主題研討在《新能源材料》課堂的應用與探索

林文鑫，姚珠君，陳建軍，楊葉鋒

（浙江理工大學材料科學與工程學院，浙江 杭州 310018）

0 引言

能源、材料、生物技術和信息技術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與應用。學生通過課程學習，掌握各種新能源材料的基本結構、工作原理，以及材料的類型、技術要求和制備方法；了解各種材料的應用、問題以及發(fā)展前景，理解科學精神；能初步掌握對能源材料機理的分析以及基于應用要求來設計材料的能力，為學生學習其他專業(yè)課打下理論基礎，同時為學生今后從事能源材料與器件行業(yè)工作的實際問題，及從事相關能源材料生產與研發(fā)打下理論基礎。

1 《新能源材料》理論教學課堂存在的問題

傳統(tǒng)的理論課程教學模式往往是教師在課堂上介紹理論知識，學生只是聽講知識，課后再通過作業(yè)進行相關知識點的回顧，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知識點，但是會帶來以下幾點弊端：（1）學習缺乏主觀能動性。課堂上，授課教師的一味講解容易使學生聽講過程中產生疲憊感，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）教學方式不夠生動。單調的教學方式無法激發(fā)學生的學習熱情，課堂講授方式通常將教師與學生分割開來，學生較難融入。（3）知識寬度較為狹窄。傳統(tǒng)教學模式往往通過作業(yè)、考試驅動學生對知識點的回顧。這種單一的回顧方式，學生缺乏主觀能動性，只注重于課本、課堂知識，所涉及的知識范圍也較為狹窄。（4）學生思考程度較淺。在授課過程中，學生對于知識的接受只是被動地理解與掌握。由于課堂時間關系，往往留給他們較少的思考時間。在沒有任務的驅動下，學生利用課后時間來思考相關知識問題較為不切實際。（5）知識應用能力欠缺。培養(yǎng)學生解決新能源材料相關產業(yè)問題能力是本門課程的學習目標之一，但在以往教學過程中，關于該方面的培養(yǎng)較為欠缺。學生往往只是為了作業(yè)、考試而學習，缺失自主掌握知識進行產業(yè)應用的意識，對學生專業(yè)綜合素質的培養(yǎng)不夠全面。故而，以上問題的存在，導致傳統(tǒng)的理論課程教學無法促使學生掌握、理解較為全面的知識，無法有效幫助學生深入思考關聯(lián)問題，無法培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力，無法深層次促進專業(yè)人才綜合素質的提升。

2 主題研討環(huán)節(jié)引入

針對《新能源材料》理論課堂所顯現的各種問題，基于前期的教學基礎，聚焦教學方式，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。以產業(yè)熱點問題為導向，激發(fā)學生學習興趣；調整教學方式，活躍課堂氣氛；設置研討主題，促進學生思考；引導學生資料查找，豐富學生知識儲備；引入研討環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生分析能力；最終，達到提升學生解決復雜工程問題能力及其綜合素質的目的。探索主題研討在枯燥的理論課堂教學中的應用，實現“研討主題發(fā)布-教師課程講解-學生主題研討-研討報告形成”模式，以期激發(fā)學生學習興趣，開拓知識寬度，增強知識應用能力，提升專業(yè)綜合素質。

2.1 發(fā)布研討主題，激發(fā)學習動力

基于新能源產業(yè)中的熱點問題以及理論課堂中的關鍵知識點，以一種新能源材料為一個主題單元，設置與理論知識及其實際應用的相應主題任務。每一位學生在一定時間段內，通過網絡、圖書館、課本等途徑，尋找相關知識，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)學生學習熱情，調動其學習積極性，打破傳統(tǒng)教學中的課堂疲憊感，改善學生事不關己的狀態(tài)。并且在引導問題設置中引入課程思政內容，將價值觀引導、知識傳授和能力培養(yǎng)相結合，融為一體。堅定學生理想信念，推進課程思政建設。注重強化學生工程倫理教育，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

2.2 強化學生研討環(huán)節(jié)，拓展知識寬度

改變以往教學中，單個學生或單組學生借助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，可以改善學生只關注一個知識點的問題。在組內討論時，每位同學將自己所學知識進行表達、分析，組內同學在自己原有知識基礎上，吸收新知識；在單組介紹過程中，班級同學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，從而改善學生對于他組介紹內容漠不關心的情況。

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

2.3 改革學習報告模式，提升綜合素質

以往教學中，關于研討主題，學生只需通過口頭匯報來完成。這種方式雖然鍛煉了學生的口頭表達能力，但對于當代經常性口頭匯報的學生而言，并不具備挑戰(zhàn)性，且通過網絡等多媒體手段，稍加修改便可完成。因此，在本次教學改革中，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、同組同學匯報、組間提問討論后，每位學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，鍛煉學生書面表達能力以及理論與實際應用結合能力。并杜絕小組內一人勤勞、他人躺平現象，且鍛煉每位學生的書面表達能力。該學習報告模式的改革，可以強化學生學習能力，關聯(lián)每一位學生，降低組內分工不均程度，提升學生綜合素質。

3 教學效果

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

（1）課堂注意力集中。通過實際問題的引導，在主題研討環(huán)節(jié)驅動下，學生為了尋找解決方案，在課堂上更加認真聽授課老師關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，學生認真聽講基本理論知識后，將課堂產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習，對于教師課堂中的互動環(huán)節(jié)，也顯現出熱烈的反饋。從而使得課堂上教師與學生不再分割，學生較好地融入課堂。（3）學生知識面拓展。在研討任務敦促下，學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，學生的知識寬度得到拓展。（4）學生知識深度加深。在組間提問討論過程中，學生不但需要認真聽老師、其他組同學論述，還需要對相關知識進行思考，才可以提出有質量的問題，進行下一步的討論。在此過程中，不僅學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）知識應用能力提高。在主題研討環(huán)節(jié)中，每一位同學都需要進行資料收集、閱讀、整理，并對相關知識進行了解、總結、掌握、思考和表達。主題研討環(huán)節(jié)不但可以鍛煉學生閱讀、表達能力，還可以拔高學生思考、分析能力，對于工科專業(yè)型人才的綜合素質培養(yǎng)具有較大幫助。

4 結語

新工科背景下，具有分析、解決實際問題的應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)偏應用課程，對于應用型綜合人才的培養(yǎng)具有重要作用。

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