互聯網+和專業實驗相結合的教學模式的探究

董玉娟 姚傳剛 王闖 王雪嬌

摘? 要：在新形勢下，以創新科研目標為導向，利用互聯網+和專業實驗相結合的多元化教學模式實現高校人才的知識獲取能力和創新能力的培養目標。如《動力電池的原理與應用》以多元網絡教學、網絡模擬和現場操作相結合的方式和創新項目的研究任務激發本科學生在新能源儲能方面的課程興趣，增強學生自主專業探究學習和科研創新能力的培養。實現知識共享到知識創造的轉變，這將是專業學科教育助力創新就業，提升應用型人才培養的一次有效的探索。

關鍵詞：互聯網 專業實驗 科研創新 教學模式

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（c）-0195-03

Research on the Teaching Mode of Combination of Internet+ and Professional Experiment

DONG Yujuan? YAO Chuangang? WANG Chuang? WANG Xuejiao

（Bohai University， Jinzhou， Liaoning Province， 121013 China）

Abstract：Under the new situation， we should take the goal of innovation and research as the guidance， and use the diversified teaching mode combining Internet + and professional experiments to achieve the goal of training the knowledge acquisition ability and innovation ability of university talents. For example， the principle and application of power battery stimulates undergraduate students' interest in new energy storage course by combining multiple network teaching， network simulation and field operation， and research tasks of innovation projects， so as to enhance students' independent professional inquiry learning and scientific research innovation ability. To realize the transformation from knowledge sharing to knowledge creation will be an effective exploration for professional discipline education to help innovation and employment and improve the cultivation of applied talents.

Key Words： Internet; Professional experiment; Scientific research innovation; Teaching model

《動力電池的原理與應用》作為新能源專業的一門專業選修課，旨在深化能源理論的基礎上，加強學生在儲能方面的實踐和創新能力，提高學生在能源相關領域的科研水平、就業率和就業質量。

動力電池作為能源電池的總稱，應用廣泛。此學科是集無機化學、有機化學、電化學、晶體結構化學、物理化學和分析化學于一體的交叉學科。內容較多，主要有介紹各種動力電池的發展、研究進展、工作原理以及電極材料的制備、電極片的制備、電池的組裝、電化學性能檢測，而且還包含電解液、隔膜、粘結劑等。傳統的授課方式多采用“滿堂灌”的方式，課堂上是教材、課件、作業練習。學生是被迫參與，自主意識差，課堂參與度低。隨著科技的進步和學科的發展，學科建設各學校都提上了改革的日程，張巖博士提出“互聯網+教育”理念影響教育資源、教育機構、學習模式和教學模式的改變[1]。洛陽理工學院的陳建老師提倡增加課程作業和小論文討論的方式來加強學生自主學習能力[2]。學生自主能力增加的同時，學習方式方法也更加靈活智能，知識的學習不再局限于課堂、作業和論文。互聯網這個重要的傳輸工具也進入了現代教學中，南昌航空大學的李喜寶老師提出了互聯網+結合翻轉課堂教學模式，通過錄制教學短視頻、課堂討論及微信推送信息的方式增強學生自主學習的能力[3-4]。互聯網輔助教學實現了隨時隨地的教學，但對專業必修課缺乏深度研究，培養出的學生不能迅速地對接于未來的工作要求和科研任務。

為了提高大學生輸出人才的質量，國家正在逐步加強大學生創新創業能力的培養，全國各校也積極響應國家政策，積極增設提高大學生實踐能力和創新創業能力相關的課程[5]，周期基本是一年至一年半的時間。項目施行期間，學校幾乎不統一安排專門理論知識的系統學習，指導老師只針對性地進行簡單的專業指導，學生對相關研究內容的理論知識匱乏，部分學生的創新項目是在指導老師逐步的指導下機械完成的。為了實現“十三五”期間的“雙創”戰略協同發展高校綜合培養目標[6]，專業課程搭載創新就業助力學科的深度培養就顯得必不可少。

2020年新冠肺炎病毒大爆發，全國上下人民為了共同抵制疫情，全部居家等待。3月后國內疫情減緩，為了響應國家復工復產的號召，騰訊、釘釘等網絡平臺提供了網絡教學資源，中小學和高校依托網絡平臺陸陸續續進行線上教學。在網絡上進行教學，可以實現教師學生在網絡上的面對面。學生居家就能上課、獲取知識并且完成學習任務，體現了教學方式的靈活性，不限時間、不限地點。雖然網絡授課，教師對學生的教學過程管理缺乏監督，但不失是一種有效的教學方式，雖然現場面授的方式在傳授知識方面是最有效的方式，但在今年的疫情面前也失去功效，暫時退出教學舞臺。特殊時期的教學任務和教學目標對原始教學方式、教學模式提出了更高的要求，原始的教學模式也面臨著新的挑戰。

互聯網+結合原始教學模式，必將成為未來教學模式的新探索。怎么實現兩者的完美結合還需要更多教學工作者的摸索和實踐。在網絡授課盛行時期，專業實驗以及課內實驗由于缺乏實踐操作的條件不能不被暫時擱置，怎么實現互聯網+和專業實驗的完美結合，將是一個新的探索。

1? 教學內容

專業實驗和創新實驗需要實踐的驗證，脫離實踐在很大程度上降低了實驗的功效，沒有實地操作、實地感受，對理論的理解和對知識的延伸缺乏思考的出口，實踐模擬雖不及實地操作，但也可以充分結合理論知識又可以模擬實踐操作，為現場實踐操作奠定基礎。

整個教學內容包括：準備工作、網絡及現場教學過程、網絡實踐模擬、實踐動手操作。

1.1 科研目標為導向的，互聯網+和實驗輔助教學模式的課程構建

1.1.1 教師準備工作

課程開設之前，至少有兩位專任教師和精通互聯網的教師組成教學團隊，制訂理論教學內容、線上線下教學方式、科研計劃和科研目標、教學內容按時推送的方式方法以及本課程對學生的考核方式。完善教學課件、課堂和課后作業以及學生可能的科學研究方向，提前錄制主要教學內容的視頻、實驗操作演示視頻、實踐模擬程序。以上內容均需要經過相關專業專家的鑒定和認可。互聯網負責教師完成課程內容的推送、實驗模擬程序的研發、系統維護，課程進行中程序的調整和改進。

1.1.2 學生準備工作

理論課開設兩周之后或主要的課程內容基本了解熟悉后，根據本課程相關的科研內容和可能的研究方向，學生之間相互討論、依據感興趣的相同話題自行組建創新科研團隊，如果選擇課題在專任教師準備題目的范圍之外，專任教師可根據學生的想法進行調整，適當的時候可以邀請相關專家教師進行指導。

1.2 科研目標為導向的，互聯網+和實驗輔助教學模式的課程實施

1.2.1 理論教學

準備工作均已齊備，專任教師首先傳授本課程相關內容的研究進展（可以以講座的形式），通過線上和線下相結合的教學模式重點講授本課程的重點、難點，線上、線下布置學習任務，關注互聯網平臺中師生互動部分，對學生的疑難問題進行答疑，完成理論課程內容的教學任務，使學生對基礎理論熟練掌握，并且能夠靈活運用，為后期的實驗操作能力和科研創新能力的培養奠定基礎。

1.2.2 實驗過程

實驗過程分為兩部分：線上模擬、線下操作。進行實驗操作之前，詳細觀看實驗操作演示視頻，熟練理論知識的基礎上熟悉實驗流程，在實驗模擬軟件中模擬實驗操作過程，模擬操作中遇到的問題，及時反饋給教師，教師根據學生反饋的問題對實驗操作進行適當的調整和改進。實驗條件充足后，線下實驗按時進行，即使特殊條件下課內實驗和專業實驗也能如期線上模擬操作進行。線上實驗模擬和線下實驗操作相結合，增強學生的實踐動手能力和對科學實驗的探索能力。

對專業實驗和科學研究不感興趣的學生，根據學生對本課程理論知識的掌握情況和實驗模擬、實驗操作的具體過程，專任教師即可對其進行打分考核，考核合格即拿到課程學分，考核不合格的可以進行補考、重修來彌補學分，或者可以進行后期的科研探究，拿下科研學分，補充本課程的考核要求。報名科研探究的團隊和人員，根據需要可以調整團隊人員的分配、團隊科研方向可適當調整但原則上不做大的變動。以興趣為導向，修學分為輔，叩開科學研究的探索之門。

1.2.3 科研創新

科研部分分為兩部分，一是創新方案的構建，已選擇創新項目的團隊經過至少一半以上課堂課程的學習后自行準備，查閱文獻、搜集材料，完成科研方案的框架構建，在方案鑒定會議上，其他團隊包括教師團隊根據評分標準（準備的充分度、講解流暢度、科研的創新情況）對其進行考核，考核優秀的方案和團隊進行具體的實驗探究過程。方案欠缺的團隊，經過教師團隊和學生團隊共同探討后，進行修訂和改善，再進行實驗探究過程。二是科研成果的展現，優秀的和良好的科研方案可以進行深度的實踐探索，即申請大學生創新創業項目或自主科學探究過程，申請成功的團隊即可拿到創新學分，按相應的項目流程進行考核和資助。即使申請未成功的團隊，其實驗探索過程為4～6個月，實驗探索過程中，專任教師團隊進行相應的專業指導，科研成果以發表的科研文章或申請專利等方式呈現出來，產生的費用作為創新項目經費支出的一部分[6]。

2? ?課程考核方式

本課程采用等級考核標準，等級分為優秀、良好、及格和不及格。對課堂內容和科研創新進行綜合考核，評分比例為8：2，滿分100分。課堂內容滿分80分，即使對科學研究興趣不大的學生，只要理論知識扎實，操作模擬和實驗操作認真的學生也能完成本課程的教學目標。科研創新優秀的團隊可以承擔創新項目的主持或參與，公開發表研究成果。科研成果不但可以增加學生的創新學分也可以作為學生畢業設計的論文內容。不及格的團隊，可以申請延期半年，再進行課程考核[7]。

3? 課程改革面臨的挑戰

以科研目標為導向，互聯網+和專業實驗相結合的教學模式對教師的教育理念和教育技能帶來了很大的挑戰，教師不但要準備理論教學的內容還要針對課程的部分內容進行相關的研究工作，并且對學生感興趣討論的內容進行把控和深度學術指導[8]。如何設計課程內容，教學方式、網絡實踐模擬、線下實驗操作過程、科研進程，引導學生自主的學習，提高學生創新創業技能是新時代教師面臨的又一大挑戰。

4? 結語

互聯網+和專業實驗相結合的教學模式對課程的教學目標、教學內容、教學方式、考核方式等方面改革取得了一定的成效，但目前只是新形勢下的教學改革探索，在今后的教學中還要繼續改進，提高教師自身專業能力，爭取將學生培養成新能源儲能領域具備過硬文化素質和較強科研創新能力的專業人才，更好地為社會經濟發展服務。

參考文獻

[1] 張巖.“互聯網+教育”理念及模式探析[J].中國高教研究，2016（2）：70.

[2] 陳建，趙娜，趙軍偉，等.《鋰離子電池》課程教學改革的研究與實踐[J].廣東化工，2017，44（15）：290.

[3] 李喜寶，馮志軍，梁洪波.基于互聯網+的翻轉課堂教學模式探討 [J].大學教育，2018（3）：89.

[4] 曾驪，張中秋，劉燕楠.高校創新創業教育 服務“雙創”戰略需要協同發展[J].教育研究，2017（1）：70.

[5] 張麗麗.“互聯網+”環境下化學反應工程混合式教學模式的設計與應用研究[D].蘭州：西北民族大學，2020.

[6] 馬蕓.基于MOOC的混合式教學促進大學生高階學習的研究[D].長春：東北師范大學，2019.

[7] 史同娜，朱冰潔，楊偉，等.基于“互聯網+”實驗教學新模式下“評分樹”考核體系的構建[J].實驗技術與管理，2019，36（2）：53-57.

[8] 盧民榮.基于“互聯網+”虛擬技術的實驗教學平臺研究[J].計算機應用與軟件，2017，34（10）：129-135.

[9] 楊慧.“互聯網+”背景下混合教學模式的研究與實踐[J].科技文匯，2019（33）：100-103.