以學生為中心的混合式教學探索與實踐
——以“新能源發電及應用”課程為例

武家輝，王海云

（新疆大學 可再生能源發電與并網控制教育部工程研究中心，新疆 烏魯木齊 830017）

在傳統化石能源日趨短缺及環境污染的背景下，新能源作為實現碳達峰、碳中和的有效途徑，將對實現社會能源體系的低碳化與可持續發展起到重要作用［1］。在該背景下，課程建設重點關注新能源利用方式的相關理論，讓學生學習核電、風能、光伏、生物質能以及燃料電池等新能源利用原理。此外，還將科研前沿知識引入教學，讓學生了解核心新能源的前沿科學研究成果。

一、課程教學現狀

以教師為中心是傳統教學方式的主要特點，但現已不能很好地滿足學生的學習需要［2］。部分學生認為動手與理論實踐分離、課程與實際應用脫節、所教與所學具有一定差距是高校教學改革發展中的難點與痛點?；诖耍咝２扇×讼鄳拇胧?，如出臺激勵政策、優化學科建設、改進教育教學管理流程等，雖取得一定成效，但卻不能精準定位不同類型學科建設的目標、不同類別學科的發展趨勢以及不同程度學生的培養模式。對于知識背景相異、學科專業不同的學生群體，如何改進，如何探尋學生所需、感知學生所想，是教育工作者需要重點關注的問題［3-5］。目前，課程教學主要存在以下幾方面問題。

傳統課堂教學的主要方式是以教師為中心，教師講授、學生聽課，學生被動地接受新知識，使得課堂較為沉悶、學生學習效率較低。這種教學方式下學生的學習熱情無法被激發，導致學生不愛學習、教師教學效率低下的結果［6］。目前，部分高校引入了線上教學模式，但是若完全實行線上教學，則會出現學生出勤情況無法監督、學生學習效果差的問題，而且若學生在學習中的疑問沒有及時得到解決，時間長了，學生的學習興趣就會下降［7］。

針對以上問題，本課程最核心的目的在于以學生為中心，即增強學生對學習這門課的興趣，打破學生“主、副課”的思維模式，讓學生可以主動探索學習的樂趣，發現課程的價值［8］。同時，教師應想方設法提高教學質量，以達到教學目標。因此，教學方式宜采用適應“互聯網+教育”的線上線下混合式教學平臺，即雨課堂的教學模式，在提高學生學習興趣的同時可以提高教師的教學能力［9-10］。

二、以學生為中心的“新能源發電及應用”課程教學模式與方法探討

不同年齡階段學生的學習興趣、學習能力、邏輯思維方式等均存在差異，不能一概而論。因此，從“新能源發電及應用”課程的培養目標出發，精心設計以學生為中心的教學方案。新教學模式強化了學生的主體地位，相應的教學活動圍繞學生的學習開展，最終達到實現學生全面發展的目標。授課方式是根據翻轉課堂的概念設計的。建立教學資源圖書館，教師通過教學網絡平臺向學生發布學習過程資源、教學預習課題和其他教學內容，鼓勵學生自主學習。在課堂教學中，教師主要利用雨課堂與學生進行有效交流，關注他們的學習情況，將學生的學習結果數據化。通過線下課堂、課程網絡、教學平臺和各種現代溝通方式，建立溝通和反饋機制，及時反饋教學問題，不斷優化教學設計。

（一）基于雨課堂的混合式教學模式設計

課前，教師將本節課的預習內容和需要學生提前討論的問題通過網絡發送給學生，分配小組任務，學生可提前通過各種渠道查找相關資料整理出問題答案，并根據所得材料，制作PPT等在課堂上做匯報。課中，教師會講解課程重點與難點內容，并預留出一些時間給學生，讓他們根據PPT講解自己（或小組）所學到的知識點，展示問題的思考過程和分析成果，并將預習內容中無法解答的疑難點與其他同學一起討論，進行小組間的相互評價，最后由教師解答并做出總結。課后，教師發布課后作業以及章節測試，并建立問題討論區、教師答疑區等，利用雨課堂課程網站與學生再次進行各種學習情況的討論與交流。

（二）教學方法多元化，提高教學效果

針對“新能源發電及應用”課程實踐性和應用性較強的特點，采用案例式、模塊化和專題討論等教學法進行授課，具體方法如下。

1.思政案例融入教學。教研團隊將多年從事新能源發電電力系統相關研發工作的經驗及思政案例引入教學過程，例如，講授課程第三章《風力發電及應用》時，教師會引導學生了解在我國風電行業發展初期，風電機組的關鍵零部件和風機控制系統主要依賴國外進口。然而，經過科學家們的不懈努力和社會發展，我國也掌握了風力發電機組的關鍵部件和控制系統的完全自主的知識產權，且風電裝機容量穩居世界第一。我們不僅擺脫了受制于人的發展狀態，而且風電機組大量出口，國內三家風機制造企業的生產量位居世界前十，生產風機的質量和可靠性得到國際認可，在“一帶一路”能源合作中占據重要地位。通過展示中國風電在同行業的地位，激發學生的愛國情懷，將課程發展到課堂內外、學校內外、線上線下三種時空，實現了知識、技術、產業與家國情懷的融合。

2.科研案例融入教學。將工程實例融入課堂教學，如通過實際分析某地區光伏發電廠當前的運行情況和所存在問題，指出光伏發展的瓶頸問題，基于此類問題，結合理論知識，讓學生探討解決問題的方法。通過分析工程案例具體問題，進行理論指導實踐的訓練，讓學生深入理解課堂上所學到的知識，調動學習積極性。

3.授課與專題研討結合。教研團隊根據所帶班級學生的實際情況，實施授課與專題研討結合的課堂教學方法。例如，根據不同課程模塊（風能、太陽能、生物質能、核能等）把學生分為若干個學習小組，每組6～8人，各小組選出一名組長，每組學生根據興趣愛好，選擇其中一個模塊作為本組的研究討論內容，利用四周的時間，進行相關討論研究。在開展相關內容授課時，采用答辯匯報的形式進行專題研討，教師和學生同時進行點評。授課與專題研討結合的教學方法能夠做到因材施教、因人施教，在原有課程知識體系的基礎上，增強學生的開放性思維和綜合學習能力。

以上教學方式改變了學生被動式學習的狀態，讓學生逐漸形成主動學習式、深入探究式以及積極參與體驗式的新型學習方式。教師通過教學平臺給學生布置相應的預習任務，一些基礎且重要的理論知識以音視頻等靈活的方式發送給每個學生，引導學生形成自主學習的好習慣；一些新能源發電等實踐應用性較強的知識能通過案例結合實踐項目的形式發布小組任務，讓學生自主學習、組內討論，以此培養學生用理論知識解決實際問題的能力。

三、線上線下混合教學模式課堂實踐——以“新能源發電及應用”課程為例

以“新能源發電及應用”課程第三章《風力發電》第二節《風電機組結構原理》90分鐘教學內容為例，探討教學模式的改革創新，課程教學教案如表1所示。

表1 “新能源發電及應用”第三章第二節教案

從表1中可以看出，教師是混合式教學模式的主要引導者。即在課堂上，教師不再單一地給學生講述各種知識點，而是轉變為設計合理且生動有趣的課堂內容，激發學生的學習興趣，讓學生自主學習，從而提高學習效率。在課中環節，教師必須提高學生的課堂參與度，了解學生的學習狀況。例如，教師組織小組討論、提問等活動，增強學生的批判性思維能力，加深學生對知識要素的理解。除了衡量學生的學習效果，課后教師還必須知道學生在課堂上的反應。教師只有了解學生的學習表現和反饋，才能不斷提高教學質量，真正幫助學生學習知識。

從學生層面看，學生處于混合式教學模式與學習過程的中心地位。在教師授課過程中，學生必須轉變學習模式，自主掌握學習活動的全過程。例如，在課前環節，學生需要自主完成線上自主學習任務與小組討論；在課中環節，學生需要提高課堂參與度，及時參與課堂習題答題，同時在課堂上積極表達自己的觀點；在小組討論環節，學生需要大量查閱資料，將學習到的知識展現出來，提高綜合學習的能力；為檢驗學生的學習成果，往往通過課后測試的方法，當學習的測試結果呈現在學生眼前時，能大大提升學生的成就感，給予學生正向激勵，讓學生有持續學習的動力。

結語

混合教學模式很好地結合了線上教學和線下教學的優點，是高校當前教學改革的必然趨勢，這種教學模式更加有助于學生學習知識和掌握實踐技能，不僅增強了學生在課堂上的學習積極性，也使學習效率越來越高?；旌鲜浇虒W模式雖在很多方面都有很好的優勢，但在實際實施過程中也存在一些問題。首先，學生的自主學習能力參差不齊，不能保證每節課的效率均為最大化；其次，該教學模式沒有辦法照顧到所有學生，并不適用于學生人數多的班級，無法保證平時成績的絕對公平性；最后，任何課程都不能生搬硬套地采用混合式教學法，教師應根據不同的課程以及學生的不同特點，不斷調整教學方法。