学方法、思政元素融入与考核评价体系四个方面，结合授课体会进行了课程体系的初步探索与总结。在今后的教学工作中，还将继续在以上方面进行不断摸索与完善，力争培养专业素质和思想素质都过硬的创新型人才。

参考文献

[1] 王娟，高迪，李猛.专业认证背景下课程思政教学体系研究与实践——以煤及煤层气地质学课程为例[J].大学教育，2023（9）：113-115.

[2] 王小荣，郑敏燕，马国艳.“新能源概论”省级一流本科课程建设探索[J].化工时刊，2023，37（1）：78-80.

[3] 李红利，修春波，陈奕梅.专业认证背景下一流本科课程建设的探索——以“电机及拖动基础”课程为例[J].黑龙江教育，2024（1）：62-64.

[4] 高迪，齐永安，郑德顺，等.“双一流”背景下资源勘查工程一流专业建设与探索[J].高教学刊，2024，10（6）：32-35.

[5] 夏庆霖，唐辉明，石万忠，等.关于地质类专业新工科建设的几点思考[J].中国地质教育，2020，29（1）：40-44.

[6] 何锁盈，高明，徐梦菲，等.新能源技术课程国际化建设的探索与思考[J].高教学刊，2021（1）：74-77.

[7] 徐寅，齐永锋，王向民.新工科下“新能源概论”课程教学改革探索[J].教育教学论坛，2021（24）：89-92.

[8] 翟凤潇，刘楠楠，李萍萍，等.工程教育专业认证背景下课程思政体系的构建与实践——以物理光学为例[J].物理通报，2023（12）：74-77.