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摘 要：为提高学生的创新精神与实践能力，需建设一批高水平课程，课程质量决定了人才培养质量。在中国矿业大学课程建设与教学改革的驱动下，我校建筑环境与能源应用工程系尝试开展《新能源应用技术》全英文教学， 旨在培养学生的国际视野，提升学生的综合素质与创新能力。本文分别从课程特点、课程体系与内容设置、课程讲授方法、课程参考资料、课程考核与成绩评定等方面详细介绍了我校所开展的《新能源利用技术》全英文课程建设方案。通过进行全英文课程首次尝试，教学效果反响较好，极大激发了学生的学习兴趣与学习热情，积极拓宽了学生的国际视野与学术认识，有效培养了学生的综合素质与独立思考能力。
关键词：课程建设；人才培养；国际视野；新能源技术
本文引用格式： 刘展，孟蕾 . 以创新型人才培养为目标的《新能源利用技术》全英文课程构建 [J]. 教育现代化 ,2021,8(36):127-131.
English Course Construction on New Energy Application Technology Aiming at Training Innovative Talents
LIU Zhan1，MenG Lei2(1.School of Mechanics and Civil engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou Jiangsu; 2.International College, China University of Mining and Technology, Xuzhou Jiangsu)
Abstract: In order to improve students’ innovative spirit and practical ability, it is necessary to construct a batch of high- level courses. The quality of courses determines the quality of talent cultivation. Driven by the curriculum construction and teaching reform in China University of Mining and Technology (CUMT), the Department of Building Environment and Energy Application Engineering of CUMT tries to open the English course “New Energy Application Technology”, aiming at cultivating students’ international vision and improving their comprehensive quality and innovation ability. In the present paper, the English curriculum construction plan of new energy utilization technology is introduced from the following aspects, i.e., the curriculum characteristics, curriculum system and content setting, teaching methods, curriculum reference materials, curriculum assessment and performance evaluation. The teaching effect was well received through the first attempt of all-English course, which greatly improved stimulated students’ interest and enthusiasm in learning, actively broadened students’ international vision and academic horizon, and effectively cultivated students’ comprehensive quality and independent thinking ability.
Keywords: curriculum construction；personnel training；international vision；new energy technology
一 引言
为贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，落实新时代全国高等学校本科教育工作会议要求，教育部指出：必须深化教育教学改革，必须把教学改革成果落实到课程建设上。为提高学生的创新精神与实践能力，需要建设一批高水平的课程。2019 年 10 月 8 日，教育部 6 号文件 [1] 指出：要激励学生刻苦学习，全面提高课程建设质量。
2019 年 10 月 30 日，教育部 8 号文件 [2] 指出：坚持落实立德树人根本任务，建设适应新时代要求的一流本科课程，形成中国特色、世界水平的一流本科课程体系，构建更高水平人才培养体系。总体目标包括：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。在突出创新性这一基本原则方面：教学内容体现前沿性与时代性，及时将学术研究、科技发展前沿成果引入课程。教学方法体现先进性与互动性，大力推进现代信息技术与教学深度融合，积极引导学生进行探究式与个性化学习。
为适应高等教育发展的新要求，贯彻教育部建筑环境与能源应用工程专业 ( 简称建环专业 ) 教学指导委员会本科教育培养目标和培养方案的指导性意见，中国矿业大学依据“厚基础、宽口径、高素质、强能力”原则，对建环专业课程体系和教学内容优化整合，科学设计课程教学体系，不断修订和完善专业培养计划。旨在培养德智体美全面发展，厚基础、强能力、高素质的具有历史使命感、社会责任心和国际视野，富有创新精神和实践能力，具备从事本专业技术工作所需的基础理论知识及专业技术能力， 在设计研究、工程建设、设备制造、运营等企事业单位从事与暖通空调专业相关的技术或管理岗位工作的复合型工程技术应用人才。
为培养学生的国际视野，我校建环系特开设《新能源利用技术》全英文课程 [3-4]。本课程作为建筑环境与能源应用工程专业的一门专业选修课，其在学生修完大学物理、高等数学、工程经济学、流体力学、工程热力学、传热学等基础课程以及制冷与低温原理、机械设计、材料力学、结构力学等专业课之后才开设。新能源是作为解决未来能源供给的主要途径，本课程主要阐述太阳能、地热能、风能、潮汐能、核能、生物质能、氢能等可再生能源的发展现状、发展趋势以及最新进展。通过本课程的学习帮助学生了解和掌握新能源的分类、工作原理及技术特点， 培养学生使用新能源、重视新能源应用的良好意识， 将该课程与已学过的课程有机结合起来，在拓宽学生专业视野的同时，强化学生辩证的认识与利用新能源技术。
二 课程特点
为提高国际化办学水平，提升学生国际视野， 我校建环专业结合自身学科需要以及学生综合能力培养，对课程体系和教学内容优化整合，科学设计课程教学体系，不断修订和完善专业培养计划，陆续开设了《建筑环境学》与《新能源利用技术》两门全英语课程。《建筑环境学》作为建环专业的专业基础课，在各高校已开设了近 20 年。它系统综合、内容丰富，涵盖了涉及建筑外环境、室内热舒适环境、室内外干扰、建筑光环境、建筑声环境、室内空气品质等各方面内容，是建环专业的一门专业主干课， 经过长时间的改革完善，这门课程建设已相对成熟。
不同于《建筑环境学》，《新能源利用技术》这门课程属于专业选修课，而且这门课并不是在所有开设建环专业的高等院校中均讲授的。我系之所以开设这门课，一方面是结合我校能源矿业资源特色，让学生了解到与我国煤炭、石油等主要资源相匹配的其他新能源技术；另一方面是结合所学专业知识， 提高学生的学习兴趣，拓宽学生的学术视野，为今后学生读研深造以及开展节能工程设计提供必要的技术支持。
这门课有如下特点：①课程内容比较宽， 涉及到的能源形势种类较多；②课程章节相对独立， 各能源形式之间没有直接的或必要的联系；③属于专业体系的外延，不适合讲授太深，需与所学基础课程与专业课程有机结合；④各部分内容更新较快， 需及时了解不同能源形式最新研究现状并结合最新研究素材为学生讲授。
因此，开设新能源应用技术全英文课程就需要解决好以下问题：①结合本专业所学课程，选取合适的教学素材，制定合理的课程大纲，让学生能够学有所获、学有所成、学有所感；
②在教学过程中，以教师讲授、学生课堂讨论、课程汇报等为主要形式，积极有效地调动学生的参与度，发挥学生学习的主动性；
③以讲授最新的新能源技术进展为主，同时着重培养炼学生查阅最新文献、整理文献、分析问题、科学论证以及自我展示的综合能力。
三 课程体系与内容设置
根据我校建环专业设置要求，《新能源应用技术》全英文课程旨在让学生掌握有关专业名词，了解本专业方向的拓展领域以及部分节能技术的研究现状。因此，在对大三学生开设全英文课程时，课程内容需尽可能通俗易懂，讲述过程中要理清楚与本专业间的相互联系。
例如，某新能源技术在应用过程中会应用到建环专业所学的那些基本原理？某新能源技术在工程应用中是如何与建环专业相结合的？我校建环系所开设的《新能源应用技术》课程内容设置如下表所示。
上述课程内容，是按照一学期 32 学时、2 个学分的授课教案进行准备整理的。其中，绪论以及其他能源形式两部分可各分配 2 个学时，7 种不同的新能源形式各占 4 个学时。当然，教师也可根据教学周期适当调整授课内容。本课程将给予授课教师一定自主性，在保证讲授基础内容的前提下，可根据个人特长对其他授课内容进行适当取舍。
例如，为了减少学生整体课时量，将本门课程讲授时长压缩到 24 学时的时候，教师可以有针对性地从 7 种不同
的新能源形式中选择 5 种当下研究较热的新能源技术为学生进行讲授。当然也可以把最后的其他能源形式省去，多介绍目前主流的新能源应用形式。
（一） 课程讲授方法
本课程主要面向建筑环境与能源应用工程专业学生介绍当前主要新能源形式的特点、发展现状、应用趋势以及最新进展。课堂教学中，一方面要注重基础内容的讲授；另一方面有意识地启发学生独立思考，培养学生独立发现问题的能力。例如，对于太阳能这一新能源形式，在讲授完太阳能特点、分布情况以及当前应用现状之后，可以着重介绍太阳能新技术的应用。这部分内容中，除了我们熟悉的太阳能热水、太阳能光伏、太阳能供热等方式外， 还有太阳能蓄热发电、太阳能制冷、太阳能与其他能源形式的耦合等不同应用形式。
对于不同的能源应用技术，除了讲授其基本组成、系统原理以及运行过程以外，还需要与实际工程案例相结合，讲授学生所不了解的而在实际工程中又很重要的问题， 激发学生的学习兴趣。例如，很多学生都已知道太阳能热水器是很好的居家必备选择，在使用过程中可以充分利用太阳能，节能环保无污染，那么太阳能热水器在使用过程中有没有什么弊端或者缺点呢？ 在夏季太阳光比较充足的时候，热水器中热水已经接近沸点了，此时如何合理控制水温与热水量？在阴雨天气时，如何保证家用热水的供应？冬天，如何合理设计使得太阳能在满足生活洗浴热水的同时， 还能满足采暖的需求，实现太阳能与地板辐射采暖的有效结合？太阳能蓄热器的储水箱怎么设计，多大尺寸的水箱能满足用户的热水需求？基于上述类似问题，可很好地激发学生的学习兴趣、培养学生独立思考的能力。
本课程采用教师集中讲授、课堂分散研讨以及学生集中汇报的教学方法。对于介绍性的内容，包括能源分类、能源政策、发展趋势、研究现状、新能源应用形式、运行原理等内容，可在课堂上集中讲授，学生只需识记与了解即可；对于部分计算， 可通过课下作业来完成；而对于新能源技术应用的优缺点评价、运行过程中的实际问题以及优化改进方式等内容，需通过教师引领，在课堂上把问题抛给学生，让学生进行分组讨论，然后各自发表小组意见与看法。课堂分散研讨主要激发学生的思考分析能力、团队协作能力以及自我展示能力。
对于特定问题，不设正确答案，主要考察学生的理解认识程度以及逻辑整合能力。另外，为体现以学生为本的教学思想，本课程除了设置教师讲授与课堂研讨外，还设置了不同新能源利用方面的课程科技报告这一环节。对于 32 学时的课程设置，拟设置 14 学时的学生全英文汇报。也就是，对于每种新能源技术除了集中讲授与课堂研讨之外，学生还需要进行一次科技汇报。在课堂上，教师讲授的内容往往比较多，每次课结束前，基本上会给学生留 20 分钟的课堂研讨。
由于每种新能源技术在发展应用过程中会遇到很多的实际问题与发展瓶颈，所以在 20 分钟的研讨时间内，学生只能挑选相对熟悉的问题进行讨论并在下课之前给出小组看法与思考。那么，对于其余的问题，教师可给学生一些启示，让学生带回去作为课下作业继续小组讨论。每组成员需选择一个合适的话题，进行深入的文献调研、科学论证， 并提出自己小组的立论与观点，指出该项技术的应用前景与发展趋势。
例如，针对地热资源利用，很多学生会联想到与我们建环专业最相关的地源热泵空调系统。对于这部分内容，由于学生已经学完制冷技术这门课，此时作为教师就不能让学生再进行简单的热泵形式分类、热泵空调系统组成以及运行特点等内容的简单整理与综述。此时，教师需引领学生，让他们去查取国内外相关工程案例的实际运行参数，基于相关参数分析该技术的优缺点，并提出合理的改进措施；让学生去查取国内外最新文献， 让学生了解地埋管换热器的设计方法，梳理螺旋管换热器中两相流动换热公式，为今后开展这方面的研究打下良好基础；也可以让学生对地源热泵的运行过程进行经济性评价与全寿命周期评估，结合不同工程案例，分析其运行能耗与节能管理。当然对于其他不同新能源形式，授课教师需结合自己的研究专长与个人经验有效组织学生开展课程科技报告。
对于课堂研讨以及科技报告，拟采取分组汇报的形式。根据学生数量，每小组 4-6 人不等。每个小组组员均有在课堂进行英文汇报的机会。这样一方面能更好地提升个人综合素质以及英语口语水平； 另一方面也能够反映出小组的凝聚力以及团队协作精神。对于每个新能源技术的科技报告，在时间上进行总体控制。例如，某一级共 50 个学生，如果按每小组 5 人进行分配的话，共分为 10 组，那么两学时的课堂上，每个小组的汇报以及问答时间共 10 分
钟。对于每个小组可以准备 6 分钟汇报 +4 分钟问答或者 7 分钟汇报 +3 分钟问答。当然为了鼓励学生积极参与，对于主动汇报的同学以及主动提问的学生进行适当加分。
例如，当某组同学选择离岸风能发电进行汇报时，如果汇报的总体效果一般，那么该小组所获得的成绩在 70~79 分之间，对于报告者可适当加 3~5 分；而对于提问者也可以适当加 3~5 分。在回答提问者问题时，全体组员均可回答，对于非汇报者如果能够较好的回答提问者的问题，也可以适当加 2~3 分。总之，就是以学生为主，鼓励学生自我表达、发表自己的看法，允许学生就某一特定问题进行研讨争论。当学生选题较好，能够引起大家共鸣与探讨的时候，汇报时长以及所提问题均可适当增加；当学生选题较为普遍，没有太多问题探讨的时候，也可适当压缩汇报时间与提问时间，实行时间总量上控制。
（二） 课程参考资料
本课程名为《新能源应用技术》，讲授内容应为当下研究与应用较新、较热门的内容，因此本课程不设置固定教材，鼓励学生多查阅最新文献、科技新闻报道以及行业规划等资料。当然，为了便于学生对某项技术进行深入的理解与认识，授课过程中也会给学生推荐相应的参考书。比如，在绪论部分，主要为学生推荐的教材有：新能源技术（第 2 版）（侯雪等著，2019）[5]、新能源技术（黄素逸等著，2019）[6] 等。
在该部分，还需要给学生查找近几年的国家能源政策以及相应的条文法规（包括新能源与可再生能源法律与政策研究 [7]），让学生了解国家的能源结构新动向；在太阳能章节，为学生推荐的参考书籍包括： 地热能 ( 第二版 )（William e. Glassley 著）[8]、地热能利用技术 [9] 等；在太阳能利用中，为学生推荐的参考书籍包括：太阳能光伏应用 : 原理·设计·施工 [10]、太阳能光伏发电系统设计施工与应用（第 2 版）[11]、太阳能热利用（布莱恩·诺顿著，铙政华等译）[12] 等。对于其他新能源技术也有相关的推荐资料。随着时间的延续，部分参考资料也会过时，因此在每次开设本课程之前，授课教师需根据课程需要进行适时更新参考资料。
由于本课程旨在向学生介绍当前的新技术及其应用现状，所以学生在学习本门课程的第一手资料仍主要来自与国际期刊、会议论文以及科技报导。这些资料主要包括各能源类外文期刊（包括 Energy、Applied Energy、Solar Energy、Renewable Energy、Wind Energy 、 Energy Conversion and Management 、International Journal of Hydrogen Energy 、 Energy Policy、Geothermal Energy、Biomass & Bioenergy、Energy Strategy Reviews、Annals of Nuclear Energy、Energy & Environmental Science 、 Energy Science & Engineering 、 Journal of the Energy Institute 、Energy for Sustainable Development 、 Renewable & Sustainable Energy Reviews 、 Solar Energy Materials and Solar Cells 等国际期刊）、国际的新能源协会、太阳能协会、地热能协会、水利能协会、核能协会、氢能协会等国际组织的行业规范、最新研究进展以及未来发展规划等。
（三） 课程考核与成绩评定
本课程采用课程作业、课堂研讨、课程汇报与论文翻译相结合的考核方式。授课教师可根据课程进度安排课外作业以及课程研讨等过程考核。课程作业主要是在授课过程中完成，包括部分计算、案例分析以及前沿技术调研报告。课程研讨是在讲授不同新能源技术的过程中，在学生独立思考与分组讨论时，对每个小组的整体表现进行打分。课程汇报则是在讲授完每种新能源技术后，给学生布置相关的课题，学生通过查阅相关文献，并进行小组讨论， 最后形成口头报告，每组选取代表进行全英文的科技报告。当课程结束后，所有学生均需完成论文翻译。学生可以选择将发表在外文期刊上的英文论文翻译为中文，也可以选择把中文论文翻译成英文，但论文内容必须为所讲授的新能源形式中的一种，并且翻译字数不少于 5000 字。
学生最终的成绩评定主要是由上述四部分组成， 其中课外作业、课堂研讨、科技汇报与论文翻译所占课程最终成绩的比例分别为 20%、10%、40% 和30%。通过该课程考核，最大限度地发挥学生的主观能动性与课堂参与度，让学生意识到课程教学的每个环节都有考核。学生为了获得自己满意的分数， 除了完成课程作业、课堂上要积极讨论外，课后还要查文献、整理文献，选择合适的报告题目，展开有效的讨论分析，形成完善的英文科技报告，进行反复练习与精心准备，同时还要准备需要提问的问题。在课程结束时，学生 60% 的成绩已经在学习过程中获得，而剩余 40% 的分数则要通过自己认真翻译论文获得。
整个课程成绩通过 4 部分有机结合， 最大限度的发挥学生的综合实力，降低了不及格学生的比例。例如，对于基础好、学习认真的学生， 他们可以通过努力整理课程报告提高分数；对于英语口语好的学生，在课程口头报告时他们自信的表达与优雅的举止都是他们的得分点；对于口语不好的学生，可以通过提问或者认真完成最后的论文翻译获得高分。因此，整个过程对学生综合素质与个人能力有着很大的提高，符合当下创新性人才培养的宗旨。
四 结语
为提高学生的综合能力与国际视野，我校建筑环境与能源应用工程系从 2019 年开始开设《新能源应用技术》全英文课程。经过为期一年的课程建设， 现已为 2016 级大三本科生开课一次，课程讲授总体效果十分显著。相比于传统课堂，本课程教学的每个环节均有考核，学生的主动性被激发调动，学生能够更加主动地参与课程研讨、科技汇报与课程提问，整体表现十分活跃。学生的国际化视野与学术认识有了很大的提升，本届学生 (56 人 ) 有 2 人选择出国攻读能源与环境方面的研究生，9 人保送到浙江大学、西安交通大学、中科院理化技术研究所、武汉大学、东南大学、重庆大学、山东大学从事动力工程与新能源技术方面的研究，其他学生中有 20 多人选择考研，部分找工作的同学也立志今后从事新能源技术与建筑、发电相分布式能源相结合的工程设计、施工与管理方面的工作。总的来说，本门课程建设与改革已初见成效，在今后得教学过程中， 仍需最大限度调动学生的积极性，以学生为中心， 注重培养学生发现问题、独立分析思考、自主解决问题以及自我展示的综合素能。
参考文献
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[9]唐志伟 , 王景甫 , 张宏宇 . 地热能利用技术 [M]. 北京 : 化学工业出版社 ,2018-03-01.
[10]靳瑞敏，等编著 . 太阳能光伏应用: 原理·设计·施工 [M]. 北京: 化学工业出版社 ,2017-05-01.
[11]李钟实 . 太阳能光伏发电系统设计施工与应用 ( 第 2 版 )[M]. 北京 : 人民邮电出版社 ,2019-03-01.
[12]铙政华, 刘刚, 廖胜明 译. 太阳能热利用( 布莱恩·诺顿著 )[M]. 北京 : 机械工业出版社 ,2018-02-01.
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