丁玉婕 李龍珠 唐惠東 楊蓉 張濤
摘?要:本文針對現(xiàn)在00后學生對網(wǎng)絡(luò)依賴性強、上課學習興趣不大的現(xiàn)象,通過對“納米材料”這門專業(yè)選修課的內(nèi)容改革,結(jié)合本土產(chǎn)業(yè)特色,分別以零維、一維、二維、三維為條線系統(tǒng)闡釋納米材料的結(jié)構(gòu)—性能—應用,并引入企業(yè)元素,通過“工程師進課堂”和“課堂走進企業(yè)”的方式提升學生的學習興趣,從而提升課堂效率。
關(guān)鍵詞:高職高專;專業(yè)選修課;納米材料;教法改革
從2018年開始,00后逐步成為高校的主力軍,崇尚個性、思想獨立是他們的主要特點[1]。在當下網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)達的年代,00后對互聯(lián)網(wǎng)存在著嚴重的依賴心理,各種知識在網(wǎng)上唾手可得[23],尤其是專業(yè)選修課不同于專業(yè)必修課的系統(tǒng)學習,它更注重于對學生專業(yè)興趣的開發(fā)和能力的提升,因此傳統(tǒng)的教學方法和手段對他們是不可行的[4]。本文以光伏專業(yè)的學生為例,基于專業(yè)選修課“納米材料”,以學生的興趣為導向,通過不同方式提升學生們的課堂學習效率。
一、00后課堂現(xiàn)狀
通過旁聽不同教師、不同類型的課程,結(jié)合自身教學體驗得出如今00后學生的課堂表現(xiàn)的主要現(xiàn)象:
(一)自制力較低
大部分學生對手機依賴性很強,尤其是校園WiFi的全覆蓋,使得他們的自控能力受到了很大的挑戰(zhàn)。在課堂上,學生們都喜歡選擇教室后面以及邊角落的位置,以此降低教師對自身的關(guān)注。在課堂的中、后階段,學生們對上課的熱情大大下降,多數(shù)人開始低頭玩手機,這種現(xiàn)象在網(wǎng)課階段特別明顯,課堂上互動性非常差。
(二)自我要求低
部分學生對未來沒有規(guī)劃,尤其是他們對于“??粕钡纳矸荼容^自卑,因此對于自身學習要求特別低。作業(yè)的同化現(xiàn)象非常明顯,缺乏學習的自主性。
(三)自我認可度低
在如今的社會形勢下,學生對大專生的身份不看好,大多數(shù)將希望寄托于專升本上,對于平時的課程學習不認真。
按照往屆“納米材料”的課堂方案,通過對光伏班級學生四個學時的課堂表現(xiàn)調(diào)研分析顯示(圖1),大部分學生的課堂互動參與度不高:42%的學生表示對內(nèi)容不感興趣;39%表示課程挺難的,不知道怎么學這么課;19%的學生表示能夠大體理解課程內(nèi)容。因此針對以上共性問題,教學方式要注重從00后學生的興趣點出發(fā),將專業(yè)知識“通俗化”處理,提升學生對這門課的認可度。
然而對于00后的興趣點是什么?如何激發(fā)他們的上課熱情?如何將本課程的知識點融合到興趣點中?以上是我們在課程改革需要攻克的難點和重點。針對以上問題,筆者將從課程內(nèi)容和教法兩個方面進行改革。
二、課程內(nèi)容改革
本課程原先一共設(shè)置了5個單元內(nèi)容、32個學時,從納米材料的基本性能、結(jié)構(gòu)、表征及應用幾個方面來闡釋納米材料這門課(見表1),原先的材料雖然較全面地介紹了納米多種類型以及制備方法,但是大部分學生覺得知識點又雜又多,特別是“納米材料制備”這章內(nèi)容對于大多數(shù)學生而言,他們?nèi)狈嶒炇医?jīng)驗,很難去理解材料的制備技術(shù),從而導致上課的效率比較低。
此外,“納米材料”作為專業(yè)選修課不同于專業(yè)必修課,它具有一定的自主性,是對專業(yè)基礎(chǔ)與核心課的進一步拓展,用于鞏固理論知識、拓寬專業(yè)視野、培養(yǎng)創(chuàng)新性思維和創(chuàng)新能力多種教學功能[56]。原先涉及的陶瓷、金屬類材料與光伏專業(yè)相關(guān)度不是很大,加上總共就32課時,因此就精減了相關(guān)內(nèi)容。
綜上所述,為了更有利于學生的掌握,重點強化了納米材料的結(jié)構(gòu)、特性和應用,結(jié)合常州本土重點碳材料產(chǎn)業(yè),詳細闡述多維度類型的碳納米材料(見表2)。修改的后的課程計劃,通過將納米材料的知識融入具體的零維(富勒烯)、一維(碳納米管)、二維(石墨烯)、三維(炭黑、石墨)材料中,便于學生更系統(tǒng)、更有條理地理解本門課,從而提升學生的學習興趣。
三、教學改革舉措與成效
(一)以碳材料為主線貫穿課程知識點
1.專業(yè)課程要與當?shù)禺a(chǎn)業(yè)相結(jié)合
2019年,國家“雙高”計劃中就明確提出,職業(yè)院校要與產(chǎn)業(yè)鏈相契合,以提高職業(yè)院校的社會服務(wù)能力,從而為提高產(chǎn)業(yè)競爭力提供強有力的人才支持[7]。常州具有國家級先進碳材料集群,尤其形成了以石墨烯、碳纖維為主導的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),集研發(fā)—制備—產(chǎn)業(yè)化應用于一體。因此可以利用本土碳材料產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,結(jié)合課程的知識點,真正實現(xiàn)“產(chǎn)教融合”。
2.碳材料有效提升太陽能電池轉(zhuǎn)化效率
富勒烯因其較高的親電性、高遷移率和小重組能等優(yōu)勢,被作為電子傳輸或者界面修飾等材料,廣泛應用于鈣鈦礦太陽能電池中[8];石墨烯具有優(yōu)異的導電性和電子遷移率,在硅基太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池中具有較大的應用潛力[9];碳納米管因其獨特的分子結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光電特性,將其應用在光伏器件中能夠極大改善光伏器件的性能,提高光電轉(zhuǎn)化效率[10];以石墨[11]、炭黑[12]等為代表的三維碳材料都為碳基鈣鈦礦太陽能電池的研究與發(fā)展提高更多的研究方向[13]。
3.化抽象為具體
針對專業(yè)課程知識點散、多、雜的特點,尤其是考慮到學生的基礎(chǔ)水平,通過將抽象的納米材料問題具體化為多維度的碳材料,以碳材料為主線,重點就碳材料的零維(富勒烯)、一維(碳納米管)、二維(石墨烯)、三維(炭黑、石墨等)分別闡述納米材料的結(jié)構(gòu)、性能以及應用。
圖2?“納米材料”課程內(nèi)容架構(gòu)
(二)企業(yè)專家進課堂
1.工程師進課堂
為了提升學生的應用實踐能力、綜合素質(zhì)和就業(yè)競爭力,讓學生們親身感受企業(yè)對專業(yè)人才的能力素養(yǎng)需求,我們邀請了天合光能、東方日升、揚州晶澳、隆基等光伏行業(yè)龍頭企業(yè)工程師走進課堂,工程師們從行業(yè)的角度給學生們闡述材料發(fā)展對光伏電池及其組件的重要性,指出了如今行業(yè)發(fā)展的卡脖子關(guān)鍵技術(shù),并且根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢分析企業(yè)對高技能人才的迫切需求,肯定了高技能人才對國家發(fā)展的重要性。此外,工程師也分別通過往屆畢業(yè)生的成功與失敗案例,分享了優(yōu)秀畢業(yè)生的成功經(jīng)驗,指出了如今畢業(yè)生存在的問題。
2.課堂走進企業(yè)
現(xiàn)如今,線上上課已經(jīng)成為常態(tài),然后通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),老師和學生均普遍認為網(wǎng)課效果比較差。如何提高學生上課的專注力,加大學生網(wǎng)課的互動是線上上課最需要解決的問題。因此在上直播課的時候,通過將地點放在企業(yè),為學生直播企業(yè)研發(fā)中心、測試中心以及生產(chǎn)一線情況,讓學生云體驗企業(yè)真實的工作環(huán)境。學生也比較喜歡這種直播上課的新鮮感,通過“彈幕”的方式,參與到課堂討論。
(三)教學改革成效
本課程以碳材料為主線,通過對納米碳材料零維、一維、二維、三維詳細闡釋納米材料的結(jié)構(gòu)、性能以及應用,再通過企業(yè)工程師進課堂以及課堂進企業(yè)等方式來提升學生們對課程的興趣,從而提高學生們的學習效率。通過對比教改前后學生們上課的課堂互動情況可以看出圖3,原課程標準“物理制備”與“化學制備”兩個部分學生們的參與度都偏低,也證實了刪除制備內(nèi)容的正確性。
教改以后學生們的課堂互動率顯著提高,“基本效應”這一章節(jié),因為內(nèi)容太過理論,所以學生們的興趣相對不大,然而零維、一維、二維加入了企業(yè)“云體驗”和工程師的授課,所以學生們的參與度比較高。
圖3?教改前后學生們課堂互動情況
結(jié)語
基于碳納米材料類為主線開展專業(yè)選修課——“納米材料”的教法改革,通過“工程師進課堂”“課堂進企業(yè)”等策略,真正實現(xiàn)職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)鏈相契合。針對專業(yè)課內(nèi)容枯燥、知識點多的特點,要以學生的興趣為導向,激發(fā)學生課堂的參與意識,增強教師與學生間的互動,從而切實提升課堂效率。
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課題資助:常州工程職業(yè)技術(shù)學院院級教育教學改革研究課題(21JY020);常州市人才托舉工程
作者簡介:丁玉婕(1990—?),女,江蘇南通人,博士,講師,研究方向:材料學。