基于微信公眾平臺的高校實驗教學與管理探索

李佳楠，馮振校，張 軍，鄒長偉，張道清*

(1.嶺南師范學院 物理科學與技術學院，廣東 湛江 524048； 2.嶺南師范學院 資產與實驗室管理處，廣東 湛江 524048)

為深入貫徹黨的十九大精神，開啟加快教育現代化、建設教育強國的新征程，教育部在2018年4月制定了《教育信息化2.0行動計劃》，指出要堅持信息技術與教育教學深度融合的核心理念，突破現有的課堂教學模式[1]，建設人人皆學、處處能學、時時可學的學習型社會，實現更加開放、更加適合、更加人本、更加平等、更加可持續的教育，推動我國教育信息化整體水平走在世界前列[2]。

大學物理實驗是高等教育學校理工類大學生的重要課程，是對學生基本能力的訓練和創新思維、創新方法、創新能力的培養[3]。高校物理實驗室是培養學生認真分析、實事求是、重視實踐以及追求創新態度的重要場所和基地，但依然存在一些不足之處，如安全教育不足、師生安全意識淡薄、傳統實驗教學效果差、實驗操作不規范、實驗室管理缺乏靈活性與適應性、對實驗室建設資金投入不足等。隨著互聯網技術的發展，高校教學管理觀念也在不斷革新，過去傳統單一的教學管理模式受到挑戰[4]，實驗室智能管理系統[5]、翻轉課堂[6]、微課[7]、手機課堂[8]、微博[9]、微信[10]等越來越多的新型教學管理模式不斷涌現。其中，免費社交通訊軟件——微信，自2011年推出以來，逐步被人們所喜愛，由騰訊公司發布的《2019微信年度數據報告》可知，微信每個月活躍用戶有11.51億人。其中，微信公眾平臺是騰訊公司在微信的基礎上新增的功能模塊，通過這一平臺，個人和企業都可以打造一個微信的公眾號，并實現和特定群體的文字、圖片、語音及視頻的全方位溝通、互動[11]，具有傳播速度快、成本低、精準推送、粘連性強、信息多樣化、用戶體驗豐富等特點。基于當前教育信息化2.0的時代背景，利用微信公眾平臺可以彌補高校實驗室教育教學以及安全管理等方面的不足，是實現物理實驗室的信息化建設的新模式。

圖 1 實驗室微信公眾平臺框架

1 微信公眾平臺的建設

微信公眾平臺的賬號分為訂閱號、服務號和企業號三種類型。服務號主要用于服務查詢與商品交易，每月最多只能發送4條消息；企業號只有企業內部通訊錄成員才可以關注，主要用于企業內部通訊；與其他兩種類型相比，訂閱號通過掃描二維碼即可關注，能夠每天向讀者發送資訊，可以更好地構建與讀者間的溝通與管理模式。在高校實驗室成員流動性大，需要經常宣傳安全知識、學習資訊以及信息化管理的情況下，本文中選擇了微信公眾平臺中的訂閱號進行注冊，構建物理實驗室。注冊后，使用自定義菜單功能，設計如圖1所示的實驗室框架，主要分為三個一級功能菜單，分別為資訊中心、教學實驗、師生互動，其下包括了7個二級功能菜單，包括通知公告、安全常識、規章制度、實驗室簡介、實驗學習以及實驗室預約等模塊。圖2為手機登陸微信公眾號的菜單界面，進入公眾號后出現一級菜單，點擊一級功能菜單，就會顯示相應的二級功能菜單，點擊如“二維碼關注”等二級功能菜單，即可查看內容。

圖 2 實驗室微信公眾平臺的菜單界面

將實驗室微信公眾平臺要發布的圖文消息、語音、視頻等內容等進行素材整理，適時發布。設置自動回復與關鍵詞功能，使得用戶快捷獲取所需的信息內容。如圖3所示，在實驗室微信公眾平臺上回復任意字符，得到(a)圖的歡迎用戶界面，并幫助用戶進一步了解此公眾號；在(b)圖中可以看出，舉例回復關鍵詞“實驗”，得到指引內容，再次回復關鍵詞“3”，得到“液體表面張力系數的測定”實驗教學內容的鏈接；(c)圖為打開鏈接后的頁面。

圖3 實驗室微信公眾平臺的(a)自動回復界面、(b)關鍵詞回復界面、(c) 實驗教學內容的學習界面

2 微信公眾平臺的功能實現

2.1 實驗室儀器設備管理

大學物理實驗室中包含的儀器種類繁多，數量大，涉及力、熱、光、電磁、近代物理等多方面知識的實驗基礎訓練，且存在師資力量不足，學生多而流動性強的問題，因此做好實驗室儀器設備的管理工作尤為重要。在實驗過程中，難免會有實驗儀器出現故障的情況，此時，儀器使用人員可以立即對故障情況通過文字與照片或視頻等描述結合的方式快速上傳至微信公眾平臺。這樣線上線下的配合不僅使得實驗管理人員能夠知曉故障并進行及時的故障處理與儀器維護，也能讓其他想要使用該儀器的人員盡快更改實驗計劃及策略，還能夠方便、及時且詳細的記錄儀器使用狀況，有利于儀器的管理與使用。此外，學生在各種物理競賽、團體活動、實踐創新中都會借用實驗室中的儀器設備，有了微信公眾平臺，就可以方便快捷的預約、使用、借用、歸還、損壞報賠、維修、申請報廢以及出入庫管理相關的儀器，做到更好地管理實驗室。

2.2 教學資源共享

將儀器資料、使用說明、教材與教學參考資料、教學視頻、精品課程等多種教學資源上傳至微信公眾平臺，實現教學資源的共享。任何人只要關注微信公眾平臺，就可以在任何時間、任何地點下載資源，掌握學習的主動權，學習相關的知識，享受便捷的網絡教育。在實際的實驗教學中，可以發現，部分學生根本不會對實驗進行預習，大部分學生只是抄寫預習報告而不對實驗原理與內容進行思考，對實驗所需的儀器設備過于陌生，導致在實驗課上聽完老師對實驗的講解后會依然會不清楚實驗步驟、調節方式、使用方法、注意事項等，產生手足無措、對實驗模糊不清、茫然的感覺，而不是聽講后的思路清晰、豁然開朗。有了實驗室微信公眾平臺，學生就可以隨時隨地充分的進行課前預習，課后復習，充分了解實驗的基礎知識與原理，更好的掌握實驗技能，把“被動學習”變為“主動學習”。通過對微信公眾平臺上教學資源的學習，學生將不會再受到“只能通過看書想象實驗”和只聽老師的注入式講解這種傳統模式的折磨與困擾，可以通過視頻與圖片結合文字的講解隨時隨地反復學習，使得對物理實驗的學習有更好的興趣與信心，這也提高了教師的教學效率和教學效果。

2.3 開放創新實驗室

高校內的開放創新實驗室是是培養大學生實踐能力、團隊合作意識、創新能力和創新精神的重要場所，是對大學生進行素質教育的關鍵。學生參加的各種物理實驗設計大賽、創新創業活動、物理愛好團體協會活動、畢業設計及實驗等很多實踐創新活動都需要在開放創新實驗室來完成，由于學生多數是在課余時間來進行實踐，又涉及到多種儀器設備與試劑等來進行相關的創新內容，這使得實驗室有著獨特的管理運行模式。學生可以利用微信公眾平臺上傳相關信息，如：實驗時間、實驗地點、實驗所用儀器、試劑耗材、小組成員、指導教師、項目申報、項目審核、項目結題、項目經費、項目成果等，做到更加規范化管理實驗室。

2.4 安全教育

高校實驗室內難免存在一些化學試劑及有毒、有害、易燃易爆品，更是要經常使用水、電、氣等，所以實驗室安全教育尤為重要。近年來，國內高校實驗室安全事故頻發[12]，安全狀況不容忽視。甚至北京大學、清華大學、復旦大學、南開大學、四川大學等著名高校都發生過實驗室爆炸等危險事件。2018年12月26日，北京交通大學發生實驗室爆炸事故，三名學生永遠的離開了我們。一個個鮮活生命的逝去為我們敲醒了警鐘，可幾乎每年都會有實驗室安全事故發生，這反映出高校管理者、教師以及學生們的安全重視程度不足、安全意識淡薄、實驗人員違規操作、安全教育不到位、安全措施不完備、實驗器材故障、設備陳舊老化等一系列問題、時刻威脅著師生的生命財產安全以及學校和社會的安全穩定。因此，實驗室安全教育刻不容緩。在微信公眾平臺上經常發布一些儀器使用說明、實驗室安全守則、安全教育警示片、實驗室安全處理技能、急救知識等實驗室安全教育知識，就會提升學生的安全意識和觀念，健全安全教育體系，培養安全文化氛圍，使得學生珍愛生命、重視安全。學生們可以在微信公眾平臺上自主的學習實驗室安全知識等并進行練習自測，檢驗學習效果，提高學習效率，參與安全知識考試，與線下的實驗室技能培訓以及演習等活動互相配合，進一步強化安全教育。

2.5 資訊通告

平臺可以經常發布有趣的、可讀性強的物理知識，進行科普解讀，幫助學生們獲取知識、求得真相，提升學生們對物理的興趣與喜愛。另外，平臺也可以發布一些物理競賽的通知與報名，如物理實驗設計大賽、中國大學生物理學術競賽、大學生創新創業大賽、新材料大賽等，做到及時發布消息，能夠讓學生積極參與。除此之外，實驗室管理人員及相關教師還可以發布一些通知公告，使學生們及時獲得消息。

2.6 師生互動

教師關注微信公眾平臺后，可以向平臺上傳相關實驗的預習方案、預習內容、實驗步驟、知識背景、趣味故事、前沿科技以及相關的要求等；學生關注微信公眾平臺后，可以向平臺免費發送語音、視頻、圖片和文字等；相關實驗管理人員及教師可以及時處理并反饋消息，對學生進行適當的點撥和思維引導，抓住問題要點，根據學生特點，對學習內容和方式方法等做出調整更新，使學生在渴望知識的心理狀態下，及時領悟知識，激發學習興趣，做到充分交流與互動。另外，學生們也可以查看成績，預約實驗，實驗討論，留言問題，教師會及時進行相關答疑。良好的師生互動交流不僅可以拉近師生的距離，更可以緩解部分學生不敢開口問老師問題的緊張和尷尬，提升教師教學的熱情和學生學習的積極性。

2.7 統計分析

管理人員可以登錄微信公眾平臺進行量化分析統計，包括：用戶分析、圖文分析、菜單分析、消息分析、接口分析以及網頁分析，分析結果可以使管理人員更清晰的了解用戶性別、年齡、語言以及地域等的構成、閱讀時間、閱讀喜好以及對本微信公眾平臺的喜好等，便于總結適用于學生與教師群體學習特征的規律，從而可以針對用戶精準推送，提升用戶熱度，提高平臺運營效率。

3 結語

本文探討了微信普及的新形勢下，利用微信公眾平臺，將高校物理實驗室實現信息化建設的新策略。微信公眾平臺的推廣為高校物理實驗室的信息化建設開拓了新途徑，提供了集文字、圖片、語音、視頻、即時通訊等于一身的教學管理新模式，符合人們廣泛使用微信的習慣，不僅滿足學生們隨時隨地并可與教師進行即時互動交流的自主學習要求，也使得實驗室管理更方便快捷高效。