基于微信公眾平臺混合實驗教學模式的研究

李海霞 徐丹 翟銳銳 韓貴來 邱軍強

(海南省海口市學院路海南醫學院藥學院 海南海口 571199)

高校實驗教學是高等教育的重要組成部分，實現信息技術與教育教學深度融合是實驗教學中的改革目標，以互聯網、虛擬現實等為代表的信息技術蓬勃發展，已經在實驗教學的變革中產生了巨大影響[1-3]。特別是在后疫情時代，以“學生為中心”設計實現“互聯網+”促進有效學習，是所有教育者需要思考的問題。微信公眾平臺近年研究范圍逐年推廣增加，覆蓋數字圖書館、教育行業、金融、社會調查、醫療行業及互聯網技術等領域，截至2020 年第一季度，微信活躍用戶已達12 億，其發展不僅豐富了社會媒介工具的發展，而且為學術影響力的評價提供了新的視角和方法[4]。微信有利于信息的高效傳播和反饋，方便溝通。微信公眾平臺與專業結合主要包括應用學習培訓、疾病干預、問卷調查、項目管理等。

在新媒體時代，微信的影響力激發了教育方式的變化。微信公共平臺教育模式應用在麻醉住院醫師規范化培訓中，顯著提高了教學效果和滿意度，提高綜合評估結果[5]。微信的廣泛使用提升了大眾成員對各種學術活動的參與率。微信作為一種創新調研的方式，可以滿足大量的患者群體，不受地域限制。微信可以成為慢性病管理的有效工具，可以遠程連接醫生與患者進行隨訪、通過微信提供信息、患者與醫生在微信上共享多媒體內容、堅持治療等[6]。學生自主學習能力的培養成為高校的重要目標，微信公眾平臺在教育領域的應用由最初的教務管理逐漸深入課堂教學。考慮到微信公眾號作為一個新的平臺教學和學習屬性，以及個性發展的優勢，該文結合藥學專業無機化學實驗教學現狀，將其作為線上工具輔助無機化學實驗線下教學，實現“互聯網+”混合式教學，拓展知識，最大程度地認知利用“碎片化”時間學習實驗知識，使實驗教學真正實現對無機理論知識的鞏固和加深理解的目的，達到以學生為中心、教師為主導的教學目標，促進有效學習。

1 輔助實驗教學公眾號的設計

1.1 教學資源的建設

針對藥學專業的學科特點和無機化學實驗課程教學要求，通過微信平臺的可視化優點，把一些可視化的教學內容靈活展現出來，將實驗教學內容多樣化、趣味化、可視化、簡單化、碎片化。通過微信平臺使用方便的優點，優化PPT實驗內容，推送圖、文、視頻，強化學生的主動性，提高學生學習效果，拓展實驗教學知識量。

1.1.1 文字、圖片和微視頻融合的電子教案

教案提要是教師對教學的預先籌劃和設計，是教師實施教學的“藍圖”，包括教學目標的提煉和表述、教學內容和教學重難點的選擇與確定、教學過程與教學方法的安排與選擇，以及教學時間與教學資源的安排和使用[7]。傳統教學中教師在教學活動開始之前，往往按照學校要求格式設計好教案提要，主要是文字+圖片撰寫，作為教學活動實施的標準，教學活動結束后作為教學資料存檔保存。借助微信公眾平臺可以發布電子教案。該項目教改后將現代多媒體技術有節制、合理地有機融合在教學設計中，項目中制作的實驗相關的小視頻滲透在電子教案恰當的位置，比如：緩沖溶液配制實驗中，除了撰寫教學設計外，還添加了實驗中主要玻璃儀器容量瓶的操作，規范儀器操作，提升教案提要質量，豐富教案內容。

1.1.2 PPT的發布提升學生預習效果

PPT是課堂教學環境中應用最為廣泛的多媒體技術，直接影響教學質量，是教學主導者的輔助工具，往往用于演示教學內容[8]。實驗PPT 是理論知識和實驗知識融合的有機體現，在信息化教學浪潮中，為了高質量完成實驗，使學生充分理解理論知識，培養學生自主學習能力，PPT 可以提前下發給學生。教改后設計的PPT增加了預習內容頁，學生可以提前熟悉內容，主要是重難點、理論知識及課前準備的注意事項。比如：“陰離子定性分析實驗”中，離心機是學生首次使用的儀器，強調離心機的使用；此實驗是設計性實驗，學生需提前上交設計方案以供老師批閱。

1.1.3 微視頻輔助實驗操作

微視頻教學在各種類型的化學實驗中都可以適時運用，可提升教學效果，有著廣泛的教學前景。微視頻是動態教學資料，可生動、直觀、全方位地演示實驗要點，并且微視頻資源可共享，加強師生交流[9]。微視頻技術具有靈活性，該項目將實驗難點和儀器操作等采用手機錄制，然后利用小影和喀秋莎軟件剪輯成微視頻，增加實驗內容可視化和趣味性；諸如基本玻璃儀器移液管、容量瓶、滴定管等的使用，簡單儀器離心機、酸度計及電導率儀的使用具有突出優勢。并將重結晶、真空抽濾、分餾等操作錄制成短視頻，上傳微信公眾號或課堂講解時根據需要隨時播放。比如硫代硫酸根鑒別：加入硝酸銀溶液后產生沉淀的變化為白—黃—棕—黑現象；Cr2O72-離子的特征反應：加入乙醚、雙氧水后分層，上層為藍色，下層為綠色。錄制視頻后配文字介紹，可反復觀看，加深知識鞏固。

1.1.4 拓展知識

實驗既是對已有理論知識的實際運用過程，也是對新知識的再學習過程，在實驗過程中鞏固原有知識，使知識升華，理解實驗，達到知識和能力的提升。有效拓展知識不僅可以拓寬學生專業視野，提升自主學習和素質教育，還可以培養學生敏銳的獨立思考能力和靈活開放的創新意識。推送歷屆知識競賽文字和實驗相關知識，如針對硫代硫酸鈉制備實驗，將推送硫代硫酸鈉的應用相關知識；再如滴眼液中硫代硫酸鈉抗氧化劑的分析、利用七水亞硫酸鈉制備硫代硫酸鈉產品的方法、硫代硫酸鈉解毒氰化物等。這些可以開闊學生視野，提升學生對實驗的興趣度。

1.2 公眾號模塊設計

項目組結合多年教學經驗體會和微信公眾平臺輔助教學的特點，面向醫藥學相關專業，建立了化學實驗微信公共平臺。從實驗預習、實驗教學內容及課后學習等方面進行信息的共享和互動，讓學生隨時獲取信息，進行補充閱讀和學習。在微信公眾平臺界面，設置一級菜單3個，并分別設置4個二級菜單，界面簡潔、清晰，方便使用者操作。“醫學化學實驗”微信公眾號框架見圖1。

圖1 微信公眾平臺框架設計

通過這3 個基本的功能板塊、12 個子菜單有效地完成了實驗公眾號的構建，基本上滿足了無機化學實驗教學“互聯網+”混合式教學模式運行的線上要求。

2 教學模式的實踐探索

2.1 混合式教學模式設計

微信公眾平臺輔助實驗教學在藥本專業學生《無機化學實驗》課程中試用，設計對照組和實驗組，控制授課教師、考試難度、授學大綱、教材等單因素相同，以期末成績為目標，實驗大賽、大創項目等為輔助目標，研究微信公眾平臺輔助實驗教學對目標的影響。經過三輪實踐，總結出教學模式，如圖2所示。

圖2 微信公眾平臺輔助實驗教學模式

2.2 教學活動設計

首先，教師發布實驗微信公眾平臺的二維碼給學生，學生通過掃描二維碼加為課程成員，社會人士也可以通過搜索“化學”“醫學”或“實驗”關鍵詞等加入課程，平臺中教師將用戶標簽分類，教師可以與某一班級或全體用戶交流，有針對性地推文發布。學生可以通過手機等移動端隨時隨地進行自主學習。以實驗“藥用硫代硫酸鈉制備”為例介紹微信公眾號輔助實驗教學教改的設計。

實驗開設前一周，在公眾號平臺推送“硫代硫酸鈉解毒氰化物”“硫代硫酸鈉作抗氧化劑在滴眼液或注射劑應用”推文。學生看了推文之后引起了他們對硫代硫酸鈉藥物的興趣，學生會自主了解實驗內容，接著推送“藥用硫代硫酸鈉制備”的教案提要和PPT，提供給學生預習實驗的要求和基本內容。推送循環水真空泵儀器的操作和重結晶實驗，學生可反復觀看，復習鞏固操作。平臺交流問題，如問題“硫代硫酸鈉解毒氰化物原理是什么”“硫代硫酸鈉和精制食鹽有哪些相同點和不同點”等，教師做引導回答。

基本操作的訓練是無機化學實驗的重點，實驗課堂中，教師講述實驗內容，引導學生思考硫代硫酸鈉重結晶和精鹽氯化鈉重結晶的區別，思考影響硫代硫酸鈉產率的實驗因素有哪些。由于學生前期通過預習已經掌握了實驗內容，所以課堂上老師講解的時間可適當縮短，較多的時間由學生進行實驗操作練習。學生操作實驗，儀器操作可通過微信平臺自主鞏固學習使用，教師講述過的內容學生忘記的也可通過微信平臺反復查看。教師針對學生在實驗中碰到的問題進行有針對性的個別輔導，使學生充分領會實驗知識。在硫代硫酸鈉實驗中，學生常遇到的問題是：怎樣使硫粉充分反應；硫代硫酸鈉產率怎樣計算；重結晶時有的學生做出的是白色粉末，但有的學生做的晶體卻粘在了濾紙上等。同學們在進行討論時，教師進行適當引導，最終發現實驗現象不同的原因，并找到解決問題的方案。教師由知識的傳授者變成了學生實驗學習的引導者，學生在實驗過程中能夠自主學習。

課后教師批改實驗報告，將報告中大多數學生出現的共性問題發布到微信公眾平臺上，使學生及時更正問題，并在后續實驗中注意。教師會發布典型特別優秀的報告，也會發布一些實驗課堂中某些學生做的實驗過程和結果，便于學生互相交流學習。學生不懂的問題可以通過平臺繼續討論，教師引導，發現并鼓勵學生的創新想法。

另外，考慮到網絡學習的屬性，教師會隨機通過平臺發布一些前沿課題的推文或文章、歷屆知識競賽的圖片及趣味實驗等，特別篩選背景、科學故事和歷史，比如“2019年諾貝爾化學獎授予鋰離子電池”“薛定諤的貓：量子力學思維實驗”等，拓展學生的視野，激發學生的科研探索精神，調動學習無機化學實驗的興趣。學期末，教師通過平臺發布實驗知識測驗，鞏固實驗知識。學生通過手機隨時閱讀，隨時留言，方便快捷。

3 實踐教學效果

通過公眾平臺信息的閱讀量、學習成績和問卷調查的方式將實驗組和對照組進行對比。

3.1 公眾平臺信息閱讀量大

手機在學生中已普遍使用，教師通過信息公眾號，以圖片、文字和視頻等多種形式發布實驗教學信息，推送知識形式多元化，有效吸引學生的注意力。學生充分利用“碎片化”時間關注實驗公眾號，閱讀渠道主要為公眾號會話，閱讀次數約為閱讀人數的3～4倍（如圖3所示），可見通過圖文消息的推送取得了很好的教學效果，推送內容引起了學生的重視，有效提醒了學生預習，有利于提高學生參與實驗積極性。圖文信息也可以通過點擊公眾號主頁菜單獲取，保證了圖文消息的永久可瀏覽性。

圖3 平臺閱讀數據分析

3.2 學習成效提升

對比無機化學課程期末成績，實施教改教學的3屆學生的整體成績明顯優于對照組年級成績。學生課前通過公眾號發布的教案和PPT 等資源完成預習，預習效果大大提高，通過閱讀課堂實驗對應的科研推文，學生的求知欲提升，自己主動動手實驗操作的時間明顯增加，促進了知識的內化。該研究成果的目的之一是“提升實驗技能，提升科學素養”，學生整體期末考試成績提高，優良率增加了1 倍（如表1 所示），不及格率降低，學生的態度和價值觀提升，學生的實踐能力和創新能力逐漸增強。證實了所建立的教學模式對教學是非常有效的，成果可重復實踐，具有可推廣性。

表1 對照組和實驗組成績分布（單位：%）

3.3 問卷調查

通過“問卷星”設計調查問卷，調研學生對“實驗微信公眾平臺輔助實驗教學”的滿意度，通過微信公眾平臺推送給學生，收集學生的反饋信息。

97.3%的學生認為通過微信公眾號輔助實驗學習對自己實驗課程的預習有提升作用；98.94%的學生認為平臺內容符合提高自己實驗操作能力和問題解決的能力；75.13%的學生認為課程結束后，仍然會繼續關注此公眾號，喜歡“在線課堂”“知識拓展”模塊的學生比較多。以上調查結果表明，學生對用微信公眾號輔助實驗教學高度認可，實驗學習效果大大提高，在充分調動學生的學習積極性、培養學生的能力方面具有較好效果。另外，有部分同學建議將教師上課視頻和化學生活小知識上傳平臺，希望其他實驗課也使用公眾號輔助學習，說明微信公眾平臺輔助實驗教學具有可行性和可操作性，當然，還需要不斷改進，以滿足部分學生強烈的求知欲和對知識深化的渴求。

4 結語

基于微信公共平臺輔助的教育模式是一種簡單有效的模式，微信有效整合了幾乎所有的媒體資源，如文字、圖片、視頻等。使用這種新媒介作為溝通工具，可進一步促進即時反饋和改善教學活動，有效地拉近了師生之間的空間距離感，拓展了師生之間的交流范圍，具有便捷性、社會性、開放性等優勢。通過微信公眾平臺輔助實驗教學，使課堂教學從面對面轉向以學生為中心的學習，提升學生預習效果和學生對實驗的探究能力，可以有效提高綜合成績，對教學質量產生積極影響。公眾號作為“互聯網+”時代的產物，相信隨著微信媒體的成功開發和推廣使用，促進從智能手機平臺向課堂教育的轉變，可以有效地應用于高等教育教學中。