利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)微生物實驗課信息實時傳輸＊

劉一倩，張艷艷，高秀芝，易欣欣，馬挺軍

微生物學(xué)實驗是高等院校生命科學(xué)專業(yè)和食品類專業(yè)的重要的專業(yè)課，同時也是重要的實踐技能課程。微生物學(xué)實驗課根據(jù)不同專業(yè)的要求，在微生物課程設(shè)置中所占比重變化較大，為30%-40%不等，使學(xué)生掌握相關(guān)的基本理論和實驗技術(shù)是該課程的主要任務(wù)。該課程實踐性強，承擔(dān)著深化理論知識、培養(yǎng)操作技能和實驗分析能力的重要任務(wù)，通過學(xué)習(xí)，不僅能加深學(xué)生對基本理論和基本原理的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、科學(xué)思維和創(chuàng)新能力以及嚴(yán)謹(jǐn)踏實的科學(xué)態(tài)度[1]。

然而，在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，學(xué)生接受信息的渠道也變得多元化起來，傳統(tǒng)的以語言傳播、文字傳播為主的教學(xué)模式無法適應(yīng)時代發(fā)展趨勢，加之傳統(tǒng)的一對多教學(xué)模式無法隨時監(jiān)測每個學(xué)生在學(xué)習(xí)實驗技能過程中的失誤，極大制約了實驗課程的教學(xué)效果。隨著手機、數(shù)字化電視、網(wǎng)絡(luò)等新媒體的不斷普及，選擇更容易讓學(xué)生使用的新型多媒體交流平臺在實驗類課程教學(xué)中應(yīng)用為解決傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的局限性提供了可能。

一、傳統(tǒng)微生物實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在問題

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)主要采用教師面對面授課的方式，基本流程為教師講解—教師示范—學(xué)生操作與教師監(jiān)控答疑—學(xué)生完成實驗報告—下次課堂教師反饋實驗課情況。這種教學(xué)方式的優(yōu)點在于學(xué)生人數(shù)較少時，實驗授課教師可以在實驗課上及時檢查每個學(xué)生的完成情況，亦可逐個答疑，讓學(xué)生清楚實驗操作正確與否，實驗結(jié)果是否符合要求，及時發(fā)現(xiàn)實驗課進行中存在的問題并找到解決方法[2]。隨著高等院校招生規(guī)模的不斷擴大，學(xué)生人數(shù)增多，教學(xué)場地、實驗設(shè)備等硬件設(shè)施與師資力量顯得相對匱乏。傳統(tǒng)微生物實驗教學(xué)出現(xiàn)了許多問題。

（一）受學(xué)時與教學(xué)手段限制，課堂上師生交流有限

傳統(tǒng)的微生物學(xué)實驗課受實驗學(xué)時限制，教學(xué)任務(wù)重，任課教師主要考慮按時完成教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)設(shè)計按照傳統(tǒng)要求安排，以教師灌輸式教學(xué)為主，學(xué)生缺少充分的思考時間。大部分學(xué)生沒有課前預(yù)習(xí)習(xí)慣，所以很難真正地理解實驗?zāi)康?，實驗操作也是機械性地模仿，實驗過程中缺乏思考問題的積極性。師生之間、學(xué)生之間缺乏互動性，學(xué)生存在完成任務(wù)的依賴性思想；部分學(xué)生性格內(nèi)向，不善于與教師面對面交流，缺乏合適的交流途徑，這些都直接影響教學(xué)效果[3-4]。

（二）實驗課中監(jiān)控力度不夠

受教學(xué)條件的影響，在實驗課教學(xué)中很難做到所有器材設(shè)備人手一套，有些實驗器材與設(shè)備為2人甚至多人一組進行，在這種情況下會出現(xiàn)幾人共用或共同完成同一實驗的情況，有些同學(xué)在實驗進行過程中會懶怠動手，或者不敢動手，依賴于同組學(xué)生，甚至整個實驗課程都不積極，渾水摸魚，逃避教師在課程中間的監(jiān)控檢查，自身學(xué)習(xí)效果受影響的同時，亦嚴(yán)重影響其他學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性。教師在一人對整個教學(xué)班的情況下，對實驗課每一位學(xué)生學(xué)習(xí)操作技能過程中的監(jiān)控力度會下降，無法在實驗關(guān)鍵節(jié)點檢查每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對學(xué)生的不規(guī)范操作亦無法及時發(fā)現(xiàn)并糾正，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想，檢查實驗課教學(xué)效果的主要手段依賴于學(xué)生實驗報告的完成情況，不能客觀及時地反映學(xué)生對操作技能的掌握情況。

（三）實驗課考核手段難以全面覆蓋，執(zhí)行力度很難深入

實驗課對學(xué)生的考核主要包括實驗報告、出勤情況、操作過程以及實驗考試等幾個方面。實驗報告方面，很多學(xué)生自己不認(rèn)真書寫，相互抄襲。只要學(xué)生的實驗報告撰寫完整規(guī)范，教師對于學(xué)生是否掌握具體實驗技術(shù)，掌握程度如何等等難以及時檢驗跟進，無法客觀了解學(xué)生對實驗的掌握狀況。最后的實驗課考試涉及現(xiàn)場操作，但是每個學(xué)生只能抽選一項實驗技能進行考核，難以考查該生其他實驗技能的掌握情況，而且此時如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握情況不好，學(xué)生連后期改進的機會都已喪失，不利于整個本科教學(xué)進程的順利進行。此外，有些實驗課受限于學(xué)時較少，無法進行實驗課操作考試，學(xué)習(xí)態(tài)度不積極的學(xué)生對實驗技能的掌握會更加忽視；操作過程部分只能通過教師在課堂的觀察監(jiān)控給出成績，在短短的3個學(xué)時內(nèi)，一兩位教師很難實現(xiàn)對30人左右的整個教學(xué)班每一位學(xué)生操作的監(jiān)控、糾正與評價打分。目前的考核方法很難客觀準(zhǔn)確地反映學(xué)習(xí)效果。

傳統(tǒng)微生物實驗教學(xué)中存在的問題無論是相互交流不夠，還是考核不全面客觀，主要原因集中在教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)不能及時發(fā)現(xiàn)并糾正。如果能夠利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)教師在微生物實驗課程進行過程中信息的實時傳輸，無疑會加強教師與學(xué)生之間的互動交流，提高教師對實驗課堂的監(jiān)控力度，實驗課考核力度亦會更加全面深入。

二、微信、QQ在微生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用

（一）學(xué)生智能手機與新媒體的使用率

由表1數(shù)據(jù)可知，目前學(xué)生智能手機的使用率為100%，微信號和QQ號的擁有率亦為100%，相比于微信，QQ的使用率略低。所以，微信可用于課上信息的實時傳輸與交流，QQ可用于實驗課相關(guān)文件、圖片和視頻等信息的上傳，以供學(xué)生隨時下載保存。

（二）微信群和QQ群的建立

為了方便實驗課上信息的實時傳輸，應(yīng)建立專門的微生物實驗群，上實驗課的學(xué)生只需要加群就可以了，不需要下載或安裝額外的程序，可以節(jié)約手機空間。因為不涉及新程序或者軟件的使用，學(xué)生不用額外花費時間和精力學(xué)習(xí)新軟件的使用方法，可以有更飽滿的精神和愉快的情緒上實驗課，不至因為安裝學(xué)習(xí)額外的軟件產(chǎn)生抱怨、不滿等不良情緒。鑒于對微信和QQ經(jīng)常性使用率的調(diào)查數(shù)據(jù)差異，要求學(xué)生微信群一定要加入，QQ群不做硬性要求，每班最好保證一人作為負(fù)責(zé)人加入，或者同一級同專業(yè)同學(xué)院的學(xué)生群體有一人加入，可以為班級其他同學(xué)下載相關(guān)文檔、視頻、圖片等文件，其他學(xué)生有需要從負(fù)責(zé)人處拷貝即可。關(guān)鍵性的操作視頻會經(jīng)教師壓縮后上傳微信群，較大的清晰版視頻無法上傳微信群的會上傳QQ群供學(xué)生查看。其他非必需但是與實驗課相關(guān)的文件還有圖片等亦會上傳QQ群，供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。

（三）微信信息與QQ群信息交流的優(yōu)勢

微生物實驗是一門專業(yè)偏基礎(chǔ)的課程，會出現(xiàn)相關(guān)的不同專業(yè)上課的主體內(nèi)容一致的情況，因此要求同一年級上同一門課程的學(xué)生不分班級、專業(yè)、學(xué)院，均加入同一個微信群和QQ群，進群后，學(xué)生將自己的群內(nèi)名稱改為年級+專業(yè)班級+姓名的形式，如果同一班級有重名同學(xué)還要求標(biāo)注學(xué)號。這樣可以促進不同班級和專業(yè)學(xué)生之間的交流，學(xué)生的專業(yè)背景不同，在實驗課學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的想法或問題也不盡相同，有些問題或想法會在群里提出、交流。在課余時間學(xué)生可以查看其他班級學(xué)生的實驗進展與執(zhí)行情況與自己的對比，找出差異，進而提高學(xué)習(xí)效果。對教師而言，學(xué)生實名制發(fā)信息，教師可以有針對性地給予指導(dǎo)，有利于教學(xué)效果的提高。

表1 學(xué)生使用微信、QQ情況調(diào)查表

添加微信等手段只是應(yīng)用于教師講完之后播放本次實驗的操作視頻，然后在學(xué)生自己進行的實驗過程中。如細(xì)菌、真菌形態(tài)觀察等觀察類為主或者革蘭氏染色等涉及結(jié)果等觀察類實驗，要求學(xué)生將自己看到的鏡下結(jié)果或者實驗現(xiàn)象拍照，并將照片上傳微信群供其他同學(xué)參考、教師檢查。學(xué)生將照片上傳后可以進行下一實驗環(huán)節(jié)，不必等待教師檢查后再繼續(xù)后續(xù)實驗，可以減少學(xué)生等待時間，加快實驗進度。教師在學(xué)生開始試驗后，關(guān)注微信群，學(xué)生上傳照片后，根據(jù)照片反映出的問題如油鏡等調(diào)焦不清晰、看到的物像不是實驗要求觀察的內(nèi)容、根本沒有觀察到切片內(nèi)容等，提醒學(xué)生后期實驗注意，如觀察時注意將焦距調(diào)到最清晰的狀態(tài)，沒有看到物像的要求再次觀察等。如果實驗出現(xiàn)嚴(yán)重失誤，提醒學(xué)生重復(fù)某小項實驗操作，增加手感和熟練度至達(dá)標(biāo)。學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo)及時進行調(diào)整，增加對實驗操作技術(shù)的熟練程度。

在實驗進行過程中，學(xué)生記不清或者忘記哪步操作技術(shù)，可以先不咨詢教師，而是查看教師上傳到群里的視頻，照著視頻操作，或者與身邊學(xué)生一起觀看視頻小聲討論后繼續(xù)進行實驗，可以減少大家排隊問教師的時間。有些內(nèi)向害羞的學(xué)生，可以避免與教師直接面對面交流，觀看視頻后仍然不懂的可以直接在微信上問教師或者在群里提問，教師很快可以看到并及時回答，提高教學(xué)效率。

某些對操作技術(shù)要求較為嚴(yán)格的實驗，學(xué)生還可以自己錄制自己的實驗操作，通過與教師上傳視頻進行比較，找出自己的不足或優(yōu)勢。除了與自己比較外，學(xué)生可以看到群里其他同學(xué)上傳的圖片，以及教師給出的指導(dǎo)建議。一些較為簡單的實驗如形態(tài)觀察類實驗，學(xué)生通過其他人的結(jié)果照片與自己觀察到的結(jié)果進行比較，不用咨詢教師和其他同學(xué)，亦可以判斷自己觀察的結(jié)果是否正確，有沒有問題，有哪些問題，促進學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)能力的提高，進而提高學(xué)習(xí)效果。

微信傳輸?shù)募皶r性與交互性可以極大地節(jié)約實驗課堂時間，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，檢查督促懶怠動手的學(xué)生必須進行實驗、基本數(shù)據(jù)的傳輸，完成教學(xué)任務(wù)。學(xué)習(xí)積極主動的學(xué)生會提前上QQ群下載實驗的相關(guān)視頻文件進行預(yù)習(xí)，可以提高實驗課堂的實驗速度和學(xué)習(xí)密度。他們自己完成教學(xué)任務(wù)后，會與同級其他班級專業(yè)上傳信息進行比較，進而提高學(xué)習(xí)效率。教師可以最大限度地做到對每個學(xué)生進行針對性指導(dǎo)，同時檢查學(xué)生在實驗課進行過程中的實驗進度、完成情況以及完成質(zhì)量狀況，做到對實驗課堂每位學(xué)生實驗過程的監(jiān)督和審核，提高教學(xué)效率與效果。

（四）實驗上傳信息關(guān)鍵節(jié)點的設(shè)置

實驗課進行過程中，不可能每一步實驗步驟都上傳。其一，一些較簡單的操作沒有必要；其二，非必要微信信息傳輸量過大，會導(dǎo)致手機運行緩慢，教師的閱讀量會成倍增加，導(dǎo)致反饋信息不及時，因此設(shè)置不同實驗上傳數(shù)據(jù)的關(guān)鍵節(jié)點成為必然。目前的微生物實驗大體分為：觀察類、實驗技術(shù)操作類、未知樣品檢測分析類。觀察類實驗如細(xì)菌形態(tài)觀察、真菌形態(tài)觀察、物理化學(xué)因素對微生物生長的影響、營養(yǎng)元素對微生物生長的影響等，上傳圖片信息的節(jié)點為每個切面最終的觀察結(jié)果或者培養(yǎng)后菌體生長狀況照片。實驗操作類實驗如培養(yǎng)基制作、土壤微生物的分離、革蘭氏染色、酵母細(xì)胞計數(shù)、細(xì)胞大小測量等更注重操作技術(shù)學(xué)習(xí)的實驗，上傳信息為最后的實驗結(jié)果或者開始計數(shù)、測大小的鏡下視野照片，或者自己代表性操作的小視頻，時長不能超過1分鐘。未知樣品檢測分析類實驗如某一樣品細(xì)菌總數(shù)的測定、大腸菌群數(shù)量測定等，上傳實驗關(guān)鍵節(jié)點設(shè)置為全部實驗結(jié)果和最后用于計數(shù)的實驗結(jié)果圖片。

設(shè)置實驗關(guān)鍵節(jié)點，可避免學(xué)生上傳無意義的信息，增加手機流量和閱讀量，教師只需要檢查每位學(xué)生關(guān)鍵節(jié)點信息是否上傳，有沒有需要改進或更正的地方，及時反饋給學(xué)生即可。數(shù)據(jù)流量過大時，教師可以選擇不通過微信回復(fù)，而是直接在課堂現(xiàn)場對特定學(xué)生進行針對性指導(dǎo)，接受指導(dǎo)的學(xué)生認(rèn)真聽取意見并改進操作，尚未輪到的學(xué)生可繼續(xù)自己的實驗，不需要停下來聽教師的指導(dǎo)意見。如此教師針對每一位學(xué)生做出指導(dǎo)的同時并不耽誤其他學(xué)生的實驗進度，可以提高教與學(xué)雙方的效率。

三、微信、QQ在微生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用效果

（一）豐富教學(xué)資源，提高學(xué)生興趣

微信、QQ等新媒體傳播方式在微生物實驗教學(xué)中應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)微生物實驗教學(xué)的板書、展板和教師示范動作的模式。教師可以利用新媒體上傳實驗操作的視頻以及需要注意觀察的實物鏡下圖片，如果實驗室具備投影功能，在教師講解結(jié)束進行示范動作部分可以改為播放操作視頻，邊看視頻教師邊講解操作中應(yīng)注意的動作，可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深對知識的印象。經(jīng)過課上視頻集中播放講解，視頻上傳微信群以供實驗課上查閱，學(xué)生在自己動手的過程中單獨問教師的次數(shù)明顯減少，教師在課上可以空出更多時間對學(xué)生進行針對性指導(dǎo)。

（二）微信收到的信息形式多樣

傳統(tǒng)微生物實驗教學(xué)中教師收到的學(xué)生對實驗課的反饋信息主要是學(xué)生的實驗報告、手寫文字形式或者手繪圖片。微信應(yīng)用于實驗教學(xué)后，教師收到的反饋信息除了實驗報告，還有圖片、視頻文字或者混排等等，多種多樣。平均每個班每個實驗有將近百份圖片或短視頻，因受限于實驗課時間，其中圖片居多。

（三）學(xué)生對新形式教學(xué)的改進效果調(diào)查

表2 教學(xué)改進效果問卷調(diào)查結(jié)果

參與調(diào)查人群為當(dāng)年開設(shè)微生物實驗課的6個班共計將近160名學(xué)生。問卷調(diào)查主要結(jié)果（見表2）顯示，超過94%的學(xué)生認(rèn)為實驗課上播放的操作視頻對實驗課學(xué)習(xí)有幫助，會上傳自己的實驗結(jié)果，會查看相關(guān)實驗課視頻；超過94%的學(xué)生會根據(jù)教師指導(dǎo)改進自己的實驗操作或重新完成某項有誤的實驗內(nèi)容，并認(rèn)為此種方式對實驗課學(xué)習(xí)有促進作用，學(xué)生能夠更認(rèn)真對待實驗任務(wù)。其中觀看上傳到QQ群中相關(guān)信息的學(xué)生不足40%，這可能與學(xué)生平時多用微信作為主要的聯(lián)系方式，甚少使用QQ有關(guān)，因此在以后的教學(xué)中將盡可能多的采用微信群傳輸信息，QQ群只作為補充手段，彌補微信群不能傳輸大文件的短板，供學(xué)生有需要時查閱。

（四）利于教師開展教學(xué)研究，提高教學(xué)質(zhì)量

教師可以通過問卷星等軟件設(shè)計學(xué)習(xí)效果的調(diào)查表，并通過微信群發(fā)送問卷調(diào)查鏈接，學(xué)生答完問卷提交后，軟件會自動做相關(guān)統(tǒng)計，減少教師初步統(tǒng)計分析的工作量，可以將精力用于進行更細(xì)化的分析研究。如學(xué)生傳送的信息質(zhì)量有好有差，后期應(yīng)該注意要求學(xué)生傳送信息的質(zhì)量，注重學(xué)生傳送信息質(zhì)量的提高，傳送的圖片質(zhì)量提高預(yù)示學(xué)生對知識的掌握程度提高。學(xué)生傳送的自己操作視頻動作應(yīng)符合規(guī)范，不規(guī)范的動作應(yīng)該改正。上傳到微信群的學(xué)生信息具有保留性和重現(xiàn)性，教師在課程結(jié)束后還可以回看在課堂上受時間限制不能細(xì)看的信息，如小動作的不規(guī)范，圖片小細(xì)節(jié)的不清晰或不典型等，在下次實驗課指出，可以促進提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。