主題研討在《新能源材料》課堂的應(yīng)用與探索

林文鑫，姚珠君，陳建軍，楊葉鋒

（浙江理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，浙江 杭州 310018）

0 引言

能源、材料、生物技術(shù)和信息技術(shù)是文明社會的四大支柱[1-3]，新能源材料囊括了其中兩大支柱。作為新時代高級工程技術(shù)人才，尤其是材料專業(yè)人才，對新能源以及新能源材料知識的掌握是必不可少的。

《新能源材料》課程[4]是材料科學(xué)與工程專業(yè)類的一門專業(yè)理論課，介紹新能源材料的基礎(chǔ)與應(yīng)用。學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，掌握各種新能源材料的基本結(jié)構(gòu)、工作原理，以及材料的類型、技術(shù)要求和制備方法；了解各種材料的應(yīng)用、問題以及發(fā)展前景，理解科學(xué)精神；能初步掌握對能源材料機理的分析以及基于應(yīng)用要求來設(shè)計材料的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)其他專業(yè)課打下理論基礎(chǔ)，同時為學(xué)生今后從事能源材料與器件行業(yè)工作的實際問題，及從事相關(guān)能源材料生產(chǎn)與研發(fā)打下理論基礎(chǔ)。

1 《新能源材料》理論教學(xué)課堂存在的問題

傳統(tǒng)的理論課程教學(xué)模式往往是教師在課堂上介紹理論知識，學(xué)生只是聽講知識，課后再通過作業(yè)進行相關(guān)知識點的回顧，從而掌握知識點。

教師雖然通過這種固定方式可以詳細講解相關(guān)知識點，但是會帶來以下幾點弊端：（1）學(xué)習(xí)缺乏主觀能動性。課堂上，授課教師的一味講解容易使學(xué)生聽講過程中產(chǎn)生疲憊感，課堂中后期往往注意力無法集中，只能被動聽到知識點，理解程度和掌握程度無法達到理想狀態(tài)。（2）教學(xué)方式不夠生動。單調(diào)的教學(xué)方式無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，課堂講授方式通常將教師與學(xué)生分割開來，學(xué)生較難融入。（3）知識寬度較為狹窄。傳統(tǒng)教學(xué)模式往往通過作業(yè)、考試驅(qū)動學(xué)生對知識點的回顧。這種單一的回顧方式，學(xué)生缺乏主觀能動性，只注重于課本、課堂知識，所涉及的知識范圍也較為狹窄。（4）學(xué)生思考程度較淺。在授課過程中，學(xué)生對于知識的接受只是被動地理解與掌握。由于課堂時間關(guān)系，往往留給他們較少的思考時間。在沒有任務(wù)的驅(qū)動下，學(xué)生利用課后時間來思考相關(guān)知識問題較為不切實際。（5）知識應(yīng)用能力欠缺。培養(yǎng)學(xué)生解決新能源材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)問題能力是本門課程的學(xué)習(xí)目標之一，但在以往教學(xué)過程中，關(guān)于該方面的培養(yǎng)較為欠缺。學(xué)生往往只是為了作業(yè)、考試而學(xué)習(xí)，缺失自主掌握知識進行產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的意識，對學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)不夠全面。故而，以上問題的存在，導(dǎo)致傳統(tǒng)的理論課程教學(xué)無法促使學(xué)生掌握、理解較為全面的知識，無法有效幫助學(xué)生深入思考關(guān)聯(lián)問題，無法培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，無法深層次促進專業(yè)人才綜合素質(zhì)的提升。

2 主題研討環(huán)節(jié)引入

針對《新能源材料》理論課堂所顯現(xiàn)的各種問題，基于前期的教學(xué)基礎(chǔ)，聚焦教學(xué)方式，引入主題研討環(huán)節(jié)，對課程從寬度和深度等方面進行全方位的深層次改革。以產(chǎn)業(yè)熱點問題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；調(diào)整教學(xué)方式，活躍課堂氣氛；設(shè)置研討主題，促進學(xué)生思考；引導(dǎo)學(xué)生資料查找，豐富學(xué)生知識儲備；引入研討環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析能力；最終，達到提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力及其綜合素質(zhì)的目的。探索主題研討在枯燥的理論課堂教學(xué)中的應(yīng)用，實現(xiàn)“研討主題發(fā)布-教師課程講解-學(xué)生主題研討-研討報告形成”模式，以期激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，開拓知識寬度，增強知識應(yīng)用能力，提升專業(yè)綜合素質(zhì)。

2.1 發(fā)布研討主題，激發(fā)學(xué)習(xí)動力

基于新能源產(chǎn)業(yè)中的熱點問題以及理論課堂中的關(guān)鍵知識點，以一種新能源材料為一個主題單元，設(shè)置與理論知識及其實際應(yīng)用的相應(yīng)主題任務(wù)。每一位學(xué)生在一定時間段內(nèi)，通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館、課本等途徑，尋找相關(guān)知識，完成囊括理論與實踐等方面的主題研討資料的收集工作。通過課上課下的趣味性挑戰(zhàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性，打破傳統(tǒng)教學(xué)中的課堂疲憊感，改善學(xué)生事不關(guān)己的狀態(tài)。并且在引導(dǎo)問題設(shè)置中引入課程思政內(nèi)容，將價值觀引導(dǎo)、知識傳授和能力培養(yǎng)相結(jié)合，融為一體。堅定學(xué)生理想信念，推進課程思政建設(shè)。注重強化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔當。

2.2 強化學(xué)生研討環(huán)節(jié)，拓展知識寬度

改變以往教學(xué)中，單個學(xué)生或單組學(xué)生借助PPT介紹理論知識點的研討模式。課堂開始前，提出一個囊括多個知識點的綜合性問題，學(xué)生進行分組研討，開展“多組并行討論-單組介紹成果-組間相互點評”的模式。該模式的實施，可以改善學(xué)生只關(guān)注一個知識點的問題。在組內(nèi)討論時，每位同學(xué)將自己所學(xué)知識進行表達、分析，組內(nèi)同學(xué)在自己原有知識基礎(chǔ)上，吸收新知識；在單組介紹過程中，班級同學(xué)可以了解他組知識見解，并進行分析、解剖；在組間相互點評環(huán)節(jié)，因提問、點評要求，學(xué)生需集中精力，認真聽講，加深思考，方可進行提問與評價，從而改善學(xué)生對于他組介紹內(nèi)容漠不關(guān)心的情況。

該模式的引入，不但可以加深學(xué)生對相關(guān)知識點的理解，拓展知識寬度，豐富自身知識儲備，還可以訓(xùn)練其思維，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力，提升綜合素質(zhì)。

2.3 改革學(xué)習(xí)報告模式，提升綜合素質(zhì)

以往教學(xué)中，關(guān)于研討主題，學(xué)生只需通過口頭匯報來完成。這種方式雖然鍛煉了學(xué)生的口頭表達能力，但對于當代經(jīng)常性口頭匯報的學(xué)生而言，并不具備挑戰(zhàn)性，且通過網(wǎng)絡(luò)等多媒體手段，稍加修改便可完成。因此，在本次教學(xué)改革中，更改為“小組口頭+個人書面”的報告模式。

在前期教師課堂知識介紹、同組同學(xué)匯報、組間提問討論后，每位學(xué)生需基于理論知識的理解以及個人對主題的研討見解，形成書面報告，鍛煉學(xué)生書面表達能力以及理論與實際應(yīng)用結(jié)合能力。并杜絕小組內(nèi)一人勤勞、他人躺平現(xiàn)象，且鍛煉每位學(xué)生的書面表達能力。該學(xué)習(xí)報告模式的改革，可以強化學(xué)生學(xué)習(xí)能力，關(guān)聯(lián)每一位學(xué)生，降低組內(nèi)分工不均程度，提升學(xué)生綜合素質(zhì)。

3 教學(xué)效果

本課程基于材料實際應(yīng)用中的具體問題，引入主題研討，并對該環(huán)節(jié)進行細化、強化后，教學(xué)效果顯著提升，學(xué)生學(xué)習(xí)效果反饋較好。

（1）課堂注意力集中。通過實際問題的引導(dǎo)，在主題研討環(huán)節(jié)驅(qū)動下，學(xué)生為了尋找解決方案，在課堂上更加認真聽授課老師關(guān)于理論知識點的講解，注意力集中度提高。（2）與教師溝通增多。在課堂上，學(xué)生認真聽講基本理論知識后，將課堂產(chǎn)生的疑問積極與教師探討；在課下資料收集過程中，碰到的問題也會與教師進行交流，尋找答案。此外，因課外的資料收集和知識的學(xué)習(xí)，對于教師課堂中的互動環(huán)節(jié)，也顯現(xiàn)出熱烈的反饋。從而使得課堂上教師與學(xué)生不再分割，學(xué)生較好地融入課堂。（3）學(xué)生知識面拓展。在研討任務(wù)敦促下，學(xué)生需課下進行大量文獻資料收集。在文獻查找、閱讀并歸為己用的過程中，學(xué)生的知識寬度得到拓展。（4）學(xué)生知識深度加深。在組間提問討論過程中，學(xué)生不但需要認真聽老師、其他組同學(xué)論述，還需要對相關(guān)知識進行思考，才可以提出有質(zhì)量的問題，進行下一步的討論。在此過程中，不僅學(xué)生的思考能力得到鍛煉，而且對于知識的掌握深度得到拔高。（5）知識應(yīng)用能力提高。在主題研討環(huán)節(jié)中，每一位同學(xué)都需要進行資料收集、閱讀、整理，并對相關(guān)知識進行了解、總結(jié)、掌握、思考和表達。主題研討環(huán)節(jié)不但可以鍛煉學(xué)生閱讀、表達能力，還可以拔高學(xué)生思考、分析能力，對于工科專業(yè)型人才的綜合素質(zhì)培養(yǎng)具有較大幫助。

4 結(jié)語

新工科背景下，具有分析、解決實際問題的應(yīng)用型人才是工科專業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標?！缎履茉床牧稀纷鳛椴牧蠈I(yè)偏應(yīng)用課程，對于應(yīng)用型綜合人才的培養(yǎng)具有重要作用。

針對傳統(tǒng)理論教學(xué)模式在偏應(yīng)用專業(yè)課程中所凸顯的各種問題，我們引入主題研討環(huán)節(jié)。以產(chǎn)業(yè)問題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；調(diào)整教學(xué)方式，活躍課堂氣氛；設(shè)置研討主題，促進學(xué)生思考；引導(dǎo)學(xué)生資料查找，豐富學(xué)生知識儲備；引入主題研討，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。通過主題研討環(huán)節(jié)在《新能源材料》理論課堂中的應(yīng)用，探索其教學(xué)效果。達到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，開拓知識寬度，加深理解深度，增強知識應(yīng)用能力，提升專業(yè)綜合素質(zhì)目的。