以学生为中心的混合式教学探索与实践——以“新能源发电及应用”课程为例

武家辉，王海云

（新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心，新疆乌鲁木齐830017）

在传统化石能源日趋短缺及环境污染的背景下，新能源作为实现碳达峰、碳中和的有效途径，将对实现社会能源体系的低碳化与可持续发展起到重要作用［1］。在该背景下，课程建设重点关注新能源利用方式的相关理论，让学生学习核电、风能、光伏、生物质能以及燃料电池等新能源利用原理。此外，还将科研前沿知识引入教学，让学生了解核心新能源的前沿科学研究成果。

以教师为中心是传统教学方式的主要特点，但现已不能很好地满足学生的学习需要［2］。部分学生认为动手与理论实践分离、课程与实际应用脱节、所教与所学具有一定差距是高校教学改革发展中的难点与痛点。基于此，高校采取了相应的措施，如出台激励政策、优化学科建设、改进教育教学管理流程等，虽取得一定成效，但却不能精准定位不同类型学科建设的目标、不同类别学科的发展趋势以及不同程度学生的培养模式。对于知识背景相异、学科专业不同的学生群体，如何改进，如何探寻学生所需、感知学生所想，是教育工作者需要重点关注的问题［3-5］。目前，课程教学主要存在以下几方面问题。

传统课堂教学的主要方式是以教师为中心，教师讲授、学生听课，学生被动地接受新知识，使得课堂较为沉闷、学生学习效率较低。这种教学方式下学生的学习热情无法被激发，导致学生不爱学习、教师教学效率低下的结果［6］。目前，部分高校引入了线上教学模式，但是若完全实行线上教学，则会出现学生出勤情况无法监督、学生学习效果差的问题，而且若学生在学习中的疑问没有及时得到解决，时间长了，学生的学习兴趣就会下降［7］。

针对以上问题，本课程最核心的目的在于以学生为中心，即增强学生对学习这门课的兴趣，打破学生“主、副课”的思维模式，让学生可以主动探索学习的乐趣，发现课程的价值［8］。同时，教师应想方设法提高教学质量，以达到教学目标。因此，教学方式宜采用适应“互联网+教育”的线上线下混合式教学平台，即雨课堂的教学模式，在提高学生学习兴趣的同时可以提高教师的教学能力［9-10］。

不同年龄阶段学生的学习兴趣、学习能力、逻辑思维方式等均存在差异，不能一概而论。因此，从“新能源发电及应用”课程的培养目标出发，精心设计以学生为中心的教学方案。新教学模式强化了学生的主体地位，相应的教学活动围绕学生的学习开展，最终达到实现学生全面发展的目标。授课方式是根据翻转课堂的概念设计的。建立教学资源图书馆，教师通过教学网络平台向学生发布学习过程资源、教学预习课题和其他教学内容，鼓励学生自主学习。在课堂教学中，教师主要利用雨课堂与学生进行有效交流，关注他们的学习情况，将学生的学习结果数据化。通过线下课堂、课程网络、教学平台和各种现代沟通方式，建立沟通和反馈机制，及时反馈教学问题，不断优化教学设计。

课前，教师将本节课的预习内容和需要学生提前讨论的问题通过网络发送给学生，分配小组任务，学生可提前通过各种渠道查找相关资料整理出问题答案，并根据所得材料，制作PPT等在课堂上做汇报。课中，教师会讲解课程重点与难点内容，并预留出一些时间给学生，让他们根据PPT讲解自己（或小组）所学到的知识点，展示问题的思考过程和分析成果，并将预习内容中无法解答的疑难点与其他同学一起讨论，进行小组间的相互评价，最后由教师解答并做出总结。课后，教师发布课后作业以及章节测试，并建立问题讨论区、教师答疑区等，利用雨课堂课程网站与学生再次进行各种学习情况的讨论与交流。

针对“新能源发电及应用”课程实践性和应用性较强的特点，采用案例式、模块化和专题讨论等教学法进行授课，具体方法如下。

1.思政案例融入教学。教研团队将多年从事新能源发电电力系统相关研发工作的经验及思政案例引入教学过程，例如，讲授课程第三章《风力发电及应用》时，教师会引导学生了解在我国风电行业发展初期，风电机组的关键零部件和风机控制系统主要依赖国外进口。然而，经过科学家们的不懈努力和社会发展，我国也掌握了风力发电机组的关键部件和控制系统的完全自主的知识产权，且风电装机容量稳居世界第一。我们不仅摆脱了受制于人的发展状态，而且风电机组大量出口，国内三家风机制造企业的生产量位居世界前十，生产风机的质量和可靠性得到国际认可，在“一带一路”能源合作中占据重要地位。通过展示中国风电在同行业的地位，激发学生的爱国情怀，将课程发展到课堂内外、学校内外、线上线下三种时空，实现了知识、技术、产业与家国情怀的融合。

2.科研案例融入教学。将工程实例融入课堂教学，如通过实际分析某地区光伏发电厂当前的运行情况和所存在问题，指出光伏发展的瓶颈问题，基于此类问题，结合理论知识，让学生探讨解决问题的方法。通过分析工程案例具体问题，进行理论指导实践的训练