互聯(lián)網(wǎng)+和專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)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(chuàng)新科研目標(biāo)為導(dǎo)向，利用互聯(lián)網(wǎng)+和專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的多元化教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)高校人才的知識(shí)獲取能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。如《動(dòng)力電池的原理與應(yīng)用》以多元網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)模擬和現(xiàn)場操作相結(jié)合的方式和創(chuàng)新項(xiàng)目的研究任務(wù)激發(fā)本科學(xué)生在新能源儲(chǔ)能方面的課程興趣，增強(qiáng)學(xué)生自主專業(yè)探究學(xué)習(xí)和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享到知識(shí)創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變，這將是專業(yè)學(xué)科教育助力創(chuàng)新就業(yè)，提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一次有效的探索。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng) 專業(yè)實(shí)驗(yàn) 科研創(chuàng)新 教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：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(dòng)力電池的原理與應(yīng)用》作為新能源專業(yè)的一門專業(yè)選修課，旨在深化能源理論的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)學(xué)生在儲(chǔ)能方面的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生在能源相關(guān)領(lǐng)域的科研水平、就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量。

動(dòng)力電池作為能源電池的總稱，應(yīng)用廣泛。此學(xué)科是集無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、電化學(xué)、晶體結(jié)構(gòu)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)于一體的交叉學(xué)科。內(nèi)容較多，主要有介紹各種動(dòng)力電池的發(fā)展、研究進(jìn)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(xué)性能檢測，而且還包含電解液、隔膜、粘結(jié)劑等。傳統(tǒng)的授課方式多采用“滿堂灌”的方式，課堂上是教材、課件、作業(yè)練習(xí)。學(xué)生是被迫參與，自主意識(shí)差，課堂參與度低。隨著科技的進(jìn)步和學(xué)科的發(fā)展，學(xué)科建設(shè)各學(xué)校都提上了改革的日程，張巖博士提出“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念影響教育資源、教育機(jī)構(gòu)、學(xué)習(xí)模式和教學(xué)模式的改變[1]。洛陽理工學(xué)院的陳建老師提倡增加課程作業(yè)和小論文討論的方式來加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[2]。學(xué)生自主能力增加的同時(shí)，學(xué)習(xí)方式方法也更加靈活智能，知識(shí)的學(xué)習(xí)不再局限于課堂、作業(yè)和論文?；ヂ?lián)網(wǎng)這個(gè)重要的傳輸工具也進(jìn)入了現(xiàn)代教學(xué)中，南昌航空大學(xué)的李喜寶老師提出了互聯(lián)網(wǎng)+結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，通過錄制教學(xué)短視頻、課堂討論及微信推送信息的方式增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[3-4]。互聯(lián)網(wǎng)輔助教學(xué)實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地的教學(xué)，但對專業(yè)必修課缺乏深度研究，培養(yǎng)出的學(xué)生不能迅速地對接于未來的工作要求和科研任務(wù)。

為了提高大學(xué)生輸出人才的質(zhì)量，國家正在逐步加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，全國各校也積極響應(yīng)國家政策，積極增設(shè)提高大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力相關(guān)的課程[5]，周期基本是一年至一年半的時(shí)間。項(xiàng)目施行期間，學(xué)校幾乎不統(tǒng)一安排專門理論知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，指導(dǎo)老師只針對性地進(jìn)行簡單的專業(yè)指導(dǎo)，學(xué)生對相關(guān)研究內(nèi)容的理論知識(shí)匱乏，部分學(xué)生的創(chuàng)新項(xiàng)目是在指導(dǎo)老師逐步的指導(dǎo)下機(jī)械完成的。為了實(shí)現(xiàn)“十三五”期間的“雙創(chuàng)”戰(zhàn)略協(xié)同發(fā)展高校綜合培養(yǎng)目標(biāo)[6]，專業(yè)課程搭載創(chuàng)新就業(yè)助力學(xué)科的深度培養(yǎng)就顯得必不可少。

2020年新冠肺炎病毒大爆發(fā)，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(nèi)疫情減緩，為了響應(yīng)國家復(fù)工復(fù)產(chǎn)的號(hào)召，騰訊、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，中小學(xué)和高校依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)陸陸續(xù)續(xù)進(jìn)行線上教學(xué)。在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行教學(xué)，可以實(shí)現(xiàn)教師學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上的面對面。學(xué)生居家就能上課、獲取知識(shí)并且完成學(xué)習(xí)任務(wù)，體現(xiàn)了教學(xué)方式的靈活性，不限時(shí)間、不限地點(diǎn)。雖然網(wǎng)絡(luò)授課，教師對學(xué)生的教學(xué)過程管理缺乏監(jiān)督，但不失是一種有效的教學(xué)方式，雖然現(xiàn)場面授的方式在傳授知識(shí)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(shí)退出教學(xué)舞臺(tái)。特殊時(shí)期的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)對原始教學(xué)方式、教學(xué)模式提出了更高的要求，原始的教學(xué)模式也面臨著新的挑戰(zhàn)。

互聯(lián)網(wǎng)+結(jié)合原始教學(xué)模式，必將成為未來教學(xué)模式的新探索。怎么實(shí)現(xiàn)兩者的完美結(jié)合還需要更多教學(xué)工作者的摸索和實(shí)踐。在網(wǎng)絡(luò)授課盛行時(shí)期，專業(yè)實(shí)驗(yàn)以及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)由于缺乏實(shí)踐操作的條件不能不被暫時(shí)擱置，怎么實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+和專業(yè)實(shí)驗(yàn)的完美結(jié)合，將是一個(gè)新的探索。

1? 教學(xué)內(nèi)容

專業(yè)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)需要實(shí)踐的驗(yàn)證，脫離實(shí)踐在很大程度上降低了實(shí)驗(yàn)的功效，沒有實(shí)地操作、實(shí)地感受，對理論的理解和對知識(shí)的延伸缺乏思考的出口，實(shí)踐模擬雖不及實(shí)地操作，但也可以充分結(jié)合理論知識(shí)又可以模擬實(shí)踐操作，為現(xiàn)場實(shí)踐操作奠定基礎(chǔ)。

整個(gè)教學(xué)內(nèi)容包括：準(zhǔn)備工作、網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場教學(xué)過程、網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐模擬、實(shí)踐動(dòng)手操作。

1.1 科研目標(biāo)為導(dǎo)向的，互聯(lián)網(wǎng)+和實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)模式的課程構(gòu)建

1.1.1 教師準(zhǔn)備工作

課程開設(shè)之前，至少有兩位專任教師和精通互聯(lián)網(wǎng)的教師組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，制訂理論教學(xué)內(nèi)容、線上線下教學(xué)方式、科研計(jì)劃和科研目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容按時(shí)推送的方式方法以及本課程對學(xué)生的考核方式。完善教學(xué)課件、課堂和課后作業(yè)以及學(xué)生可能的科學(xué)研究方向，提前錄制主要教學(xué)內(nèi)容的視頻、實(shí)驗(yàn)操作演示視頻、實(shí)踐模擬程序。以上內(nèi)容均需要經(jīng)過相關(guān)專業(yè)專家的鑒定和認(rèn)可?；ヂ?lián)網(wǎng)負(fù)責(zé)教師完成課程內(nèi)容的推送、實(shí)驗(yàn)?zāi)M程序的研發(fā)、系統(tǒng)維護(hù)，課程進(jìn)行中程序的調(diào)整和改進(jìn)。

1.1.2 學(xué)生準(zhǔn)備工作

理論課開設(shè)兩周之后或主要的課程內(nèi)容基本了解熟悉后，根據(jù)本課程相關(guān)的科研內(nèi)容和可能的研究方向，學(xué)生之間相互討論、依據(jù)感興趣的相同話題自行組建創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)，如果選擇課題在專任教師準(zhǔn)備題目的范圍之外，專任教師可根據(jù)學(xué)生的想法進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候可以邀請相關(guān)專家教師進(jìn)行指導(dǎo)。

1.2 科研目標(biāo)為導(dǎo)向的，互聯(lián)網(wǎng)+和實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)模式的課程實(shí)施

1.2.1 理論教學(xué)

準(zhǔn)備工作均已齊備，專任教師首先傳授本課程相關(guān)內(nèi)容的研究進(jìn)展（可以以講座的形式），通過線上和線下相結(jié)合的教學(xué)模式重點(diǎn)講授本課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，線上、線下布置學(xué)習(xí)任務(wù)，關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中師生互動(dòng)部分，對學(xué)生的疑難問題進(jìn)行答疑，完成理論課程內(nèi)容的教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生對基礎(chǔ)理論熟練掌握，并且能夠靈活運(yùn)用，為后期的實(shí)驗(yàn)操作能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)過程分為兩部分：線上模擬、線下操作。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前，詳細(xì)觀看實(shí)驗(yàn)操作演示視頻，熟練理論知識(shí)的基礎(chǔ)上熟悉實(shí)驗(yàn)流程，在實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件中模擬實(shí)驗(yàn)操作過程，模擬操作中遇到的問題，及時(shí)反饋給教師，教師根據(jù)學(xué)生反饋的問題對實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)條件充足后，線下實(shí)驗(yàn)按時(shí)進(jìn)行，即使特殊條件下課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)也能如期線上模擬操作進(jìn)行。線上實(shí)驗(yàn)?zāi)M和線下實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索能力。

對專業(yè)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究不感興趣的學(xué)生，根據(jù)學(xué)生對本課程理論知識(shí)的掌握情況和實(shí)驗(yàn)?zāi)M、實(shí)驗(yàn)操作的具體過程，專任教師即可對其進(jìn)行打分考核，考核合格即拿到課程學(xué)分，考核不合格的可以進(jìn)行補(bǔ)考、重修來彌補(bǔ)學(xué)分，或者可以進(jìn)行后期的科研探究，拿下科研學(xué)分，補(bǔ)充本課程的考核要求。報(bào)名科研探究的團(tuán)隊(duì)和人員，根據(jù)需要可以調(diào)整團(tuán)隊(duì)人員的分配、團(tuán)隊(duì)科研方向可適當(dāng)調(diào)整但原則上不做大的變動(dòng)。以興趣為導(dǎo)向，修學(xué)分為輔，叩開科學(xué)研究的探索之門。

1.2.3 科研創(chuàng)新

科研部分分為兩部分，一是創(chuàng)新方案的構(gòu)建，已選擇創(chuàng)新項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過至少一半以上課堂課程的學(xué)習(xí)后自行準(zhǔn)備，查閱文獻(xiàn)、搜集材料，完成科研方案的框架構(gòu)建，在方案鑒定會(huì)議上，其他團(tuán)隊(duì)包括教師團(tuán)隊(duì)根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)（準(zhǔn)備的充分度、講解流暢度、科研的創(chuàng)新情況）對其進(jìn)行考核，考核優(yōu)秀的方案和團(tuán)隊(duì)進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)探究過程。方案欠缺的團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過教師團(tuán)隊(duì)和學(xué)生團(tuán)隊(duì)共同探討后，進(jìn)行修訂和改善，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究過程。二是科研成果的展現(xiàn)，優(yōu)秀的和良好的科研方案可以進(jìn)行深度的實(shí)踐探索，即申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目或自主科學(xué)探究過程，申請成功的團(tuán)隊(duì)即可拿到創(chuàng)新學(xué)分，按相應(yīng)的項(xiàng)目流程進(jìn)行考核和資助。即使申請未成功的團(tuán)隊(duì)，其實(shí)驗(yàn)探索過程為4～6個(gè)月，實(shí)驗(yàn)探索過程中，專任教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行相應(yīng)的專業(yè)指導(dǎo)，科研成果以發(fā)表的科研文章或申請專利等方式呈現(xiàn)出來，產(chǎn)生的費(fèi)用作為創(chuàng)新項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支出的一部分[6]。

2? ?課程考核方式

本課程采用等級(jí)考核標(biāo)準(zhǔn)，等級(jí)分為優(yōu)秀、良好、及格和不及格。對課堂內(nèi)容和科研創(chuàng)新進(jìn)行綜合考核，評分比例為8：2，滿分100分。課堂內(nèi)容滿分80分，即使對科學(xué)研究興趣不大的學(xué)生，只要理論知識(shí)扎實(shí)，操作模擬和實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)真的學(xué)生也能完成本課程的教學(xué)目標(biāo)?？蒲袆?chuàng)新優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)可以承擔(dān)創(chuàng)新項(xiàng)目的主持或參與，公開發(fā)表研究成果?？蒲谐晒坏梢栽黾訉W(xué)生的創(chuàng)新學(xué)分也可以作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文內(nèi)容。不及格的團(tuán)隊(duì)，可以申請延期半年，再進(jìn)行課程考核[7]。

3? 課程改革面臨的挑戰(zhàn)

以科研目標(biāo)為導(dǎo)向，互聯(lián)網(wǎng)+和專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式對教師的教育理念和教育技能帶來了很大的挑戰(zhàn)，教師不但要準(zhǔn)備理論教學(xué)的內(nèi)容還要針對課程的部分內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)的研究工作，并且對學(xué)生感興趣討論的內(nèi)容進(jìn)行把控和深度學(xué)術(shù)指導(dǎo)[8]。如何設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，教學(xué)方式、網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐模擬、線下實(shí)驗(yàn)操作過程、科研進(jìn)程，引導(dǎo)學(xué)生自主的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能是新時(shí)代教師面臨的又一大挑戰(zhàn)。

4? 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)+和專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式對課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)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(xué)改革探索，在今后的教學(xué)中還要繼續(xù)改進(jìn)，提高教師自身專業(yè)能力，爭取將學(xué)生培養(yǎng)成新能源儲(chǔ)能領(lǐng)域具備過硬文化素質(zhì)和較強(qiáng)科研創(chuàng)新能力的專業(yè)人才，更好地為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

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