以学生为中心的混合式教学探索与实践

［摘 要］ “新能源发电及应用”是电气工程及其自动化等专业的专业基础课程，在碳达峰、碳中和背景下，“新能源发电及应用”课程建设在电气工程课程体系中占据重要位置。课程的建设核心是以学生为中心，采用线上线下混合式教学模式，以社会需求为导向，融合优质案例资源。课程旨在培养学生的学习兴趣、拓宽理论基础、切实提高学生解决复杂问题的综合能力和高级思维，同时结合新疆本地新能源的开发特色，将新能源发展与应用实际融入教学，让学生做到理论与实践相结合，争取培养出学生优秀的技术创新能力以及实践动手能力，为未来新能源行业的发展储备技术人才。

［关键词］ 混合式教学；学生为中心；雨课堂；新能源发电及应用

［基金项目］ 2022年度新疆大学研究生课程思政示范项目“‘新能源发电与并网技术’课程”（XJDX2022YKCSZ02）

［作者简介］ 武家辉（1988—），女，江苏徐州人，博士，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副教授，博士生导师，主要从事新能源电力系统稳定分析与控制研究；王海云（1973—），女，山东平度人，硕士，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教授，博士生导师（通信作者），主要从事风电并网系统稳定性分析与控制研究。

［中图分类号］ G642.4 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）19-0093-04 ［收稿日期］ 2022-06-24

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。

一、课程教学现状

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］。

二、以学生为中心的“新能源发电及应用”课程教学模式与方法探讨

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。

（一）基于雨课堂的混合式教学模式设计

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。

（二）教学方法多元化，提高教学效果

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，让学生深入理解课堂上所学到的知识，调动学习积极性。

3.授课与专题研讨结合。教研团队根据所带班级学生的实际情况，实施授课与专题研讨结合的课堂教学方法。例如，根据不同课程模块（风能、太阳能、生物质能、核能等）把学生分为若干个学习小组，每组6～8人，各小组选出一名组长，每组学生根据兴趣爱好，选择其中一个模块作为本组的研究讨论内容，利用四周的时间，进行相关讨论研究。在开展相关内容授课时，采用答辩汇报的形式进行专题研讨，教师和学生同时进行点评。授课与专题研讨结合的教学方法能够做到因材施教、因人施教，在原有课程知识体系的基础上，增强学生的开放性思维和综合学习能力。

以上教学方式改变了学生被动式学习的状态，让学生逐渐形成主动学习式、深入探究式以及积极参与体验式的新型学习方式。教师通过教学平台给学生布置相应的预习任务，一些基础且重要的理论知识以音视频等灵活的方式发送给每个学生，引导学生形成自主学习的好习惯；一些新能源发电等实践应用性较强的知识能通过案例结合实践项目的形式发布小组任务，让学生自主学习、组内讨论，以此培养学生用理论知识解决实际问题的能力。

三、线上线下混合教学模式课堂实践——以“新能源发电及应用”课程为例

以“新能源发电及应用”课程第三章《风力发电》第二节《风电机组结构原理》90分钟教学内容为例，探讨教学模式的改革创新，课程教学教案如表1所示。

从表1中可以看出，教师是混合式教学模式的主要引导者。即在课堂上，教师不再单一地给学生讲述各种知识点，而是转变为设计合理且生动有趣的课堂内容，激发学生的学习兴趣，让学生自主学习，从而提高学习效率。在课中环节，教师必须提高学生的课堂参与度，了解学生的学习状况。例如，教师组织小组讨论、提问等活动，增强学生的批判性思维能力，加深学生对知识要素的理解。除了衡量学生的学习效果，课后教师还必须知道学生在课堂上的反应。教师只有了解学生的学习表现和反馈，才能不断提高教学质量，真正帮助学生学习知识。

从学生层面看，学生处于混合式教学模式与学习过程的中心地位。在教师授课过程中，学生必须转变学习模式，自主掌握学习活动的全过程。例如，在课前环节，学生需要自主完成线上自主学习任务与小组讨论；在课中环节，学生需要提高课堂参与度，及时参与课堂习题答题，同时在课堂上积极表达自己的观点；在小组讨论环节，学生需要大量查阅资料，将学习到的知识展现出来，提高综合学习的能力；为检验学生的学习成果，往往通过课后测试的方法，当学习的测试结果呈现在学生眼前时，能大大提升学生的成就感，给予学生正向激励，让学生有持续学习的动力。

结语

混合教学模式很好地结合了线上教学和线下教学的优点，是高校当前教学改革的必然趋势，这种教学模式更加有助于学生学习知识和掌握实践技能，不仅增强了学生在课堂上的学习积极性，也使学习效率越来越高。混合式教学模式虽在很多方面都有很好的优势，但在实际实施过程中也存在一些问题。首先，学生的自主学习能力参差不齐，不能保证每节课的效率均为最大化；其次，该教学模式没有办法照顾到所有学生，并不适用于学生人数多的班级，无法保证平时成绩的绝对公平性；最后，任何课程都不能生搬硬套地采用混合式教学法，教师应根据不同的课程以及学生的不同特点，不断调整教学方法。

参考文献

［1］辛保安，单葆国，李琼慧，等.“双碳”目标下“能源三要素”再思考［J］.中国电机工程学报，2022，42（9）：3117-3126.

［2］王余丁.现代大学混合式教学模式的有益探索：《个性化视角下大学混合式教学模式研究》评介［J］.教育教学论坛，2022（16）：107-110.

［3］李欣桐，李广，徐哲亮.技术赋能：美国教育信息化的历史转向及未来发展趋势［J］.现代教育管理，2022（6）：120-128.

［4］郝祥军，顾小清.技术促进课程创新：如何走向教育公平［J］.中国电化教育，2022（6）：71-79.

［5］张会庆，许亚锋，辛宪民.学习科学视域下的智能时代教师专业发展研究［J］.黑龙江高教研究，2022，40（6）：54-61.

［6］范玉鹏，曹璐.基于教育赋权理论建构高校思政课教学范式［J］.郑州大学学报（哲学社会科学版），2021，54（2）：33-38.

［7］杨扬，张志强，吴冠军，等.“疫情下的信息技术与在线教学”笔谈［J］.基础教育，2020，17（3）：48-60.

［8］景红娟，马铈伟，张霞.“以学生学为中心”教学模式的探索和实践：基于混合式教学［J］.教育教学论坛，2021（19）：105-108.

［9］阙清贤，罗如为，成运.基于混合式教学的过程化与量化考评方法探索与研究［J］.计算机时代，2022（6）：116-118+122.

［10］宇芙蓉，方佩斐，方永红，等.“雨课堂+腾讯极速课堂”混合式教学模式的实践探索：以《病原生物学与免疫学》为例［J］.安徽医专学报，2022，21（2）：111-114.

Exploration and Practice of Student-centered Hybrid Teaching： Taking New Energy Generation and Application as an Example

WU Jia-hui， WANG Hai-yun

（ Engineering Research Center of Renewable Energy Generation and Grid Connection Control， Ministry of Education， Xinjiang University， Urumqi， Xinjiang 830017， China）