基于微信平臺的大學(xué)物理實驗考核系統(tǒng)構(gòu)建與使用

孫寶光，張啟義，譚仁兵

(重慶科技學(xué)院 數(shù)理學(xué)院,重慶 401331)

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基于微信平臺的大學(xué)物理實驗考核系統(tǒng)構(gòu)建與使用

孫寶光，張啟義，譚仁兵

(重慶科技學(xué)院 數(shù)理學(xué)院,重慶 401331)

摘要：利用微信平臺構(gòu)建了大學(xué)物理實驗考核方式系統(tǒng)，保證考核方式在實驗教學(xué)各環(huán)節(jié)的有效實施，進而保障教學(xué)目標的實現(xiàn)，如進行實驗預(yù)習(xí)與測驗、實驗考試方式與安排及學(xué)生成績評定. 系統(tǒng)還可以進行實驗室開放管理，也可以作為學(xué)習(xí)平臺為實驗課程提供微課化的課程資源，開展慕課和課堂翻轉(zhuǎn).

關(guān)鍵詞：考核；微信；微課；翻轉(zhuǎn)課堂

大學(xué)物理實驗是針對高等理工科院校學(xué)生開設(shè)的必修基礎(chǔ)課程，其主要特點是量大面廣. 量大的特點導(dǎo)致了在一般的高校大學(xué)物理實驗課程在教師、實驗室等方面都是滿負荷或者超負荷運轉(zhuǎn)；面廣的特點是該門課程要面向理工科所有專業(yè)，這對該課程又提出了多樣化的要求. 而大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量一直不好保障，如在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生不能感知真實的實驗儀器，應(yīng)付完成預(yù)習(xí)報告；實驗課堂時間有限，學(xué)生對實驗原理的理解和實驗操作的認識還很膚淺[1]，學(xué)生很難課堂上全面掌握實驗內(nèi)容，但又缺少了課堂外的交流與溝通；實驗報告撰寫、實驗數(shù)據(jù)分析也是在課堂外完成，如果沒有進一步的考核，很多時候?qū)W生都不是獨立完成. 而考核方式作為實驗教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，要保障實驗教學(xué)目標的實現(xiàn)，保證實驗教學(xué)的質(zhì)量，對學(xué)生實踐技能、實驗?zāi)芰ψ龀隹己撕途C合評價. 為解決以上問題，應(yīng)從考核方式教學(xué)改革作為切入口，但是如何使考核方式能有效發(fā)揮作用，同時又能增強實驗室的運行效率、降低教師的勞動強度，是一個亟待解決的難題.

1基于微信平臺的移動學(xué)習(xí)

隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，通過使用移動終端設(shè)備及配套的移動通信技術(shù)來進行的移動學(xué)習(xí)，具有空間、時間自由性的學(xué)習(xí)活動，是一種全新的學(xué)習(xí)體驗[2]，它具有學(xué)習(xí)動機的自發(fā)性、學(xué)習(xí)內(nèi)容的片斷性、學(xué)習(xí)地點的跨越性和學(xué)習(xí)目的自我調(diào)節(jié)性等特點[3]. 但是移動學(xué)習(xí)由于受時間、網(wǎng)絡(luò)、用戶習(xí)慣及群體覆蓋面等因素制約，預(yù)期成果和普及化也并不理想.

微信 (WeChat) 作為騰訊公司于2011年推出的智能終端即時通訊服務(wù)的應(yīng)用軟件，支持跨通信運營商、跨操作系統(tǒng)(支持當(dāng)前主流移動操作系統(tǒng)Android，IOS，WP，BlackBerry，S60，Mac 的終端設(shè)備)平臺，只需網(wǎng)絡(luò)流量即可實現(xiàn)語音短信、視頻、圖片和文字的瀏覽. 微信由于設(shè)計友好、操作便捷、功能強大、用戶群體覆蓋面廣，得到迅速普并被廣泛使用. 通過微信公眾號、微信支付等，為合作伙伴提供“連接一切”的能力，微信正在形成一個全新的“智慧型”生活方式，已經(jīng)成功地為各行各業(yè)提供移動互聯(lián)的標準解決方案.

利用微信功能強大的開發(fā)平臺，將微信運用于移動學(xué)習(xí)，可以為移動學(xué)習(xí)者提供更多的學(xué)習(xí)選擇與交流方法. 利用微信公眾平臺搭建大學(xué)物理實驗移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)，為增加移動學(xué)習(xí)的場景和途徑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與高等教育相互融合提供了新思路[4]. 隨著智能手機的普及，公共場所Wi-Fi網(wǎng)和手機3G、4G網(wǎng)絡(luò)等發(fā)展，可以基本實現(xiàn)免費或者低成本的移動互聯(lián). 因此，使用微信平臺構(gòu)建大學(xué)物理實驗考核系統(tǒng)，開展移動互聯(lián)學(xué)習(xí)，是保障大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量的理想選擇.

2實驗考核方式微信平臺

微信平臺系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)運用分層設(shè)計的思想，將系統(tǒng)功能進行有序地分層，各邏輯層相對獨立，不會影響其他邏輯層，從而易于維護. 后臺系統(tǒng)的編輯、管理工作，也非常簡潔、高效. 因此，對于微信公眾號的申請、微信平臺搭建及后臺管理等技術(shù)問題，都不需要過多地考慮. 另外，由于微信自身的微信群、朋友圈等功能使其具有通訊功能、社交功能和自媒體特征，因此，不必擔(dān)心學(xué)習(xí)中交流和互動問題.

教師只需依據(jù)教學(xué)目的、課程特點、教學(xué)環(huán)節(jié)來構(gòu)建系統(tǒng)、提供資源支持及后續(xù)管理和維護,并注意各主要教學(xué)流程及關(guān)鍵控制[5].

2.1實驗考核系統(tǒng)構(gòu)建與功能

根據(jù)實驗中心的具體情況，構(gòu)建了微信平臺：重科物理實驗中心(微信號：phylab)，用于實驗預(yù)習(xí)，并可以進行預(yù)習(xí)測驗. 由于效果良好，之后逐漸升級成物理實驗考核系統(tǒng)，構(gòu)建如圖1所示.

圖1　大學(xué)物理實驗考核方式微信平臺構(gòu)建圖

本微信公眾平臺主要實現(xiàn)大學(xué)物理實驗課程考核方式的相關(guān)教學(xué)研究和改革，因此在系統(tǒng)構(gòu)建上，設(shè)計了實驗開放管理功能來實現(xiàn)教師、學(xué)生在使用此平臺時的注冊及實驗預(yù)約；配套課程資源建設(shè)來支持學(xué)生預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)實驗；設(shè)計的考試方式(主要考慮讓學(xué)生參加操作考試，設(shè)計了課程查詢、抽取2個菜單)，實現(xiàn)讓學(xué)生抽取操作考試的實驗項目、實驗內(nèi)容及考試準備與成績查詢的功能. 最后根據(jù)學(xué)生實驗預(yù)習(xí)、平時實驗操作以及實驗考試進行成績評定，從而完成完整的考核方式，以保障各教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)目標得以實現(xiàn).

以上的各模塊可以根據(jù)不同的教學(xué)目的進行完善和調(diào)整，如考試方式部分，可以根據(jù)具體要求與實際情況更改功能菜單.

2.2課程資源建設(shè)

微信平臺本身可以移動互聯(lián)無限的網(wǎng)絡(luò)資源，在系統(tǒng)平臺中，不管是教師還是學(xué)生，任何參與者都可以是課程資源的提供者和制作者. 然而，由于課程特點、實驗項目以及實驗儀器的不同，除了常規(guī)的課程資源(如教學(xué)大綱、授課計劃、考核方式、課件、試題庫等)，還需要制作滿足特殊要求的具有特殊形式的課程資源.

大學(xué)物理實驗的預(yù)習(xí)測驗將涉及的實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等部分，主要通過文字、圖片等形式，以選擇題的形式進行測試. 以“分光計的調(diào)整與使用”實驗為例，共設(shè)計了105道選擇題，涉及到實驗原理與方法的試題20道，實驗儀器的試題25道，實驗操作類的試題60道，其中配有圖片的試題多達33道，學(xué)生通過做這些預(yù)習(xí)題，基本明確了實驗的目的與原理，了解了實驗儀器和操作步驟. 這樣保證每個實驗項目至少有30個以上的選擇題，學(xué)生通過手機登錄所要的預(yù)習(xí)實驗項目，系統(tǒng)便會隨機抽取一定量的試題(如10道題)，每次答對一定數(shù)量的試題(如8道題)才可通過預(yù)習(xí)測驗. 如果沒有通過預(yù)習(xí)測驗，可以繼續(xù)查閱課程資源或者課本，再繼續(xù)測驗，直到通過測驗為止.

課程資源形式“微課”化，以視頻為主要載體，將課例片段化，在一個“微課”中要主題突出、內(nèi)容具體且相對完整，時間控制在10 min以內(nèi). 如將某一堂實驗課，分解成實驗介紹、實驗操作、數(shù)據(jù)處理等幾個部分，分別錄制成視頻，制作成“微課”. “微課”的內(nèi)容可以很雜，甚至可以將實驗操作注意事項、安全須知等制作成微課. 我們通常將一堂實驗課做成系列“微課”，例如第1個“微課”介紹實驗?zāi)康?、實驗原理、與實驗相關(guān)背景知識及相關(guān)應(yīng)用；第2個“微課”介紹實驗儀器、實驗內(nèi)容及操作步驟；第3“微課”介紹數(shù)據(jù)處理及誤差分析.

2.3相關(guān)教學(xué)改革與思考

該微信平臺主要用于與考核方式相關(guān)的教學(xué)研究. 在考核方式構(gòu)成上可以具有多樣性和靈活性，如隨著實驗室開放及課外實踐的開展，還應(yīng)將能體現(xiàn)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識的自主創(chuàng)新實踐活動、物理科技創(chuàng)新競賽加入到評價體系中，調(diào)動學(xué)生參加創(chuàng)新實踐活動的積極性，使課堂教學(xué)得到延伸[6].

“微課”化的視頻資源，并不是簡單的碎片化、無聯(lián)系的，可以以一定的組織關(guān)系組合甚至再度組合，通過微信平臺移動互聯(lián)，可以實現(xiàn)共享以及真正意義的網(wǎng)絡(luò)開放，這完全符合大規(guī)模開放課程(MOOC)理念. 當(dāng)基于智能手機的微信平臺，通過友好的交互界面，讓學(xué)習(xí)的時間、空間自由起來，調(diào)動學(xué)習(xí)者的自發(fā)性，同時帶來良好的學(xué)習(xí)體驗. 在不知不覺中重新構(gòu)建了學(xué)生的學(xué)習(xí)流程，這也正是翻轉(zhuǎn)課堂中“翻轉(zhuǎn)”的內(nèi)涵，協(xié)調(diào)了課堂內(nèi)與課堂外的學(xué)習(xí)、教師教與學(xué)生學(xué)的關(guān)系. 微信、微課、翻轉(zhuǎn)課堂三者不期而遇地走到了一起，通過微信平臺，由視頻為建構(gòu)核心的微信，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中具有先天優(yōu)勢，微課能夠為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實現(xiàn)提供強大的課程支持[7].

系統(tǒng)平臺可以充分利用微信強大的通訊功能發(fā)布通知、布置作業(yè)、收交實驗報告、網(wǎng)上輔導(dǎo)答疑；利用朋友圈等開展實驗創(chuàng)新項目研究；通過對圖文的送達人數(shù)、閱讀人數(shù)、分享轉(zhuǎn)發(fā)等關(guān)鍵指標進行相關(guān)教學(xué)統(tǒng)計，為后續(xù)教學(xué)素材設(shè)計指明方向[8]；還可以利用微信平臺的投票及實現(xiàn)問卷調(diào)查等功能.

3結(jié)束語

微信平臺具有先天強大通訊、社交、自媒體功能，可以實時地點對點、點對面地進行語音、視頻、圖片、文字等多種方式的交流. 借助微信平臺，大學(xué)物理實驗考核方式可以得到方便和有效地實施，保障了實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，并且在一定程度上可以減輕任課教師的勞動強度. 系統(tǒng)平臺具有強大的動態(tài)性和開放性，可以整合微課資源，開展慕課(MOOCs)和翻轉(zhuǎn)課堂. 微信平臺強大的移動互聯(lián)功能，一旦與教育相結(jié)合用于移動學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)砭薮蟮南胂罂臻g.

參考文獻：

[1]王興福. 物理實驗課程微信教學(xué)平臺的實踐探索[J]. 考試周刊，2014(85)：126.

[2]郭紹青,黃建軍,袁慶飛. 國外移動學(xué)習(xí)應(yīng)用發(fā)展綜述[J]. 電化教育研究,2011(5):105-109.

[3]張楠. 移動學(xué)習(xí)環(huán)境下高校實驗教學(xué)模式的創(chuàng)新和實踐[J]. 實驗室研究與探索,2014,33(10):225-228.

[4]崔連敏，陸劍. 基于微信的大學(xué)物理實驗移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究[J]. 軟件，2015，36(6)：7-11.

[5]李若平,杜明榮. 利用微信平臺構(gòu)建大學(xué)物理教學(xué)新模式[J]. 物理通報，2014(8):14-16.

[6]劉軍山,邢紅宏,蘇學(xué)軍,等. 以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向改革大學(xué)物理實驗教學(xué)[J]. 實驗技術(shù)與管理,2014,31(4):189-192.

[7]丁玲. 基于微信平臺的高中物理“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)初探[J]. 科教導(dǎo)刊,2015(2下):133-136.

[8]賈偉堯,楊珍珂. 基于微信的中學(xué)物理教學(xué)互動平臺設(shè)計[J]. 物理教師，2014，35(11)：68-69.

[責(zé)任編輯：郭偉]

Construction and application of examination system for college physics experiments based on WeChat platform

SUN Bao-guang, ZHANG Qi-yi, TAN Ren-bing

(Department of Mathematics & Physics, Chongqing University of Science & Technology, Chongqing 401331, China)

Abstract:Constructing an examination system for college physics experiments based on WeChat, could ensure the effective application of the examination mode in every teaching process, and furtherly guarantee the reaching of all the teaching goals. This examination system could be used in the arrangements of preview, test and mode of experiments, as well as the evaluation. If used in the management of laboratories, it also could serve as a platform to provide course resources of micro lectures for physics experiments, or for a “MOOCs” or “flipped classroom”.

Key words:evaluation; WeChat; micro lecture; flipped classroom

中圖分類號：G642.423

文獻標識碼：A

文章編號：1005-4642(2016)05-0022-03

作者簡介：孫寶光(1979-)，男，山東臨沂人，重慶科技學(xué)院數(shù)理學(xué)院副教授，碩士，研究方向為計算物理、大學(xué)物理及大學(xué)物理實驗教學(xué).

收稿日期：2016-01-09；修改日期：2016-02-25

資助項目：重慶市教育委員會2015年度高等教育教學(xué)改革研究立項項目(No.153151);重慶科技學(xué)院2014年度本科教育教學(xué)改革研究立項項目(No.201419)