“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下新能源專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索

西南石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝 娟 王 虎 王 平 劉興翀

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下新能源專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，高等教育不僅要培養(yǎng)具有扎實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)的學(xué)生，更應(yīng)該適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的潮流和國富民強(qiáng)的需求，培養(yǎng)能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的創(chuàng)新型人才?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”既對高校人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新改革提出了新要求，也為創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)模式提供了助力。因此，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，如何將學(xué)生培養(yǎng)成適應(yīng)時(shí)代需要的創(chuàng)新型人才，已成為高校無法回避的緊迫問題。

受“互聯(lián)網(wǎng)+”的影響，學(xué)生已經(jīng)不能滿足于在傳統(tǒng)課堂中接受“填鴨式”的被動(dòng)教育了，諸如微課、慕課這類“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)物已成為學(xué)生由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)的強(qiáng)刺激。因此，互聯(lián)網(wǎng)和人才培養(yǎng)模式相融合的教學(xué)改革應(yīng)運(yùn)而生。然而，在具體實(shí)踐過程中，現(xiàn)階段的“‘互聯(lián)網(wǎng)+’人才培養(yǎng)模式”也暴露出一些問題，如教師錯(cuò)誤理解為模式改革就是在傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式中加入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，人才培養(yǎng)模式仍趨于“格式化”。像新能源材料與器件這類創(chuàng)建比較晚的新專業(yè)，缺乏一整套完善的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，或者生硬照搬其他專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，未能體現(xiàn)對學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。因此，新能源專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式亟待探究。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下新能源專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索

本文以新能源材料與器件專業(yè)作為試點(diǎn)進(jìn)行人才培養(yǎng)模式探索，對人才培養(yǎng)中的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐兩個(gè)基本環(huán)節(jié)進(jìn)行探索，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下新能源專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

（一）教學(xué)模式的探索

新形勢下，高等教育正經(jīng)歷著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的變革。慕課、微課的引入，使得傳統(tǒng)的課堂變成了“翻轉(zhuǎn)式課堂”，傳統(tǒng)的課本已變身為“網(wǎng)絡(luò)資源”。但是，傳統(tǒng)課堂和翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果有明顯差異，兩種教學(xué)模式對教師、學(xué)生以及教學(xué)效果會(huì)產(chǎn)生不同的影響，需慎重取舍。教師應(yīng)結(jié)合新能源材料與器件專業(yè)特點(diǎn)，對適用于進(jìn)行翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)的課程進(jìn)行教學(xué)模式的探究，采用線上線下有機(jī)融合的混合式教學(xué)模式，減少教師課堂授課時(shí)間，增加學(xué)生的課堂討論時(shí)間，讓學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的參與度。同時(shí)，由于教師在課堂上與學(xué)生的交流、互動(dòng)、答疑時(shí)間增加，有利于滿足學(xué)生的需求及其個(gè)性化培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)。

2020 年受新冠疫情的影響，國內(nèi)外高校紛紛開設(shè)在線課程，高校課堂教學(xué)模式被迫進(jìn)行大范圍的改革。借助騰訊課堂、騰訊會(huì)議、釘釘、QQ 等各種現(xiàn)代信息技術(shù)手段，傳統(tǒng)課堂上循規(guī)蹈矩的授課教師華麗變身為各個(gè)網(wǎng)絡(luò)課堂、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議室里的直播大咖，開啟“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學(xué)模式的探索研究。教師也從最初的恐懼，過渡到潛心探索和積極應(yīng)對突如其來的教學(xué)模式的改變，本年度高校教師承受了前所未有的教學(xué)壓力。

按照上級部門的要求，我校新能源材料與器件專業(yè)本學(xué)期為全體本科生開設(shè)了線上教學(xué)課程，全面進(jìn)行了教學(xué)模式的探索。筆者擔(dān)任了新能源材料與器件專業(yè)核心課程能量轉(zhuǎn)換材料與器件的線上教學(xué)任務(wù)。能量轉(zhuǎn)換材料與器件課程開設(shè)了56 個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)，旨在通過本課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解不同能源形式的特點(diǎn)、發(fā)展利用現(xiàn)狀，掌握不同能量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)用的轉(zhuǎn)換裝置的工作原理以及關(guān)鍵的轉(zhuǎn)換材料。經(jīng)過四屆教學(xué)實(shí)踐后筆者發(fā)現(xiàn)，利用傳統(tǒng)教學(xué)模式教授本課程存在以下問題：（1）本課程涵蓋了太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能、海洋能、氫能七種能量形式的轉(zhuǎn)換，在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)不可能對每一種能量形式展開深入詳盡的學(xué)習(xí)。（2）由于本專業(yè)設(shè)置有新能源導(dǎo)論前續(xù)課程和諸如太陽能發(fā)電技術(shù)、燃料電池等后續(xù)專業(yè)課程，本課程要想起到承前啟后的作用，授課教師就必須精準(zhǔn)把握課程內(nèi)容和難度，要在56 個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)中完成對七種能量轉(zhuǎn)換的深度教授，難度較大。

因此，為了配合本學(xué)期的線上課程，本課程授課教師對教學(xué)模式進(jìn)行了探索研究，將翻轉(zhuǎn)式課堂引入教學(xué)實(shí)踐中，分別從課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)探索教學(xué)模式改革。

1.課前環(huán)節(jié)

以10—20 分鐘一段的慕課視頻作為課前知識傳遞的媒介，將慕課視頻上傳至精品課堂平臺，方便學(xué)生課前自主個(gè)性化學(xué)習(xí)知識；設(shè)置闖關(guān)環(huán)節(jié)和任務(wù)點(diǎn)，學(xué)生觀看完當(dāng)前慕課視頻后，必須完成課前任務(wù)點(diǎn)和測試后，才能進(jìn)行下一個(gè)慕課視頻的學(xué)習(xí)。

例如，以太陽能電池發(fā)電原理知識點(diǎn)制作了慕課視頻，結(jié)合動(dòng)畫、字幕等，提供更為生動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容。整個(gè)視頻時(shí)長8 分鐘，確保學(xué)生能在精力集中的情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.課中環(huán)節(jié)

充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特點(diǎn)，在課堂上以學(xué)生為主體，教師以檢測課前學(xué)習(xí)成果為主，提供搶答環(huán)節(jié)、小組討論、專題報(bào)告、隨堂測試等多種形式的課堂學(xué)習(xí)，以完成知識的內(nèi)化過程。學(xué)生參與時(shí)間不少于課堂學(xué)時(shí)的2/3。雖然本學(xué)期開設(shè)的是線上教學(xué)，但是課中環(huán)節(jié)仍然保持翻轉(zhuǎn)式課堂的教學(xué)模式特點(diǎn)，盡可能多地將時(shí)間交給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

根據(jù)本課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，將要求掌握的知識點(diǎn)劃分成以下兩類。

第一類，概述性的教學(xué)內(nèi)容，諸如各種能量的定義、優(yōu)缺點(diǎn)、能量利用發(fā)展的現(xiàn)狀等教學(xué)內(nèi)容。課前學(xué)生通過慕課視頻自主學(xué)習(xí)，完成教師布置的課前作業(yè)（包括課程平臺上的任務(wù)點(diǎn)、課前學(xué)習(xí)報(bào)告等形式）。教師根據(jù)課前作業(yè)的完成情況，在課堂上利用較少的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)總結(jié)和知識點(diǎn)強(qiáng)化。這種教學(xué)模式減少了課堂的授課時(shí)間，由于學(xué)生的參與度比傳統(tǒng)教學(xué)模式高，顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)習(xí)效果較好。

第二類，涉及能量轉(zhuǎn)換器件、關(guān)鍵轉(zhuǎn)換材料等重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。這部分內(nèi)容通過學(xué)生課前慕課視頻預(yù)習(xí)、課堂上小組討論和匯報(bào)、提問搶答等方式，進(jìn)行知識的內(nèi)化和強(qiáng)化；針對學(xué)生不易掌握的知識點(diǎn)，教師進(jìn)行課堂講解，加深學(xué)生對知識的理解和掌握；通過隨堂測驗(yàn)與試題評講，教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和效果，布置相應(yīng)的課后作業(yè)，便于學(xué)生課后對知識的鞏固消化。

每次課結(jié)束前，教師會(huì)根據(jù)授課內(nèi)容布置隨堂測驗(yàn)，讓學(xué)生當(dāng)堂完成，并進(jìn)行錯(cuò)題難題評講。學(xué)生反映，該環(huán)節(jié)能夠立刻讓自己發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足點(diǎn)，以便課后進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固。隨堂測驗(yàn)也能讓教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于教師制定有針對性的課后作業(yè)。

3.課后環(huán)節(jié)

根據(jù)學(xué)生對知識的掌握情況，提供線下和線上相結(jié)合的課后練習(xí)和測試，以完成對知識的鞏固。

例如，“太陽能”這一章中有課后拓展任務(wù)，是請學(xué)生結(jié)合太陽能轉(zhuǎn)換原理設(shè)計(jì)電池。學(xué)生腦洞大開，在基本的轉(zhuǎn)換原理基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出各種新奇的電池。這些電池設(shè)計(jì)反映出學(xué)生已經(jīng)掌握了太陽能轉(zhuǎn)換原理，并且充分發(fā)揮創(chuàng)新思想，在傳統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出各自“稀奇古怪”的電池。教師真正能夠感受到學(xué)生在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效果。

（二）課程體系設(shè)置與考核方式探索

由于引入了翻轉(zhuǎn)式課堂的教學(xué)模式，有效利用了學(xué)生的線下時(shí)間，故教師可以在原有課程體系設(shè)置上進(jìn)行調(diào)節(jié)：將傳統(tǒng)的課程體系均分于本科四年的理論課程中，盡可能集中在前三年進(jìn)行，并且從大二開始增設(shè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。課程體系設(shè)置改革后，能有效緩解學(xué)生大四找工作時(shí)才開始接觸專業(yè)課或者大四專業(yè)課學(xué)習(xí)與考研復(fù)習(xí)相沖突的窘境，讓學(xué)生早點(diǎn)接觸到本專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和核心內(nèi)容。

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，一些由于本校師資無法開設(shè)的課程可借助兄弟院校的精品課程平臺在線開設(shè)，讓學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)自主選課，避免“限選課”現(xiàn)象出現(xiàn)。同時(shí)需要完善考核方式，保持考核方式的多樣性，搭建科學(xué)的評價(jià)體系，制定合理的“互聯(lián)網(wǎng)+”課程學(xué)習(xí)考核方式。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)的探索

探究壓縮課堂教學(xué)學(xué)時(shí)、增加實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式。豐富實(shí)踐環(huán)節(jié)類型，如專業(yè)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、第二課堂、創(chuàng)新項(xiàng)目研究、學(xué)科競賽等，加大對實(shí)踐環(huán)節(jié)的管控，注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的多樣性、可操作性，從低年級開始逐漸增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的力度，注重將創(chuàng)新能力提高貫穿到人才培養(yǎng)的整個(gè)過程中。

三、結(jié)語

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是當(dāng)代高等教育的重要使命，關(guān)系到國家富強(qiáng)、民族振興宏偉藍(lán)圖的實(shí)現(xiàn)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，針對新能源領(lǐng)域創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式更加值得探究。本文以新能源材料與器件專業(yè)為試點(diǎn)，提出了創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革方案，從教學(xué)模式、課程體系設(shè)置、考核方式、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了探討，旨在關(guān)注人才培養(yǎng)全過程學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。但是，人才培養(yǎng)模式的改革是一個(gè)動(dòng)態(tài)持續(xù)的過程，還需要不斷進(jìn)行實(shí)踐和探索，最終找到適合新能源領(lǐng)域創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式還需要一個(gè)比較長的過程。