微信公眾平臺實驗教學管理系統設計與構建

王艷萍　彭麗　田亞鈴　曾鳳　劉佩森

[摘 要]為推動高校實驗教學的深化改革，提升實驗管理水平和實驗教學質量，項目組從高校開放共享實驗室建設的方向出發，基于微信公眾平臺設計并構建了實驗教學管理系統，在學習資源發布、實驗室預約、設備管理、實驗教學評價等核心功能上實現了資源共享化、管理信息化。系統投入使用后，運行效果良好，為創新型、應用型人才培養提供了平臺保障。

[關鍵詞]實驗教學管理；微信公眾平臺；開放共享實驗室

[中圖分類號] G642.423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）05-0187-03

實驗教學是高校培養學生實踐能力、創新能力的重要環節，是實現人才培養目標的關鍵手段。隨著教務管理 “學分制”改革的不斷深入，傳統的以班級為單位的集體上實驗課的模式很難滿足“學分制”教務管理的要求，因此我國高校已普遍將實現實驗室開放共享作為實驗教學管理的發展目標。實驗室建設投入不斷增加，實驗設備、資源持續更新完善，與此同時，高校招生人數逐年增加，無疑給實驗管理工作帶來了巨大的挑戰[1]。

傳統的實驗預約管理以人工手動為主，造成實驗管理人員工作煩瑣，學生無法方便地在課余時間進行實驗預約和信息查詢，使實驗室資源未能得到有序、充分的利用；此外，理論課程與對應的實驗課程通常由不同教師講授，學生與實驗教師課前缺乏溝通，導致學生實驗準備不足，常出現在實驗課上“打醬油”的狀況，使實驗教學質量難以保證。

隨著計算機技術的普及和發展，出現了基于ASP.NET技術、云平臺技術、JSP+MYSQL等技術的PC端實驗教學管理系統，用于代替人工安排實驗教學這一工作[2]。但是PC端實驗管理系統通常受時間、空間條件的制約，仍然不便于學生隨時隨地預約和查詢實驗資源，且師生互動功能欠缺，不利于調動學生參與實踐的積極性及適應實驗室開放共享的發展方向，因此需要探索更加便捷的實驗教學管理系統。

一、基于微信公眾平臺的實驗教學管理系統設計

（一）微信平臺發展現狀

目前移動智能終端快速發展，我國騰訊公司于2011年發布的一款面向智能終端、提供即時通訊服務的應用軟件——微信，已成為亞洲擁有用戶最多、服務范圍最廣的即時通訊平臺。2017年11月9日，騰訊發布了《2017微信數據報告》，報告顯示，截至2017年9月，微信平均日登錄用戶達9.02億，月活躍公眾號賬號數達350萬個，較2016年增長14%。微信已經發展成為一個“綜合平臺級APP”，各種原生APP的功能逐漸成為微信中的組件或蛻化為賬號之一。正因為微信具有使用便捷、功能豐富、實時通訊和用戶量大的應用特點，在教育領域已有學者利用微信平臺探索移動學習建設、特色教學活動設計及圖書館管理等高校教育應用研究[3]。

（二）系統定位

以成都工業學院機械工程學院實驗室為對象，為推動實驗教學深化改革，項目組發揮實驗室資源對培養學生“手腦并用、學做合一”工程實踐能力的重要作用，促進應用型本科人才培養目標的實現，利用微信平臺搭建了現代信息化實驗教學管理系統，探索實驗室開放共享管理模式，使教師和學生可通過微信平臺進行實驗資源的共享學習、網上預約、溝通互動，實現實驗室資源的合理利用；同時將實驗室管理人員從資源的人工手動預約、借還登記等瑣事中解放出來，也更有利于學生發揮主觀能動性、鍛煉實踐能力、提升專業技能[4]。

據此，可將本系統定位為實用、低成本、靈活的共享互動型實驗教學管理系統，功能主要聚焦兩個方面：一是實驗管理，即能夠根據需求對實驗資源進行開放管理；二是輔助實驗教學，從移動端補充和完善實驗教學內容，不強調系統性的實驗學習，更加關注碎片化實驗學習。

（三）微信公眾平臺類型選擇

微信公眾平臺包括訂閱號、服務號、企業號三種類型，其特點對比分析如下表：

因為擬建設的系統旨在廣泛面向教師、學生進行實驗資源、信息的發布與互動，事先無固定成員通訊錄錄入，不進行身份驗證，因此我們在訂閱號與服務號間選擇了消息群發頻次更適合實驗教學管理系統的訂閱號，且訂閱號適用對象包括個人、組織，能夠靈活滿足高校下屬院系或教師各自展開平臺搭建。

二、實驗教學管理系統構建

（一）人員及用戶管理

根據微信公眾平臺所提供的人員設置和用戶管理功能模塊，可將系統人員劃分為三類——系統管理員、長期運營者和短期運營者，分別對應該系統主管教師、各實驗室管理教師、實驗授課教師，以上人員均可登錄系統，進行人員、消息管理等操作。用戶管理模塊可以對關注公眾號的所有學生、教師進行備注及分組管理。訂閱號用戶數無上限，有利于面向廣大師生共享實驗資源。

（二）學習資源發布

實驗管理系統學習資源主要包括實驗室基本情況介紹、實驗課程教學資源兩個方面。隨著實驗教學的改革與發展，實驗課程教學資源不只局限在課內的驗證性、綜合性教學實驗，而更多地以任務為導向開放實驗室，鼓勵學生在課外自主進行創新性、設計性實驗。

1.基本信息發布：在微信公眾號菜單界面中鏈接實驗室建制表、主要實驗設備及狀態匯總表，供用戶查詢。實驗室建制表按照專業劃分，包括實驗中心或實驗室及對應課程、實驗項目、實驗教師等信息。

2.實驗課程教學資源共享：實驗課程教學資源包括各專業實驗室的項目指導書、實驗儀器操作指導微視頻、相關理論知識微課及練習題。用戶可根據提示發送關鍵詞獲取此類模塊化的學習內容，充分利用課前的碎片化時間進行微學習，從而在時間和空間上使實驗教學得以延伸。通過理論知識微課及練習題對知識進行梳理、溫習[5]，結合實驗指導書的概覽可使學生在潛移默化中完成必要的課前準備，在實驗課堂上有的放矢地開展實驗；也可促使實驗教師壓縮理論講解時長，把盡量多的時間留給學生實踐。實驗儀器操作指導微視頻能夠使學生在課前對儀器設備功能及操作方法有基本了解，避免在實驗課上浪費過多的時間熟悉儀器。該模塊的主要挑戰在于微視頻、微課、練習題的設計，要體現對各實驗項目的針對性、精煉及完整性，適當增添趣味性，還要對抗移動終端使用的隨意性且達到課前準備的效果。

3.開放實驗資源共享：該系統不僅面向常規課內實驗課程，同時也服務于開放實驗室建設構想。在用戶關注之初通過圖文形式闡述主要實驗室在學生學習過程中可發揮的作用，目的是使學生了解學院的實驗資源情況，在學習過程中找準解決問題的工具和手段；通過實踐成果展示激發學生以畢業設計、協會活動、學科競賽、創新訓練等形式走進實驗室的熱情，發揮實驗室對大學生創新實踐能力培養的積極作用，促進個性化發展；同時各色實驗項目的展開也能夠推動實踐教學內容的不斷更新，實現雙贏的良性循環[6]。

（三）實驗預約

1.課程實驗預約：由理論課任課教師在學期初提供實驗課程授課計劃，便于實驗系統管理員整理各實驗室的學期教學任務。理論課教師在學期中至少提前一周與實驗室管理教師、實驗授課教師協商確定上課時間，并在課程實驗預約模塊以規定格式發送實驗項目預約時間；實驗系統管理員后臺統計預約信息，每周固定時間公布實驗室課表。

2.開放實驗預約：針對學期統一安排的開放實驗項目，如心形燈設計實驗、四輪避障小車設計實驗、激光標刻體驗項目等，系統管理員需發布項目開放內容、時間、要求等活動預告，按照人數設定情況待學生留言報名，完成項目預約。學生也可以根據自身學習需求，結合實驗室資源自行設計實驗內容，預約實驗室進行組裝、調試等工作。

3.實驗設備預約：為了方便教師、學生自主實踐的需求，可以開放一些儀器設備或低值易耗品供教師、學生外借使用，通過構建微信公眾平臺實驗設備借還預約模塊進行管理。例如，機械工程學院通常會借出大量的繪圖板等繪圖工具供學生進行制圖類課程設計，使得實驗室管理教師常在眾多班級的工具借還時間確定、登記、催還等瑣事中奔忙，浪費了大量有效時間。因此，實驗室管理教師可借助該平臺，在預約模塊要求班級干部按說明發送預約儀器/工具名稱、數量、領用時間、借用時長等信息；對于大批量借出或其他價值較高的設備，學生可通過平臺的贊賞功能，根據提示繳納定額押金；歸還時，發送歸還信息，由系統管理員退還押金。此簡潔化、流程化、信息化的實驗設備預約模塊有利于系統的長期穩定運行。

（四）評價功能

傳統教學管理系統在學期末會組織學生進行教師評價，但缺乏單純面向理論課任課教師的實驗環節的教學質量評價，因此可在微信公眾平臺利用投票管理模塊，在課程結束后推送評價內容給學生進行實驗教學效果評價。評價內容包括教學態度、教學內容、教學方法、教學組織四個方面；也可由實驗教師在某次課程結束后自行設計評價內容，引導參與實踐的學生對教學效果或者課程設置進行評價。評價結果可作為實驗教學改革的依據，查漏補缺，在實驗項目設置上做到與時俱進、推陳出新，不斷提升實驗教學內涵、效果和水平，使其更加適應新時代的人才培養目標。

本實驗教學管理系統的以上功能均從微信訂閱號提供的基本功能出發進行構建、實現，流程總結如圖1：

三、總結

本系統借助目前擁有廣泛用戶基礎的應用軟件——微信，充分挖掘平臺對實驗管理工作的支撐功能，探索實驗室開放共享管理模式，設計并構建了基于微信公眾平臺的實驗教學管理系統，避免了人工手動的實驗預約管理方式，改善了實驗課前準備不足的弊端，實現了實驗資源的信息化管理與輔助實驗教學的功能，提高了教師工作效率與質量，改善了學生學習效果，為創新型、應用型人才培養提供了平臺保障。微信公眾平臺開放式的特點，使系統開發成本低，不需要技術基礎，可推動一線實驗管理教師直接參與系統的開發、運維和內容建設，運行實踐表明該系統模式對同類高校不同規模的實驗教學管理系統建設均具有一定的參考價值。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 袁廣林，李富民，舒前進，等.綜合實驗室管理系統的構建與實踐[J].實驗技術與管理，2018（6）：235-237+270.

[2] 陳燕奎.基于微信平臺的實驗教學中心網站設計與實現[J].教書育人：高教論壇，2015（24）：40-41.

[3] 山峰，檀曉紅，薛可.基于微信公眾平臺的移動微型學習實證研究——以“數據結構公眾平臺”為例[J].開放教育研究，2015（1）：97-104.

[4] 熊宏齊.論高校實驗教學如何適應學生的自主選擇要求[J].實驗技術與管理，2013（1）：1-4+7.

[5] 王萍.微信移動學習的支持功能與設計原則分析[J].遠程教育雜志，2013（6）：34-41.

[6] 孫天昊，楊夢寧，王茜，等.基于實驗項目的開放創新型實驗管理系統探究[J].實驗室研究與探索，2015（8）：227-230.

[責任編輯：劉鳳華]