基于创新能力培养的新能源课程教学改革初探

徐晨曦 程继贵

摘要：新能源材料与技术课是一门信息量大、综合性强、注重学科前沿、紧密结合时代发展现状的专业选修课。该课程的开设不仅能让学生掌握和了解材料专业的知识体系和实践能力，还能培养学生的创新能力和学习兴趣，从而增强学生对专业的归属感和认可度。

关键词：创新能力；考核方式；理论实践结合

中图分类号：G40-03 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）15-0083-02

随着世界经济快速发展和人口的不断增长，能源消耗和环境污染问题的矛盾日益尖锐，已对人类社会的发展造成严重威胁。解决能源危机与环境污染的关键是新能源材料与技术的突破，因此开发新型绿色能源已成为全世界研究和关注的重点。随着新能源产业在我国国民经济中的地位日益攀升，为适应国家新能源战略需求，我国对掌握新能源领域相关基础知识并对新能源技术与器件具有一定设计、制造以及应用能力的高层次人才的需求也越来越大，因此培养新能源材料的本科及以上层次人才是十分必要和紧迫的。

一、背景介绍

合肥工业大学作为传统工科院校，一直秉持能力导向的一体化教学体系建设的理念。材料科学与工程学院依托无机及粉体材料专业的特色和优势，有效地结合功能材料在能源器件中的应用，开设了《新能源材料技术》课程，以期通过对课堂教学、综合实验、课程设计等课程重要组成部分的合理设计和改革调整，构建目标明确、模块化、层次化、系统化的教学体系，改革教学及考核方法及手段，实现对学生创新素质和科研能力的全面培养和提升，培养学生思维创新能力，全面提高人才综合素质，进而为高校院所、科研单位及企事业公司输送高素质、高质量的卓越人才。本文针对合肥工业大学无机及粉末材料专业特点，结合《新能源材料技术》课程特色研究制定符合本课程实际应用和科研需求的特色专业培养目标。为实现这一目标，必须对教学内容和教学方法进行改革和探索。

二、教学内容的探索和改革

新能源材料技术是对无机专业学生进行的关于新能源知识的“启蒙”教育，因此在教学内容选择上，应当由简入繁，基础结合发展做出全方位的介绍。由介绍石油危机及发展历史、世界能源结构和现状、中国能源现状及面临的问题等入手，从而引入新能源的概念、分类、特点、应用条件和前景等；通过对学生未来就业的从事相关新能源行业的企业介绍，阐明各个国家及企业在不同的环境中选择的新能源种类和发展的方向；结合我系已上过的材料科学基础等课程引入新能源材料的主要概念、组成、结构设计、制备与加工方法、性能与应用等；由于新能源材料的实用性，因此重点介绍新能源材料器件的应用及所涉及的各部件所需学科，让学生对整体流程清晰明确。在具体内容上，以燃料电池、锂离子电池、太阳能电池这三类目前应用最广泛的新能源为主，并辅以介绍生物质能源等其他能源。由于新能源材料是一门新兴的并且还在不断发展中的学科，每时每刻都有大量的新的研究成果报道，因此在教学中以教材中的知识点为基礎，更要时刻结合前沿性的科研论文和产业进展进行介绍，也鼓励学生自行搜索阅读相关文献，并抽出课堂时间让学生在讲台上分享阅读成果给其他学生，在此过程中培养和教授学生跟踪先进的研究成果和阅读的方法。

三、教学方法和方式的多元化

根据新能源材料的特色，在授课方式上向多学科交叉并紧密结合当下热点前沿的方式转变；将以教师为主体的传统授课方式逐渐转向为以学生自学为主体的教学模式。如在学习燃料电池和锂离子电池章节后，让学生自行查找日本丰田公司的“mirai”款的燃料电池汽车和电动汽车tesla等的制造工艺、优缺点等相关知识，并进行对比。同时，在课程中增设小论文、演讲等环节，在新能源材料相关内容中让学生自行拟定内容进行材料整理和总结，激发学生的兴趣，拓宽其视野；并且通过这个学习过程，练习资料的查阅和写作能力，着重培养其创新能力。

四、课程考核方式的改革

学生成绩评定是教学过程的重要环节。结合新能源材料课程内容丰富、关注学科前沿的特点，通过多种形式对学生进行考评，如平时成绩（主要包括学生课堂出勤情况、课堂提问环节等）、作业成绩、演讲成绩、期中和期末考试成绩。考试内容的设置上多采用开放式答案的题目，而题目不局限于课堂或教材中的内容，而是需要学生综合课外阅读，并深入理解课程内容才能作答，这样促进学生自主学习，避免了考前突击、死记硬背的情况。考虑到学生学习的差异性和对不同知识点掌握的深度不同，在题型设计上，可以设计多道问答题，让学生自由选择其中几道进行作答，有利于发挥学生各自学习特点。

五、实践与教学的结合

新能源材料课程的特色决定了其对实践环节的需求。同时实践学习也是提升学生创新能力的有效手段，因此通过设计专业演示实验和学生自己动手实验，给予学生对新能源材料及器件直观的感受和了解，并带领学生前往本校实验室或相关企业及研究院所参观学习，直观观察新能源材料的生产制造流程，使学生意识到理论学习与实际情况间的差别。同时鼓励本科生积极进入相关教师实验室进行全方位的实验实践活动，如参加大学生创新实验等工作，以反馈课程教学知识的理解。

新能源材料技术是一门理论和实践相结合的重要学科，应在传授学生新能源领域相关知识的同时，培养学生独立思考能力和创新能力，建立具有特色的特色化、实践型的教学模式。

参考文献：

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