互联网+和专业实验相结合的教学模式的探究

董玉娟 姚传刚 王闯 王雪娇

摘  要：在新形势下，以创新科研目标为导向，利用互联网+和专业实验相结合的多元化教学模式实现高校人才的知识获取能力和创新能力的培养目标。如《动力电池的原理与应用》以多元网络教学、网络模拟和现场操作相结合的方式和创新项目的研究任务激发本科学生在新能源储能方面的课程兴趣，增强学生自主专业探究学习和科研创新能力的培养。实现知识共享到知识创造的转变，这将是专业学科教育助力创新就业，提升应用型人才培养的一次有效的探索。

关键词：互联网 专业实验 科研创新 教学模式

中图分类号：G642          文献标识码：A                  文章编号：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

《動力电池的原理与应用》作为新能源专业的一门专业选修课，旨在深化能源理论的基础上，加强学生在储能方面的实践和创新能力，提高学生在能源相关领域的科研水平、就业率和就业质量。

动力电池作为能源电池的总称，应用广泛。此学科是集无机化学、有机化学、电化学、晶体结构化学、物理化学和分析化学于一体的交叉学科。内容较多，主要有介绍各种动力电池的发展、研究进展、工作原理以及电极材料的制备、电极片的制备、电池的组装、电化学性能检测，而且还包含电解液、隔膜、粘结剂等。传统的授课方式多采用“满堂灌”的方式，课堂上是教材、课件、作业练习。学生是被迫参与，自主意识差，课堂参与度低。随着科技的进步和学科的发展，学科建设各学校都提上了改革的日程，张岩博士提出“互联网+教育”理念影响教育资源、教育机构、学习模式和教学模式的改变[1]。洛阳理工学院的陈建老师提倡增加课程作业和小论文讨论的方式来加强学生自主学习能力[2]。学生自主能力增加的同时，学习方式方法也更加灵活智能，知识的学习不再局限于课堂、作业和论文。互联网这个重要的传输工具也进入了现代教学中，南昌航空大学的李喜宝老师提出了互联网+结合翻转课堂教学模式，通过录制教学短视频、课堂讨论及微信推送信息的方式增强学生自主学习的能力[3-4]。互联网辅助教学实现了随时随地的教学，但对专业必修课缺乏深度研究，培养出的学生不能迅速地对接于未来的工作要求和科研任务。

为了提高大学生输出人才的质量，国家正在逐步加强大学生创新创业能力的培养，全国各校也积极响应国家政策，积极增设提高大学生实践能力和创新创业能力相关的课程[5]，周期基本是一年至一年半的时间。项目施行期间，学校几乎不统一安排专门理论知识的系统学习，指导老师只针对性地进行简单的专业指导，学生对相关研究内容的理论知识匮乏，部分学生的创新项目是在指导老师逐步的指导下机械完成的。为了实现“十三五”期间的“双创”战略协同发展高校综合培养目标[6]，专业课程搭载创新就业助力学科的深度培养就显得必不可少。

2020年新冠肺炎病毒大爆发，全国上下人民为了共同抵制疫情，全部居家等待。3月后国内疫情减缓，为了响应国家复工复产的号召，腾讯、钉钉等网络平台提供了网络教学资源，中小学和高校依托网络平台陆陆续续进行线上教学。在网络上进行教学，可以实现教师学生在网络上的面对面。学生居家就能上课、获取知识并且完成学习任务，体现了教学方式的灵活性，不限时间、不限地点。虽然网络授课，教师对学生的教学过程管理缺乏监督，但不失是一种有效的教学方式，虽然现场面授的方式在传授知识方面是最有效的方式，但在今年的疫情面前也失去功效，暂时退出教学舞台。特殊时期的教学任务和教学目标对原始教学方式、教学模式提出了更高的要求，原始的教学模式也面临着新的挑战。

互联网+结合原始教学模式，必将成为未来教学模式的新探索。怎么实现两者的完美结合还需要更多教学工作者的摸索和实践。在网络授课盛行时期，专业实验以及课内实验由于缺乏实践操作的条件不能不被暂时搁置，怎么实现互联网+和专业实验的完美结合，将是一个新的探索。

1  教学内容

专业实验和创新实验需要实践的验证，脱离实践在很大程度上降低了实验的功效，没有实地操作、实地感受，对理论的理解和对知识的延伸缺乏思考的出口，实践模拟虽不及实地操作，但也可以充分结合理论知识又可以模拟实践操作，为现场实践操作奠定基础。

整个教学内容包括：准备工作、网络及现场教学过程、网络实践模拟、实践动手操作。

1.1 科研目标为导向的，互联网+和实验辅助教学模式的课程构建

1.1.1 教师准备工作

课程开设之前，至少有两位专任教师和精通互联网的教师组成教学团队，制订理论教学内容、线上线下教学方式、科研计划和科研目标、教学内容按时推送的方式方法以及本课程对学生的考核方式。完善教学课件、课堂和课后作业以及学生可能的科学研究方向，提前录制主要教学内容的视频、实验操作演示视频、实践模拟程序。以上内容均需要经过相关专业专家的鉴定和认可。互联网负责教师完成课程内容的推送、实验模拟程序的研发、系统维护，课程进行中程序的调整和改进。

1.1.2 学生准备工作

理论课开设两周之后或主要的课程内容基本了解熟悉后，根据本课程相关的科研内容和可能的研究方向，学生之间相互讨论、依据感兴趣的相同话题自行组建创新科研团队，如果选择课题在专任教师准备题目的范围之外，专任教师可根据学生的想法进行调整，适当的时候可以邀请相关专家教师进行指导。

1.2 科研目标为导向的，互联网+和实验辅助教学模式的课程实施

1.2.1 理论教学

准备工作均已齐备，专任教师首先传授本课程相关内容的研究进展（可以以讲座的形式），通过线上和线下相结合的教学模式重点讲授本课程的重点、难点，线上、线下布置学习任务，关注互联网平台中师生互动部分，对学生的疑难问题进行答疑，完成理论课程内容的教学任务，使学生对基础理论熟练掌握，并且能够灵活运用，为后期的实验操作能力和科研创新能力的培养奠定基础。

1.2.2 实验过程

实验过程分为两部分：线上模拟、线下操作。进行实验操作之前，详细观看实验操作演示视频，熟练理论知识的基础上熟悉实验流程，在实验模拟软件中模拟实验操作过程，模拟操作中遇到的问题，及时反馈给教师，教师根据学生反馈的问题对实验操作进行适当的调整和改进。实验条件充足后，线下实验按时进行，即使特殊条件下课内实验和专业实验也能如期线上模拟操作进行。线上实验模拟和线下实验操作相结合，增强学生的实践动手能力和对科学实验的探索能力。

对专业实验和科学研究不感兴趣的学生，根据学生对本课程理论知识的掌握情况和实验模拟、实验操作的具体过程，专任教师即可对其进行打分考核，考核合格即拿到课程学分，考核不合格的可以进行补考、重修来弥补学分，或者可以进行后期的科研探究，拿下科研学分，补充本课程的考核要求。报名科研探究的团队和人员，根据需要可以调整团队人员的分配、团队科研方向可适当调整但原则上不做大的变动。以兴趣为导向，修学分为辅，叩开科学研究的探索之门。

1.2.3 科研创新

科研部分分為两部分，一是创新方案的构建，已选择创新项目的团队经过至少一半以上课堂课程的学习后自行准备，查阅文献、搜集材料，完成科研方案的框架构建，在方案鉴定会议上，其他团队包括教师团队根据评分标准（准备的充分度、讲解流畅度、科研的创新情况）对其进行考核，考核优秀的方案和团队进行具体的实验探究过程。方案欠缺的团队，经过教师团队和学生团队共同探讨后，进行修订和改善，再进行实验探究过程。二是科研成果的展现，优秀的和良好的科研方案可以进行深度的实践探索，即申请大学生创新创业项目或自主科学探究过程，申请成功的团队即可拿到创新学分，按相应的项目流程进行考核和资助。即使申请未成功的团队，其实验探索过程为4～6个月，实验探索过程中，专任教师团队进行相应的专业指导，科研成果以发表的科研文章或申请专利等方式呈现出来，产生的费用作为创新项目经费支出的一部分[6]。

2   课程考核方式

本课程采用等级考核标准，等级分为优秀、良好、及格和不及格。对课堂内容和科研创新进行综合考核，评分比例为8：2，满分100分。课堂内容满分80分，即使对科学研究兴趣不大的学生，只要理论知识扎实，操作模拟和实验操作认真的学生也能完成本课程的教学目标。科研创新优秀的团队可以承担创新项目的主持或参与，公开发表研究成果。科研成果不但可以增加学生的创新学分也可以作为学生毕业设计的论文内容。不及格的团队，可以申请延期半年，再进行课程考核[7]。

3  课程改革面临的挑战

以科研目标为导向，互联网+和专业实验相结合的教学模式对教师的教育理念和教育技能带来了很大的挑战，教师不但要准备理论教学的内容还要针对课程的部分内容进行相关的研究工作，并且对学生感兴趣讨论的内容进行把控和深度学术指导[8]。如何设计课程内容，教学方式、网络实践模拟、线下实验操作过程、科研进程，引导学生自主的学习，提高学生创新创业技能是新时代教师面临的又一大挑战。

4  结语

互联网+和专业实验相结合的教学模式对课程的教学目标、教学内容、教学方式、考核方式等方面改革取得了一定的成效，但目前只是新形势下的教学改革探索，在今后的教学中还要继续改进，提高教师自身专业能力，争取将学生培养成新能源储能领域具备过硬文化素质和较强科研创新能力的专业人才，更好地为社会经济发展服务。

参考文献

[1] 张岩.“互联网+教育”理念及模式探析[J].中国高教研究，2016（2）：70.

[2] 陈建，赵娜，赵军伟，等.《锂离子电池》课程教学改革的研究与实践[J].广东化工，2017，44（15）：290.

[3] 李喜宝，冯志军，梁洪波.基于互联网+的翻转课堂教学模式探讨 [J].大学教育，2018（3）：89.

[4] 曾骊，张中秋，刘燕楠.高校创新创业教育 服务“双创”战略需要协同发展[J].教育研究，2017（1）：70.

[5] 张丽丽.“互联网+”环境下化学反应工程混合式教学模式的设计与应用研究[D].兰州：西北民族大学，2020.

[6] 马芸.基于MOOC的混合式教学促进大学生高阶学习的研究[D].长春：东北师范大学，2019.

[7] 史同娜，朱冰洁，杨伟，等.基于“互联网+”实验教学新模式下“评分树”考核体系的构建[J].实验技术与管理，2019，36（2）：53-57.

[8] 卢民荣.基于“互联网+”虚拟技术的实验教学平台研究[J].计算机应用与软件，2017，34（10）：129-135.

[9] 杨慧.“互联网+”背景下混合教学模式的研究与实践[J].科技文汇，2019（33）：100-103.