王明峰++簡(jiǎn)秀梅++呂娟

摘要：作為應(yīng)用性很強(qiáng)的一門課程，《生物質(zhì)能源工程》的教學(xué)涵蓋了厭氧消化制取氣體燃料、生物質(zhì)氣化技術(shù)、生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)、生物質(zhì)壓縮成型燃料技術(shù)及生物柴油技術(shù)等多個(gè)方面的內(nèi)容，是基礎(chǔ)理論通向?qū)I(yè)應(yīng)用的重要橋梁。自2011年開設(shè)《生物質(zhì)能源工程》課程以來，課程教研團(tuán)隊(duì)就其教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行了深入探討，發(fā)現(xiàn)該課程在教學(xué)過程中還存在諸如多媒體教學(xué)方式的應(yīng)用還有待加強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及的內(nèi)容不夠深入、學(xué)生解決實(shí)際問題的能力較弱等問題，為此有必要對(duì)這門課程進(jìn)行教學(xué)改革，力求讓學(xué)生在掌握生物質(zhì)能源開發(fā)利用相關(guān)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，切實(shí)提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新思考的能力。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能源工程；教學(xué)改革；教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)方法；綜合能力考核

【中圖分類號(hào)】TK6-4；G642

1. 教學(xué)目標(biāo)的明確

《生物質(zhì)能源工程》專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)是課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)和依據(jù)，由于本專業(yè)在國內(nèi)甚至是世界上都是創(chuàng)新性很強(qiáng)的，因此找準(zhǔn)本專業(yè)人才培養(yǎng)定位的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)尤為重要。在各高校進(jìn)行廣泛調(diào)研后，結(jié)合我國國情尤其是南方社會(huì)經(jīng)濟(jì)與農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，以課程教學(xué)體系的定位為基礎(chǔ)，即“以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，課內(nèi)與課外、理論與實(shí)踐、教學(xué)與科研生產(chǎn)相結(jié)合，突出創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力培養(yǎng)”，最終確定該課程的教學(xué)目標(biāo)為培養(yǎng)從事可再生能源利用、新能源工程與設(shè)備及節(jié)能減排等方向的設(shè)計(jì)、施工、管理、教育和研究開發(fā)等工作的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)應(yīng)用型人才。

2. 教學(xué)方法和手段的優(yōu)化

傳統(tǒng)教學(xué)方式以教師直接傳輸教學(xué)內(nèi)容為主，此種方式難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，因此筆者認(rèn)為可以從如下方面進(jìn)行優(yōu)化：

（1）學(xué)習(xí)碎片化的強(qiáng)化

打破“以教材為中心、以課堂為中心、以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，灌輸學(xué)生采用靈活性強(qiáng)且富有生命力的“碎片式”學(xué)習(xí)方法，通過網(wǎng)絡(luò)、圖書及各種信息平臺(tái)來獲取知識(shí)，同時(shí)結(jié)合電化教學(xué)手段來提高學(xué)生掌握并運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的能力。在課堂教學(xué)過程中，教師要圍繞生物質(zhì)能源工程專業(yè)的研究領(lǐng)域及所要重點(diǎn)解決的實(shí)際問題，結(jié)合生物質(zhì)能源工程的基礎(chǔ)理論知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過一點(diǎn)一滴的知識(shí)獲取和思考積累來達(dá)到“消化吸收知識(shí)、提高專業(yè)技能”的目的。

（2）基礎(chǔ)理論和實(shí)踐能力相結(jié)合

圍繞生物質(zhì)能源工程的教學(xué)目標(biāo)，我們要加大實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)計(jì)劃中所占的比重，使一些抽象難以理解的基礎(chǔ)理論在實(shí)踐過程中得到驗(yàn)證。例如，教師在課堂講完生物質(zhì)氣化的案例后，可以讓學(xué)生采用查資料、實(shí)地調(diào)查等方法，結(jié)合供暖、洗浴和炊事等實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)一套氣化系統(tǒng)，讓學(xué)生對(duì)抽象理論產(chǎn)生更加直觀的印象，從而為將來從事與生物相關(guān)的能源生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，教師還可以引導(dǎo)有興趣、學(xué)有余力的學(xué)生參與到相關(guān)科研項(xiàng)目中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力；指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)和參與各級(jí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）資助項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽及挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽等創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)；介紹學(xué)生到相關(guān)生物質(zhì)能源企業(yè)去參觀和實(shí)習(xí)，向?qū)W生提供不同類型的專業(yè)實(shí)踐機(jī)會(huì)。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的強(qiáng)化

《生物質(zhì)能源工程》課程中包含大量的工藝方法，因此需要開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。例如開設(shè)節(jié)煤爐灶實(shí)驗(yàn)，對(duì)比普通爐灶和節(jié)煤爐灶的區(qū)別；引進(jìn)生物質(zhì)熱解反應(yīng)器作為示范性實(shí)驗(yàn)，取某型的熱解反應(yīng)器使其工作一個(gè)周期，從而讓學(xué)生對(duì)生物熱裂解技術(shù)有更加直觀的認(rèn)識(shí)；在設(shè)置生物質(zhì)工業(yè)分析、組分分析、工業(yè)分析、高地位熱值測(cè)定、凱氏氮測(cè)定、氣體組分測(cè)定等基本實(shí)驗(yàn)外，設(shè)置部分與生物質(zhì)能源生化檢驗(yàn)密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如微生物沼氣發(fā)酵中產(chǎn)氣成分的測(cè)定、沼液總氮含量的測(cè)定、生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中的三項(xiàng)產(chǎn)物特性分析試驗(yàn)等。

（4）多媒體教學(xué)工具的應(yīng)用

《生物質(zhì)能源工程》課程的講授涉及大量的化學(xué)結(jié)構(gòu)式、物理和化學(xué)變化過程，而在制備工藝介紹中又會(huì)涉及到各種各樣化工機(jī)械的基本組合、作用原理及各種化工設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，如果采用傳統(tǒng)板書的形式很難拓寬學(xué)生的思維。為了改變這種狀態(tài)，教師在授課時(shí)要多使用多媒體教學(xué)工具、如三維動(dòng)畫圖片、PPT、電影等，并且根據(jù)授課內(nèi)容來有針對(duì)性選擇相應(yīng)教學(xué)工具，例如設(shè)備組裝以動(dòng)畫的形式展示，固化成型工藝以視頻的形式展示等，從而達(dá)到擴(kuò)大課堂知識(shí)容量、讓學(xué)生在愉快氣氛中學(xué)習(xí)的目的。

（5）師生間的活動(dòng)

《生物質(zhì)能源工程》課程的教學(xué)改革要貫徹“以學(xué)生為課堂主體”的理念，充分利用師生間在課堂上的互動(dòng)來提高教學(xué)質(zhì)量。例如在講授沼氣應(yīng)用時(shí)，教師先給學(xué)生布置文獻(xiàn)報(bào)告的題目，如“生物質(zhì)能源中沼氣的應(yīng)用”，然后讓學(xué)生分為若干組來自行查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，然后根據(jù)查閱的資料來制作PPT，PPT內(nèi)容應(yīng)包括沼氣的發(fā)展歷程、沼氣現(xiàn)階段應(yīng)用中存在的問題、沼氣日后應(yīng)用的方向等，選出有代表性的一至兩組進(jìn)行課堂演講，演講完畢后由其他小組的學(xué)生提出問題，如冬天沼氣是否會(huì)產(chǎn)氣、沼氣應(yīng)用過程中如何確保安全性等，并由演講小組來就問題進(jìn)行解答。文獻(xiàn)報(bào)告完畢后，教師在進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)評(píng)，就學(xué)生們?nèi)〉玫某煽?jī)進(jìn)行肯定，并就報(bào)告中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正。

3. 綜合能力考核的強(qiáng)化

合理的考核方式將極大地影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法，以往《生物質(zhì)能源工程》的考核方法主要以期末閉卷考試為主，此種考核方式難以真實(shí)且全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，不符合素質(zhì)教育的需求?；诖?，筆者認(rèn)為可以采用綜合能力考核的方式：學(xué)生的最終成績(jī)中，平時(shí)課堂出勤率和課堂表現(xiàn)占10%，能力考核占20%，以實(shí)驗(yàn)技能操作為主，課余論文撰寫為輔，期末閉卷理論考核占70%，其中試卷中部分試題與實(shí)踐相關(guān)聯(lián)，重點(diǎn)考核學(xué)生解釋生物質(zhì)能源產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化機(jī)理的能力。通過對(duì)學(xué)生綜合能力的考核，學(xué)生的課堂出勤率將極大地提高，同時(shí)有助于減少學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)馬虎、考前突擊復(fù)習(xí)的現(xiàn)象，同時(shí)增加對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況評(píng)分的客觀性。

4. 結(jié)語

生物質(zhì)能是繼煤、石油、天然氣之后占世界能源消費(fèi)總量第四位的能源，在全球能源消費(fèi)中占有約15%的份額，在發(fā)展中國家約占40%，在個(gè)別發(fā)展中國家甚至占到了90%。因此在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境系統(tǒng)專業(yè)中開設(shè)《生物質(zhì)能源工程》課程便適應(yīng)了形勢(shì)發(fā)展的需求，但由于此門課程在國內(nèi)外都屬于創(chuàng)新性較強(qiáng)的，因此在教學(xué)、試驗(yàn)等方面還存在一些問題，故本文從教學(xué)目標(biāo)的明確、教學(xué)方法和手段的優(yōu)化、綜合能力考核的強(qiáng)化等三個(gè)角度入手，就《生物質(zhì)能源工程》課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討，以期為科學(xué)合理開設(shè)《生物質(zhì)能源工程》課程提供一些有益的參考和借鑒。

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