《新能源材料概論》課程的教學思考

周海靜

(唐山學院 環(huán)境與化學工程系，河北 唐山 063000)

新能源材料與器件本科專業(yè)是為了適應我國新能源、新材料、新能源汽車、節(jié)能環(huán)保、高端設(shè)備制造等國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要而設(shè)置的。新能源材料概論是新能源材料與器件專業(yè)的一門重要的綜合性專業(yè)課 ,涵蓋了新能源材料體系的主要內(nèi)容 ,與其他課程聯(lián)系緊密, 并且實踐性和應用性很強。

唐山學院所構(gòu)建的課程體系中，新能源材料概論課程開設(shè)在學科基礎(chǔ)課程之后，在專業(yè)核心課程之前，是該專業(yè)同學接觸專業(yè)方向內(nèi)容的第一門專業(yè)課程。新能源材料概論課時新能源材料專業(yè)學生的"專業(yè)啟蒙教育"課，該課程的開設(shè)有助于學生對本專業(yè)有一個相對全面的了解，明確專業(yè)學習方向，有助于培養(yǎng)學生的專業(yè)感情，激發(fā)學生的專業(yè)興趣。

本文結(jié)合筆者講授的新能源材料概論課程的體會，初步探討了該課程的教學內(nèi)容、教學方法和考核方式的優(yōu)化和改革。

1 教材與教學內(nèi)容的選擇

1.1 教材的選取

《新能源材料概論》是一門綜合性很強的專業(yè)課，對于新能源材料專業(yè)的學生，要求掌握新能源材料相關(guān)的重要基本概念和基礎(chǔ)知識，了解主要代表性新能源材料的成分、結(jié)構(gòu)、工藝、性能及其關(guān)系，了解新能源材料的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)，為后續(xù)專業(yè)課程的學習如《太陽能電池材料》、《鋰離子電池》等奠定良好的基礎(chǔ)。目前，《新能源材料概論》課程的教材種類比較多，內(nèi)容編排上也是各有千秋，因此，不同專業(yè)的學生，教材的選取應該有一定的針對性。

目前，唐山學院《新能源材料概論》常用的主要有以下兩種教材：吳其勝主編，華東理工大學出版社出版的《新能源材料》；艾德生、高喆主編，化學工業(yè)出版社出版的《新能源材料基礎(chǔ)與應用》。

吳其勝教授主編的《新能源材料》主要介紹了新能源材料的發(fā)展歷史，應用前景以及關(guān)鍵技術(shù)，整體上內(nèi)容較系統(tǒng)全面。艾德生、高喆主編的《新能源材料基礎(chǔ)與應用》主要介紹了新能源技術(shù)中所要用到的關(guān)鍵材料，以及新能源技術(shù)的應用現(xiàn)狀。相比較兩本教材的具體內(nèi)容，吳其勝教授主編的《新能源材料》把金屬氫化物鎳電池材料作為一個單獨的章節(jié)闡述，另外增加了半導體照明發(fā)光材料一個章節(jié)的內(nèi)容，內(nèi)容更詳盡。綜合對比，吳其勝教授主編的《新能源材料》內(nèi)容系統(tǒng)全面，理論原理方面相對較深，比較適合新能源材料專業(yè)的學生使用；艾德生、高喆主編的《新能源材料基礎(chǔ)與應用》，難易適中，更適合非新能源材料專業(yè)的學生使用，一些基礎(chǔ)理論原理及關(guān)鍵技術(shù)等知識，可以在后續(xù)方向?qū)I(yè)課中得到補充。

1.2 教學內(nèi)容

對于新能源材料概論的課程內(nèi)容，在教學實踐中首先從介紹能源著手，包括能源的定義與分類、世界能源結(jié)構(gòu)、中國能源現(xiàn)狀、能源危機問題等；其次引入新能源問題，包括新能源的概念、分類、特點、各種新能源簡介等；然后分章介紹目前主要的一些新能源材料如金屬氫化物鎳電池材料、鋰離子電池材料、燃料電池材料、太陽能電池材料、半導體照明發(fā)光材料、核能材料、相變儲能材料等。在這些新能源材料的介紹中通常以相關(guān)新能源器件工作原理入手，通過原理介紹引出相關(guān)器件的核心材料，再對所涉及材料的成分、結(jié)構(gòu)、合成與加工技術(shù)、性能與應用性能特點等分別介紹。

2 教學方法及手段的探討

在教學中始終堅持以"教師引導，學生參與"的教學模式，一方面采用現(xiàn)代化教學手段，緊密結(jié)合教學內(nèi)容精心準備了圖文并茂的課件，使得學生對新能源、新材料獲得足夠的感官認識；另一方面，積極引導學生參與到教學活動中來，主動探究新知識。

教師引導是指教師在教學過程中注重對學生的啟發(fā)，引導。在多媒體教學技術(shù)等教育教學手段多樣化的今天，我們可以充分利用這些現(xiàn)代化的教學設(shè)備實現(xiàn)文字、聲音、圖像、視屏、動畫與一體的教學方式，將課程的內(nèi)容直觀、形象的展現(xiàn)在學生面前，內(nèi)容豐富，教學生動有趣。例如，在講解太陽能電池

材料一章時，對于PN結(jié)的形成過程以及太陽能電池的工作原理等等一些學生感覺很抽象的概念原理，我通過觀看動畫的形式，讓學生在輕松愉快的氛圍中有了更加直觀的體驗，學會了知識，加深了印象。

學生參與就是讓學生參與到課堂教學內(nèi)容的設(shè)計中來，教師通過各種教學手段，引導學生成為積極主動的探究型學習者，從學會知識，提升到學會學習。例如，在講解鋰離子電池材料一章時，通過讓學生自己收集日常生活中鋰離子電池的應用案例，分析發(fā)現(xiàn)鋰離子電池在使用過程中遇到的問題，主動探究鋰離子電池的工作原理，以及提高電池性能的方法。另外，適當安排討論課，讓學生在討論過程中，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題，重新整合所學知識，有一個質(zhì)的飛躍。

3 考核方式的探索

課程成績的評定方式作為教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，既考查了學生對知識的掌握情況，也是審核教師教授效果的一種重要的手段。常用的考核方式就是平時成績加考試成績，平時成績通常有出勤、作業(yè)、小論文等等組成；考試一般有開卷考試和閉卷考試。然而，總體上來說，考試的方式方法還是不夠多樣化，考核的效果不是很理想，學生對考核方式的反應也未達到預期。學生對于平時作業(yè)往往敷衍了事，或是收回來的作業(yè)千篇一律；對于小論文，學生又覺得難度稍大，增加了學生對課程的排斥感。

我在新能源材料概論課程的教學過程中，努力探索理想的考核方式，既能考查出學生自己的真實水平，得到教師想要得到的反饋信息，又能使學生檢驗自己對知識的掌握以及應用的情況，并且通過考試使自己的學習得到進一步的提升。例如，平時作業(yè)是安排學生利用周末的時間，隨手拍一些圖片或者小視頻，配以文字說明，介紹身邊新能源技術(shù)的應用的案例，并以小組為單位，集中在課堂上進行展示。在各種信息獲取方便快捷的今天，為了盡量減少學生死記硬背的內(nèi)容，中期或期末考試采取開卷考試的方式，例如，讓學生寫出生活中，有哪些新能源利用的實例，并結(jié)合這些實例分析論述新能源發(fā)展過程中遇到的問題以及解決措施，指出推廣新能源的必要性。通過開卷考試的方式，提高了學生將所學的理論知識應用到現(xiàn)實生活中的能力，同時，也激發(fā)了學生的學習興趣和積極性。

4 結(jié)論

《新能源材料概論》是一門應用性很強的綜合性專業(yè)課程，對學生學習后續(xù)的專業(yè)方向課有重要的影響。通過對該課程教學方法，考核方式的探索，可以有效的提高學生學習的主動性和積極性，引導學生從被動學習到主動探索，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。

[1] 李峻峰，邱克輝, 張佩聰 ，等.新能源材料概論課程建設(shè)實踐與思考[J].課程教材改革,2014(3):83-89.

[2] 林本才，張 帥，劉振.新能源材料概論課程教學改革與實踐初探[J].教育教學論壇，2016(9)：26-27.

[3] 張露露，楊學林，倪世兵.新能源材料與器件專業(yè)概論課教學改革與實踐[J].中國電力教育，2014(6):67-68.