利用互联网技术实现微生物实验课信息实时传输＊

刘一倩，张艳艳，高秀芝，易欣欣，马挺军

微生物学实验是高等院校生命科学专业和食品类专业的重要的专业课，同时也是重要的实践技能课程。微生物学实验课根据不同专业的要求，在微生物课程设置中所占比重变化较大，为30%-40%不等，使学生掌握相关的基本理论和实验技术是该课程的主要任务。该课程实践性强，承担着深化理论知识、培养操作技能和实验分析能力的重要任务，通过学习，不仅能加深学生对基本理论和基本原理的理解，还能培养学生的实践动手能力、科学思维和创新能力以及严谨踏实的科学态度[1]。

然而，在信息技术飞速发展的今天，学生接受信息的渠道也变得多元化起来，传统的以语言传播、文字传播为主的教学模式无法适应时代发展趋势，加之传统的一对多教学模式无法随时监测每个学生在学习实验技能过程中的失误，极大制约了实验课程的教学效果。随着手机、数字化电视、网络等新媒体的不断普及，选择更容易让学生使用的新型多媒体交流平台在实验类课程教学中应用为解决传统实验教学中的局限性提供了可能。

一、传统微生物实验课程教学现状与存在问题

传统的实验教学主要采用教师面对面授课的方式，基本流程为教师讲解—教师示范—学生操作与教师监控答疑—学生完成实验报告—下次课堂教师反馈实验课情况。这种教学方式的优点在于学生人数较少时，实验授课教师可以在实验课上及时检查每个学生的完成情况，亦可逐个答疑，让学生清楚实验操作正确与否，实验结果是否符合要求，及时发现实验课进行中存在的问题并找到解决方法[2]。随着高等院校招生规模的不断扩大，学生人数增多，教学场地、实验设备等硬件设施与师资力量显得相对匮乏。传统微生物实验教学出现了许多问题。

（一）受学时与教学手段限制，课堂上师生交流有限

传统的微生物学实验课受实验学时限制，教学任务重，任课教师主要考虑按时完成教学内容。教学设计按照传统要求安排，以教师灌输式教学为主，学生缺少充分的思考时间。大部分学生没有课前预习习惯，所以很难真正地理解实验目的，实验操作也是机械性地模仿，实验过程中缺乏思考问题的积极性。师生之间、学生之间缺乏互动性，学生存在完成任务的依赖性思想；部分学生性格内向，不善于与教师面对面交流，缺乏合适的交流途径，这些都直接影响教学效果[3-4]。

（二）实验课中监控力度不够

受教学条件的影响，在实验课教学中很难做到所有器材设备人手一套，有些实验器材与设备为2人甚至多人一组进行，在这种情况下会出现几人共用或共同完成同一实验的情况，有些同学在实验进行过程中会懒怠动手，或者不敢动手，依赖于同组学生，甚至整个实验课程都不积极，浑水摸鱼，逃避教师在课程中间的监控检查，自身学习效果受影响的同时，亦严重影响其他学生学习的积极性与主动性。教师在一人对整个教学班的情况下，对实验课每一位学生学习操作技能过程中的监控力度会下降，无法在实验关键节点检查每一位学生的学习效果，对学生的不规范操作亦无法及时发现并纠正，导致学习效果不理想，检查实验课教学效果的主要手段依赖于学生实验报告的完成情况，不能客观及时地反映学生对操作技能的掌握情况。

（三）实验课考核手段难以全面覆盖，执行力度很难深入

实验课对学生的考核主要包括实验报告、出勤情况、操作过程以及实验考试等几个方面。实验报告方面，很多学生自己不认真书写，相互抄袭。只要学生的实验报告撰写完整规范，教师对于学生是否掌握具体实验技术，掌握程度如何等等难以及时检验跟进，无法客观了解学生对实验的掌握状况。最后的实验课考试涉及现场操作，但是每个学生只能抽选一项实验技能进行考核，难以考查该生其他实验技能的掌握情况，而且此时如果发现学生掌握情况不好，学生连后期改进的机会都已丧失，不利于整个本科教学进程的顺利进行。此外，有些实验课受限于学时较少，无法进行实验课操作考试，学习态度不积极的学生对实验技能的掌握会更加忽视；操作过程部分只能通过教师在课堂的观察监控给出成绩，在短短的3个学时内，一两位教师很难实现对30人左右的整个教学班每一位学生操作的监控、纠正与评价打分。目前的考核方法很难客观准确地反映学习效果。

传统微生物实验教学中存在的问题无论是相互交流不够，还是考核不全面客观，主要原因集中在教师对学生的学习状态不能及时发现并纠正。如果能够利用现代互联网技术实现教师在微生物实验课程进行过程中信息的实时传输，无疑会加强教师与学生之间的互动交流，提高教师对实验课堂的监控力度，实验课考核力度亦会更加全面深入。

二、微信、QQ在微生物实验教学中的应用

（一）学生智能手机与新媒体的使用率

由表1数据可知，目前学生智能手机的使用率为100%，微信号和QQ号的拥有率亦为100%，相比于微信，QQ的使用率略低。所以，微信可用于课上信息的实时传输与交流，QQ可用于实验课相关文件、图片和视频等信息的上传，以供学生随时下载保存。

（二）微信群和QQ群的建立

为了方便实验课上信息的实时传输，应建立专门的微生物实验群，上实验课的学生只需要加群就可以了，不需要下载或安装额外的程序，可以节约手机空间。因为不涉及新程序或者软件的使用，学生不用额外花费时间和精力学习新软件的使用方法，可以有更饱满的精神和愉快的情绪上实验课，不至因为安装学习额外的软件产生抱怨、不满等不良情绪。鉴于对微信和QQ经常性使用率的调查数据差异，要求学生微信群一定要加入，QQ群不做硬性要求，每班最好保证一人作为负责人加入，或者同一级同专业同学院的学生群体有一人加入，可以为班级其他同学下载相关文档、视频、图片等文件，其他学生有需要从负责人处拷贝即可。关键性的操作视频会经教师压缩后上传微信群，较大的清晰版视频无法上传微信群的会上传QQ群供学生查看。其他非必需但是与实验课相关的文件还有图片等亦会上传QQ群，供学生学习参考。

（三）微信信息与QQ群信息交流的优势

微生物实验是一门专业偏基础的课程，会出现相关的不同专业上课的主体内容一致的情况，因此要求同一年级上同一门课程的学生不分班级、专业、学院，均加入同一个微信群和QQ群，进群后，学生将自己的群内名称改为年级+专业班级+姓名的形式，如果同一班级有重名同学还要求标注学号。这样可以促进不同班级和专业学生之间的交流，学生的专业背景不同，在实验课学习中产生的想法或问题也不尽相同，有些问题或想法会在群里提出、交流。在课余时间学生可以查看其他班级学生的实验进展与执行情况与自己的对比，找出差异，进而提高学习效果。对教师而言，学生实名制发信息，教师可以有针对性地给予指导，有利于教学效果的提高。

表1 学生使用微信、QQ情况调查表

添加微信等手段只是应用于教师讲完之后播放本次实验的操作视频，然后在学生自己进行的实验过程中。如细菌、真菌形态观察等观察类为主或者革兰氏染色等涉及结果等观察类实验，要求学生将自己看到的镜下结果或者实验现象拍照，并将照片上传微信群供其他同学参考、教师检查。学生将照片上传后可以进行下一实验环节，不必等待教师检查后再继续后续实验，可以减少学生等待时间，加快实验进度。教师在学生开始试验后，关注微信群，学生上传照片后，根据照片反映出的问题如油镜等调焦不清晰、看到的物像不是实验要求观察的内容、根本没有观察到切片内容等，提醒学生后期实验注意，如观察时注意将焦距调到最清晰的状态，没有看到物像的要求再次观察等。如果实验出现严重失误，提醒学生重复某小项实验操作，增加手感和熟练度至达标。学生根据教师的指导及时进行调整，增加对实验操作技术的熟练程度。

在实验进行过程中，学生记不清或者忘记哪步操作技术，可以先不咨询教师，而是查看教师上传到群里的视频，照着视频操作，或者与身边学生一起观看视频小声讨论后继续进行实验，可以减少大家排队问教师的时间。有些内向害羞的学生，可以避免与教师直接面对面交流，观看视频后仍然不懂的可以直接在微信上问教师或者在群里提问，教师很快可以看到并及时回答，提高教学效率。

某些对操作技术要求较为严格的实验，学生还可以自己录制自己的实验操作，通过与教师上传视频进行比较，找出自己的不足或优势。除了与自己比较外，学生可以看到群里其他同学上传的图片，以及教师给出的指导建议。一些较为简单的实验如形态观察类实验，学生通过其他人的结果照片与自己观察到的结果进行比较，不用咨询教师和其他同学，亦可以判断自己观察的结果是否正确，有没有问题，有哪些问题，促进学生学习热情和学习能力的提高，进而提高学习效果。

微信传输的及时性与交互性可以极大地节约实验课堂时间，增加学生学习的主动性，检查督促懒怠动手的学生必须进行实验、基本数据的传输，完成教学任务。学习积极主动的学生会提前上QQ群下载实验的相关视频文件进行预习，可以提高实验课堂的实验速度和学习密度。他们自己完成教学任务后，会与同级其他班级专业上传信息进行比较，进而提高学习效率。教师可以最大限度地做到对每个学生进行针对性指导，同时检查学生在实验课进行过程中的实验进度、完成情况以及完成质量状况，做到对实验课堂每位学生实验过程的监督和审核，提高教学效率与效果。

（四）实验上传信息关键节点的设置

实验课进行过程中，不可能每一步实验步骤都上传。其一，一些较简单的操作没有必要；其二，非必要微信信息传输量过大，会导致手机运行缓慢，教师的阅读量会成倍增加，导致反馈信息不及时，因此设置不同实验上传数据的关键节点成为必然。目前的微生物实验大体分为：观察类、实验技术操作类、未知样品检测分析类。观察类实验如细菌形态观察、真菌形态观察、物理化学因素对微生物生长的影响、营养元素对微生物生长的影响等，上传图片信息的节点为每个切面最终的观察结果或者培养后菌体生长状况照片。实验操作类实验如培养基制作、土壤微生物的分离、革兰氏染色、酵母细胞计数、细胞大小测量等更注重操作技术学习的实验，上传信息为最后的实验结果或者开始计数、测大小的镜下视野照片，或者自己代表性操作的小视频，时长不能超过1分钟。未知样品检测分析类实验如某一样品细菌总数的测定、大肠菌群数量测定等，上传实验关键节点设置为全部实验结果和最后用于计数的实验结果图片。

设置实验关键节点，可避免学生上传无意义的信息，增加手机流量和阅读量，教师只需要检查每位学生关键节点信息是否上传，有没有需要改进或更正的地方，及时反馈给学生即可。数据流量过大时，教师可以选择不通过微信回复，而是直接在课堂现场对特定学生进行针对性指导，接受指导的学生认真听取意见并改进操作，尚未轮到的学生可继续自己的实验，不需要停下来听教师的指导意见。如此教师针对每一位学生做出指导的同时并不耽误其他学生的实验进度，可以提高教与学双方的效率。

三、微信、QQ在微生物实验教学中的应用效果

（一）丰富教学资源，提高学生兴趣

微信、QQ等新媒体传播方式在微生物实验教学中应用，打破了传统微生物实验教学的板书、展板和教师示范动作的模式。教师可以利用新媒体上传实验操作的视频以及需要注意观察的实物镜下图片，如果实验室具备投影功能，在教师讲解结束进行示范动作部分可以改为播放操作视频，边看视频教师边讲解操作中应注意的动作，可以调动学生学习兴趣，加深对知识的印象。经过课上视频集中播放讲解，视频上传微信群以供实验课上查阅，学生在自己动手的过程中单独问教师的次数明显减少，教师在课上可以空出更多时间对学生进行针对性指导。

（二）微信收到的信息形式多样

传统微生物实验教学中教师收到的学生对实验课的反馈信息主要是学生的实验报告、手写文字形式或者手绘图片。微信应用于实验教学后，教师收到的反馈信息除了实验报告，还有图片、视频文字或者混排等等，多种多样。平均每个班每个实验有将近百份图片或短视频，因受限于实验课时间，其中图片居多。

（三）学生对新形式教学的改进效果调查

表2 教学改进效果问卷调查结果

参与调查人群为当年开设微生物实验课的6个班共计将近160名学生。问卷调查主要结果（见表2）显示，超过94%的学生认为实验课上播放的操作视频对实验课学习有帮助，会上传自己的实验结果，会查看相关实验课视频；超过94%的学生会根据教师指导改进自己的实验操作或重新完成某项有误的实验内容，并认为此种方式对实验课学习有促进作用，学生能够更认真对待实验任务。其中观看上传到QQ群中相关信息的学生不足40%，这可能与学生平时多用微信作为主要的联系方式，甚少使用QQ有关，因此在以后的教学中将尽可能多的采用微信群传输信息，QQ群只作为补充手段，弥补微信群不能传输大文件的短板，供学生有需要时查阅。

（四）利于教师开展教学研究，提高教学质量

教师可以通过问卷星等软件设计学习效果的调查表，并通过微信群发送问卷调查链接，学生答完问卷提交后，软件会自动做相关统计，减少教师初步统计分析的工作量，可以将精力用于进行更细化的分析研究。如学生传送的信息质量有好有差，后期应该注意要求学生传送信息的质量，注重学生传送信息质量的提高，传送的图片质量提高预示学生对知识的掌握程度提高。学生传送的自己操作视频动作应符合规范，不规范的动作应该改正。上传到微信群的学生信息具有保留性和重现性，教师在课程结束后还可以回看在课堂上受时间限制不能细看的信息，如小动作的不规范，图片小细节的不清晰或不典型等，在下次实验课指出，可以促进提高学生的学习效果。