西藏高校生物質(zhì)能學(xué)課程教學(xué)改革探究

生物質(zhì)能利用技術(shù)，是新時期發(fā)展起來的一門新型的新能源技術(shù)，我國西藏相對于其他國家和地區(qū)對于該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，具有更加獨特的特點和更大的需求。正是在這種大背景下，西藏高校中（如西藏大學(xué)）開設(shè)了生物質(zhì)能學(xué)課程。就如何提高西藏大學(xué)生物質(zhì)能學(xué)教學(xué)質(zhì)量提出了一些意見和建議，以期能為西藏的生物質(zhì)能利用培養(yǎng)更多更好的人才。

生物質(zhì)能教學(xué)改革新能源一、引言

生物質(zhì)能就是以生物質(zhì)為載體的能量，即把太陽能以化學(xué)能形式固定在生物質(zhì)中的一種能量方式，它在人類歷史中曾經(jīng)起到巨大的作用，是人類利用最早的能源之一。目前，在世界能源消費中也僅次于煤炭、石油和天然氣，位居第4位。目前，能源短缺和環(huán)境污染日益成為制約人類社會發(fā)展的主要問題，在化石能源耗竭后，人類將會依靠包括生物能源在內(nèi)的可再生能源度過蕭條期，并最終走向下一個繁榮期。而對于西藏則更顯突出，與全國平均水平相比，西藏商品能源供應(yīng)嚴(yán)重不足，大部分農(nóng)牧民的生活用能仍然依靠最原始的直接燃燒薪材、畜糞和秸稈等生物質(zhì)能源，資源浪費和環(huán)境污染嚴(yán)重，對全區(qū)的生態(tài)環(huán)境也構(gòu)成了壓力。因此，在西藏改變傳統(tǒng)生物質(zhì)能源的生產(chǎn)方式和消費方式，開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生性的清潔能源資源對建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)，保護西藏生態(tài)具有重大意義。20世紀(jì)70年代，科技人員就曾引進(jìn)內(nèi)地沼氣技術(shù)在西藏開展了探索性的試驗、示范工作。截止目前，西藏已推廣約18萬座戶用型沼氣池，大中型集中供氣沼氣工程10余座，同時生物質(zhì)成型等技術(shù)也有初步發(fā)展。為了適應(yīng)西藏生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展，為西藏培養(yǎng)生物質(zhì)能利用技術(shù)方面的人才，在西藏自治區(qū)政府和教育廳的關(guān)心和支持下，特別在西藏高校（如西藏大學(xué)）新能源方向中設(shè)置了生物質(zhì)能學(xué)課程。筆者擔(dān)任該課程的主要授課教師，結(jié)合近兩年的授課感受，談一下對該課程改革的一些意見和建議，以期提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生能更好地成為該方面的專業(yè)人才。

二、具體改革措施

1.提高對所招收新生的生物、化學(xué)、物理等課程的要求

生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)既不是傳統(tǒng)意義上的能源工業(yè)，又不是傳統(tǒng)意義上的農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，它是跨學(xué)科，跨行業(yè)的一類新興的新型產(chǎn)業(yè)。所涉及的學(xué)科十分廣泛，包括生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、發(fā)酵工藝學(xué)、加工工藝學(xué)等等，例如其中能源生物的遺傳改良，微生物發(fā)酵等課程里面有很多關(guān)于具體樹種或微生物的介紹，如果學(xué)生具有較強的生物基礎(chǔ)，那掌握、理解起來便得心應(yīng)手。而對于燃料乙醇和生物柴油等課程里面有大量的化學(xué)反應(yīng)式及有機分子化學(xué)式，這樣則需要較強的化學(xué)基礎(chǔ)。因此，要想真正地把這門學(xué)科理解透、掌握好，需要學(xué)生具有比較強的理化生綜合基礎(chǔ)。目前，在西藏大學(xué)，生物質(zhì)能學(xué)作為應(yīng)用物理（新能源方向）的一門專業(yè)課，設(shè)在物理系之下，所招學(xué)生往往比較看重物理課程的基礎(chǔ)，對生物，化學(xué)的要求較低，這就相對限制了學(xué)生對該課程的理解、掌握。又因為西藏學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，就更需要對學(xué)生的綜合知識基礎(chǔ)更加重視。

2.結(jié)合科技發(fā)展與西藏實際，精選授課內(nèi)容

生物質(zhì)能學(xué)教材涵蓋了能源植物、能源微生物、能源生物的遺傳改良、生物質(zhì)的直接燃燒技術(shù)、生物質(zhì)熱裂解技術(shù)、生物質(zhì)氣化工程、生物質(zhì)燃料沼氣、生物質(zhì)燃料乙醇、生物柴油等生物質(zhì)的基本理論與基本技術(shù)。我們在授課的同時，既要注意讓學(xué)生全面的了解生物質(zhì)能學(xué)方面的基本知識，又要結(jié)合目前生物質(zhì)能發(fā)展的主要方向及西藏當(dāng)?shù)匦枨?。為此，我們安排生物質(zhì)燃料乙醇、生物柴油、生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)及生物質(zhì)燃料沼氣為重點，因為生物質(zhì)燃料乙醇和生物柴油是目前生物質(zhì)利用的重要方面，是生物質(zhì)能源替代化石能源的重要途徑，也是目前生物質(zhì)科學(xué)研究方面的重點和熱點，學(xué)好這兩方面的知識，可以培養(yǎng)學(xué)生的新思維，開闊新視野，為以后不管是在西藏還是在內(nèi)地參與生物質(zhì)能的科學(xué)研究和應(yīng)用推廣都有重要的作用。生物質(zhì)燃料沼氣作為目前在西藏開展的最多的生物質(zhì)利用技術(shù)，對它做重點的講解，可以為西藏當(dāng)?shù)氐纳镔|(zhì)利用培養(yǎng)更多的實用型人才。

3.采用現(xiàn)代教學(xué)工具，加強實驗室建設(shè)，增強實踐

由于所用生物質(zhì)能學(xué)教材接近文科性質(zhì)，大部分是對一些原理和工藝的介紹，內(nèi)容復(fù)雜，直觀性強，僅僅使用傳統(tǒng)課堂教學(xué)，很難讓學(xué)生產(chǎn)生比較深的印象，學(xué)習(xí)效率低下。為改變這種狀態(tài)，在平時上課時盡量多使用計算機多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。比如，三維動畫圖片，電影片，ppt等，改變傳統(tǒng)教學(xué)中，單靠一張嘴，一支筆的教學(xué)模式，通過多媒體擴大課堂知識容量，使學(xué)生拓展思維，開闊視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其在愉快中學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。因為本課程內(nèi)有大量工藝方法的介紹，在適當(dāng)?shù)那闆r下，開展相關(guān)的實驗也十分有必要，如可以開設(shè)節(jié)煤爐灶實驗，對比普通爐灶的區(qū)別；引進(jìn)一套生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)器，作為示范性實驗，取某型的熱裂解反應(yīng)器使它工作一個周期，就可以使學(xué)生對生物熱裂解技術(shù)有直觀的，形象的認(rèn)識，容易接受和理解，當(dāng)然該課程里面還有很多實驗性知識，可根據(jù)其不同的特點，進(jìn)行不同的方式的實驗。還有如沼氣，因為其實驗周期長，在實驗室內(nèi)難以操作，這樣可以和西藏當(dāng)?shù)氐男履茉囱芯繖C構(gòu)聯(lián)系，組織學(xué)生去當(dāng)?shù)貐⒂^實習(xí)?？傊?，在生物質(zhì)能學(xué)課程中開展實驗，十分有必要，可以提高學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)新能力和動手能力，加強對知識點的理解和掌握。

4.加強該課程任課教師的培養(yǎng)和深造，加強與國內(nèi)相關(guān)研究機構(gòu)的合作

由于在西藏新能源專業(yè)是一門比較新的專業(yè)，尤其生物質(zhì)能學(xué)更是最近兩年才開設(shè)，由于種種原因，任課教師多從物理系派出，大部分老師并沒有專門的，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過該課程，更沒有從事相關(guān)領(lǐng)域研究的經(jīng)歷。因此，迫切地需要與國內(nèi)相關(guān)研究領(lǐng)域的研究機構(gòu)或高校（如北京林業(yè)大學(xué)林業(yè)生物質(zhì)材料與能源教育部工程研究中心、云南師范大學(xué)生物質(zhì)能教研組等）建立聯(lián)系，互派訪問學(xué)者。一方面，提高該專業(yè)教師專業(yè)水平；另一方面，也可邀請國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜襾碇v學(xué)，報告國內(nèi)的最新研究進(jìn)展，開闊學(xué)生視野。也期待利用這些交流的機會，把生物質(zhì)能學(xué)建成一個精品課程。

5.訂閱相關(guān)期刊

由于生物質(zhì)能學(xué)發(fā)展比較迅速，而我們目前所有教材，大部分為幾年之前所編，學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識足夠，但不能使學(xué)生掌握最新的研究進(jìn)展。如果訂閱相關(guān)期刊（如中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報等），可以使學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，掌握最新動態(tài)，為工作后能盡快進(jìn)入角色打下堅實的基礎(chǔ)。另外，還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

6.改變考試方式

考試是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是檢查學(xué)生對所學(xué)知識或技能掌握程度的主要形式，是檢查學(xué)生是否達(dá)到教學(xué)要求的重要手段，在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、改進(jìn)教師教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量等方面都具有重要意義。但大學(xué)教育不應(yīng)該是應(yīng)試教育，更應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力，因此，結(jié)合生物質(zhì)能學(xué)的特點，建議對考試方式做一些大膽的嘗試。

目前，西藏高校的考試形式為平時成績加期末試卷成績，其中平時成績占30%，試卷成績占70%，對于生物質(zhì)能學(xué)也不例外。但為了更好地促進(jìn)教學(xué)，建議將考試形式改為平時成績、期末試卷成績和論文相結(jié)合的方式，也就是在期末要結(jié)課時增加一篇論文，題目可由教師提供，也可由學(xué)生自己選題，雖然學(xué)生畢業(yè)時會有畢業(yè)論文，但由于那時涉及課程較多，很多學(xué)生根本不會涉及生物質(zhì)能學(xué)。因此，在此時增加一篇論文，并注意指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，搜集資料，一方面，可以變學(xué)生“要我學(xué)”的模式為“我要學(xué)”。另一方面，可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，可以為畢業(yè)論文的寫作以及以后參加生物質(zhì)能方面的科研工作打下較好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，平時成績和試卷成績也要加強考核，在平時上課時，盡量多提問多點名，杜絕學(xué)生曠課行為；試卷也要出題廣泛，盡量涵蓋所有知識點。對于各方面所占的比重，建議為平時成績占30%，論文占20%，試卷成績占50%。總之，是要促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，并且最終成績反應(yīng)學(xué)生的真實水平。

三、小結(jié)

生物質(zhì)能作為目前解決能源危機和環(huán)境污染的一類新型能源，因其具有分布廣，資源充足，可再生，“零”碳排放等特征，越來越多地受到各國的重視，西藏由于其地理及歷史特點，使生物質(zhì)能具有更大的發(fā)展空間和發(fā)展意義。因此，在西藏高校新能源專業(yè)中開設(shè)生物質(zhì)能學(xué)課便適應(yīng)了形勢需要，但由于是一門新設(shè)課程，教學(xué)、實驗等各方面還不是很成熟，本文中就這些問題提出一些教學(xué)改革的意見和建議，期望能為提升西藏高校的生物質(zhì)能學(xué)課的教學(xué)質(zhì)量提供一些幫助。

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