丁玉婕 李龙珠 唐惠东 杨蓉 张涛

摘 要：本文针对现在00后学生对网络依赖性强、上课学习兴趣不大的现象，通过对“纳米材料”这门专业选修课的内容改革，结合本土产业特色，分别以零维、一维、二维、三维为条线系统阐释纳米材料的结构—性能—应用，并引入企业元素，通过“工程师进课堂”和“课堂走进企业”的方式提升学生的学习兴趣，从而提升课堂效率。

关键词：高职高专；专业选修课；纳米材料；教法改革

从2018年开始，00后逐步成为高校的主力军，崇尚个性、思想独立是他们的主要特点［1］。在当下网络信息发达的年代，00后对互联网存在着严重的依赖心理，各种知识在网上唾手可得［23］，尤其是专业选修课不同于专业必修课的系统学习，它更注重于对学生专业兴趣的开发和能力的提升，因此传统的教学方法和手段对他们是不可行的［4］。本文以光伏专业的学生为例，基于专业选修课“纳米材料”，以学生的兴趣为导向，通过不同方式提升学生们的课堂学习效率。

一、00后课堂现状

通过旁听不同教师、不同类型的课程，结合自身教学体验得出如今00后学生的课堂表现的主要现象：

（一）自制力较低

大部分学生对手机依赖性很强，尤其是校园WiFi的全覆盖，使得他们的自控能力受到了很大的挑战。在课堂上，学生们都喜欢选择教室后面以及边角落的位置，以此降低教师对自身的关注。在课堂的中、后阶段，学生们对上课的热情大大下降，多数人开始低头玩手机，这种现象在网课阶段特别明显，课堂上互动性非常差。

（二）自我要求低

部分学生对未来没有规划，尤其是他们对于“专科生”的身份比较自卑，因此对于自身学习要求特别低。作业的同化现象非常明显，缺乏学习的自主性。

（三）自我认可度低

在如今的社会形势下，学生对大专生的身份不看好，大多数将希望寄托于专升本上，对于平时的课程学习不认真。

按照往届“纳米材料”的课堂方案，通过对光伏班级学生四个学时的课堂表现调研分析显示（图1），大部分学生的课堂互动参与度不高：42%的学生表示对内容不感兴趣；39%表示课程挺難的，不知道怎么学这么课；19%的学生表示能够大体理解课程内容。因此针对以上共性问题，教学方式要注重从00后学生的兴趣点出发，将专业知识“通俗化”处理，提升学生对这门课的认可度。

然而对于00后的兴趣点是什么？如何激发他们的上课热情？如何将本课程的知识点融合到兴趣点中？以上是我们在课程改革需要攻克的难点和重点。针对以上问题，笔者将从课程内容和教法两个方面进行改革。

二、课程内容改革

本课程原先一共设置了5个单元内容、32个学时，从纳米材料的基本性能、结构、表征及应用几个方面来阐释纳米材料这门课（见表1），原先的材料虽然较全面地介绍了纳米多种类型以及制备方法，但是大部分学生觉得知识点又杂又多，特别是“纳米材料制备”这章内容对于大多数学生而言，他们缺乏实验室经验，很难去理解材料的制备技术，从而导致上课的效率比较低。

此外，“纳米材料”作为专业选修课不同于专业必修课，它具有一定的自主性，是对专业基础与核心课的进一步拓展，用于巩固理论知识、拓宽专业视野、培养创新性思维和创新能力多种教学功能［56］。原先涉及的陶瓷、金属类材料与光伏专业相关度不是很大，加上总共就32课时，因此就精减了相关内容。

综上所述，为了更有利于学生的掌握，重点强化了纳米材料的结构、特性和应用，结合常州本土重点碳材料产业，详细阐述多维度类型的碳纳米材料（见表2）。修改的后的课程计划，通过将纳米材料的知识融入具体的零维（富勒烯）、一维（碳纳米管）、二维（石墨烯）、三维（炭黑、石墨）材料中，便于学生更系统、更有条理地理解本门课，从而提升学生的学习兴趣。

三、教学改革举措与成效

（一）以碳材料为主线贯穿课程知识点

1.专业课程要与当地产业相结合

2019年，国家“双高”计划中就明确提出，职业院校要与产业链相契合，以提高职业院校的社会服务能力，从而为提高产业竞争力提供强有力的人才支持［7］。常州具有国家级先进碳材料集群，尤其形成了以石墨烯、碳纤维为主导的产业集聚区，集研发—制备—产业化应用于一体。因此可以利用本土碳材料产业优势，结合课程的知识点，真正实现“产教融合”。

2.碳材料有效提升太阳能电池转化效率

富勒烯因其较高的亲电性、高迁移率和小重组能等优势，被作为电子传输或者界面修饰等材料，广泛应用于钙钛矿太阳能电池中［8］；石墨烯具有优异的导电性和电子迁移率，在硅基太阳能电池和钙钛矿太阳能电池中具有较大的应用潜力［9］；碳纳米管因其独特的分子结构和优异的光电特性，将其应用在光伏器件中能够极大改善光伏器件的性能，提高光电转化效率［10］；以石墨［11］、炭黑［12］等为代表的三维碳材料都为碳基钙钛矿太阳能电池的研究与发展提高更多的研究方向［13］。

3.化抽象为具体

针对专业课程知识点散、多、杂的特点，尤其是考虑到学生的基础水平，通过将抽象的纳米材料问题具体化为多维度的碳材料，以碳材料为主线，重点就碳材料的零维（富勒烯）、一维（碳纳米管）、二维（石墨烯）、三维（炭黑、石墨等）分别阐述纳米材料的结构、性能以及应用。

图2 “纳米材料”课程内容架构

（二）企业专家进课堂

1.工程师进课堂

为了提升学生的应用实践能力、综合素质和就业竞争力，让学生们亲身感受企业对专业人才的能力素养需求，我们邀请了天合光能、东方日升、扬州晶澳、隆基等光伏行业龙头企业工程师走进课堂，工程师们从行业的角度给学生们阐述材料发展对光伏电池及其组件的重要性，指出了如今行业发展的卡脖子关键技术，并且根据行业发展趋势分析企业对高技能人才的迫切需求，肯定了高技能人才对国家发展的重要性。此外，工程师也分别通过往届毕业生的成功与失败案例，分享了优秀毕业生的成功经验，指出了如今毕业生存在的问题。

2.课堂走进企业

现如今，线上上课已经成为常态，然后通过调查发现，老师和学生均普遍认为网课效果比较差。如何提高学生上课的专注力，加大学生网课的互动是线上上课最需要解决的问题。因此在上直播课的时候，通过将地点放在企业，为学生直播企业研发中心、测试中心以及生产一线情况，让学生云体验企业真实的工作环境。学生也比较喜欢这种直播上课的新鲜感，通过“弹幕”的方式，参与到课堂讨论。

（三）教学改革成效

本课程以碳材料为主线，通过对纳米碳材料零维、一维、二维、三维详细阐释纳米材料的结构、性能以及应用，再通过企业工程师进课堂以及课堂进企业等方式来提升学生们对课程的兴趣，从而提高学生们的学习效率。通过对比教改前后学生们上课的课堂互动情况可以看出图3，原课程标准“物理制备”与“化学制备”两个部分学生们的参与度都偏低，也证实了删除制备内容的正确性。

教改以后学生们的课堂互动率显著提高，“基本效应”这一章节，因为内容太过理论，所以学生们的兴趣相对不大，然而零维、一维、二维加入了企业“云体验”和工程师的授课，所以学生们的参与度比较高。

图3 教改前后学生们课堂互动情况

结语

基于碳纳米材料类为主线开展专业选修课——“纳米材料”的教法改革，通过“工程师进课堂”“课堂进企业”等策略，真正实现职业教育与产业链相契合。针对专业课内容枯燥、知识点多的特点，要以学生的兴趣为导向，激发学生课堂的参与意识，增强教师与学生间的互动，从而切实提升课堂效率。

参考文献：

［1］赵立琦.当代高职学生心理特点与心理健康教育探讨［J］.作家天地，2021（19）：143144.

［2］曾晨曦，陈静.针对“00后”高职学生特点的教学改革策略研究［J］.现代职业教育，2021（14）：3233.

［3］赵宇侠.“00后”高职学生学习动力提升路径研究［J］.辽宁经济管理干部学院学报，2020（06）：7779.

［4］李玉杰.高职高专专业选修课程教法改革——以专业选修课《语文阅读教学精品案例分析》为例［J］.林区教学，2013（12）：2930.

［5］孙丙华.高等院校专业选修课的教学改革初探［J］.铜陵学院学报，2021，20（02）：113114，129.

［6］熊启中，徐刚，叶新新，等.农业资源与环境专业选修课程教学改革研究［J］.教育教学论坛，2020（22）：192193.

［7］教育部、财政部关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见［J］.中华人民共和国教育部公报，2019（3）：7478.

［8］郑天.阴离子掺杂富勒烯衍生物的合成及其对钙钛矿太阳能电池界面调控研究［D］.西南科技大学，2022.

［9］Das S，Pandey D，Thomas J，et al.The Role of Graphene and Other 2D Materials in Solar Photovoltaics.Advanced Materials，2019，31（1）：18027221802756.

［10］侯业智.聚合物/碳纳米管复合材料的制备及其光伏性能的研究［D］.武汉工程大学，2017.

［11］Yang L，Yang P，Wang J，et al.Lowtemperature preparation of crystallized graphite nanofibers for high performance perovskite solar cells［J］.Solar Energy，2019，193：205211.

［12］Murakami T N，Ito S，Wang Q，et al.Highly Efficient dyesensitized solar cells based on carbon black counter electrodes［J］.Journal of the Electrochemical Society，2006，153（12）：22552261.

［13］李质奇.碳纳米材料及其光伏应用研究［D］.吉林大学，2020.

课题资助：常州工程职业技术学院院级教育教学改革研究课题（21JY020）；常州市人才托举工程

作者简介：丁玉婕（1990— ），女，江苏南通人，博士，讲师，研究方向：材料學。