能源教学反思(精选10篇)
篇一:能源教学反思
这一课的教学,我想改变一下近期沉闷的课堂气氛,采用了游戏激趣的教学方法,具体过程如下:
“前面的学习中我们认识了常见的各种能量和能量的转换,可这些能量是从哪里来的呢?现在我们做一个猜猜它是谁的游戏。要求每位学生列举一种能源,要求说清它的样子和作用,其他同学猜是哪种能源。”我给了学生几分钟的准备时间,然后请一名学生说某种能源的样子和作用,其他同学猜,猜完后写在白纸上,举起来面向讲台;再让那名学生公布答案。在同学们准备过程中,我走到学生中间,把耳朵贴在学生嘴边,让学生悄悄告诉我。这样既增加了游戏的趣味性,又达到了了解学生的目的。游戏时,我尽可能多让几位学生说,大家猜。
在这个游戏中,全班学生人人参与,既增加了对不同能源性质的认识,还了解了不同能源的用途,了解了可再生性能源和不可再生性能源不同特征。也锻炼了学生的表达能力,提高了学习兴趣,为下面的学习打下了坚实的基础。同时,让我启发最深的.是学生未必是越到高年级课堂气氛就越沉闷。在这点上,我们应该进行深入的自我思考,从教师身上找找原因,我想原因应该就在我们的身上。
篇二:能源教学反思
本节课的内容看起来比较简单,是能源的一个系统认识。由于我们在以前的学习中已经接触过许多种类的能源,所以学生会感觉比较容易理解。同时,这些知识又与生活联系比较紧密,学生有亲身体会,所以学生学起来比较轻松。故在上课时,学生容易被调动,课堂也会通过各种例子而生动。所以,我在教学过程中,鼓励学生发表自己的见解,同时与他人合作、交流,培养学生主动与他人合作的精神,有意识提高学生表达能力,帮助学生体会任何科学认识都来源于科学实践。但是本节课中又出现了一些新的能源名词,有些容易理解,如化石能源,只要用视频突破它们的形成原因和过程,学生便会有一个明确的认识,但是有一些却不太好理解,比如一次能源中的核能,二次能源中的汽油、酒精等就不是那么容易理解了,我本节课的成功之处是通过一些视频和课外一些资料突破学生不易理解的地方,同时获得了一些直观认识和体会,再通过各种例子反复巩固,最后又通过习题和练习进行加强。从学生的练习反馈学生对本节课的重点难点基本突破。
本节课的不足之处在于只注重了课本知识的学习掌握,对课外知识的拓展不够,由于担心时间不够,对能源的利用及能源的优缺点,能源与社会只局限于表面,没有进一步挖掘。()其实应通过本课和STS栏目将能源科学与社会、经济、战争等问题结合起来。从而为能源的可持续发展问题的引出打下伏笔。同时培养学生的环保意识及对时事的关注和了解,认识到世界的能源危机,从情感上让学生感知加强国防力量的重要性。这些都是我这节课的不足之处,如果能在这里下点功夫,相信本课会精彩许多。
本节课是《农村中学化学课与综合实践课的整合研究》课题开题会上的一节观摩课。渤海中学的张春生老师在设计《化学与资源、能源的利用》这节课时, 在人教版下册第七单元《燃料及其利用》的基础上, 充分利用农村丰富的课程资源把学生的直接体验和社会实践有机地整合起来落实到化学教学的课程目标中, 改变了传统的教学结构和教学模式, 通过专家讲解、实地考察参观、上网搜集材料、课堂交流、设计实验、归纳总结等多种学习方式, 为学生创造了自主、合作、探究的学习氛围, 让学生亲自体验生活中的化学, 培养学生的问题意识和探索精神。让学生在生产、生活中感受探究活动过程, 体验学习科学的乐趣。这样的整合既适应了学生个性发展的需要, 也适应了社会发展的需要。
以下是张春生老师的教学纪实以及我们对本节课的感想和体会。
教学过程:
1. 专家讲座。
请学校所在地的玉米加工厂———黑龙江省镜泊湖农业开发股份有限公司太吉集团的技术专家为同学们讲解玉米的用途。
专家:我们生活中的衣、食、住、行, 都与我们熟悉的玉米关系密切。第一, 我们现在穿的衣服是纯棉的或化纤的, 现在的化纤多数都从石油中提炼出来, 将来的发展趋势是用玉米淀粉经过化学合成纺纱织布, 大家将来穿的衣服是用玉米做的, 同学们如果饿了, 可以把我们的衣服吃了。 (学生哈哈大笑。) 第二, 同学们知道, 我们人体的主要供能物质是淀粉, 我们吃的很多食品中都含有玉米淀粉, 如火腿肠和一些膨化食品等。第三, 我们现在盖房, 修路用的重要材料之一是水泥, 将来我们将用玉米淀粉合成材料去替代水泥做建筑材料, 用玉米淀粉合成材料去做高速公路的路面, 防滑耐磨。这些都是玉米进行深加工后的产品。 (学生听了都很吃惊。通过专家讲解玉米的用途, 激发起学生浓厚的学习兴趣, 使学生对玉米深加工充满了好奇和神往。)
2.实地参观。
带领学生到太吉集团实地参观, 边观看边听技术员讲解各种设备的用途和化学原理, 以及深加工生产出的各种产品及用途, 并将整个参观过程进行录像。
(学生看了玉米生产出的各种产品后再次受到感染。)
3.材料搜集, 知识梳理。
通过实地参观、采访、查阅和整理相关资料, 学生将所见所闻进行梳理形成汇报材料。
4.表达交流, 认识提升。
师:通过专家的讲解、现场参观、查阅资料等多种途径, 同学们对玉米的综合开发和利用, 玉米生产过程中有关资源、能源的利用都有了新的认识, 下面进行汇报交流。
(第一组学生将玉米加工产品绘制成图表展示, 组内同学根据自己的学习所得进行汇报。)
生:玉米经过化学加工, 可以生成蛋白质, 蛋白质是由多种氨基酸构成的复杂化合物, 是人体细胞构成的基本物质, 是机体生成和修复受损组织的主要原料。
生:玉米还可以加工出维生素C, 维生素C参与人体各种新陈代谢, 增强机体抵抗力。
生:还可以生产葡萄糖, 糖类是食物重要组成部分, 葡萄糖在人体内酶的作用下缓慢氧化转换成二氧化碳和水并释放出能量, 供机体活动和维持体温恒定的需要。
生:还有乙醇, 乙醇可以医用消毒, 还可以作燃料, 现在汽车用的燃料就乙醇汽油, 既在一定程度上缓解了能源危机, 也起到了环保的作用。
生:玉米芯可以加工成木糖醇, 玉米叶可以作纺织品, 玉米的茎叶可以生产饲料和燃料。所以玉米有软黄金之称。
师:回答得很好。哪个小组对玉米加工的流程进行了调查?
(第二组学生将参观活动的录像进行了剪辑, 用大屏幕展示玉米加工的简单流程进行汇报。)
生:玉米加工的过程主要是:玉米粒→浸泡罐→磨碎→打浆→分离→产品。
生:在玉米粒浸泡, 磨碎的过程中发生了物理变化, 打浆, 分离, 制成产品的过程发生的是化学变化。
生:生产过程中用硫磺和水浸泡。
生:生产过程需要大量的水, 经过使用后的水, 我们应当称之为废水、污水。这些废水、污水不经过处理会产生不良的后果。我家生活在渤海集团附近的拐角村, 我家有个鱼池, 曾有一段时间, 太吉集团的废水未经过处理就排放, 这废水随河水进入鱼池中, 造成了鱼大量死亡, 经济损失严重。
生:我家就在这附近, 未经处理的废水进入我家稻田里, 造成了水稻的减产。别人家的水稻亩产可达1 300~1 400斤, 我家的却只有800斤左右, 加工出的大米在市场上的价格也远远不如别人家, 用这种米做出的米饭色泽和口感要差很多。
生:我家住在太吉集团附近, 夏天的时候, 工厂排放的污水没经过处理, 我家都不敢开窗户, 因为一开窗户就会闻到难闻的气味, 我骑车上学的路上也会闻到这种气味。现在工厂的污水经过了处理, 我们现在闻不到那种难闻的气味了。
生:硫酸造成了水质的酸化。我们测量了水样的酸碱度, 结果PH≈2, 我们可以用熟石灰来降低污水的酸性。
生:工厂排放的污水中还含有蛋白质残渣, 腐烂后就会产生难闻的气味。这些蛋白质残渣不经过处理就排放, 还会引起水体富营养化。
师:那么我们应该如何去治理呢?
生:把废水中的蛋白质提取出来做饲料, 既可以使废水中的蛋白质重新得到利用, 又可以保护环境。
师:这位同学回答的很好。同学们都有切身体会, 在太吉集团的废水没经过处理就排放的那一段日子, 确实对我们的日常生活和生产造成了危害, 也对我们周围的环境造成了污染。现在好了, 太吉集团的废水处理设备投入使用, 我们附近的河水越来越清澈, 我们周围的空气也越来越清新, 再也闻不到难闻的气味了。
师:同学们还知道, 在工厂生产的过程中还要用到大量的燃料, 哪组的同学太吉集团燃料情况进行了调查, 请汇报一下。
(第三组利用所收集的图片进行汇报。)
生:渤海集团在生产过程中要了用到大量的燃煤, 正常情况下每天要燃烧掉180吨煤, 这些煤燃烧后会向空气中排放大约7.2吨的二氧化硫, 照这样计算每年要向空气中排放2 628吨二氧化硫。这是一个不小的数字, 而这只是我们附近的一个小工厂, 我们上网查阅有关资料, 每年全世界排放的二氧化硫达一亿五千万吨, 其中80%来自于煤的燃烧。二氧化硫大量排放到空气中不但污染了空气还会产生酸雨。我们小组的其他成员对二氧化硫大量进入空气后产生的危害也进行了调查, 下面请他向大家汇报。
生:二氧化硫气体可以对人体的呼吸道造成伤害, 引起呼吸道疾病;二氧化硫溶于雨水还会形成酸雨, 降落地面导致土壤酸化, 导致农作物减产或树木枯死 (用大屏幕展示搜集到的图片) , 也会污染水资源 (导致鱼虾死亡) , 腐蚀建筑物。 (展示图片。)
师:听到以上数字, 看到以上图片后, 同学们现在有什么感想?
生:化工生产要消耗大量的化石能源, 我们经过查阅资料, 进行计算, 根据我国煤、石油、天然气的储量和年消耗量, 煤的开采还可以维持112年, 石油可以维持10年, 天然气可以维持51年, 就是说当我们30岁左右时, 石油就已耗尽, 所以我们应该合理使用现有能源, 并努力开发新能源, 如太阳能、风能、地热、海底可燃冰等。
生:化工生产要燃烧大量的煤, 产生大量的二氧化硫污染了空气, 化工生产过程中也会排放大量的废气, 对我们生存的环境造成污染, 所以在使用燃料时应对燃料进行脱硫处理, 减少二氧化硫向空气排放, 工厂的废气也应经过处理达标后再排放。
师:好, 你们在这次活动中还真是收获不小, 请谈一下感受吧。
生:通过这次实践活动我知道了玉米经过加工可以制成很多产品, 如淀粉、乙醇、乙酸、蛋白质、葡萄糖, 尤其是玉米纤维和建筑材料, 真没想到我们非常熟悉的玉米有这么多用途。
生:利用自然界现有的资源或能源通过化工生产可以生产出多种产品, 可以方便我们的生活, 提高生活质量。
生:我要好好学习化学, 丰富知识, 长大以后服务农村, 改善农村环境、生活条件, 提高农作物产量, 为建设社会主义新农村贡献自己的一份力量。
…………
师:以上同学说的都很好, 同学们也意识到了我们的生活正在受到资源匮乏, 能源危机, 环境污染严重的威胁, 让我们用一句话作为这节课的结束语:“爱护资源, 保护环境, 人人参与, 共创美好家园。”
反思:
一、化学课与综合实践课整合在整合课程资源及转变教学方式上具有多种优势, 是对新型课堂教学模式的一种尝试, 也是对课改理念的一种践行
1.培养了学生多方面的能力。
学生在整个活动中所需材料和知识, 除了在教师帮助下获取外, 学生自己可通实地考察或咨询、通过相关的实验、运用有关图书资料或直接上网获取信息, 这些途径都有利于培养学生收集信息的能力和处理信息的能力;学生在亲身实践中明确了自己的责任, 培养了合作精神和人际交往能力;同时, 学生科学探究意识和能力也在自主获取知识与技能的同时得到了发展。
2. 明显转变教师的教学方式和学生的学习方式。
教师在教学过程中不再是单一的知识传授者, 更多的是课程实施过程中的组织者、引导者和合作者。教师通过任务驱动, 激发学生的求知欲, 引导学生体验、探究、发现性学习。教师不再是教学中的“主角”, 而是走到“幕后”成为一名“导演”, 在实践活动中和学生同学习、共成长。学习方式的改变使学生成为学习的主人, 赋予学生社会责任感, 激发学生的学习兴趣和参与意识, 使学生学得快乐, 学得自由, 体验着在做科学中学科学的乐趣。
3. 促进了化学教师的专业化发展。
化学课与综合实践课整合使课程的内容具有了很强的社会性和实践性, 学科知识相互交叉、相互渗透, 远远超出教材的范围。教师在整合课程资源时不仅要熟悉教材、把握“课程标准”, 还要收集处理多方面的信息;这个过程迫使教师不断更新本专业知识, 拓宽自己的知识面, 注意对平时素材的积累, 逐步学会应对各种新的情况, 掌握处理各种问题的技巧和方法, 提高自己分析问题和解决问题的能力。
二、教学实施中教师需要注意的几个问题
1.
教师要认真研究“课程标准”和教材, 针对学生的基础知识、兴趣爱好、社区背景和自然条件确立所要整合的课题。
2.
教师要对整个活动内容进行周密的计划和安排, 对活动的实施进行精心的组织, 并有针对性地进行指导、点拔和督促才能使活动得以正常开展。
3. 教师需要关注和保护学生的热情, 同时要与家长沟通, 争取家长和社会的理解和支持。
关键词:新能源;可再生能源;教学
社会发展需要资源与能源的支持,但经过多年来开采与发掘,许多传统能源已经陷入紧缺的境况,加之传统能源的污染性,人居环境日渐恶劣,新能源与可再生能源的开发迫在眉睫。我国目前能源发展已经步入稳定上升时期,高校新能源与可再生能源课程的重要性越来越大,然而这一课程的设置却仍然存在许多问题,落后于其他国家的人才培养模式和不明确的课程内容设置阻碍了课程教学的进步,加之对该课程的科研实践与理论探究结合较弱,新能源与可再生能源课程教学的现状不容乐观,因此,教师应当明确该课程的重要性,用发展和探究的眼光看待,从而找到针对性的改革方法,提高课程的有效性。
一、新能源与可再生能源课程教学的现状
1.人才培养模式较为落后
就目前新能源与可再生能源课程教学的情况来看,我国的人才培养模式仍然较为落后,近年来虽然许多高校增开了新能源与可再生能源的专业,但主要以核能相关专业为主,如核物理、核工程与核技术等,不仅如此,一些高校虽然增开新能源与可再生能源课程,但这些课程大多是基于原本能源基础课程之上的选修课,作为新能源课程的补充教学,缺乏针对性,使得课程内容的设置缺少科学性,专业性也不够强,与国家对这一方面人才的需求不匹配。
2.课程内容设置仍不明确
新能源与可再生能源课程的设置应紧密结合人才的培养目标,在着重介绍新能源和可再生能源基础理论知识的同时增开生物质能相关内容,而当前我国高校的新能源和可再生能源课程内容相对来说比较片面,重点普遍都放在对传统能源的升级改造方面,对基础理论知识的讲解也比较片面,缺乏时代性和前瞻性,我国正处于高速发展的新时期,对能源的需求量会越来越大,但这种缺乏专业性特点的新能源与可再生能源课程内容设置一定程度上阻碍了新能源专业人才的进步。
3.理论与实践结合程度低
理论指导实践,实践验证理论的有效性,对于新能源与可再生能源课程来说这一点尤为重要。在世界范围内新能源的研究有条不紊,但新能源的教育教学方面却还跟不上时代进程,我国高校新能源与可再生能源课程的教学仍然以理论为主要讲解内容,非常缺乏与实践的结合,使得学生常常熟知理论知识却难以进入今后工作的实际应用,对该课程的有效性和未来发展十分不利。
4.新能源与可再生能源课程教学开展优势及其发展趋势
众所周知,当前能源消耗是世界所面临的问题,如果依靠现有不可再生资源,在未来的几十年乃至几百年可能会造成资源干枯,人类也将面临巨大的灾难,因此,为了避免这个问题,需要不断地研发新能源和可再生能源,而学生作为国家未来的人才,应积极开展新能源与可再生能源课程,引起学生对能源的重视。另外,系能源与可再生能源课程教学开展,可以通过系能源代替原有的能源,如,太阳能、风能等新能源的使用,而且这些事取之不尽用之不竭的能源。其中太阳能产品如:太阳能热水器,不仅节省了大量的电力能源,而且相比于电热水器,具有较高的安全性。在未来的发展中,太阳能、风能等新能源与可再生能源在未来工业、农业、电力等多个行业发展中势必会起到至关重要的效果。
二、针对新能源与可再生能源课程教学现状的改革方法
1.创新人才培养模式
针对人才培养模式落后的问题,首先就是要进行创新,不仅要创新培养模式,还要创新培养目标,设定更符合国家发展战略需要的目标,提高学生的科学探究精神,在这一方面,新能源与可再生能源课程教学应当加强对学生的人文素养培养,提高学生对这方面知识的实际应用能力,避免片面而短期的课程设置,对于一些专业水平较强的高校及专业来说,新能源课程不应局限于选修课,而是要增开到必修课当中,让学生充分而具体的学习,掌握新能源与可再生能源与传统能源之间的过渡,培养创新型、应用型的专业性人才。
2.明确课程专业特点
少数高校开设了风能、动力工程、太阳能、光伏等相关专业,这些新能源技术已经趋于成熟,但仍然不完善,有关生物质能的专业也少之又少,能够招收新能源专业学生的院校也较为匮乏,针对这一问题,教师在进行新能源与可再生能源课程教学时应当明确这些专业的课程特点,采用具有针对性的教学策略,例如,对动力工程专业学生教学时,着重讲解新能源与可再生能源的开发,紧密结合培养目标,这一专业的学生毕业后通常会从事技术研发工作,因此,学生对这一课程的知识体系构建才是该专业的核心教学课程内容。例如,可以根据学校课程实际发展情况,适当开展如半导体物理、物理化学、生物学等比较基础的一些课程,并要求学生必须完成基础课程之后,才能继续进行“新能源、可再生能源”专业课程的学习,这样保证学生在掌握基础原理的基础上,对新能源以及可再生能源的理解更加深入,易于学生对新型能源、可再生能源的创新。
3.加强科研实践结合
实践是检验理论的重要标准,新能源与可再生能源课程教学的过程中,应当加强科研实践与理论知识的结合,加入与节能环保有关的工程实践,并在实践的环节中导入新能源与可再生能源的全新的科研成果,让学生根据科研成果深入探究该课程的内涵,掌握新能源与可再生能源的产生与转化过程,全力探寻提高新能源与可再生能源转化效率提升的有效方式,在提高学生学习能力的基础上提升学生的创新能力,使学生能够在今后的学习、工作与生活中逐渐形成解决实际问题的能力,从而提高课程教学的效率。
三、结语
新能源与可再生能源课程是顺应我国发展需要而增设的高校课程,能够为国家输送这一领域的高素质人才,而这一课程的教学目前还存在许多问题,高校与教师应当协同合作,完善人才培养模式,提高课程的专业针对性,进一步加强科研实践与基础理论的结合程度,保证该课程开设的有效性,提高学生的综合素质。
参考文献:
[1] 张巧杰,白连平.“新能源导论与创新实践”教学体会与实践[J]. 中国电力教育. 2013(27).
[2] 康重庆,杜尔顺,张宁,陈启鑫,黄瀚,伍声宇.可再生能源参与电力市场:综述与展望[J]. 南方电网技术. 2016(03).
[3] 李品将,法文君.《新能源材料与技术》课程教学实践与探索[J]. 能源与环境. 2014(03).
教学目标:
1、正确、流利、有感情地朗读课文。
2、读懂文章内容,了解作者使用的常用说明方法。
3、通过本文的教学,使学生了解各种新能源的特点,激发学生热爱科学、感谢科学的思想感情。教学重、难点: 默读课文,了解新能源的特点,学习作者的写作方法。教学流程:
一、复习导入,引入文章重点。
师:这节课我们来继续学习第14课《21世纪的能源》。(板书课题,齐读课题)师:通过上一节课的学习,我们知道飞机在蓝天上翱翔,火车在原野里奔驰,轮船在大海里遨游,他们靠的都是什么?学生交流预设:汽油、煤……或者直接说能源。
师:那么,你们知道什么是能源吗?像煤炭、油、天然气等能产生能量的物质,我们把它们统称为能源。到现在为止你都知道哪些能源?学生汇报,老师了解学生知识储备概况。
师:这篇课文向我们介绍了哪些新能源?让我们走进课文去寻找答案。
二、精读准备,了解文章特点。
请大家快速浏览课文,圈画出本课介绍的新能源都有哪些?重点介绍了哪几种新能源?简要介绍了哪几种新能源?(学生汇报,点出详细介绍了三种新能源。师随机板贴新能源)
师:通过再次读文,你觉得这篇课文与其他学过的课文有什么不同?学生回答后,指出本文是一篇介绍有关能源方面知识的说明文。(说明文)
师:提到说明文,你知道的说明方法都有哪些?学生回答,老师出示有关说明文的说明方法。课件出示:(常见的说明方法有:举例子、分类别、作比较、下定义、摹状貌、作诠释、打比方、列数字、列图表、引用等。)
三、精读课文,了解新能源特点。
师:这节课我们就来看一看在本篇课文中为说明这三种新能源特点,都用到了哪些说明方法?
(一)、教师指导学习课文第3自然段 自由读第3自然段:
1.用“_____”画出新能源的特点;
2.用“~~~~~”画出从哪些语句中体会出这一特点的?
3.运用了哪种说明方法,这样说明有什么好处? 汇报学习成果,师总结学习方法。原子能
师:课文在介绍原子能的特点时运用了哪些说明方法? 学生汇报预设:运用了列数字和作比较相结合的说明方法。师:谁能结合书中的语句具体说一说。
学生汇报预设:1吨铀产生的能量,大约相当于200万吨煤;上千吨煤相当于0、5千克的铀。
潜艇可以长期在深海里潜行,十几年不用加燃料;地球上的少量的铀足够人类用上两千年。
师:(出示列相关数据的句子)通过以上几组数字的对比,你发现了原子能的什么特点?
学生汇报预设:原子能不但威力大而且用量小。(板书:威力大
用量小)师总结方法:列数字和作比较是非常常见的说明方法,会让读者清楚的知道不曾了解的事物,这就是恰当运用说明方法的好处。让我们亲眼看一看原子弹爆炸时的巨大威力。(播放多媒体课件)
过渡:原子能的威力很大,可是核废料的处理是个世界性的难题,如果控制不好,造成了核泄露,那后果也是很严重的。同学们可以利用课余时间去搜集资料,了解核泄露的危害。
(二)、师:接下来我们就用刚才的方法来学习第4-5自然段。默读课文第4-5自然段:
1.用“_____”画出新能源的特点;
2.用“~~~~~”画出从哪些语句中体会出这一特点的?
3.运用了哪种说明方法,这样说明有什么好处? 汇报学习成果,了解能源特点。
按照顺序,先说运用了哪些说明方法,再说出这一能源的特点。(板书:根据学生汇报,逐一板书新能源)
太阳能
学生汇报预设:太阳能的特点是取之不尽、用之不竭、价格低廉、无污染。据估计,地球表面获得太阳能量的总和,比目前全世界各种能源产生的能量总和要大1万倍。人类将建设许多太阳能发电站。由于夜晚没有太阳照射,太阳能发电站无法发电,于是人们想出了一种办法,就是把太阳能收集器送到离地面23000千米高的固定轨道上,这样,收集器在一天中就可以有23个小时沐浴在阳光之中,不断地接收太阳能,再用微波把能量输送到地面上。太阳能将得到广泛的应用:太阳能温室、太阳能热水器、太阳能灶、太阳能住宅、太阳能干燥器、太阳能冷冻机等,这些都
将成为我们生活的伙伴。(师根据学生回答,适时板书:清洁、取之不尽、用之不竭、价格低廉、无污染。)
(1)课文在讲述太阳能的特点时运用了哪些说明方法?找出相关的语句说一说。学生汇报预设:列数字和举例子。列数字:像23000千米高、23个小时等;举例子如:太阳能温室、太阳能热水器、太阳能灶、太阳能住宅、太阳能干燥器、太阳能冷冻机等。
(2)“太阳能取之不尽,用之不竭,价格低廉,而且又不会带来污染。”这句话怎样理解?
学生汇报预设:太阳能既是一次性能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。
(播放太阳能在生活中应用的多媒体课件)太阳能是与我们的生活联系最为紧密、我们日常生活中应用最为广泛的能源之一,相信随着科学技术水平的不断进步,它还将更为深入地造福于人类。
地热
学生汇报预设:地热的特点是最便宜。地热可以用来供热取暖。(板书:最便宜、温度高、投入少。)
(1)课文在讲述地热的特点时运用了哪些说明方法?找出相关语句说一说。学生汇报预设:运用了列数字的说明方法。“距地面5千米深处的温度可达摄氏300度以上。”
(2)“地热也可以用来供热取暖。”通过日常观察谁能介绍一下地热最主要应用于哪些地方?
学生汇报预设:楼房有地热的。(师介绍有关冰岛的多媒体课件)一些高寒的西方国家。例如冰岛早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一个地热供热系统,现今这一供热系统已发展得非常完善,每小时可以从地下抽取7740吨80摄
氏度的热水,供全市11万居民使用。由于没有高耸的烟囱,冰岛首都已被誉为“世界上最清洁无烟的城市”。
四、理解能源特点,模拟自我介绍。
(一)、刚才我们细致阅读了课文中详细介绍的三种新能源的特点及它们的用途。
模拟自我介绍
1.选择一种喜欢的新能源,把它当成是你,向大家进行介绍。
2.要说清楚这种能源的特点和用途。尽量让所有不了解它的人都能认识它、了解它。
(二)、分组练习说话后指名介绍。
五、揣摩语言,学习表达方法
师:学完课文后你有什么收获?在表达方式上有什么值得我们学习的?(学生说学习感受)
师:同学们,你们发现了吗?文章似乎没有结尾。我们人类刚刚跨进21世纪,未来还有很多新的能源等待我们去开发利用,所以作者留出空间让我们想象。可以肯定的是,新能源的发展变化一定会日新月异!
六、课外延伸,提高语文素养
1、你还希望未来的能源会具备哪些功能和优点?
2、选择一种你最感兴趣的能源写一写,运用本课学到的表达方法写出它的特点和优势。
七、板书设计:
21世纪的能源
(说明文)
原子能
详
太阳能
地
热
略
潮汐涨落
威力大
用量少
清
洁
无污染
最便宜
海水温差
大风
垃圾
列数字 作比较
举例子
《21世纪的能源》教学设计
(韩国元 浙江绍兴马山中学)
如何讲清高中地理教材中“自然资源”和“能源”两个概念及其它们之间的区别和联系,是“自然资源” 和“能源”两章教学的基点。我们通过剖析、举例、比较、图解等多种教学手段,使学生对此理解深刻,概念 牢固,取得了良好的效果。
1、剖析和举例:自然资源是指人类可以直接从自然界获得,并用于生产和生活的物质和能量。这句话中“ 自然资源是物质和能量”是句子的主要成份。但这种物质和能量必须满足两个条件:一是直接从自然界获得、二是能够用于生产和生活。只要有一个条件不符合,就不能算是自然资源。因此,自然资源具有自然属性和经 济属性的特点。我们来看下面的例题:
例1:下列物质属于自然资源范畴的是( )。A、棉花 B、阳光 C、雷电D、东海带鱼
该题正确的答案是B、D。因为棉花不符合第一个条件,它是通过农业生产获得的`农产品;雷电不符合第二 个条件,到目前为止,它还不能用于生产和生活。而阳光和东海带鱼都满足上述两个条件,因而都是自然资源 。
“凡是能够提供某种形式能量的物质,或是物质的运动,统称为能源。”这个概念表述的是:能源是物质 或物质的运动。而这种物质或物质的运动必须提供某种形式的能量。如热能、光能、电能、机械能、生物能等 等。
例2、下列物质属于能源的是( )。A、阳光 B、耕地 C、铁矿石 D、煤气
该题正确的答案是A、D。因为它们都能提供某种形式的能量。而耕地、铁矿石则不能直接提供能量。
2、比较和图解:自然资源不全是能源,因为有的自然资源能够提供能量,而有的自然资源不能提供能量。 如:阳光是自然资源,也是能源,而耕地、铁矿石是自然资源却不能直接提供能量,因而不是能源。
从能源获得的途径分类。能源有的是一次能源,有的是二次能源,一次能源是直接从自然界获得,因而属 于自然资源,而二次能源是一次能源经过加工转换而来,因而不属于自然资源。如:阳光是能源又是自然能源 。而煤气是能源却不是直接从自然界获得,因而不是自然资源。
自然资源和能源的关系可用下图表示。图中A表示自然资源、B表示能源,交叉的阴影部分就是它们重叠的 部分,表示既是自然资源,又是能源。
新能源汽车由于能够实现超低排放甚至零排放的要求,因此得到了国家政府和企业的高度重视,并被视为调整交通能源使用结构和改善城市大气环境质量的有效途径之一。电力驱动及控制系统是新能源汽车的核心,主要包括了:驱动电机,变频器、动力电池。动力电池、驱动电机及控制器的性能对整个电动汽车的性能起到至关重要的作用,如下图所示。
图 1 新能源汽车的基本结构
新能源汽车教学平台系统采用了与实际电动汽车电力驱动及控制系统类似的组成部分,能够直观、真实地
模拟电动汽车的实际组成结构和运行工况,并能够对整个系统进行测试分析,能够满足在新能源汽车领域教学和科研中的需求。
图 2 新能源汽车教学平台系统基本组成 d 设备组成
• 变频器单元(动力电池、充电单元、BMS 系统)• 电机 • 制动器 • 扭矩和转速传感器
• 高精度功率分析仪:PA6000 • CAN 分析仪CANScope-Pro • CANopen 主站卡USBCAN-E-P •
NDAM 系列模块:NDAM-9020、NDAM-7404、NDAM-4400和NDAM-6608 d
功能特点
• 完整的驱动模拟系统:包括驱动电机,变频器以及制动器,集成了高性能的扭矩和转速传感器; 并可以根据需要配置动力电池。
• 基于CAN-bus 的驱动控制系统,能够完成对驱动系统的控制和监测; o 基于CANopen 网络的驱动控制系统 • 可以集成基于CAN-bus 总线的BMS 系统; •
集成高性能的功率分析仪PA6000,可以对整个驱动系统的评估测试,满足新能源汽车教学平台在驱动系统教学和科研中的需要;
o 驱动系统效率测试 o 变频系统性能测试 o 动力系统性能测试 o 驱动运行工况测试
集成高性能的CAN 分析仪CANScope-Pro,可以对整个CAN-bus 网络进行分析测试,满足新能源汽车教学平台CAN-bus 网络协议教学科研需要;
o BMS 系统协议分析,教学和研究 o 驱动控制系统协议分析,教学和研究 o 新能源汽车整车协议分析,教学和研究 o SAE J1939高层协议分析,教学和研究
o 并支持CANopen 等其它高层协议分析,教学和研究 •
提供有丰富的教学和开发资料,便于教学和科研应用 d
设备功能介绍
1.高精度功率分析仪:PA6000 PA6000高精度功率分析仪可以广泛应用于节能和新能源领域,例如混合型电动汽车、电动汽车等功率设备的开发和性能评估。PA6000高精度功率分析仪可以对多相高电压和大电流进行精确测量,其功能特点如下:
• 采用先进的测量技术,支持直流~1MHz 带宽,保证了可靠的测量准确度,基本精度:0.02%; • 最多可以支持6相功率输入,所有的输入通道均电气隔离,避免各种应用中的短路; • 同步采集所有相,精确测量电压、电流和功率参数;
• 提供丰富的分析功能:谐波闪变分析、频谱分析、采样波形显示和矢量图; • 超大容量存储(>10G),支持长时间的数据记录;
可通过外部传感器测量扭矩和转速,用于马达和驱动应用; • 12.1” 彩色液晶显示器,1280*800分辨率
• 良好的操作性:提供丰富、快捷的功能按键,并支持触摸屏和鼠标键盘控制 • 简单的用户界面确保操作简单、直观;
• 标准配置和自定义配置允许用户精确设定适合其应用的相应功能; • 标配USB、Ethernet 和GPIB 三种接口,可以快速、方便地连接到 PC。•
配备有PC 软件,可用来下载数据、分析和生成报表;
图 3 PA6000功率分析仪
采用PA6000功率分析仪搭建测试平台可以对电动汽车电力驱动系统进行精确的评估:PA6000功率分析仪的功率测量单元可以同时对电池输出信号、变频器输入输出信号进行测量分析,同时具有电机测量单元,可以对驱动电机的转速、扭矩信号进行测量。通过控制系统的配合,PA6000功率分析仪可以测量电机在不同转速、不同转矩下变频器的性能、电机的加速性能等,从而可以模拟出汽车在高速或大阻力下整个系统的性能。PA6000可实现如下功能:
z 电池输出电压、输出电流数值测量与波形显示; z 变频器输入/输出电压值和电流值测量与波形显示; z 转速和扭矩信号测量与波形显示; z 变频器效率测量;
z 变频器输出信号谐波分析; z 电机效率测量。
2.CAN 分析仪CANScope-Pro CANScope-Pro 分析仪是CAN 总线开发与测试的专业工具,集海量存储示波器、网络分析仪、误码率分析仪、协议分析仪及可靠性测试工具于一身,并把各种仪器有机的整合和关连;重新定义CAN 总线的开发测试方法,可对CAN 网络通信正确性、可靠性、合理性进行多角度全方位的评估;帮助用户快速定位故障节点,解决CAN 总线应用的各种问题,是CAN 总线开发测试的终极工具。
图 4 CANScope-Pro产品
CANScope-Pro 主要功能: z CAN 示波器:捕获CAN 总线上的信号并分析; z CAN 眼图:对总线信号按位进行叠加显示、统计分析; z CAN 报文:对捕获到的CAN 帧进行显示,提供统计报表等; z CAN 波形:将模拟波形转化成二进制码流,并解码形成CAN 帧; z 网络共享:提供远程多人协作分析功能;
z CANScopeEx :多种应用层协议数据的发送与解析;支持CANopenJ1939DeviceNetiCAN等协议。z 自定义分析:用户可指定协议规则,实现仪表显示、趋势图显示等功能。CANScope-Pro 应用在汽车电子网络或者工业自动化网络中如下图所示。
图 5 CANScope‐Pro应用示意图
CANScope-Pro 可以对电动车的整车CAN-bus 网络进行测试和分析,对整车CAN-bus 网络性能进行评估。
也可以借助于CANScope-Pro 的完成电动车整车CAN-bus 网络协议的制定、研究等教学和科研任务。
3.CANopen 主站卡USBCAN-E-P
USBCAN-E-P 是集成1路隔离CAN 通道,支持CANopen 主站协议的USB-CAN 接口卡。该设备遵循CANopen 规范DS301,具有USN2.0全速接口,支持32个从站,128个RPDO 和512个TPDO。在新能源汽车教学平台系统中USBCAN-E-P 通过发送RPDO 控制变频器启停和输出不同频率;通过发送RPDO 控制NDAM-4400输出电压信号控制制动器的转矩;通过接受NDAM-9020发送的TPDO 测量转速、扭矩信号和温度
信号。
USBCAN-E-P 功能特点: z 遵照CANopen 规范DS301 V4.02和DS303-3进行设计; z 支持PDO、SDO、紧急报文发送; z 支持所有NMT 网络管理功能;
z 支持所有PDO 通讯类型,并可实现对每个PDO 的监控; z 主站卡硬件自动存储紧急报文; z 一路电气完全隔离的CAN 通道; z 支持5Kbps ~ 1Mbps之间的标准波特率; z ESD(静电放电)保护:IEC 61000-4-2 Level 3; z CAN 通信接口支持2KV、5/100Hz群脉冲保护; z CAN 通信接口支持2KV、5/100Hz浪涌保护; z 内置120欧姆终端电阻,可通过跳线选择; z 2500Vrms 电气隔离保护;
z 工业级环境温度:-20℃ ~ +85℃ ; 4.NDAM 系列模块
NDAM 是新一代基于网络通讯的刀片式数据采集控制系统。
采用积木化结构,简单、灵活,通讯模块和各种数据采集控制模块自由组合,应对各种现场应用。NDAM 系统可通过RS-485/RS-422/RS-232、以太网或CAN-bus 等通讯方式实现对现场各种传感器的数据采集和设备的远程控制。
在新能源汽车教学平台系统中,采用NDAM-9020作为通信模块,该模块以CANopen 协议作为通信协议;采用NDAM-7404计数测频模块采集扭矩和转速信号;采用NDAM-4400模拟量输出模块控制制动器;采用NDAM-6608 热电偶采集模块测量电机和制动器的温度。
图 6 NDAM系列模块示意图
z NDAM 系列模块功能特点:
32位ARM 处理器; 嵌入式实时操作系统; ESD 保护;
新能源汽车教学平台系统 支持远程升级; 工作温度范围:-20℃~+85℃; 工业级塑料外壳,标准 DIN 导轨安装。NDAM-7404 功能特点 输入路数:2 路隔离输入和 2 路非隔离输入; 最大计数值:32bits; 可编程数字滤波:1~65535us; 输入信号频率:非隔离通道:<100kHz;隔离通道:<1MHz; 2 路非隔离输入电压:可编程门槛电压; 可选择门控输入模式,对测量值进行捕获; 具有匹配超限功能,匹配超限值独立配置。NDAM-4400 功能特点: 4 通道模拟量输出; 12 位双缓冲 D/A 转换器; 电压输出:0~10V; 电流输出:0~20mA/4~20mA ; 输出精度:±0.5% FSR; 隔离耐压:2500VDC。NDAM-6608 功能特点 6 路差分热电偶隔离输入通道; 8 种型号标准热电偶支持; 24 位高精度 ADC; 8 路隔离数字量输出通道; 状态报警输出; 隔离耐压:3000 VDC。NDAM-9020 功能特点 遵照 CANopen 规范 DS301 V4.02 和 DS303-3 进行设计; 支持 PDO、SDO、紧急报文发送; 支持所有 NMT 网络管理功能; 支持 MiniUSB 接口配置设备; CAN 通道电气隔离。6 新能源汽车教学平台系统 修订历史 版本 V1.00 日期 2012/09/06 原因 创建文档 1 新能源汽车教学平台系统 销售与服务网络
关键词:新能源,教学,实践
随着化石能源的消耗殆尽及其使用过程带来的严重环境污染问题,研究开发污染、可再生的新能源与能源转换技术成为当务之急。而培养这类人才更是重中之重。目前,国内对于新能源专业的人才培养方案尚处于探索阶段。正是在这一背景下,笔者在应用化学类专业开设了专业选修课《新能源概论》,其目的在于帮助学生全面了解如核能、太阳能、风能、生物质能、氢能等新能源的能源利用形式及其相关技术,尤其是新能源发电技术的前沿动态,一方面拓宽学生新能源利用视野,另一方面增强学生投身能源领域建设的使用感和责任感。通过近三年的教学实践,本文浅谈对《新能源概论》的教学体会,并针对教学内容和教学方法进行改革探索,为培养高素质的新能源专业人才奠定基础。
1 结合科技前沿,优化整合教学内容
作为一门专业选修课,教学过程中遇到的最棘手问题是学时少与教学内容多之间的矛盾,因此,教学过程中,必须有所侧重,主要讲清楚课程的要点,教会学生学习的方法,具体内容需要学生自学。要求教师在教学内容的选择上必须要贴近生活,选择适合学生发展需求和学习兴趣的内容。同时,为了更好地反映学科专业特点和学科前沿,开阔学生的视野,激发学生的专业热情,课程内容需要紧跟学科前沿,引入国际最新研究成果及发展动态。让学生充分接触各种知识,拓宽视野,尽可能把握最新的前沿知识,培养学生的创新精神。
2 改进教学方法
该课程是一门专业选修课,强调知识的系统性、完整性,重视研究兴趣的激发。这就需要教师改变教学理念,同时采用多种教学方法,激发学生的学习兴趣,高质量完成教学过程。一方面,改善教学思路,突出学生的主观能动性。教学过程中,树立以学生为主体的教育观念,积极引导学生发挥主观能动性,启发引导学生思考问题、提出问题并研究问题。在实际教学过程中,采用讲授法、讨论法和自学法相结合的教学方法,提高学生积极主动的参与意识,鼓励学生提问、陈述等主动求知的行为。另一方面,将现代化的教学手段-多媒体广泛地应用于教学过程中。针对各部分教学内容进行了精心构思,采用多媒体教学和传统教学相结合的教学模式来进行教学。例如在讲授太阳能光伏发电原理时,采用多媒体课件的形式生动形象地展示从电子空穴对形成到太阳能电池电压建立的全过程,解决了传统教学过程中很难单纯用语言文字讲清楚的内容的难题,极大地激发了学生的学习兴趣。而讲授太阳能电池能量转换效率的影响因素时,则采用传统的课堂教学方式来进行。
3 采用灵活多样的考核方式
考核方式是整个教学过程的重要环节之一。传统的课程考核方式-考试,往往会束缚学生的发散思维,忽视对学生学习能力和创新能力的考查。鉴于此,笔者对本课程采取了灵活多样的考核方式,具体为平时成绩与期末成绩相结合的方式。在平时授课过程中,对每位学生的学习情况进行记录,例如出勤情况、回答教师问题的情况、参与课堂讨论的情况等。期末考核中,让学生选择感兴趣的某一章节内容为主题,通过调研文献,撰写一篇论文,并制作ppt,当堂宣读,以考查学生运用知识、分析问题的能力。将上述过程进行结果量化,并按照平时成绩占30%~40%,期末考核成绩占60%~70%,得到学生的总成绩。
4 结语
《新能源概论》课程是一门知识面广、关注学科前沿的专业选修课。在课程的教学实践过程中,随着新能源利用方法和技术的不断发展,将不断调整并优化该课程的教学内容,并不断改进教学方法,以解决学生主动性不足、重书本、轻实践的问题,从而培养学生的创造性思维能力及综合素质,以期达到更好的教学效果,探索出一条有效的课程教学模式和教学方法。
参考文献
[1]苏丽芬,夏茹,袁孝友,李村,周艺峰.新能源材料导论——课程教学体会与探索[J].广东化工,2015,12:228.
[2]李品将,法文君.《新能源材料与技术》课程教学实践与探索[J].能源与环境,2011,3:36-37.
[3]刘忠,邹淑云.专业选修课《新能源发电技术》的教学研究与实践[J].科技情报开发与经济,2010,20:185-186.
备课人:周志
20.2 开发新能源
教学目标 :
知识与技能 :
(1)知道太阳能巨大、清洁、使用方便的优点,了解目前利用太阳能的途径和方法。
(2)知道核能的优点和利用核能可能带来的问题。
(3)知道水能、海洋能、风能、氢能等的特点。
过程与方法:
(4)经历对太阳能开发利用的交流讨论过程,感悟讨论交流是一种获取知识的重要途径和方法。
情感态度与价值观
(5)知道开发太阳能的价值。
(6)知道开发核能的意义,认识开发利用核能是一把双刃剑,对核能的开发利用要树立正确的态度。
教学重点:知道太阳能、核能的特点及开发方法。教学难点:认识原子的链式反应。教学准备:多媒体课件。
新课教学:
1.太阳能——永恒的动力之源
学生阅读教材P74-75,思考以下问题:
1)为什么说太阳能是永恒的动力之源?
2)吸收与利用太阳能的主要途径是哪四种?
3)怎样直接利用太阳能?
学生阅读,展示,师生共同归纳:太阳能的特点:
1)太阳能“巨大”:太阳向空间辐射的能量,总功率达3.8×1023kW,到达地面的太阳能达8.1×1013kW 比全世界的发电总量高出5×104倍。
2)太阳能“清洁”:直接利用太阳能不会产生废渣、废气而污染环境。
3)太阳能“持久”:太阳还能发光、发热几十亿年,真是取之不尽,用之不竭。学生展示直接利用太阳能有三种方式:
太阳能——内能:太阳能热水器、用凸透镜会聚阳光以取火;用凹面镜会聚阳光以烧饭,如太阳灶;晾晒衣服、谷物等。
太阳能——电能:光伏电站、计算器上的光电池将光能转换成电能供计算器使用;航天器上的电池板将太阳能转换成电能供仪器、宇航员使用等。
太阳能——化学能:太阳能制氢、露天照相时,太阳光使照相底片感光。
2、核能——造福人类的“神火”
学生阅读教材P76-78,思考以下问题: 1)什么是核裂变与核聚变? 2)什么是链式反应?
3)利用核能有怎样的优点会带来怎样的问题? 4)核电站的工作原理是什么?
学生交流,教师利用多媒体课件展示:介绍链式反应;核裂变;核电站;核聚变。
多媒体课件展示:核电站的工作原理
在核反应堆里的核燃料裂变释放的核能转化为反应堆的内能,使反应堆温度升高,利用不锈钢管子里的循环水把热引导出来,使蒸汽发生器里的水受热变成蒸汽,黄麓镇中心学校2014~2015学年第一学期九年级物理教学设计
备课人:周志
推动蜗轮机旋转,带动发电机发电;从蜗轮机出来的蒸汽,通过凝汽室到冷却塔凝结成水,再回到蒸汽室里吸热变成蒸汽。在建造核电站时为避免可能带来的安全问题,都采用了有效的防护措施,它对环境的污染完全可以做到比火力发电站少得多,但在历史上也发生过几次事故,主要是放射性的物质泄漏。
二、小结:通过本节课的学习,大家对太阳能与核能有了怎样的新认识?
三、布置作业:自我评价与作业P80第2,3题及基础训练。
板书设计:
20.2
开发新能源
(一)太阳能:
1.利用方式:转变为电和转变为热
2.特点:(1)能量巨大(2)清洁(3)分散
(二)核能:
1.获得核能的两种方法:原子核裂变:链式发应
2.特点:(1)能量密集,运输量小(2)地区适应性强(3)清洁、安全
词汇教学的反思
词汇教学是初中英语教学之本,要遵循语言教学原则,采用不同的教学方法,使学生对词汇学习达到事倍功半的效果,实现学以致用的目的。英语教学离不开词汇教学。词汇是语言的建筑材料,没有词汇就没有语言。中学生不掌握大量的词汇,就不能进行语言交际活动。因而,词汇教学的核心任务是:帮助学生掌握尽可能多的词汇。这是教师发挥创造性的一个重要领域。
初中英语词汇教学的问题由于词汇教学在中学英语教学过程中的作用未得到完全地重视,目前还存在以下四个方面的问题。孤立教学单词。英语词汇不是孤立的,一方面与语音、语法、句型、课文结合;另一方面在听说读写中体现。综合教学法应在词汇教学中充分起作用。然而,不少教师却长期坚持一成不变的教学模式:先拼读词的发音,然而解释词的构成和语法范畴,罗列词义和用法,最后造句练习。这种教法,让教师的讲解占用过多的时间,使词汇教学变成了词典搬家。实践证明,孤立的授词法容易使学生烦燥疲劳,无法在听说读写中消化和吸收生词。不全面揭示词义。词汇意义除了概念意义(词典中词条所收录的意义)之外,还有关联意义(可以看成是词的用法范畴),其包括内涵意义、语体意义、感情意义和搭配意义。一般来说,首先要讲授词的概念意义,然后补充非概念意义,并揭示词与词之间的联系(同义关系、一词多义关系、上下义关系、反义关系等),目的使学生较为深入地理解词义。但在教学中,教师普遍只讲词的概念意义,不解释其它意义,忽视词与词之间的内在关系,导致学生不能全面理解单词和准确地运用单词。缺少记忆环节。记忆是智慧之母。学英语若记不住大量的单词,学好英语是不可能的。要想记忆大量的词汇,除了努力与勤奋外,最关键的是讲究记忆的方法和技巧。然而在教学中,有些教师没有指导学生掌握有效记忆词汇的方法和技巧,学生记单词耗时多,效果差,难以形成词汇的积累,影响了听说读写能力的形成,造成交际失败。脱离文化背景。语言与文化不可分离。离开了一个民族的文化,要准确地掌握和运用该民族的语言是不可能的。但在课堂上,教师往往对英语词汇的文化意义导入不足,学生对英美国家文化了解甚少, 导致学生对学习内容一知半解,领会不深,运用过程生搬硬套,出现纰漏。
新能源材料及其应用是为适应新能源材料技术产业的发展而开设的一门专业性课程。本课程主要涉及锂离子电池材料、太阳能电池材料、储能材料、燃料电池材料、其他节能材料等新能源材料技术及其应用的相关理论知识, 并融新知识、新理论和新技术于一体, 是新能源材料领域综合和前沿知识的论述, 能为学生专业素养的形成提供一个有利、有效的平台。本文结合笔者讲授新能源材料及其应用课程体会, 在教材内容选取、教学方法及考核制度上进行了一些思考和实践, 以期提高该课程的教学质量和教学效果。
一课程的教材内容选取
新能源材料及其应用作为一门专业课程, 其内容涵盖面广、需随时关注学科前沿动态、授课时间少 (54学时) 等特点决定了该课程的教学内容不仅要具有系统性、————————————————————————科学性和新颖性, 还要注重培养学生的学习兴趣。若专业知识讲深了, 学生很难听懂, 不仅达不到预期效果, 还可能造成学生对专业学习的恐惧;但若泛泛而谈, 学生对专业知识的认识又过于抽象, 印象不深, 专业“启蒙”教育效果不明显, 因而, 该课程教学内容的选择至关重要。这就需要我们在教学内容上选取紧跟学科专业特点、适合学生发展需求以及能开阔学生专业视野的内容, 以激发学生学习专业课程的热情。在教学上打破传统的仅仅是教师讲学的授课模式, 要采取让学生参与其中的开放式教学模式, 以启发学生的科学创新思维。
本课程侧重讲解当前新能源材料的研究热点, 并结合笔者的研究项目和成果进行授课;根据新能源材料的最新科研动态、应用状况、本专业教师和本人的研究特长以及学生将来的就业需要等方面对教学内容进行选取。同时为保证课程的系统性、科学性和先进性, 通过查阅大量相关文献和教材, 并在该课程授课的实践基础上, 形成了该课程组织体系 (如下图所示) 。
二课程的教学方法改进
课程教学效果的好与不好, 得看学生学得好不好。学生的兴趣能不能最大程度地调动、能不能积极主动地动手动脑、课后能不能主动学习和探索, 这是评判一门课程教学效果的标准。在教学内容确定后, 如何使其在授课过程中能被学生接受, 很大程度上取决于合理的教学方法, 采用适宜的教学方法是完成教学任务、提高教学质量的关键环节, 在教学中要把握以学生为主体的教学思想, 结合其身心发展的现状, 培养其独立思维能力与创新能力。笔者根据本人进行该课程教学的经验, 体会到新能源材料及其应用课程的教学方法可做以下几个方面改进:
1. 现代化的教学手段
多媒体系统教学现已成为各高校主要的教学手段, 其有许多优势, 如在课件中通过新能源材料的视频资料 (锂离子电池和太阳能电池的应用、温差电池、节能LED及核能的开发等) 、动画等引入学习项目, 通过图片资源理解教学重点难点 (例如, 在讲授太阳能光伏发电原理时, 很难单纯用语言文字讲清楚的内容, 可采用多媒体课件的形式生动形象地展示从电子空穴的形成到太阳能电池电压建立的全过程) , 便于学生理解和掌握, 极大地激发了学生的学习兴趣。同时使教学更具有直观性和互动性, 可以大大提高单位时间内学生掌握知识的内容。
2. 讨论式和研究式的教学
我们采取了课堂讲授、讨论及研究相结合的教学方法, 通过讨论启发学生的思维, 使整个课堂教学形成教师与学生的互动。讨论的题目可以是课堂讲授的内容, 也可以是需要补充的知识。同时, 在讨论式教学过程中, 应鼓励学生的怀疑精神, 使其敢于突破传统, 提出独到见解, 允许错误和失败, 并重视在错误中积累的宝贵经验, 坚持正面激励学生, 维持他们对该课程的学习热情和自信心, 造就宽松和谐的课堂教学氛围。研究式教学通过教给学生学习和研究方法, 培养学生严谨的科学态度和科研能力。笔者在进行新能源材料及其应用课程的教学中, 依据目前国内外在新能源材料领域的研究热点, 设计一些研究性课题, 布置学生课后查阅相关参考文献资料, 结合课程的学习, 开展前沿课题的科学研究。
笔者指导学生开展了以下工作: (1) 热电氧化物Ca3Co2O6及Ca3Co4O9制备与表征; (2) Zn3V2O8荧光粉的合成及其光学性能研究; (3) Zn O纳米棒薄膜的水热法制备及其性能研究。学生通过亲身参与, 掌握多种材料制备方法以及现代分析测试技术 (如XRD、SEM等) 。
另外, 针对所研究问题要求学生以PPT形式完成课题报告进行讨论, 提前两周布置要查阅的题目, 将查阅到的资料制作PPT, 两周后以作业的形式交上, 教师将对其内容进行查阅, 一周后安排学生上台报告, 其他学生可以提问辩论, 教师直接答疑和就关键和难点问题进行详细讲授。每次安排几位学生, 直到课时结束, 让整个授课过程学生都能轮讲1~2次。这一举措可使学生很好地掌握新能源材料等知识内容, 对研究现状及发展趋势能有较多的了解。通过这种方式, 把传授知识与文献检索能力、思考能力和写课题报告等能力的培养结合了起来。
3. 让科研成果渗入课堂教学中
更多地引用本单位的科研新成果来激发学生对专业知识的学习兴趣, 变被动接受为主动学习, 并在教学过程中结合科研活动。例如, 在讲述固相法合成及性能测试一节中, 介绍了笔者发表的文章, 水热合成法引入了笔者最新的研究成果Zn3 (OH) 2V2O7·2H2O的制备中。各类材料的讲授都紧扣学科前沿, 同时还补充了近期的研究热点——纳米材料的性能、制备及应用。这些教学内容的引人, 既激发了学生的学习兴趣, 又扩大了学生的专业视野, 使学生及时快捷地了解本学科的前沿问题及发展方向, 同时也在一定程度上培养了学生的创新能力。
三考核方式的革新
新能源材料及其应用课程内容涉及面很广泛, 如何通过54个学时的学习来评价学习效果, 反映学生的学习态度和学习能力, 传统的闭卷考试已经不能衡量学生掌握知识的能力, 成绩的高低不一定和学生的实践创新能力、分析解决问题的能力成正比, 因此本课程建立了多样化的考核方式。
一是平时成绩, 主要包括提问、发言以及作业等。二是小论文和制作PPT。每章内容结束以后要求学生就自己感兴趣的某一部分教学内容, 对某种领域国内外研究现状、某种合成方法或者某种具体无机材料进行查阅文献、撰写小论文及制作成PPT上台发表, 从而提高学生文献查阅、分析问题、解决问题以及表达的能力, 为以后的毕业设计和科研工作打下扎实的基础。
四结束语
本文针对我校材料科学与工程专业的新能源材料及其应用课程的教材内容选取和教学方法改革进行了积极的探索, 对课程的教学方法提出了课堂讲授与讨论式及研究式教学相结合、引入现代化教学手段、让科研成果渗入课堂教学中以及考核方式的改进, 取得了较好的教学效果。
摘要:为了使新能源材料教学适应21世纪科学技术发展的需要, 本文结合教学实践和经验, 对新能源材料及其应用课程教材内容的选取、教学手段的改进以及考核制度的完善等方面进行一些改革探索与实践。突出课程的特色化、针对性及实用性, 以期教学能紧跟学科发展方向、激发学生学习兴趣、提高课堂教学质量、培养学生的创新能力。
关键词:新能源材料,教材内容,教学方法和探索
参考文献
[1]艾德生、高喆编著.新能源材料——基础与应用[M].北京:化学工业出版社, 2010
[2]李品将、法文君.《新能源材料与技术》课程教学实践与探索[J].能源与环境, 2011 (3) :36~37
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