“互聯網+”背景下新能源專業創新人才培養模式的探索

西南石油大學材料科學與工程學院 謝 娟 王 虎 王 平 劉興翀

一、“互聯網+”背景下新能源專業創新人才培養模式的現狀

在“互聯網+”背景下，高等教育不僅要培養具有扎實學科基礎的學生，更應該適應社會發展的潮流和國富民強的需求，培養能發現問題、解決問題的創新型人才。“互聯網+”既對高校人才培養模式的創新改革提出了新要求，也為創新高校人才培養模式提供了助力。因此，在“互聯網+”背景下，如何將學生培養成適應時代需要的創新型人才，已成為高校無法回避的緊迫問題。

受“互聯網+”的影響，學生已經不能滿足于在傳統課堂中接受“填鴨式”的被動教育了，諸如微課、慕課這類“互聯網+”產物已成為學生由被動轉為主動學習的強刺激。因此，互聯網和人才培養模式相融合的教學改革應運而生。然而，在具體實踐過程中，現階段的“‘互聯網+’人才培養模式”也暴露出一些問題，如教師錯誤理解為模式改革就是在傳統人才培養模式中加入互聯網技術，人才培養模式仍趨于“格式化”。像新能源材料與器件這類創建比較晚的新專業，缺乏一整套完善的創新人才培養方案，或者生硬照搬其他專業的人才培養模式，未能體現對學生的個性化培養。因此，新能源專業創新人才培養模式亟待探究。

二、“互聯網+”背景下新能源專業創新人才培養模式的探索

本文以新能源材料與器件專業作為試點進行人才培養模式探索，對人才培養中的課堂教學環節和實踐兩個基本環節進行探索，構建“互聯網+”背景下新能源專業創新人才培養模式。

（一）教學模式的探索

新形勢下，高等教育正經歷著“互聯網+教育”的變革。慕課、微課的引入，使得傳統的課堂變成了“翻轉式課堂”，傳統的課本已變身為“網絡資源”。但是，傳統課堂和翻轉課堂的教學效果有明顯差異，兩種教學模式對教師、學生以及教學效果會產生不同的影響，需慎重取舍。教師應結合新能源材料與器件專業特點，對適用于進行翻轉式課堂教學的課程進行教學模式的探究，采用線上線下有機融合的混合式教學模式，減少教師課堂授課時間，增加學生的課堂討論時間，讓學生由被動學習轉變為主動學習，提高學生的參與度。同時，由于教師在課堂上與學生的交流、互動、答疑時間增加，有利于滿足學生的需求及其個性化培養，實現以學生為中心的教學。

2020 年受新冠疫情的影響，國內外高校紛紛開設在線課程，高校課堂教學模式被迫進行大范圍的改革。借助騰訊課堂、騰訊會議、釘釘、QQ 等各種現代信息技術手段，傳統課堂上循規蹈矩的授課教師華麗變身為各個網絡課堂、網絡會議室里的直播大咖，開啟“互聯網+”背景下教學模式的探索研究。教師也從最初的恐懼，過渡到潛心探索和積極應對突如其來的教學模式的改變，本年度高校教師承受了前所未有的教學壓力。

按照上級部門的要求，我校新能源材料與器件專業本學期為全體本科生開設了線上教學課程，全面進行了教學模式的探索。筆者擔任了新能源材料與器件專業核心課程能量轉換材料與器件的線上教學任務。能量轉換材料與器件課程開設了56 個學時的課堂教學，旨在通過本課程的學習讓學生了解不同能源形式的特點、發展利用現狀，掌握不同能量在轉換過程中應用的轉換裝置的工作原理以及關鍵的轉換材料。經過四屆教學實踐后筆者發現，利用傳統教學模式教授本課程存在以下問題：（1）本課程涵蓋了太陽能、生物質能、風能、地熱能、核能、海洋能、氫能七種能量形式的轉換，在有限的課堂教學時間內不可能對每一種能量形式展開深入詳盡的學習。（2）由于本專業設置有新能源導論前續課程和諸如太陽能發電技術、燃料電池等后續專業課程，本課程要想起到承前啟后的作用，授課教師就必須精準把握課程內容和難度，要在56 個學時的課堂教學中完成對七種能量轉換的深度教授，難度較大。

因此，為了配合本學期的線上課程，本課程授課教師對教學模式進行了探索研究，將翻轉式課堂引入教學實踐中，分別從課前、課中、課后三個環節探索教學模式改革。

1.課前環節

以10—20 分鐘一段的慕課視頻作為課前知識傳遞的媒介，將慕課視頻上傳至精品課堂平臺，方便學生課前自主個性化學習知識；設置闖關環節和任務點，學生觀看完當前慕課視頻后，必須完成課前任務點和測試后，才能進行下一個慕課視頻的學習。

例如，以太陽能電池發電原理知識點制作了慕課視頻，結合動畫、字幕等，提供更為生動的教學內容。整個視頻時長8 分鐘，確保學生能在精力集中的情況下進行學習。

2.課中環節

充分發揮翻轉課堂教學模式的特點，在課堂上以學生為主體，教師以檢測課前學習成果為主，提供搶答環節、小組討論、專題報告、隨堂測試等多種形式的課堂學習，以完成知識的內化過程。學生參與時間不少于課堂學時的2/3。雖然本學期開設的是線上教學，但是課中環節仍然保持翻轉式課堂的教學模式特點，盡可能多地將時間交給學生，鼓勵學生主動學習。

根據本課程教學內容的特點，將要求掌握的知識點劃分成以下兩類。

第一類，概述性的教學內容，諸如各種能量的定義、優缺點、能量利用發展的現狀等教學內容。課前學生通過慕課視頻自主學習，完成教師布置的課前作業（包括課程平臺上的任務點、課前學習報告等形式）。教師根據課前作業的完成情況，在課堂上利用較少的時間進行學習總結和知識點強化。這種教學模式減少了課堂的授課時間，由于學生的參與度比傳統教學模式高，顯著提升了學生的學習積極性，學習效果較好。

第二類，涉及能量轉換器件、關鍵轉換材料等重點和難點教學內容。這部分內容通過學生課前慕課視頻預習、課堂上小組討論和匯報、提問搶答等方式，進行知識的內化和強化；針對學生不易掌握的知識點，教師進行課堂講解，加深學生對知識的理解和掌握；通過隨堂測驗與試題評講，教師及時掌握學生的學習情況和效果，布置相應的課后作業，便于學生課后對知識的鞏固消化。

每次課結束前，教師會根據授課內容布置隨堂測驗，讓學生當堂完成，并進行錯題難題評講。學生反映，該環節能夠立刻讓自己發現學習中的不足點，以便課后進行復習鞏固。隨堂測驗也能讓教師及時掌握學生的學習情況，有利于教師制定有針對性的課后作業。

3.課后環節

根據學生對知識的掌握情況，提供線下和線上相結合的課后練習和測試，以完成對知識的鞏固。

例如，“太陽能”這一章中有課后拓展任務，是請學生結合太陽能轉換原理設計電池。學生腦洞大開，在基本的轉換原理基礎上設計出各種新奇的電池。這些電池設計反映出學生已經掌握了太陽能轉換原理，并且充分發揮創新思想，在傳統電池結構的基礎上創造出各自“稀奇古怪”的電池。教師真正能夠感受到學生在整個教學環節中的學習熱情和學習效果。

（二）課程體系設置與考核方式探索

由于引入了翻轉式課堂的教學模式，有效利用了學生的線下時間，故教師可以在原有課程體系設置上進行調節：將傳統的課程體系均分于本科四年的理論課程中，盡可能集中在前三年進行，并且從大二開始增設實踐環節。課程體系設置改革后，能有效緩解學生大四找工作時才開始接觸專業課或者大四專業課學習與考研復習相沖突的窘境，讓學生早點接觸到本專業的知識結構和核心內容。

“互聯網+”背景下，一些由于本校師資無法開設的課程可借助兄弟院校的精品課程平臺在線開設，讓學生真正實現自主選課，避免“限選課”現象出現。同時需要完善考核方式，保持考核方式的多樣性，搭建科學的評價體系，制定合理的“互聯網+”課程學習考核方式。

（三）實踐環節的探索

探究壓縮課堂教學學時、增加實踐環節學時的創新人才培養新模式。豐富實踐環節類型，如專業實習、生產實習、畢業設計、第二課堂、創新項目研究、學科競賽等，加大對實踐環節的管控，注重實踐環節的多樣性、可操作性，從低年級開始逐漸增加實踐環節的力度，注重將創新能力提高貫穿到人才培養的整個過程中。

三、結語

創新人才的培養是當代高等教育的重要使命，關系到國家富強、民族振興宏偉藍圖的實現。在“互聯網+”背景下，針對新能源領域創新型人才的培養模式更加值得探究。本文以新能源材料與器件專業為試點，提出了創新人才培養模式改革方案，從教學模式、課程體系設置、考核方式、實踐環節等方面進行了探討，旨在關注人才培養全過程學生創新能力的提高。但是，人才培養模式的改革是一個動態持續的過程，還需要不斷進行實踐和探索，最終找到適合新能源領域創新人才培養的模式還需要一個比較長的過程。