線上線下混合式的新能源材料與器件專業研究生課程教學模式研究*

歐 星 杜 鵬 明 磊

（中南大學冶金與環境學院 湖南長沙 410083）

近年來，隨著經濟全球化的快速推進，環境污染和能源短缺問題日益嚴重，電動汽車的發展減少了石油的消耗和溫室氣體的產生，緩解了能源短缺和環境污染問題。然而，電動汽車相較于燃油汽車仍然存在安全性能差、充電速度慢的問題，因此，開發新能源及培養具有高水平的新能源材料與器件人才成為新能源材料與器件研究生教學改革的重要目標之一。在信息化時代，將信息技術引入課堂、在線下課程的基礎上搭建網絡教育平臺已經成為各大高校推進課程教學改革的重要方法之一[1-2]。在“互聯網+”發展計劃的背景下，利用信息化大數據將混合式教學模式引入課堂、實現精細化教學等方式讓新能源材料與器件專業教學在時間與空間獲得了更多的自由，順應教育信息化也成為新能源材料與器件教學改革的重要方向[3-4]。線上線下混合式教學不是簡單地把線上學生學習和線下教師講解進行簡單混合，而是指基于互聯網和移動設備，將網絡學習與課堂討論相結合的一種新型教學模式。教師通過利用線上線下混合式教學，可以有效地改善傳統線下教學模式單一、教學方式不夠靈活和無法有效開展針對性教學的問題。目前，基于教師在教學環節扮演的角色不同，可將線上線下教學模式分為答疑型混合式教學、反饋型混合式教學和討論型混合式教學。然而，目前的新能源材料與器件研究生培養模式無法很好地充分利用線上線下混合式教學的優勢，激發學生的學習主動性和積極性，缺乏對研究生應用理論解決工程實際問題的能力培養。本文針對以上具體問題，基于線上線下混合式的新能源材料與器件專業研究生課程教學模式，圍繞完善課程體系、轉變教學理念和方式等方面提出了一系列改革措施，以期使課程教學與新能源材料與器件研究生培養目標結合得更加緊密，使課程教學質量顯著提高。

一、完善課程體系，充分運用線上線下資源

首先，我們應該完善新能源材料與器件研究生課程體系，提高課程的豐富度和吸引力。課程是教學的基礎和主要載體，加強并不斷完善課程體系是新能源材料與器件教學改革的重要環節[5-8]。傳統教學中使用PPT課件流水式給學生灌溉相關知識容易使學生產生厭學情緒，在重難點的講解中缺乏足夠的時間讓學生徹底理解。針對傳統教學存在的問題，在信息化時代，新能源材料與器件教學改革需要充分利用線上線下資源，圍繞高水平專業人才培養目標，完善課程體系，重置優化教材內容，強調學生的獨立思考能力和動手能力等的全面發展，同時將理論與實踐相結合，充分發揮學生主觀能動性。例如，對于鋰離子電池的講解，授課教師可以選擇視頻音像或模擬仿真來實現課程的可視化和多元化，引導學生真正學到知識；對于電池失效機理的講解，授課教師可以將工業失效鋰離子電池帶入課堂，提升學生知識與工業應用的聯系。另外，對于課程體系的完善要強調實踐與應用的相互聯系，強調培養學生利用理論知識解決實際問題的能力，并通過實踐活動拓展視野，從而提升綜合素養。與此同時，我們要積極搭建“互聯網+”教學平臺，并且不斷優化平臺功能，保證平臺與時俱進，還要完善信息化教學體系的管理和監督，鼓勵推動新能源材料與器件課程資源在平臺上的共享[9-13]。因此，我們要利用信息化資源，結合線上線下教學優勢，不斷完善課程內容和課程實踐，積極推動新能源材料與器件教學改革。授課教師在注重專業本色、強調理論嚴謹的同時，也要更多地介紹工程應用背景。在授課過程中，老師應結合專業發展現狀，及時更新新能源材料與器件專業相關的新方法和新成果，如電池制造技術、新的電池體系、新的電池管理系統、電池相關最新應用等。除此之外，授課教師要針對未來發展方向不同的學生進行具有側重點的課程體系培養。授課教師在對課程體系完善的過程中，要注意結合已有線上線下教學資源，借助信息化工具，充分利用線上教學平臺的優勢，合理設計線上學習、線上考核、網絡答疑等教學活動，來滿足學生對個性化學習的需求。

二、改變教學理念，注重信息特色

我們要轉變教學理念，注重信息特色，融入“課程思政”。授課教師不應該追求把研究生培養成理論專業人才，而是要培養具有清晰專業概念、掌握專業方法、運用理論解決實際問題的高級工程技術人才。由于線上線下混合式教學模式與傳統線下教學模式具有很大的差別。因此，授課教師要改變原有的備課思路和理念，采用新型的“課前-課中-課后”三個教學階段來設計課程。針對不同階段的特點不同，授課教師在設計時要針對不同課程進行研討，匯總多方建議。我們建議采用“課前自主學習-課上學習知識和技能-課后拓展任務”的教學模式，來實現新能源材料與器件專業研究生課程的改革。課前，教師通過信息化平臺發布任務，并提供相應的學習資源，引導學生進行課前自主學習。在課程中，授課教師要明確學習內容和知識點，根據學生在課前自主學習的情況，并合理利用多媒體工具，采用講解、提問、分組討論的形式來對重難點進行講解。授課教師也可以合理安排線上搶答、線上提問等環節來增強課堂的豐富度。在課后，授課教師要依托信息化教學平臺，來引導學生進行知識點的回顧總結以及對知識點的拓展，通過給學生提供相關的視頻、音頻等，幫助學生有效地回顧并理解知識點。授課教師可以依托線上平臺進行作業的布置以及完成教師與學生的互評，從而解決線上教學中知識點講解不通透、師生互動不便捷、問題解答不及時和上課約束不夠的問題，通過構建合理的線上線下混合式教學來充分實現新能源材料與器件研究生課程體系的改革，引導學生實現理論基礎課程、實際應用能力以及工程實踐教學的有機統一。此外，授課教師要合理地將思想政治教育融入課程體系，課程思政指以構建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，把"立德樹人"作為教育的根本任務的一種綜合教育理念。其中，思想政治教育導向包括政治認同、國家意識、文化自信、人格養成等。在經濟全球化的大背景下，信息交流、文化傳播對研究生的思想產生了巨大沖擊，通過思想教育加強對學生思想政治教育的重視，是立足于新時代教育對學生德育教育的重視的教育內容，也是學生成長和發展的重要基礎。思想教育是使學生掌握人生觀、世界觀的概念及其有關的系統知識，并在掌握知識的基礎上，通過實踐獲得經驗和體驗，并使之轉化為觀點和信念，逐步引導學生確立科學的人生觀、世界觀，在實際生活中形成具體的生活態度和理想。思想政治教育是保障學生人生觀、價值觀、世界觀等重要思想觀念正確性的關鍵教育手段，決定了學生是否能夠將在學科教育及專業教育中所學到的知識與技能，正確運用于國家及社會的建設中。因此，加強高校思政教育的精準化，培養具有強烈愛國精神的新能源材料與器件專業人才是新能源材料與器件專業研究生課程改革的重要目標之一。授課教師應將思想政治教育與各類課程教學體系有機融合，將粗放型、灌輸型的高校思政教育方式轉變為精準化、滴灌式的思政教學模式，促進學生對思政教育的理解，實現研究生的自由全面發展，培養出為國家做貢獻的高級專業人才，充分發揮教育育人的作用。另外，在課程思政建設的具體過程中，我們需要利用信息特色，突破傳統思政教育的限制，授課教師要明確實施課程思政的目的，深度挖掘課程思政的內涵，強化線下思政活動的設計，不斷完善思政評價體系，基于線上線下混合式的教學模式，充分利用大數據的優勢來催生新思路、新發展和新方法，并用新方法去解決新出現的問題，實現課程思政的創新發展[14-18]。

三、實行個性化發展，進行側重點教學

教師需要針對不同未來發展方向的新能源材料與器件研究生確定不同的教學內容側重點。線上線下混合式教學不僅要求授課老師具有優秀的專業能力，而且對學生的基礎和主動性也提出了高的需求。未來發展方向不同的研究生所需學習的內容不盡相同，不同學生的基礎和主動性也不盡相同，所以授課老師需要對學生有針對性地開展教學工作，進行側重點不同的教學，引導學生適應線上線下混合式教學模式，培養出新能源材料與器件的專業性人才。在課堂教學中，教師要注意及時展示最新的前沿成果和講解發展中面臨的問題和挑戰，拓寬學生的研究視野，激發學生的創新意識，同時向學生傳授理論知識，并培養學生運用專業知識觀察、分析并有效解決問題的能力。教學中，我們要保證教學質量，有側重點地講解知識點。對于一些易于理解理論知識，授課教師可以通過引導學生，帶領學生一起分析推導過程，并及時解決在推導中出現的問題，從而培養學生的邏輯思維能力。對一些重在應用、教學難度大的課程內容，授課教師以帶領學生理清楚思路及相關應用為主，以講解具體的推導計算為輔，引導學生通過方法解決實際問題，如電化學研究方法原理的講解中有關循環伏安法和阻抗法的應用。授課教師還要充分利用網絡資源和信息化工具，為學生提供實時學習咨詢及指導服務，并且根據不同方向的研究生采取靈活適用的教學方法。另外，授課老師要注重理論與工程應用相結合，在講授課程內容時應注重講解對應知識點的工程應用背景，激發學生對專業的認可和對專業學習的熱情。比如，在講授“鋰離子電池”知識點時，可以介紹其目前發展前景；在講授“粉末功能材料制備”課程時，可以以粉末材料發展史為背景，介紹不同功能材料的具體設計和用途，從而實現對系統的穩定性分析。最后，教師還要滲透建模思想，加強學生應用能力的培養。

結語

本文基于目前存在的教學問題，以創新培養為導向，以培養新能源材料與器件專業人才為目標，結合新能源材料與器件專業的信息特色，通過對已有教學成果的整合和研究，圍繞完善課程體系、轉變教學理念和方式等方面提出了一系列改革措施。同時，利用線上線下混合式教學開展“課程思政”教育，實現專業課知識的“多元化”和“思政化”，充分的發揮研究生的主觀能動性，激發研究生學習潛能，在緊扣“雙一流”的主題下運用信息化來提高課程的豐富度和應用度，培養學生理論聯系實踐能力，增強新能源材料與器件專業研究生的實踐能力和創新能力，幫助研究生更好的投身于國家及社會的建設中。