肖 沛 林季資 趙 越 楊 圓
(江蘇科技大學蘇州理工學院 公共教育學院 江蘇 蘇州 215600)
大學物理實驗是理工科學生入學后首先接觸到的實驗課程,對培養學生的動手能力、分析解決問題的能力有極其重要的作用.通過物理實驗還可以加強掌握物理理論知識,為后續課程打好基礎.傳統實驗的授課模式在培養學生科學素養方面有不可替代的作用,但因受限于場地與時間,在培養學生的創新意識和能力方面也略顯不足.加之大學物理實驗的受眾面廣,面向所有理工專業,實驗室基本都是超負荷運行,對實驗管理的挑戰非常大.如何做好實驗教學的每個環節,也是擺在實驗教師面前的一個大問題.
隨著現代科學技術的發展,移動通訊技術在人們生活學習中占據越來越重要的位置,各種即時通訊軟件更是大行其道.在此基礎上,本校實驗中心以微信的公眾平臺做了嘗試,開發了一些應用,用其來輔助物理實驗的教學,有效地解決了傳統實驗室在管理和教學上存在的一些問題[1~3].
微信是騰訊公司推出的一個即時通訊軟件,支持跨通信運營商、跨操作系統(支持當前主流手機操作系統),通過網絡基本實現免費或者低成本發送文字、語音、圖片、視頻等信息.微信用戶群體覆蓋面非常廣,大學生作為接受新事物的代表人群更是人人都有微信號.微信公眾平臺是在微信的基礎上新增的功能模塊,個人和組織都能很容易申請到微信服務號,實現和學生文字、語音、圖片以及視頻的全方位溝通.使用普通微信即可接受公眾平臺的各類信息,無多余的學習成本,使用極為方便.
公眾平臺可以群發消息、公告,還可以主動推送圖文并茂的學習資料,具有自動回復的功能,學生根據設定的關鍵詞獲取相應的信息,能夠實現點對點的交流互動.除此,公眾平臺還提供第三方小程序的接口,實現拓展的功能,也可接入服務器搭建物理實驗系統實現更為強大的功能.
在社交網絡尤其是移動互聯網大為發展的今天,我們的生活和學習逐漸都被碎片化了,碎片化的時間、碎片化的閱讀、碎片化的購物、碎片化的社交等等.如果不能利用好碎片化,自己的時間、精力甚至生命,就會被碎片化.利用好微信公眾平臺,學生隨時隨地可以查看學習資料,交流互動,能充分利用碎片時間進行學習.
學生可以從公眾平臺直接下載到資料庫或服務器中存儲的資料,如教學大綱、授課計劃、實驗講義、課件、報告模板以及計算或作圖小程序等,還可以連接外部網站來獲取資料.
微信平臺具備即時通訊的功能,在學生實驗預習或課后的報告撰寫中遇到問題可以及時與老師或同學溝通,既可以是文字形式也可以是語音和圖片形式,甚至可以錄制小視頻.也可以把一些常見問題直接放在平臺上供學生查閱.
平臺建設可分為兩個模塊,手機移動端的平臺和后臺管理平臺.前者的建設以界面簡潔友好,邏輯清晰為主,后者主要以接口開發,服務器搭建以及課程資源建設為主.建設時采取分層的思想,將各結構分層設計,每層前后邏輯清晰,層層遞進,各層之間相對獨立,易于管理,在手機移動端表現為一級菜單、二級菜單進行遞進.建設結構如圖1所示.

圖1 微信平臺建設結構
可設計自動回復功能設置,對于常見問題和信息可設置關鍵詞回復,如回復關鍵詞“開放”,自動回復“本學期的實驗室開放時間”,回復“誤差”,則自動回復“誤差的分類以及計算方法”,如回復的不是關鍵詞,則自動回復“實驗老師暫時不在線,請耐心等待回復或致電老師”.可向全體成員公告信息,如本“學期的授課計劃已提交,請各位同學查看做好實驗預習工作”,也推送一些經典實驗的圖文信息等.
學生在完成實驗的過程中查閱最多的還是課程資源,所以資源的建設是核心內容.除了大學物理實驗課程的講義、課件以圖文形式呈現以外,還可以把實驗的原理、儀器使用、注意事項以及如何進行數據處理等環節做成視頻的形式.把每個視頻做成5~10 min,主題突出,結構完整的微課,方便學生觀看學習.資源建設的內容不必拘泥于開設實驗項目的原理和內容等,也可以該實驗發展的時代與背景,以及該實驗相關知識在工程中的潛在應用.只要能拓展學生的知識面,都是課程資源建設的內容.課程資源還包括試題資源,學生可以通過手機隨機抽取試題進行測試,用于檢測學生預習情況.試題資源要足夠豐富,覆蓋面要廣,題型要多樣.為保障學生的預習質量,可設置只有通過測試的同學才能獲得實驗的預習分數等一系列的手段.
因基礎實驗面向的學生多,實驗項目多,實驗管理的工作量非常大,加上有的學生請假補做,會給原本就超負荷的實驗管理工作雪上加霜.微信公眾平臺較好地解決了這個問題,學生通過微信就可以進行實驗預約,由系統自動完成,大大減小了教師的管理工作量.系統可以根據每個學生的訪問和自測情況生成相應的預習和測試分數,教師把學生的操作、實驗報告等環節的分數再輸入系統,就會自動生產總的實驗成績.學生可以通過平臺來查詢各自的成績,以及各項組成的成績.微信平臺自身還具備統計、投票功能,可以用其來查看學生的訪問情況,也可以利用投票管理模塊,來調查學生對實驗開設進度、效果進行調查,還可以把相應信息群發給學生,調查學生的學習情況,統計學生的意見和建議.
微信公眾平臺給學生的實驗學習和考核帶來多樣性和靈活性,也給教師的教學和實驗管理帶來極大的便利性.利用好該平臺可以給實驗教學帶來變革,在課堂教學中起到“翻轉課堂”的作用[4,5].所謂的翻轉課堂是相對于傳統教學模式來講的,傳統教學是教師為主體,學生被動接受知識,翻轉課堂是學生為主體,主動獲取知識.學生可以隨時隨地獲取微信公眾平臺上的資源,了解實驗原理、內容、步驟、操作規則和注意事項等信息,還可以通過觀看相應視頻學習實驗儀器的操作方法,在實驗前充分預習,在實驗室能夠快速進入狀態.課堂中,學生可以利用微信自由組群,在群中討論實驗操作過程中的一些問題.學生可以把不能解決的問題提交至公眾平臺,教師根據問題進行有目的的教學和指導.實驗后,教師可以把一些實驗中常見問題在平臺上進行公布,也可以把一些不能及時解決的問題進行解答,學生也可以把實驗的意見、建議和設想提交至平臺.教師只需建設好課程資源,組織好學生,及時解決學生提出
的問題,整個過程都是學生主動地預習實驗、操作儀器、思考解決問題,做到翻轉課堂的教學.
在移動網絡無處不在的今天,手機已經成為人們手中必備的通訊工具.手機給人們帶來了極大的便利,也使學生受到了極大的誘惑,在課堂教學中學生往往是手機不離手.教師不能一味禁止學生使用手機,而是要使手機成為教學的工具,堵不如疏.基于微信的公眾平臺,通過實踐對大學物理實驗提高了教學效果,同時也激發了學生積極學習的主動性.雖然固定網絡系統也可以實現以上的一些功能,但基于微信公眾平臺開發的系統,勝在更為便捷,學生利用手機隨時隨地完成所有的操作.但我們也要清醒地認識到,網絡技術應用是來輔助傳統實驗的教學,并不能取代傳統教學,學生的實踐動手能力還是要到實驗室操作實驗儀器來鍛煉.
1 李若平,杜明榮.利用微信平臺構建大學物理教學新模式.物理通報,2014(8):14~16
2 鄭萬挺,胡震寰,白寶鋼.基于手機微信的實驗教學資源推廣平臺構建.微型機與應用,2016,3(8):82~85
3 孫寶光,張啟義,譚仁兵.基于微信平臺的大學物理實驗考核系統構建與使用.物理實驗,2016,36(5):22~24
4 崔連敏.微信支持的大學物理實驗翻轉課堂設計與實踐.軟件導刊,2015,14(12):199~201
5 王暢,張欣艷,關曉燕,等.基于公眾微信平臺的“翻轉課堂”教學模式研究與實踐.佳木斯職業學院學報,2016,168(11):244~255