基于一流课程建设的“生物质能工程”金课建设探索

来源:用户上传      作者:刘莹 徐锐 王昌梅 陈玉保 尹芳

　　摘要：本文根据“两性一度”的“金课”建设标准，对“生物质能工程”课程建设和实施情况进行总结，慕萄设计、教学内容、教学方法、课程考核与评价、信息化课程资源建设、持续改进机制等方面探索“生物质能工程”课程“金课”建设路径，以期进一步优化教学效果、提高教学质量。
　　关键词：金课;生物质能工程;课程建设
　　2019年10月，教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》，提出全面开展一流本科课程建设，树立课程建设新理念，推进课程改革创新，实施科学课程评价，严格课程管理，立起教授上课、消灭“水课”、取消“清考”等硬规矩，夯实基层教学组织，提高教师教学能力，完善以质量为导向的课程建设激励机制，形成多类型、多样化的教学内容与课程体系。明确一流本科课程建设要确立学生中心、产出导向、持续改进的理念，提升课程的高阶性，突出课程的创新性，增加课程的挑战度，简称“两性一度”的“金课”建设标准[1]。
　　根据“两性一度”的“金课”建设标准，生物质能工程教学团队对生物质能工程课程进行了课程内容重塑以及教学方法创新，以提升学生综合能力为重点，从教学设计、教学内容、教学方法、课程考核与评价、信息化课程资源建设、持续改进机制等方面探索“生物质能工程”课程“金课”建设路径，努力发挥好课堂教学主阵地、主渠道、主战场作用。
　　一、生物质能工程课程建设与实施情况
　　生物质能工程是一门利用原理与技术将生物质能高效转换为新型能源的应用性基础课程，面向农业建筑环境与能源工程专业、新能源工程专业开设，其主要任务是通过各个教学环节，包括生物质总体知识背景介绍、生物质资源转化为生物质能源的各种转化策略、技术的介绍，从普适性基础知识到技术特点，培养学生对生物质能源转化技术与工程的了解，以满足我国生物质能源的开发和利用对生物质能源工程技术人才的需求。学习本课程后应达到的目标包括：（1）了解到生物质能在能源领域中的重要地位和未来社会中的战略作用，认识生物质能工程的多学科交叉性以及转换技术的多样和丰富性，掌握生物质能工程基本内容和方法。（2）掌握生物质能工程（各种转换技术）的理论基础，了解各种转换技术的发展过程和趋势，认识各种转换技术适应对象和应用范围。（3）掌握生物质能工程（各种转换技术）的基本理论、基本概念和基本计算，发现和解决不同情形下生物质能工程相关基本设计、技术管理等工作中出现的新问题，提高理论创新能力。（4）把握生物质能工程的相关技术和方法，形成终身学习的意识，认识生物质能工程应用是其广泛性和局限性的统一体，灵活处理理论和实践问题，提高正确认识和处理生物质能工程实际问题的能力。该课程是属于新兴交叉学科，随着科学技术发展和社会需求变化，近年来，生物质能工程逐渐发展为涉及分子生物学、微生物学、化学、化学工程、生物化工、生态工程、材料学、能源工程、农业工程等多学科交叉融合的工程科学。
　　课程教学团队由来自生物质能工程、能源工程、农业工程和化学背景的专任教师组成，团队成员数量充足、专业构成、学历职称与结构合理，能满足“生物质能工程”这门具有化学、化工、生物、能源等多个学科特征的课程建设所需。
　　根据我校办学定位以及农业建筑环境与能源工程专业、新能源工程专业人才培养方案要求，结合本专业学生入学基础普遍较好，具有较强的升学、参与科研、参与社会服务实践等意愿的基本情况，课程教学内容主要为十个章节，包括绪论、生物质能资源、生物质的直接燃烧（包括节柴改灶与生物质压缩成型）、生物质气化、生物质热裂解技术、沼气工程、燃料乙醇、生物柴油、生物制氢概论等，同时针对云南区位特色，增加了生物质能新技术与前沿技术等内容。此部分内容与时俱进，结合云南地方特色，服务生态文明建设，融合科研成果和国际合作经验，将工程建设经验引入课程内容和实践内容，突出技术转化经验，培养能够服务地方经济发展的专门人才。教学设计和教学方法中主要通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的职业规范;通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生的反思能力;通过小组合作学习，树立育人意识，发展学生的合作能力和校本课程设计能力;通过课堂汇报和课堂辩论，强化知识应用意识，发展学生的表达能力和反思能力。通过精讲多练，双向互动，“将工程带进课堂”，借助信息化课程资源演示，使学生进一步理解国家新能源战略的重要意义和农业工程专业未来工作任务与岗位要求，农业工程工程师应该具备的专业知识和技能。
　　本课程自2013年以来开始建设，经过连续五轮教学周期的不断探索、完善，课程建设团队着力提升教育思想改革和教育理念创新，取得一定成效，目前已被立项为校级本科线下一流课程建设项目。课程教学团队已经建设了较为丰富的课程资源，除了大纲、教案外，还建设有大量的“教学短视频”“虚拟仿真资源”“试题库”“试卷库”“生物质能工程案例”等，信息化课程资源建设有利于一流本科课程建设。
　　同时建立了科研和教学平台共享机制，充分利用“教育部可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室”“教育部西部高原地区太阳能有效利用及可持续开发研究创新团队”“西南地区可再生能源协同创新中心”“云南省农村能源工程重点实验室”“云南省沼气工程技术研究中心”等国家、省部级平台的教学功能，将教师们的科研活动和科研项目融入教学，形成“科研反哺教学、教学促进科研”的互动，进一步推动了生物质能工程的课程改革。
　　二、生物质能工程课程建设目前存在的问题
　　随着科技的发展和环保的要求，对具有绿色、环保、可再生的生物质能源的开发和利用非常重要。由于该门课程发展历史相对较短，目前“生物质能工程”课程难以满足需求，主要存在传统教学形式与行业发展、前沿科技融合度不高，跟不上学科快速发展的要求，也不能满足能源产业发展的迫切需要;还存在培养目标定位相对模糊;理论教学方法和模式陈旧;实践教学环节不足，考核评价方式单一，不能全面衡量教学效果等问题。此外，现有课程还体现出教材实践案例内容不充分以及课堂互动性不足等问题。
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