線上線下混合式的新能源材料與器件專業(yè)研究生課程教學(xué)模式研究*

歐 星 杜 鵬 明 磊

（中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院 湖南長沙 410083）

近年來，隨著經(jīng)濟全球化的快速推進，環(huán)境污染和能源短缺問題日益嚴(yán)重，電動汽車的發(fā)展減少了石油的消耗和溫室氣體的產(chǎn)生，緩解了能源短缺和環(huán)境污染問題。然而，電動汽車相較于燃油汽車仍然存在安全性能差、充電速度慢的問題，因此，開發(fā)新能源及培養(yǎng)具有高水平的新能源材料與器件人才成為新能源材料與器件研究生教學(xué)改革的重要目標(biāo)之一。在信息化時代，將信息技術(shù)引入課堂、在線下課程的基礎(chǔ)上搭建網(wǎng)絡(luò)教育平臺已經(jīng)成為各大高校推進課程教學(xué)改革的重要方法之一[1-2]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展計劃的背景下，利用信息化大數(shù)據(jù)將混合式教學(xué)模式引入課堂、實現(xiàn)精細(xì)化教學(xué)等方式讓新能源材料與器件專業(yè)教學(xué)在時間與空間獲得了更多的自由，順應(yīng)教育信息化也成為新能源材料與器件教學(xué)改革的重要方向[3-4]。線上線下混合式教學(xué)不是簡單地把線上學(xué)生學(xué)習(xí)和線下教師講解進行簡單混合，而是指基于互聯(lián)網(wǎng)和移動設(shè)備，將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與課堂討論相結(jié)合的一種新型教學(xué)模式。教師通過利用線上線下混合式教學(xué)，可以有效地改善傳統(tǒng)線下教學(xué)模式單一、教學(xué)方式不夠靈活和無法有效開展針對性教學(xué)的問題。目前，基于教師在教學(xué)環(huán)節(jié)扮演的角色不同，可將線上線下教學(xué)模式分為答疑型混合式教學(xué)、反饋型混合式教學(xué)和討論型混合式教學(xué)。然而，目前的新能源材料與器件研究生培養(yǎng)模式無法很好地充分利用線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，缺乏對研究生應(yīng)用理論解決工程實際問題的能力培養(yǎng)。本文針對以上具體問題，基于線上線下混合式的新能源材料與器件專業(yè)研究生課程教學(xué)模式，圍繞完善課程體系、轉(zhuǎn)變教學(xué)理念和方式等方面提出了一系列改革措施，以期使課程教學(xué)與新能源材料與器件研究生培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合得更加緊密，使課程教學(xué)質(zhì)量顯著提高。

一、完善課程體系，充分運用線上線下資源

首先，我們應(yīng)該完善新能源材料與器件研究生課程體系，提高課程的豐富度和吸引力。課程是教學(xué)的基礎(chǔ)和主要載體，加強并不斷完善課程體系是新能源材料與器件教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)[5-8]。傳統(tǒng)教學(xué)中使用PPT課件流水式給學(xué)生灌溉相關(guān)知識容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，在重難點的講解中缺乏足夠的時間讓學(xué)生徹底理解。針對傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，在信息化時代，新能源材料與器件教學(xué)改革需要充分利用線上線下資源，圍繞高水平專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，完善課程體系，重置優(yōu)化教材內(nèi)容，強調(diào)學(xué)生的獨立思考能力和動手能力等的全面發(fā)展，同時將理論與實踐相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性。例如，對于鋰離子電池的講解，授課教師可以選擇視頻音像或模擬仿真來實現(xiàn)課程的可視化和多元化，引導(dǎo)學(xué)生真正學(xué)到知識；對于電池失效機理的講解，授課教師可以將工業(yè)失效鋰離子電池帶入課堂，提升學(xué)生知識與工業(yè)應(yīng)用的聯(lián)系。另外，對于課程體系的完善要強調(diào)實踐與應(yīng)用的相互聯(lián)系，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識解決實際問題的能力，并通過實踐活動拓展視野，從而提升綜合素養(yǎng)。與此同時，我們要積極搭建“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)平臺，并且不斷優(yōu)化平臺功能，保證平臺與時俱進，還要完善信息化教學(xué)體系的管理和監(jiān)督，鼓勵推動新能源材料與器件課程資源在平臺上的共享[9-13]。因此，我們要利用信息化資源，結(jié)合線上線下教學(xué)優(yōu)勢，不斷完善課程內(nèi)容和課程實踐，積極推動新能源材料與器件教學(xué)改革。授課教師在注重專業(yè)本色、強調(diào)理論嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐瑫r，也要更多地介紹工程應(yīng)用背景。在授課過程中，老師應(yīng)結(jié)合專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，及時更新新能源材料與器件專業(yè)相關(guān)的新方法和新成果，如電池制造技術(shù)、新的電池體系、新的電池管理系統(tǒng)、電池相關(guān)最新應(yīng)用等。除此之外，授課教師要針對未來發(fā)展方向不同的學(xué)生進行具有側(cè)重點的課程體系培養(yǎng)。授課教師在對課程體系完善的過程中，要注意結(jié)合已有線上線下教學(xué)資源，借助信息化工具，充分利用線上教學(xué)平臺的優(yōu)勢，合理設(shè)計線上學(xué)習(xí)、線上考核、網(wǎng)絡(luò)答疑等教學(xué)活動，來滿足學(xué)生對個性化學(xué)習(xí)的需求。

二、改變教學(xué)理念，注重信息特色

我們要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，注重信息特色，融入“課程思政”。授課教師不應(yīng)該追求把研究生培養(yǎng)成理論專業(yè)人才，而是要培養(yǎng)具有清晰專業(yè)概念、掌握專業(yè)方法、運用理論解決實際問題的高級工程技術(shù)人才。由于線上線下混合式教學(xué)模式與傳統(tǒng)線下教學(xué)模式具有很大的差別。因此，授課教師要改變原有的備課思路和理念，采用新型的“課前-課中-課后”三個教學(xué)階段來設(shè)計課程。針對不同階段的特點不同，授課教師在設(shè)計時要針對不同課程進行研討，匯總多方建議。我們建議采用“課前自主學(xué)習(xí)-課上學(xué)習(xí)知識和技能-課后拓展任務(wù)”的教學(xué)模式，來實現(xiàn)新能源材料與器件專業(yè)研究生課程的改革。課前，教師通過信息化平臺發(fā)布任務(wù)，并提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生進行課前自主學(xué)習(xí)。在課程中，授課教師要明確學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識點，根據(jù)學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)的情況，并合理利用多媒體工具，采用講解、提問、分組討論的形式來對重難點進行講解。授課教師也可以合理安排線上搶答、線上提問等環(huán)節(jié)來增強課堂的豐富度。在課后，授課教師要依托信息化教學(xué)平臺，來引導(dǎo)學(xué)生進行知識點的回顧總結(jié)以及對知識點的拓展，通過給學(xué)生提供相關(guān)的視頻、音頻等，幫助學(xué)生有效地回顧并理解知識點。授課教師可以依托線上平臺進行作業(yè)的布置以及完成教師與學(xué)生的互評，從而解決線上教學(xué)中知識點講解不通透、師生互動不便捷、問題解答不及時和上課約束不夠的問題，通過構(gòu)建合理的線上線下混合式教學(xué)來充分實現(xiàn)新能源材料與器件研究生課程體系的改革，引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)理論基礎(chǔ)課程、實際應(yīng)用能力以及工程實踐教學(xué)的有機統(tǒng)一。此外，授課教師要合理地將思想政治教育融入課程體系，課程思政指以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，把"立德樹人"作為教育的根本任務(wù)的一種綜合教育理念。其中，思想政治教育導(dǎo)向包括政治認(rèn)同、國家意識、文化自信、人格養(yǎng)成等。在經(jīng)濟全球化的大背景下，信息交流、文化傳播對研究生的思想產(chǎn)生了巨大沖擊，通過思想教育加強對學(xué)生思想政治教育的重視，是立足于新時代教育對學(xué)生德育教育的重視的教育內(nèi)容，也是學(xué)生成長和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。思想教育是使學(xué)生掌握人生觀、世界觀的概念及其有關(guān)的系統(tǒng)知識，并在掌握知識的基礎(chǔ)上，通過實踐獲得經(jīng)驗和體驗，并使之轉(zhuǎn)化為觀點和信念，逐步引導(dǎo)學(xué)生確立科學(xué)的人生觀、世界觀，在實際生活中形成具體的生活態(tài)度和理想。思想政治教育是保障學(xué)生人生觀、價值觀、世界觀等重要思想觀念正確性的關(guān)鍵教育手段，決定了學(xué)生是否能夠?qū)⒃趯W(xué)科教育及專業(yè)教育中所學(xué)到的知識與技能，正確運用于國家及社會的建設(shè)中。因此，加強高校思政教育的精準(zhǔn)化，培養(yǎng)具有強烈愛國精神的新能源材料與器件專業(yè)人才是新能源材料與器件專業(yè)研究生課程改革的重要目標(biāo)之一。授課教師應(yīng)將思想政治教育與各類課程教學(xué)體系有機融合，將粗放型、灌輸型的高校思政教育方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫珳?zhǔn)化、滴灌式的思政教學(xué)模式，促進學(xué)生對思政教育的理解，實現(xiàn)研究生的自由全面發(fā)展，培養(yǎng)出為國家做貢獻(xiàn)的高級專業(yè)人才，充分發(fā)揮教育育人的作用。另外，在課程思政建設(shè)的具體過程中，我們需要利用信息特色，突破傳統(tǒng)思政教育的限制，授課教師要明確實施課程思政的目的，深度挖掘課程思政的內(nèi)涵，強化線下思政活動的設(shè)計，不斷完善思政評價體系，基于線上線下混合式的教學(xué)模式，充分利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢來催生新思路、新發(fā)展和新方法，并用新方法去解決新出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)課程思政的創(chuàng)新發(fā)展[14-18]。

三、實行個性化發(fā)展，進行側(cè)重點教學(xué)

教師需要針對不同未來發(fā)展方向的新能源材料與器件研究生確定不同的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點。線上線下混合式教學(xué)不僅要求授課老師具有優(yōu)秀的專業(yè)能力，而且對學(xué)生的基礎(chǔ)和主動性也提出了高的需求。未來發(fā)展方向不同的研究生所需學(xué)習(xí)的內(nèi)容不盡相同，不同學(xué)生的基礎(chǔ)和主動性也不盡相同，所以授課老師需要對學(xué)生有針對性地開展教學(xué)工作，進行側(cè)重點不同的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)線上線下混合式教學(xué)模式，培養(yǎng)出新能源材料與器件的專業(yè)性人才。在課堂教學(xué)中，教師要注意及時展示最新的前沿成果和講解發(fā)展中面臨的問題和挑戰(zhàn)，拓寬學(xué)生的研究視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，同時向?qū)W生傳授理論知識，并培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)知識觀察、分析并有效解決問題的能力。教學(xué)中，我們要保證教學(xué)質(zhì)量，有側(cè)重點地講解知識點。對于一些易于理解理論知識，授課教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生，帶領(lǐng)學(xué)生一起分析推導(dǎo)過程，并及時解決在推導(dǎo)中出現(xiàn)的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。對一些重在應(yīng)用、教學(xué)難度大的課程內(nèi)容，授課教師以帶領(lǐng)學(xué)生理清楚思路及相關(guān)應(yīng)用為主，以講解具體的推導(dǎo)計算為輔，引導(dǎo)學(xué)生通過方法解決實際問題，如電化學(xué)研究方法原理的講解中有關(guān)循環(huán)伏安法和阻抗法的應(yīng)用。授課教師還要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和信息化工具，為學(xué)生提供實時學(xué)習(xí)咨詢及指導(dǎo)服務(wù)，并且根據(jù)不同方向的研究生采取靈活適用的教學(xué)方法。另外，授課老師要注重理論與工程應(yīng)用相結(jié)合，在講授課程內(nèi)容時應(yīng)注重講解對應(yīng)知識點的工程應(yīng)用背景，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)可和對專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情。比如，在講授“鋰離子電池”知識點時，可以介紹其目前發(fā)展前景；在講授“粉末功能材料制備”課程時，可以以粉末材料發(fā)展史為背景，介紹不同功能材料的具體設(shè)計和用途，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。最后，教師還要滲透建模思想，加強學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

結(jié)語

本文基于目前存在的教學(xué)問題，以創(chuàng)新培養(yǎng)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)新能源材料與器件專業(yè)人才為目標(biāo)，結(jié)合新能源材料與器件專業(yè)的信息特色，通過對已有教學(xué)成果的整合和研究，圍繞完善課程體系、轉(zhuǎn)變教學(xué)理念和方式等方面提出了一系列改革措施。同時，利用線上線下混合式教學(xué)開展“課程思政”教育，實現(xiàn)專業(yè)課知識的“多元化”和“思政化”，充分的發(fā)揮研究生的主觀能動性，激發(fā)研究生學(xué)習(xí)潛能，在緊扣“雙一流”的主題下運用信息化來提高課程的豐富度和應(yīng)用度，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實踐能力，增強新能源材料與器件專業(yè)研究生的實踐能力和創(chuàng)新能力，幫助研究生更好的投身于國家及社會的建設(shè)中。