基于建构主义的课程教学模式探索
林成韩雷高群刘燕林汤继龙
[摘要]“新能源汽车动力电池技术”是新能源汽车工程专业的一门新兴专业基础课,对新能源汽车行业的人才培养至关重要。基于建构主义学习观的内涵,对“新能源汽车动力电池技术”课程在教学实践中遇到的问题及原因进行了深入分析,并提出了基于建构主义的教学模式和方法,以解决在传统教学过程中遇到的问题,从而提高学生在动力电池相关技术方面的理论水平与创新能力,为培养高素质的新能源车动力电池专业人才奠定基础。
[关键词]建构主义;动力电池技术;课程改革
[基金项目]2019—2022年广东技术师范大学人才引进项目“高性能磷基锂离子电池负极材料研究”(991661812);2021年度广东省教育厅智能交通实验教学示范中心项目
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2023)12-0073-04[收稿日期]2022-04-28
锂离子电池作为一种新型储能技术,具有能量转化率高、能量密度高、环境污染小等优点[1],在电动汽车、便携式设备和航空领域得到了广泛的应用。随着电动汽车行业对核心部件锂离子动力电池的需求量越来越大,相关从业人员数量少、不够专业等问题已经在很大程度上制约了我国新能源汽车行业的快速发展[2-3]。因此,要加大力度培养新能源汽车动力电池的相关专业人才。“新能源汽车动力电池技术”作为新能源汽车专业的主干课程,受学生的知识结构、教材内容设置和传统教学方式等的制约,教学效果不佳,学生的理论知识能力和动手实践能力较差,亟待进行相应的教学模式改革。由于“新能源汽车动力电池技术”属于新课程,现有的教学改革研究较少,因此本文借助当代教育理论中的建构主义理论,对“新能源汽车动力电池技术”的教学模式进行探索与建构。
一、建构主义教学观理论概述
建构主义思想源于皮亚杰的发生认识论,强调根据学生现有的知识和经验,借助其他人(教师和学习伙伴)和学习资料,通过意义建构的方式获得知识。建构主义肯定了主体与客体之间的相互作用,对现代教育模式改革产生了深远影响[4]。建构主义教学模式与传统教学模式存在差异:在教学目标上,传统教学模式只注重学习书本上的理论知识,而建构主义教学的重点是结合创新意识和发展创新能力;在教学主体上,传统教学模式以授课教师为主导者,而建构主义教学模式则以学生为中心,教师辅助和促进学生进行学习建构,从而发挥学生在学习中的主观能动性。建构主义教学模式更加符合新能源汽车专业人才的培养目标,应将学生作为开展教学的核心,尊重学生发展的个体差异,培养学生的创新能力[5]。
二、基于建构主义教学模式的“新能源汽车动力电池技术”课程构建
(一)建构主义教学理念下的课程设计流程
根据建构主义教学理念,课程设计流程如图1所示。在进行课程设计时,需要先确定该课程所应完成的教学内容和学生应达到的教学目标,对学生学习基础和学习内容进行充分分析后,选定合适的教学模式并进行教学实践。如果教学效果好,就总结相应的教学经验;如果教学效果不好,就应调整授课方式,从而找出最佳的教学方法。
(二)“新能源汽车动力电池技术”课程教学目标设定
新能源汽车相关企业对动力电池技术人才提出了越来越高的要求,这使得高校必须加强理论知识之外的实践能力、创新能力等方面的培养。因此,“新能源汽车动力电池技术”课程不仅需要学生掌握动力电池设计与制造的基础理论,还要具备动力电池基本的开发、设计、制造和检测等能力。
(三)学习者特征分析
“新能源汽车动力电池技术”课程所面对的学生具有一定的机械、电子方面的基础,但因长期受“填鸭式”应试教育的影响,学生的自主学习能力不强。由于受新能源汽车工程专业方向的限制,学生对化学、电化学、材料学的基本概念与理论等基础知识学习并不深入。如果使用传统的教学方式,锂离子电池的教学内容较多,教师很难保证在规定的教学课时内对各个知识点进行详细讲解,因此,在教學之初学生容易跟不上课堂节奏,从而失去学习兴趣,更谈不上创新能力的培养。
(四)学习内容分析
新能源汽车动力电池技术是一门集理论知识和实际应用于一体的学科。相比传统锂离子电池技术,新能源动力电池技术更偏向于车用动力电池的教学,具有知识体系更加专业、技术更新快等特点,需要时刻对市场上的动力电池生产企业的产品、材料合成工艺流程、研发方向、技术难点进行跟踪调查。然而,现有的常用教材如《锂离子电池应用与实践》《锂离子电池原理与关键技术》《锂离子电池——科学与技术》等教材的编者大多属于材料、化学、电化学学科,导致偏向机械、车辆、电子方向的学生在学习传统锂离子电池相关教材时效果不佳[6]。同时,由于新能源汽车产业快速发展,动力电池相关技术也取得了巨大的进步,新型动力电池材料、制备技术和生产工艺等不断涌现。然而,动力电