基于微信平台的大学物理实验考核系统构建与使用

孙宝光，张启义，谭仁兵

(重庆科技学院 数理学院,重庆 401331)



基于微信平台的大学物理实验考核系统构建与使用

孙宝光，张启义，谭仁兵

(重庆科技学院 数理学院,重庆 401331)

摘要：利用微信平台构建了大学物理实验考核方式系统，保证考核方式在实验教学各环节的有效实施，进而保障教学目标的实现，如进行实验预习与测验、实验考试方式与安排及学生成绩评定. 系统还可以进行实验室开放管理，也可以作为学习平台为实验课程提供微课化的课程资源，开展慕课和课堂翻转.

关键词：考核；微信；微课；翻转课堂

大学物理实验是针对高等理工科院校学生开设的必修基础课程，其主要特点是量大面广. 量大的特点导致了在一般的高校大学物理实验课程在教师、实验室等方面都是满负荷或者超负荷运转；面广的特点是该门课程要面向理工科所有专业，这对该课程又提出了多样化的要求. 而大学物理实验教学质量一直不好保障，如在预习环节，学生不能感知真实的实验仪器，应付完成预习报告；实验课堂时间有限，学生对实验原理的理解和实验操作的认识还很肤浅[1]，学生很难课堂上全面掌握实验内容，但又缺少了课堂外的交流与沟通；实验报告撰写、实验数据分析也是在课堂外完成，如果没有进一步的考核，很多时候学生都不是独立完成. 而考核方式作为实验教学中的重要环节，要保障实验教学目标的实现，保证实验教学的质量，对学生实践技能、实验能力做出考核和综合评价. 为解决以上问题，应从考核方式教学改革作为切入口，但是如何使考核方式能有效发挥作用，同时又能增强实验室的运行效率、降低教师的劳动强度，是一个亟待解决的难题.

1基于微信平台的移动学习

随着信息技术的蓬勃发展，通过使用移动终端设备及配套的移动通信技术来进行的移动学习，具有空间、时间自由性的学习活动，是一种全新的学习体验[2]，它具有学习动机的自发性、学习内容的片断性、学习地点的跨越性和学习目的自我调节性等特点[3]. 但是移动学习由于受时间、网络、用户习惯及群体覆盖面等因素制约，预期成果和普及化也并不理想.

微信 (WeChat) 作为腾讯公司于2011年推出的智能终端即时通讯服务的应用软件，支持跨通信运营商、跨操作系统(支持当前主流移动操作系统Android，IOS，WP，BlackBerry，S60，Mac 的终端设备)平台，只需网络流量即可实现语音短信、视频、图片和文字的浏览. 微信由于设计友好、操作便捷、功能强大、用户群体覆盖面广，得到迅速普并被广泛使用. 通过微信公众号、微信支付等，为合作伙伴提供“连接一切”的能力，微信正在形成一个全新的“智慧型”生活方式，已经成功地为各行各业提供移动互联的标准解决方案.

利用微信功能强大的开发平台，将微信运用于移动学习，可以为移动学习者提供更多的学习选择与交流方法. 利用微信公众平台搭建大学物理实验移动学习系统，为增加移动学习的场景和途径，激发学生的学习热情，促进移动互联网技术与高等教育相互融合提供了新思路[4]. 随着智能手机的普及，公共场所Wi-Fi网和手机3G、4G网络等发展，可以基本实现免费或者低成本的移动互联. 因此，使用微信平台构建大学物理实验考核系统，开展移动互联学习，是保障大学物理实验教学质量的理想选择.

2实验考核方式微信平台

微信平台系统的体系结构运用分层设计的思想，将系统功能进行有序地分层，各逻辑层相对独立，不会影响其他逻辑层，从而易于维护. 后台系统的编辑、管理工作，也非常简洁、高效. 因此，对于微信公众号的申请、微信平台搭建及后台管理等技术问题，都不需要过多地考虑. 另外，由于微信自身的微信群、朋友圈等功能使其具有通讯功能、社交功能和自媒体特征，因此，不必担心学习中交流和互动问题.

教师只需依据教学目的、课程特点、教学环节来构建系统、提供资源支持及后续管理和维护,并注意各主要教学流程及关键控制[5].

2.1实验考核系统构建与功能

根据实验中心的具体情况，构建了微信平台：重科物理实验中心(微信号：phylab)，用于实验预习，并可以进行预习测验. 由于效果良好，之后逐渐升级成物理实验考核系统，构建如图1所示.

图1　大学物理实验考核方式微信平台构建图

本微信公众平台主要实现大学物理实验课程考核方式的相关教学研究和改革，因此在系统构建上，设计了实验开放管理功能来实现教师、学生在使用此平台时的注册及实验预约；配套课程资源建设来支持学生预习和学习实验；设计的考试方式(主要考虑让学生参加操作考试，设计了课程查询、抽取2个菜单)，实现让学生抽取操作考试的实验项目、实验内容及考试准备与成绩查询的功能. 最后根据学生实验预习、平时实验操作以及实验考试进行成绩评定，从而完成完整的考核方式，以保障各教学环节的教学目标得以实现.

以上的各模块可以根据不同的教学目的进行完善和调整，如考试方式部分，可以根据具体要求与实际情况更改功能菜单.

2.2课程资源建设

微信平台本身可以移动互联无限的网络资源，在系统平台中，不管是教师还是学生，任何参与者都可以是课程资源的提供者和制作者. 然而，由于课程特点、实验项目以及实验仪器的不同，除了常规的课程资源(如教学大纲、授课计划、考核方式、课件、试题库等)，还需要制作满足特殊要求的具有特殊形式的课程资源.

大学物理实验的预习测验将涉及的实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、数据处理、误差分析等部分，主要通过文字、图片等形式，以选择题的形式进行测试. 以“分光计的调整与使用”实验为例，共设计了105道选择题，涉及到实验原理与方法的试题20道，实验仪器的试题25道，实验操作类的试题60道，其中配有图片的试题多达33道，学生通过做这些预习题，基本明确了实验的目的与原理，了解了实验仪器和操作步骤. 这样保证每个实验项目至少有30个以上的选择题，学生通过手机登录所要的预习实验项目，系统便会随机抽取一定量的试题(如10道题)，每次答对一定数量的试题(如8道题)才可通过预习测验. 如果没有通过预习测验，可以继续查阅课程资源或者课本，再继续测验，直到通过测验为止.

课程资源形式“微课”化，以视频为主要载体，将课例片段化，在一个“微课”中要主题突出、内容具体且相对完整，时间控制在10 min以内. 如将某一堂实验课，分解成实验介绍、实验操作、数据处理等几个部分，分别录制成视频，制作成“微课”. “微课”的内容可以很杂，甚至可以将实验操作注意事项、安全须知等制作成微课. 我们通常将一堂实验课做成系列“微课”，例如第1个“微课”介绍实验目的、实验原理、与实验相关背景知识及相关应用；第2个“微课”介绍实验仪器、实验内容及操作步骤；第3“微课”介绍数据处理及误差分析.

2.3相关教学改革与思考

该微信平台主要用于与考核方式相关的教学研究. 在考核方式构成上可以具有多样性和灵活性，如随着实验室开放及课外实践的开展，还应将能体现学生实践能力和创新意识的自主创新实践活动、物理科技创新竞赛加入到评价体系中，调动学生参加创新实践活动的积极性，使课堂教学得到延伸[6].

“微课”化的视频资源，并不是简单的碎片化、无联系的，可以以一定的组织关系组合甚至再度组合，通过微信平台移动互联，可以实现共享以及真正意义的网络开放，这完全符合大规模开放课程(MOOC)理念. 当基于智能手机的微信平台，通过友好的交互界面，让学习的时间、空间自由起来，调动学习者的自发性，同时带来良好的学习体验. 在不知不觉中重新构建了学生的学习流程，这也正是翻转课堂中“翻转”的内涵，协调了课堂内与课堂外的学习、教师教与学生学的关系. 微信、微课、翻转课堂三者不期而遇地走到了一起，通过微信平台，由视频为建构核心的微信，在翻转课堂教学中具有先天优势，微课能够为翻转课堂教学的实现提供强大的课程支持[7].

系统平台可以充分利用微信强大的通讯功能发布通知、布置作业、收交实验报告、网上辅导答疑；利用朋友圈等开展实验创新项目研究；通过对图文的送达人数、阅读人数、分享转发等关键指标进行相关教学统计，为后续教学素材设计指明方向[8]；还可以利用微信平台的投票及实现问卷调查等功能.

3结束语

微信平台具有先天强大通讯、社交、自媒体功能，可以实时地点对点、点对面地进行语音、视频、图片、文字等多种方式的交流. 借助微信平台，大学物理实验考核方式可以得到方便和有效地实施，保障了实验教学的各个环节的教学质量，并且在一定程度上可以减轻任课教师的劳动强度. 系统平台具有强大的动态性和开放性，可以整合微课资源，开展慕课(MOOCs)和翻转课堂. 微信平台强大的移动互联功能，一旦与教育相结合用于移动学习领域将会带来巨大的想象空间.

参考文献：

[1]王兴福. 物理实验课程微信教学平台的实践探索[J]. 考试周刊，2014(85)：126.

[2]郭绍青,黄建军,袁庆飞. 国外移动学习应用发展综述[J]. 电化教育研究,2011(5):105-109.

[3]张楠. 移动学习环境下高校实验教学模式的创新和实践[J]. 实验室研究与探索,2014,33(10):225-228.

[4]崔连敏，陆剑. 基于微信的大学物理实验移动学习系统研究[J]. 软件，2015，36(6)：7-11.

[5]李若平,杜明荣. 利用微信平台构建大学物理教学新模式[J]. 物理通报，2014(8):14-16.

[6]刘军山,邢红宏,苏学军,等. 以能力培养为导向改革大学物理实验教学[J]. 实验技术与管理,2014,31(4):189-192.

[7]丁玲. 基于微信平台的高中物理“翻转课堂”教学初探[J]. 科教导刊,2015(2下):133-136.

[8]贾伟尧,杨珍珂. 基于微信的中学物理教学互动平台设计[J]. 物理教师，2014，35(11)：68-69.

[责任编辑：郭伟]

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

中图分类号：G642.423

文献标识码：A

文章编号：1005-4642(2016)05-0022-03

作者简介：孙宝光(1979-)，男，山东临沂人，重庆科技学院数理学院副教授，硕士，研究方向为计算物理、大学物理及大学物理实验教学.

收稿日期：2016-01-09；修改日期：2016-02-25

资助项目：重庆市教育委员会2015年度高等教育教学改革研究立项项目(No.153151);重庆科技学院2014年度本科教育教学改革研究立项项目(No.201419)