程紹玲,楊迎花,張海麗
(天津科技大學 理學院,天津 300457)
高校基礎化學實驗課是化學及相關專業(yè)本科生必修的學科基礎課程,在人才培養(yǎng)中占據(jù)重要地位。傳統(tǒng)的實驗課教學是以書本為主要教學資源,以實驗室為唯一的教學場所,學生的學習受資源、時間、場所的極大限制,學習效果很不理想。隨著信息技術的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡資源的不斷豐富,移動終端的普及,這種傳統(tǒng)的實驗課教學顯然己不能滿足時代發(fā)展的要求。高校教師都紛紛將“互聯(lián)網(wǎng)+”引入到高等教育,改革實驗課教學模式。本文將借助目前十分普及的微信公眾平臺,輔助基礎化學實驗教學,探討在互聯(lián)網(wǎng)背景下建立高?;A化學實驗教學的新模式。
微信公眾平臺是微信的功能模塊之一,可與特定群體即時傳播多種媒體信息,被政府、企業(yè)、高校、團體等廣泛使用,多用于管理和信息發(fā)布。近幾年,將微信公眾平臺與教學相結合,探討新的教學模式成為教學改革的一個熱點。中國知網(wǎng)2016年以來,已有150余篇碩博論文對微信公眾平臺應用于教學進行了理論研究[1-10],微信公眾平臺輔助教學具有較強的可行性[11]。首先,微信極高的普及率為教學信息的傳播提供了平臺支撐。微信是當代大學生最主要的交流工具之一,普及率幾乎100%,刷微信是大學生的常態(tài)行為。教師可利用這一平臺發(fā)布學習資源,學生即可隨時隨地利用碎片時間觀看或閱讀,極為方便。其次,微信公眾平臺操作界面簡單,為輔助教學提供了推行和應用的基礎。教師注冊公眾號,無需編程,即可上傳學習資料。學生訂閱公眾號,可隨時打開界面,觀看閱讀,反復學習。再次,微信公眾平臺一對多的信息傳播方式,與教師對學生一對多的知識傳授形式相吻合。在公眾平臺上,教師發(fā)布學習資料,所有學生可見,類似于課堂,但學生不需要在固定的時間固定的地點學習。最后,在微信公眾平臺上,教師能夠實現(xiàn)對學生有效管理,及時溝通。教師在公眾號里將學生分班管理,通過查看每一個學生對學習資料的點擊情況,可了解學生的學習時間、學習頻率、學習速度等。通過學生上傳的作業(yè)情況,了解學生的學習效果。發(fā)現(xiàn)問題學生,及時在平臺上點對點交流。微信公眾號的諸多功能為輔助教學提供了平臺,我校首先探索了在基礎化學實驗教學中的應用,經(jīng)過2年的實踐,目前已形成了穩(wěn)定的實驗教學模式。
微信公眾平臺輔助教學是輕量化、移動化、手機版的MOOC系統(tǒng)[12-15],通過互聯(lián)網(wǎng)輔助教學,首先要建立適合網(wǎng)絡傳播的學習資源。我?;A化學實驗課建立了課前預習和課后拓展的多種學習資源。①實驗視頻資源。傳統(tǒng)教學中學生通過書本預習,靠腦補畫面,效果不佳。為切實提高學生的預習效果,我校建立了實驗視頻庫。錄制了每一個實驗的操作過程,精心設計,編輯配音,形成視頻文件庫。②儀器設備裝置圖片資源。做基礎化學實驗的學生通常是第一次接觸化學儀器設備,十分陌生。為此將實驗中所用到器材以及實驗裝置拍照,并配以文字說明,方便學生直觀了解實物。③課件資源。黑板教學的局限性難以展現(xiàn)化學實驗的場景,而多媒體恰可彌補這一不足。建立圖文并茂的課件資源,通過圖片、視頻、聲音等多種形式展現(xiàn)化學過程及化學產(chǎn)品,并且增添了實驗的相關研究歷史、生產(chǎn)生活實際應用及前景發(fā)展,豐富的內(nèi)容拓寬了學生的視野,提高了學生對化學實驗的興趣。④實驗拓展資源。一個化學實驗從來不是孤立的,它的縱向有歷史,橫向有應用,背后有機理,面前有現(xiàn)象,向前有經(jīng)驗,向后有發(fā)展。為每一個實驗建立一套完整的拓展資源,內(nèi)容包括實驗的來源、發(fā)展歷史過程、反應機理、生產(chǎn)生活應用、相關前沿文獻研究等。⑤測試題庫資源。為隨時檢測學生對實驗理論和過程的掌握情況,建立了可用于在線檢測的試題庫,題型為選擇、判斷、填空。
(1) 微信公眾平臺模塊設計。初次申請微信公眾號,功能較少,只有一級菜單,上傳信息十分有限。當公眾號開通原創(chuàng)功能后,可以通過頁面模板增設二級和三級菜單,同時可上傳存放2 000多條信息,完全能夠滿足輔助教學內(nèi)容的發(fā)布。因此如何有層次地設計菜單,合理規(guī)劃各模塊內(nèi)容比較關鍵。經(jīng)過2年的應用實踐,逐步完善結構設計,已基本形成內(nèi)容豐富、操作便利的學習平臺,以有機化學實驗為例,如圖1所示。
圖1 基礎化學實驗微信公眾平臺模塊設計
圖1中,有3個一級菜單模塊,第1個是學習資料,內(nèi)容完全為實驗課服務,包含每一個實驗的課件、視頻、所用試劑常數(shù)、儀器材料,是學生預習每一個實驗的必備資源,預習后可進行預習自檢,評估自己預習效果。此模塊是同學們點擊量最大的部分。第2個模塊是信息公告,內(nèi)容包括不定期的通知公告,以及進入實驗室前的準備工作,包括實驗報告、實驗課表、實驗室守則。第3個模塊是拓展園地,其中裝置器材包括實驗常用裝置(配圖及文字說明)、玻璃儀器(實景圖片及文字說明)和設備材料(有機實驗常用設備,實景圖片及文字說明);有機前沿部分定期更新有機前沿內(nèi)容;實驗室安全部分包括實驗室安全教育、應急處理、藥品安全等;全國和天津市化學競賽部分發(fā)布競賽信息,以及歷屆試題。
(2) 微信公眾平臺的用戶管理。教師建立的微信公眾號主要用于輔助教學,要求上課學生都要關注,首次關注后給教師留言,注明學號和姓名,教師在后臺根據(jù)學生的留言,逐一修改備注,同時將學生按班級歸類,修改標簽為班號,這樣點開班級標簽,可方便地查找任意一位學生,進行交流互動。教師也可以實現(xiàn)一對多的方式與學生互動,通過建立群發(fā)消息,與某一班級或全體用戶交流。
在公眾平臺上,教師查閱學生點擊情況,可大體了解學生的學習情況,如什么時間學習,學習時長,是否復習等。對學習不認真的學生可標注,及時交流,詢問情況,改正不良習慣。對學習努力認真的學生,鼓勵其考研、參加競賽、拓展練習等。
微信公眾號提供了大量的學習資料,學生通過移動設備,如手機、平板電腦等,可隨時隨地隨需地進行自主學習,傳統(tǒng)的教學模式已不適應互聯(lián)網(wǎng)背景下學生獲取知識的習慣,建立新的教學模式勢在必行。經(jīng)過2年的實踐并不斷完善,形成了學生自主學習的實驗教學新模式,如圖2所示。
圖2 基于微信公眾平臺的實驗教學新模式
(1) 課前自主學習。傳統(tǒng)實驗教學,課前學生只能通過書本預習實驗,基本上沒有輔助資料幫助理解書本中的新概念、新知識,所以預習效果很不理想。而微信公眾號平臺可以為學生提供大量的有關實驗實景視頻、多媒體課件、背景知識等供學生參考預習。課前,學生通過手機等移動終端反復學習,熟悉實驗機理與實驗過程及注意事項,了解了實驗的相關內(nèi)容后,再經(jīng)過自我檢測預習效果,更加鞏固了預習中所學到的知識,對后續(xù)實驗、討論順利進行打下了良好的基礎。
(2) 課堂翻轉教學。由于課前學生經(jīng)過了較扎實的預習,已基本了解了實驗過程,教師無需對實驗過程進行現(xiàn)場演示。課堂上以學生為主體,教師為主導。將學生分成若干個組,以小組為單位,每次由一個小組來講解實驗,教師糾正錯誤并解答學生預習中的疑問。正式開始實驗前,由學生自主完成實驗前的訓練過程,根據(jù)具體實驗情況,或由個別學生為大家演示操作,或分組討論研究,教師只做課堂巡視和個別糾錯指導。當所有同學都確保熟悉了實驗操作后,每個人開始獨立完成實驗全過程。實踐中發(fā)現(xiàn),學生以分組討論練習操作的方式,效果非常理想,他們對每一部件的安裝,或每一個動作的規(guī)范性都能認真討論,當意見不一致時,再回看視頻,由此便可產(chǎn)生深刻的印象。因此這也是相互學習階段,同學間取長補短,自我提高。
(3) 課后拓展提升。傳統(tǒng)的實驗課實驗結束,報告上交就算全部結束了,實驗場景已不能再現(xiàn),基本不再有學生去思考做過的實驗。如果學生對實驗有疑問和困惑,也沒有解決渠道。微信公眾號平臺上的內(nèi)容長期掛在網(wǎng)上,學生實驗結束后仍可以通過視頻查漏補缺,如有問題,可在公眾號給教師留言,與教師互動釋疑。平臺上還提供了學科前沿知識,供學有余力的學生參考學習。
傳統(tǒng)的“期末一張卷”的考核方式已不適應“互聯(lián)網(wǎng)+”時代人才培養(yǎng)的要求,過程性評價能更科學地檢測學生的學習表現(xiàn)、學習態(tài)度、學習效果等,有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力,有利于加強教學過程控制。在改革實驗課教學模式的基礎上,同時建立了過程考核大綱。學生總成績分3部分,表現(xiàn)成績15%、實驗成績50%和期末成績35%。其中表現(xiàn)成績包括學生網(wǎng)上學習時長、登錄次數(shù)、自我檢測結果、課堂參與程度以及紀律衛(wèi)生情況,這部分成績反映學生的學習態(tài)度,對課程的重視程度。實驗成績?yōu)槠綍r做的每一個實驗完成情況,包括操作的規(guī)范性、過程的準確性、產(chǎn)品的質量等,這部分反應學生的動手能力。期末成績?yōu)椴僮骺荚嚕毩⑼瓿梢粋€新實驗,給出綜合評價成績。通過過程考核,保證了考核的全面性、規(guī)范性和科學性,對教學質量、教風和學風產(chǎn)生了重要影響。
利用微信公眾號平臺輔助基礎化學實驗教學,建立學生自主學習的教學模式,經(jīng)過2年的實踐,為檢驗該模式的教學效果,通過問卷調(diào)查的方式,收集學生的反饋信息,結果見表1。100%的學生認為通過微信公眾號輔助學習對自己有幫助;96%的學生認為節(jié)省了時間;71%的學生認為學習效果大大提高,其余29%的學生認為有所提高;99%的學生希望其他實驗課也使用公眾號輔助學習。以上調(diào)查結果表明,學生對用微信公眾號輔助教學高度認可。另外,仍然有24%的學生希望教師課堂上還要講解操作步驟,因為雖然看過視頻但不能完全記住。實驗視頻雖只有幾min,但信息量大,學生很難做到完全掌握,因此需要教師課堂再做梳理。有19%的學生希望老師講解方案設計過程,說明還有相當一部分學生具有強烈的求知欲和對知識深化的渴求,教師應因材施教,引導這部分學生進行創(chuàng)新探索。
表1 學生問卷調(diào)查結果
使用微信公眾平臺輔助教學,順應了“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展,可彌補傳統(tǒng)實驗教學的不足,①方便學生獲取知識。教師將學習資源發(fā)布到公眾平臺,學生通過智能手機可隨時獲取學習資源,不受時間地點場所的限制;②提高自主學習能力。微信公眾平臺為學生提供了更多的學習渠道,突破了教學時空界限,有利于提高學生自主學習的能力。
微信公眾平臺并非專門為教學及學習設計,用于輔助教學存在一定不足。①微信交流娛樂功能與學習功能并存,學生自控能力普通不強,學習效果難以保證。眾多微信平臺每天海量信息,干擾學生對學習資料的持續(xù)性關注。②每天限發(fā)一條消息,限制了消息推送頻率。③教師只能回復學生的留言,不能主動與學生交流,限制了交流的主動性。
基于微信公眾平臺輔助實驗教學,建立了新的實驗教學模式,經(jīng)過2年的應用,得到了學生的高度認可和接受,學生的學習效果和教師的教學效果均得到顯著提高。學生希望更多的實驗課采用微信公眾平臺來輔助學習,可見這種基于互聯(lián)網(wǎng)背景的新的教學模式值得推廣應用。