王薇 周明華

摘? 要：可再生能源轉(zhuǎn)化與循環(huán)利用是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效途徑，基于資源循環(huán)專業(yè)建設(shè)的特點(diǎn)和內(nèi)涵，該文提出可再生能源技術(shù)與工程課程的教學(xué)改革思路，通過(guò)設(shè)立有效目標(biāo)、建立有效基礎(chǔ)、開展有效指導(dǎo)、實(shí)現(xiàn)有效拓展和實(shí)施有效參與的方式形成適應(yīng)當(dāng)代資源科學(xué)與技術(shù)發(fā)展要求的有效教學(xué)模式，以達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生可再生能源知識(shí)、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)得到有效發(fā)展，培養(yǎng)能滿足國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)需求專業(yè)人才的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：資源循環(huán)專業(yè)；人才培養(yǎng)；可再生能源技術(shù)與工程；教學(xué)模式；有效教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2023）21-0103-05

Abstract： The transformation and recycling of renewable energy is an effective way to achieve the goal of "Double Carbon". Based on the property and intension of resource recycling specialty construction， some thoughts on teaching reform for the course of "Renewable Energy Technology and Engineering" were put forward in this study. An effective teaching mode that meets the requirements of contemporary resource science and technology development was formed through setting effective goals， establishing effective foundation， carrying out effective guidance， realizing effective expansion and implementing effective participation. This aims to improve the teaching quality， effectively develop students' renewable energy knowledge， innovation ability and comprehensive quality， and cultivate professionals who can meet the needs of national strategic emerging industries.

Keywords： resource recycling specialty; personnel training; Renewable Energy Technology and Engineering; teaching mode; effective teaching

進(jìn)入21世紀(jì)，人類社會(huì)面臨著嚴(yán)重的能源緊缺和環(huán)境污染，發(fā)展新能源刻不容緩。而我國(guó)在新能源的教育和科研方面，較發(fā)達(dá)國(guó)家還相對(duì)落后，這催生了資源循環(huán)專業(yè)在我國(guó)大學(xué)教育中的快速發(fā)展[1]。目前，大多數(shù)高校是在原有環(huán)境、動(dòng)力、熱能等專業(yè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了專業(yè)的增設(shè)，如何提升課程內(nèi)容設(shè)置的科學(xué)性、提高人才培養(yǎng)的專業(yè)性，是專業(yè)教育目前所面臨的主要問(wèn)題[2-3]。

能源轉(zhuǎn)型是碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)乃至將綠色發(fā)展轉(zhuǎn)化為新的綜合國(guó)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。面對(duì)碳達(dá)峰目標(biāo)下我國(guó)能源轉(zhuǎn)型在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段的挑戰(zhàn)，以增強(qiáng)科技進(jìn)步、創(chuàng)新為突破，加速能源低碳轉(zhuǎn)型，是構(gòu)建現(xiàn)代能源體系，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色低碳運(yùn)行和高質(zhì)量發(fā)展的迫切要求[4]。

因此，資源循環(huán)專業(yè)教育的根本目標(biāo)是根據(jù)能源領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，知識(shí)、能力、素質(zhì)全面發(fā)展，科學(xué)精神和人文素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有良好的綜合素質(zhì)、系統(tǒng)的可再生能源科學(xué)與工程專業(yè)知識(shí)與技能，具備寬厚理論基礎(chǔ)，掌握可再生能源轉(zhuǎn)換與利用原理、可再生能源裝置及系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)，能勝任可再生能源技術(shù)相關(guān)的科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、運(yùn)行與生產(chǎn)管理的跨學(xué)科創(chuàng)新型人才和復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。

通過(guò)專業(yè)課程的有效教學(xué)（Effective Teaching），在符合時(shí)代和個(gè)體積極價(jià)值建構(gòu)的前提下提升教學(xué)水平，以達(dá)到教學(xué)效率的最高化、教學(xué)效益的最大化是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的有效手段。有效教學(xué)理念源于20世紀(jì)上半葉西方的教學(xué)科學(xué)化運(yùn)動(dòng)，在美國(guó)實(shí)用主義哲學(xué)和行為主義心理學(xué)影響的教學(xué)效能核定運(yùn)動(dòng)后，引起了世界各國(guó)教育學(xué)者的關(guān)注，也是新時(shí)代教學(xué)內(nèi)涵的詮釋、教學(xué)方法的探索和教學(xué)本質(zhì)的體現(xiàn)[5]。通過(guò)設(shè)計(jì)引導(dǎo)探索性的、自主的、研究性的學(xué)習(xí)活動(dòng)可發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，滿足學(xué)生的實(shí)際需求，使每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)能夠在學(xué)生身上真正產(chǎn)生作用，使有效的理念在教學(xué)過(guò)程中得到貫徹落實(shí)，達(dá)到學(xué)生的進(jìn)步或發(fā)展。

本文介紹了南開大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┉h(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院資源循環(huán)專業(yè)的可再生能源技術(shù)與工程課程中開展有效教學(xué)的過(guò)程和成果，提出關(guān)于新能源專業(yè)教學(xué)改革中一些思路舉措的思考。

一? 專業(yè)特色

資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)是為了滿足國(guó)家節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)對(duì)高素質(zhì)人才的迫切需求而設(shè)立的新興交叉學(xué)科。作為教育部批準(zhǔn)的第一批10所高校之一，我校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院于2010年在國(guó)內(nèi)率先建設(shè)了資源循環(huán)科學(xué)與工程本科專業(yè)，也是全國(guó)開設(shè)本專業(yè)僅有的兩所綜合性大學(xué)之一。該專業(yè)是依托南開大學(xué)文理交叉的多學(xué)科體系，特別是環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院工程科學(xué)的雄厚基礎(chǔ)而建立；目前擁有國(guó)內(nèi)唯一的國(guó)家985工程循環(huán)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新基地、南開大學(xué)循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究中心、南開大學(xué)中國(guó)再生資源研究中心，以及南開大學(xué)清潔生產(chǎn)研究中心等學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)；2011年，被教育部批準(zhǔn)為第七批特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。

二? 課程特色

資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)目標(biāo)是要培養(yǎng)面向我國(guó)環(huán)境保護(hù)、廢棄物資源化利用、節(jié)能減排、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和生態(tài)文明建設(shè)需要，適應(yīng)未來(lái)科技發(fā)展，掌握循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，充實(shí)寬廣的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能，具備從事生態(tài)保護(hù)、廢棄物處理、工業(yè)工程技術(shù)基礎(chǔ)理論研究與技術(shù)開發(fā)的基本能力，能在這些領(lǐng)域從事科學(xué)研究、工程技術(shù)開發(fā)、經(jīng)營(yíng)管理等方面工作，全面發(fā)展的高素質(zhì)人才?？稍偕茉醇夹g(shù)與工程課程主要學(xué)習(xí)可再生能源的種類和特點(diǎn)、利用的方式和方法、應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。其教學(xué)內(nèi)容與目前全球廣泛關(guān)注的新能源汽車、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、氫能和燃料電池等課題密切相關(guān)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課程教學(xué)中有針對(duì)性地體現(xiàn)課程的理論性、實(shí)踐性、學(xué)術(shù)性、前沿性、應(yīng)用性、發(fā)展性和創(chuàng)新性。

三? 存在的教學(xué)難點(diǎn)問(wèn)題

資源循環(huán)專業(yè)是多學(xué)科多領(lǐng)域的綜合，需基于專業(yè)的公共課和專業(yè)基礎(chǔ)課平臺(tái)，建設(shè)“可再生能源”知識(shí)模塊。既注重“厚基礎(chǔ)”，突出基本理論與方法，又注重“寬方向”，豐富課程知識(shí)結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)學(xué)生“知識(shí)結(jié)構(gòu)”的構(gòu)建和“能力結(jié)構(gòu)”的形成。

設(shè)計(jì)課程體系的所需基礎(chǔ)知識(shí)、具體工程技術(shù)、發(fā)展?jié)摿厔?shì)三個(gè)層面，突出可再生能源核心技術(shù)方法與存在問(wèn)題，將知識(shí)體系劃分為核心知識(shí)集合，以及不同的擴(kuò)展知識(shí)模塊，以適應(yīng)不同層次的教學(xué)需求，開展與行業(yè)、地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)需要相適應(yīng)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

可再生能源的開發(fā)利用方式和存在問(wèn)題都在快速更新，在有限的課程周期內(nèi)將實(shí)際實(shí)施工程、企業(yè)新產(chǎn)品、行業(yè)新進(jìn)展和科研前沿需求引入課程，使學(xué)生專業(yè)知識(shí)與學(xué)科現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)之間建立有效連接，實(shí)施知識(shí)-能力-素質(zhì)一體化的教學(xué)模式。

四? 教學(xué)改革的方法與思路

為適應(yīng)新形勢(shì)對(duì)資源循環(huán)專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，滿足社會(huì)及學(xué)生個(gè)人發(fā)展的需求，本研究以有效教學(xué)理念為指導(dǎo)，通過(guò)進(jìn)一步組織教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整課堂與實(shí)踐教學(xué)方法、設(shè)計(jì)教學(xué)資源（圖1），來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)、解決工程問(wèn)題的能力與創(chuàng)新精神，以期獲得更好的教學(xué)質(zhì)量。

（一）? 建立目標(biāo)，樹立有效概念

明確培養(yǎng)目標(biāo)和服務(wù)面向，建設(shè)具有專業(yè)特色的課程任務(wù)，指導(dǎo)基于有效教學(xué)的課程模式。針對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略需要，具有新能源科學(xué)與工程專業(yè)知識(shí)與技能，掌握新能源轉(zhuǎn)換與利用原理、新能源裝置及系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)，可在太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能等新能源和節(jié)能減排領(lǐng)域的企事業(yè)單位、高等院校和政府部門從事技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、新能源科學(xué)教育與研究及新能源管理等相關(guān)工作的專業(yè)人才的目標(biāo)。配合我國(guó)“低碳環(huán)保”發(fā)展戰(zhàn)略，在教學(xué)中增強(qiáng)理論基礎(chǔ)的同時(shí)將可再生能源的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和低碳、節(jié)能減排進(jìn)行合理、科學(xué)的整合，明確可再生能源與低碳能源系統(tǒng)、低碳技術(shù)、低碳產(chǎn)業(yè)體系的關(guān)系。針對(duì)資源循環(huán)專業(yè)特色，將循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論、環(huán)境系統(tǒng)工程、生態(tài)工業(yè)技術(shù)與可再生能源技術(shù)工程的交叉部分重點(diǎn)突出，增強(qiáng)專業(yè)的適應(yīng)性。

基于資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的公共課和專業(yè)基礎(chǔ)課平臺(tái)，建設(shè)可再生能源技術(shù)與工程知識(shí)模塊。提出適合該專業(yè)的可再生能源技術(shù)與工程課程任務(wù)。針對(duì)中國(guó)的能源戰(zhàn)略體系框架而言，無(wú)論是到2050年的能源發(fā)展長(zhǎng)期規(guī)劃，還是“十四五”的近期規(guī)劃，均將以可再生能源的節(jié)能環(huán)保發(fā)展作為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的思路。為配合我國(guó)的“低碳環(huán)保”發(fā)展戰(zhàn)略，在教學(xué)中增強(qiáng)理論基礎(chǔ)的同時(shí)將可再生能源的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和低碳、節(jié)能減排進(jìn)行合理、科學(xué)的整合，注重體現(xiàn)課程內(nèi)容的理論性、學(xué)術(shù)性、研究性、實(shí)踐性、應(yīng)用性和多方向性，特別是地方性[6]。構(gòu)建與地區(qū)、行業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)需要相適應(yīng)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。設(shè)計(jì)課程體系結(jié)構(gòu)的三個(gè)層面，即所需基礎(chǔ)知識(shí)、具體技術(shù)工程、發(fā)展?jié)摿厔?shì)三個(gè)層面，突出可再生能源核心技術(shù)方法與存在問(wèn)題，將知識(shí)體系劃分為核心知識(shí)集合，以及不同的擴(kuò)展知識(shí)模塊，以適應(yīng)不同層次的教學(xué)需求。各模塊包含內(nèi)容以及相互的聯(lián)系如圖2所示。

（二）? 激發(fā)興趣，奠定有效基礎(chǔ)

有效教學(xué)的核心是要從學(xué)生的需求出發(fā)，學(xué)生需求的前提是具有一定的興趣。通過(guò)每學(xué)年更新風(fēng)電、光伏發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合行業(yè)發(fā)展和我國(guó)資源現(xiàn)狀，增加太陽(yáng)能發(fā)電蓄氫、太陽(yáng)能光熱海水淡化、地源熱泵、微生物燃料電池和垃圾滲濾液資源化等體現(xiàn)行業(yè)發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。分析典型可再生能源節(jié)能建筑，如運(yùn)用了太陽(yáng)能采暖制冷、太陽(yáng)能熱水、BIPV（光伏建筑一體化）技術(shù)、溫屏節(jié)能玻璃、高效智能遮陽(yáng)技術(shù)、吊頂輻射技術(shù)和樓宇智能控制技術(shù)等幾十項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先低碳技術(shù)的山東德州太陽(yáng)谷國(guó)際會(huì)議中心節(jié)約煤用量、碳減排效果；農(nóng)村被動(dòng)式太陽(yáng)房采暖方式以窗間墻或屋頂為太陽(yáng)能集熱器的主要安裝部位，與常規(guī)能源采暖方式的區(qū)別等。鼓勵(lì)學(xué)生參與暑期社會(huì)實(shí)踐，調(diào)研可再生能源項(xiàng)目（綠色建筑、新能源汽車等）節(jié)能減排效果，為基于學(xué)生知識(shí)需求的有效教學(xué)創(chuàng)造條件。

讓科研成果進(jìn)入課堂，將教學(xué)團(tuán)隊(duì)的“量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池”“光能產(chǎn)氫”“微生物燃料電池”等國(guó)家自然基金項(xiàng)目?jī)?nèi)容引入太陽(yáng)能、氫能、生物質(zhì)能等課程章節(jié)，按導(dǎo)入研究前沿、拓寬專業(yè)面、增強(qiáng)適應(yīng)性的原則，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求?？蒲谐晒D(zhuǎn)化教學(xué)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)開展可再生能源領(lǐng)域相關(guān)科研工作，已發(fā)表相關(guān)論文十余篇，這些科研論文的內(nèi)容充分體現(xiàn)了學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。將這些研究成果作成教學(xué)專題，并將相關(guān)資料提供給學(xué)生課后閱讀，可將最新的專業(yè)知識(shí)及時(shí)傳遞給學(xué)生。既豐富了教學(xué)的內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生開闊視野、拓寬知識(shí)面，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的鉆研和創(chuàng)新精神，促進(jìn)有效教學(xué)。

（三）? 課堂教學(xué)，進(jìn)行有效指導(dǎo)

優(yōu)化師資配置，開展分類教學(xué)?？稍偕茉醇夹g(shù)與工程課程內(nèi)容豐富，涵蓋了新能源材料、技術(shù)、工程領(lǐng)域的大量科學(xué)前沿。根據(jù)教師的科研方向和擅長(zhǎng)領(lǐng)域進(jìn)行分工，采取多位教師講授的團(tuán)隊(duì)教學(xué)模式。如風(fēng)能章節(jié)的內(nèi)容由從事流體動(dòng)力學(xué)相關(guān)研究的教師進(jìn)行講授，在課堂教學(xué)中幫助學(xué)生對(duì)風(fēng)能工程中的流體力學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。

通過(guò)課程有效實(shí)施強(qiáng)化學(xué)生素質(zhì)能力培養(yǎng)。利用啟發(fā)式、互動(dòng)式等教學(xué)方法，開展引導(dǎo)課、研討課、講座課和匯報(bào)課，以學(xué)生為教學(xué)主體，推進(jìn)有效教學(xué)和有效學(xué)習(xí)。引導(dǎo)課由教師主導(dǎo)進(jìn)行課程主要知識(shí)點(diǎn)的分析和講解，引導(dǎo)學(xué)習(xí)，留下相關(guān)問(wèn)題供學(xué)生課下思考解決方案，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，如風(fēng)速和風(fēng)向是隨時(shí)間不斷變化的，風(fēng)力發(fā)電機(jī)如何最大效率地利用風(fēng)能。研討課由教師和學(xué)生共同探討完成引導(dǎo)課提出的問(wèn)題，訓(xùn)練提升學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，開展有效學(xué)習(xí)，如針對(duì)風(fēng)能的不穩(wěn)定問(wèn)題，學(xué)生分析出風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙要保持迎風(fēng)態(tài)、葉輪轉(zhuǎn)速要達(dá)到最佳，需根據(jù)檢測(cè)的風(fēng)速和風(fēng)向調(diào)整葉片的迎風(fēng)角度，控制機(jī)艙旋轉(zhuǎn)對(duì)風(fēng)；教師借此說(shuō)明變槳系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)的工作原理和運(yùn)行方式。講座課以專題講座的形式邀請(qǐng)行業(yè)專家與資深工程師，在課程中介紹典型工程實(shí)施案例（如天津?yàn)I海風(fēng)力發(fā)電廠）、開展企業(yè)新產(chǎn)品專題教學(xué)（如薄膜太陽(yáng)能電池）等，通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的展示明確課程知識(shí)落點(diǎn)，達(dá)到與理論知識(shí)與工業(yè)應(yīng)用的有效銜接。匯報(bào)課由學(xué)生分主題匯報(bào)某一技術(shù)（如太陽(yáng)能產(chǎn)氫）的發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)科前沿，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和知識(shí)延伸能力。

（四）? 資源建設(shè)，知識(shí)有效拓展

1? 圖書資源教材建設(shè)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，經(jīng)典教材內(nèi)容易滯后，教師的科研成果是本學(xué)科遇到問(wèn)題所提出的新觀點(diǎn)或新結(jié)論，團(tuán)隊(duì)將其作為前沿知識(shí)編入教材，以豐富課程內(nèi)容、完善課程體系，使科研成果發(fā)揮更廣泛的影響。

2? 多媒體課件建設(shè)

開發(fā)與教材配套、適合線上教學(xué)的多媒體課件，豐富課程知識(shí)獲取的種類、方式。采用圖示、Flash、視頻等現(xiàn)代化和多樣化的多媒體手段實(shí)現(xiàn)實(shí)例演示，使教學(xué)內(nèi)容更具直觀性、實(shí)踐性，便于知識(shí)的接受和掌握。

3? 課程試題庫(kù)建設(shè)

構(gòu)建課程試題庫(kù)，供學(xué)生平時(shí)練習(xí)和過(guò)程考核。試題庫(kù)題型豐富，包括問(wèn)答題、是非題、計(jì)算題、選擇題、填空題、視圖題和論述題等，可滿足對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)踐技能、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的考核需求。

4? 專題教學(xué)建設(shè)

邀請(qǐng)校、院專業(yè)教師及行業(yè)專家為課程建設(shè)教學(xué)專題，并將教師承擔(dān)科研項(xiàng)目的主要研究方法與成果、開發(fā)設(shè)備產(chǎn)品等作為專題教學(xué)資料，供學(xué)生及時(shí)了解、掌握本學(xué)科研究現(xiàn)狀及最新動(dòng)態(tài)，拓寬學(xué)生視野。

5? 課程網(wǎng)站建設(shè)

建設(shè)了課程數(shù)字資源網(wǎng)站，提供教學(xué)大綱、教案、多媒體課件、網(wǎng)上練習(xí)系統(tǒng)和試題庫(kù)等相關(guān)資源，增加學(xué)習(xí)課程的手段，為課內(nèi)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合提供支撐。學(xué)生可直接下載所需教學(xué)內(nèi)容，也可依托課程網(wǎng)站與教師互動(dòng)交流、自由討論，使學(xué)生在課堂與課下均能獲得學(xué)習(xí)指導(dǎo)，提高教學(xué)質(zhì)量與效率。

（五）? 創(chuàng)造機(jī)會(huì)，學(xué)生有效參與

推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生知識(shí)聯(lián)系、應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神能夠在實(shí)踐參與過(guò)程中得到有效發(fā)展[7]。利用南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的自身特點(diǎn)和已有條件，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系。如將學(xué)院已建設(shè)成熟的天津市生物質(zhì)固廢資源化技術(shù)工程中心作為實(shí)踐基地，形成課程的餐廚垃圾資源化“實(shí)習(xí)教學(xué)模塊”，通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示、觀摩，使學(xué)生對(duì)課堂講授的相關(guān)知識(shí)有更現(xiàn)實(shí)、深入的認(rèn)識(shí)和理解；通過(guò)對(duì)裝置和設(shè)備的操作，參與思考、分析提高可再生能源轉(zhuǎn)化效率的途徑和方法。在增強(qiáng)學(xué)生低碳、環(huán)保和資源循環(huán)利用意識(shí)的同時(shí)，進(jìn)行知識(shí)-能力-素質(zhì)一體化的培養(yǎng)。

結(jié)合科研的實(shí)踐性教學(xué)是團(tuán)隊(duì)教學(xué)改革的另一重要方向。團(tuán)隊(duì)教師在專業(yè)領(lǐng)域承擔(dān)了大量創(chuàng)新性的科研項(xiàng)目，如在微生物燃料電池研究方面有近十年的研究經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合課程生物質(zhì)制氫的內(nèi)容，將所承擔(dān)的微生物燃料電池相關(guān)項(xiàng)目的研究成果融入教學(xué)內(nèi)容，展示團(tuán)隊(duì)研發(fā)的微生物燃料電池反應(yīng)器，加深學(xué)生對(duì)微生物制氫技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景的了解?；诳蒲姓n題，鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生參加以“可再生能源技術(shù)開發(fā)”為主題的大學(xué)生創(chuàng)新性立項(xiàng)、大學(xué)生節(jié)能減排大賽等課外競(jìng)賽活動(dòng)，形成“創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模塊”，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)研究能力和創(chuàng)造創(chuàng)新能力的發(fā)展，構(gòu)筑“基礎(chǔ)、實(shí)踐、創(chuàng)新”三位一體的人才培養(yǎng)模式。

五? 教學(xué)改革成效

通過(guò)本課程教學(xué)改革的實(shí)施，教學(xué)團(tuán)隊(duì)完善了專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容，推進(jìn)了課程建設(shè)，改進(jìn)了學(xué)生初步科研能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方式，在教育改革理論、實(shí)踐方法、課程資源庫(kù)建設(shè)等方面取得了一定的成果，為可再生能源技術(shù)與工程有效教學(xué)的發(fā)展探索了一些有益的經(jīng)驗(yàn)。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)用教學(xué)過(guò)程中積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和可再生能源科學(xué)研究成果，設(shè)計(jì)了專業(yè)性、針對(duì)性強(qiáng)的教學(xué)資源，出版了《資源循環(huán)科學(xué)與工程概論》《過(guò)程工程原理》《化工原理（第三版）》等著作，其中編寫的教材《資源循環(huán)科學(xué)與工程概論》，獲得了“中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀出版物獎(jiǎng)”，《過(guò)程工程原理》入選“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。

在科研轉(zhuǎn)化教學(xué)形式的激勵(lì)下，班級(jí)學(xué)生申報(bào)獲批了南開大學(xué)本科生創(chuàng)新科研計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)。推進(jìn)了創(chuàng)新務(wù)實(shí)的人才培養(yǎng)，保證了課程培養(yǎng)目標(biāo)較高的達(dá)成度，特別是學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力得到提高，不僅增強(qiáng)了綜合素質(zhì)和能力，還拓展了學(xué)生的知識(shí)面，增加了學(xué)生對(duì)畢業(yè)后工作的適應(yīng)性，滿足了行業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求。

本課程教學(xué)改革獲得了南開大學(xué)2022年本科教育教學(xué)改革“一流課程建設(shè)”項(xiàng)目立項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了以課程建設(shè)凸顯專業(yè)特色、凝聚教學(xué)團(tuán)隊(duì)、深化教學(xué)改革、推進(jìn)教育創(chuàng)新等以一帶多的全面建設(shè)效果，在本專業(yè)教學(xué)管理與本科人才培養(yǎng)中發(fā)揮了課程的示范與輻射作用，對(duì)完善課程質(zhì)量保障起到了積極的推動(dòng)作用。

通過(guò)建設(shè)課程資源庫(kù)，并共享到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中，有效促進(jìn)了翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施，發(fā)揮了在線學(xué)習(xí)的空間輻射作用；充分使用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間平臺(tái)進(jìn)行課程輔助教學(xué)，確保了學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，以及課堂課下的教學(xué)聯(lián)動(dòng)，是提高課程教學(xué)質(zhì)量、保證有效教學(xué)的實(shí)施、促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的有效形式。

六? 結(jié)束語(yǔ)

可再生能源技術(shù)與工程課程是資源循環(huán)科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，對(duì)新時(shí)代本科教育培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才起著關(guān)鍵性的作用。在國(guó)家碳達(dá)峰和碳中和戰(zhàn)略背景下，面對(duì)可再生能源利用高端人才的巨大需求，可再生能源技術(shù)與工程課程基于有效教學(xué)理念，科學(xué)定位人才培養(yǎng)目標(biāo)，合理構(gòu)建基礎(chǔ)理論、工程能力和創(chuàng)新精神綜合培養(yǎng)體系，以提升學(xué)生從事可再生能源領(lǐng)域技術(shù)工作和科學(xué)研究的能力，對(duì)“雙碳”目標(biāo)下相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)具有支撐作用和現(xiàn)實(shí)意義。本課程教學(xué)改革方案可為其他高校同類專業(yè)此課程建設(shè)提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張?jiān)?，萬(wàn)志軍，嚴(yán)紅，等.美國(guó)高校新能源類專業(yè)建設(shè)研究與啟示[J].煤炭高等教育，2019，37（5）：17-23.

[2] 錢黎黎，王爽，王謙，等.可再生能源利用課程特點(diǎn)及教學(xué)模式探索[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（A5）：79-81，92.

[3] 徐芹芹，謝海波，李水娥，等.《可再生能源及其利用》課程教學(xué)的改革探索[J].廣州化工，2019，47（5）：156-158.

[4] 彭智利，李嬌嬌.基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的線上線下混合課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐——以“可再生能源與低碳社會(huì)”為例[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，42（S1）：14-17.

[5] 張廷凱，牛瑞雪.從要素到標(biāo)準(zhǔn)——有效教學(xué)研究百年概覽[J].教育史研究，2021，3（4）：164-172.

[6] 田金磊，牛志強(qiáng)，陳軍.新工科背景下南開大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)建設(shè)[J].化學(xué)教育（中英文），2021，42（18）：61-65.

[7] 宋冬然，方靈琦，楊建.“可再生能源發(fā)電技術(shù)”研究生課程教學(xué)改革探索[J].科技與創(chuàng)新，2022（4）：44-46，50.