基于創新能力培養的新能源課程教學改革初探

徐晨曦 程繼貴

摘要：新能源材料與技術課是一門信息量大、綜合性強、注重學科前沿、緊密結合時代發展現狀的專業選修課。該課程的開設不僅能讓學生掌握和了解材料專業的知識體系和實踐能力，還能培養學生的創新能力和學習興趣，從而增強學生對專業的歸屬感和認可度。

關鍵詞：創新能力；考核方式；理論實踐結合

中圖分類號：G40-03 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）15-0083-02

隨著世界經濟快速發展和人口的不斷增長，能源消耗和環境污染問題的矛盾日益尖銳，已對人類社會的發展造成嚴重威脅。解決能源危機與環境污染的關鍵是新能源材料與技術的突破，因此開發新型綠色能源已成為全世界研究和關注的重點。隨著新能源產業在我國國民經濟中的地位日益攀升，為適應國家新能源戰略需求，我國對掌握新能源領域相關基礎知識并對新能源技術與器件具有一定設計、制造以及應用能力的高層次人才的需求也越來越大，因此培養新能源材料的本科及以上層次人才是十分必要和緊迫的。

一、背景介紹

合肥工業大學作為傳統工科院校，一直秉持能力導向的一體化教學體系建設的理念。材料科學與工程學院依托無機及粉體材料專業的特色和優勢，有效地結合功能材料在能源器件中的應用，開設了《新能源材料技術》課程，以期通過對課堂教學、綜合實驗、課程設計等課程重要組成部分的合理設計和改革調整，構建目標明確、模塊化、層次化、系統化的教學體系，改革教學及考核方法及手段，實現對學生創新素質和科研能力的全面培養和提升，培養學生思維創新能力，全面提高人才綜合素質，進而為高校院所、科研單位及企事業公司輸送高素質、高質量的卓越人才。本文針對合肥工業大學無機及粉末材料專業特點，結合《新能源材料技術》課程特色研究制定符合本課程實際應用和科研需求的特色專業培養目標。為實現這一目標，必須對教學內容和教學方法進行改革和探索。

二、教學內容的探索和改革

新能源材料技術是對無機專業學生進行的關于新能源知識的“啟蒙”教育，因此在教學內容選擇上，應當由簡入繁，基礎結合發展做出全方位的介紹。由介紹石油危機及發展歷史、世界能源結構和現狀、中國能源現狀及面臨的問題等入手，從而引入新能源的概念、分類、特點、應用條件和前景等；通過對學生未來就業的從事相關新能源行業的企業介紹，闡明各個國家及企業在不同的環境中選擇的新能源種類和發展的方向；結合我系已上過的材料科學基礎等課程引入新能源材料的主要概念、組成、結構設計、制備與加工方法、性能與應用等；由于新能源材料的實用性，因此重點介紹新能源材料器件的應用及所涉及的各部件所需學科，讓學生對整體流程清晰明確。在具體內容上，以燃料電池、鋰離子電池、太陽能電池這三類目前應用最廣泛的新能源為主，并輔以介紹生物質能源等其他能源。由于新能源材料是一門新興的并且還在不斷發展中的學科，每時每刻都有大量的新的研究成果報道，因此在教學中以教材中的知識點為基礎，更要時刻結合前沿性的科研論文和產業進展進行介紹，也鼓勵學生自行搜索閱讀相關文獻，并抽出課堂時間讓學生在講臺上分享閱讀成果給其他學生，在此過程中培養和教授學生跟蹤先進的研究成果和閱讀的方法。

三、教學方法和方式的多元化

根據新能源材料的特色，在授課方式上向多學科交叉并緊密結合當下熱點前沿的方式轉變；將以教師為主體的傳統授課方式逐漸轉向為以學生自學為主體的教學模式。如在學習燃料電池和鋰離子電池章節后，讓學生自行查找日本豐田公司的“mirai”款的燃料電池汽車和電動汽車tesla等的制造工藝、優缺點等相關知識，并進行對比。同時，在課程中增設小論文、演講等環節，在新能源材料相關內容中讓學生自行擬定內容進行材料整理和總結，激發學生的興趣，拓寬其視野；并且通過這個學習過程，練習資料的查閱和寫作能力，著重培養其創新能力。

四、課程考核方式的改革

學生成績評定是教學過程的重要環節。結合新能源材料課程內容豐富、關注學科前沿的特點，通過多種形式對學生進行考評，如平時成績（主要包括學生課堂出勤情況、課堂提問環節等）、作業成績、演講成績、期中和期末考試成績。考試內容的設置上多采用開放式答案的題目，而題目不局限于課堂或教材中的內容，而是需要學生綜合課外閱讀，并深入理解課程內容才能作答，這樣促進學生自主學習，避免了考前突擊、死記硬背的情況。考慮到學生學習的差異性和對不同知識點掌握的深度不同，在題型設計上，可以設計多道問答題，讓學生自由選擇其中幾道進行作答，有利于發揮學生各自學習特點。

五、實踐與教學的結合

新能源材料課程的特色決定了其對實踐環節的需求。同時實踐學習也是提升學生創新能力的有效手段，因此通過設計專業演示實驗和學生自己動手實驗，給予學生對新能源材料及器件直觀的感受和了解，并帶領學生前往本校實驗室或相關企業及研究院所參觀學習，直觀觀察新能源材料的生產制造流程，使學生意識到理論學習與實際情況間的差別。同時鼓勵本科生積極進入相關教師實驗室進行全方位的實驗實踐活動，如參加大學生創新實驗等工作，以反饋課程教學知識的理解。

新能源材料技術是一門理論和實踐相結合的重要學科，應在傳授學生新能源領域相關知識的同時，培養學生獨立思考能力和創新能力，建立具有特色的特色化、實踐型的教學模式。

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