吳 燕 彭 嘯 張晨曦 李沁然

（天津科技大學化工與材料學院，天津 300457）

精細化工實驗是精細化工工藝專業(yè)的必修實驗課，是精細化工專業(yè)教學過程中一個重要的實踐環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學生的動手能力和加深對專業(yè)的理解認識具有重要的促進作用，通過學習，能夠為將來從事精細化學品的研發(fā)和生產(chǎn)打下堅實的基礎。

然而，傳統(tǒng)的精細化工實驗教學只局限于實驗室內(nèi)的教與學，教學形式比較單一，學生在實驗過程中基本上是按照實驗講義的要求，操作實驗室準備的實驗用品，學習比較被動，學生缺少主動參與的時間和空間。傳統(tǒng)精細化工實驗教學方法，很難為學生提供即時展示實驗成果、交流實驗心得的條件。如何激發(fā)學生在實驗過程中的學習熱情、提高學生在實驗中的主動意識，是實驗教學環(huán)節(jié)中很有意義的工作。為學生提供喜聞樂見的參與平臺，不失為一種有效的方法。

隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展、智能手機的普及以及自媒體平臺構建的完善，使得多視角開展精細化工實驗教學以及學生即時參與成為可能[1]，通訊工具、自媒體平臺教輔應用[2]以及慕課[3]和翻轉課堂模式[4]的發(fā)展，為這種可能提供了堅實基礎和寶貴經(jīng)驗。在此基礎上結合傳統(tǒng)精細化工實驗教學及研究積累的經(jīng)驗，提出以微信公眾號為交流平臺，以學生智能手機為信息交流終端，發(fā)揮教師在信息交流過程中梳理和引導的作用，融合信息化特征的精細化工實驗教學模式的設想。

一、精細化工實驗教學現(xiàn)狀概述

精細化工是應用性很強的專業(yè)，注重科學技術的前瞻性、綜合性和創(chuàng)新性，要求學生不僅要擁有扎實的專業(yè)知識，更需要具有良好的實驗能力和創(chuàng)新能力。培養(yǎng)具有“零適應期”的精細化學品應用型人才，是社會對高校提出的迫切要求，也是對“旨在提升學生創(chuàng)新能力”的精細化工實驗教學提出的更高要求。

近十年來，國內(nèi)各高校紛紛對化工類專業(yè)實驗教學體系進行改革[5]，盡管取得了良好成效，但或多或少仍保留了以往的實驗教學框架，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：人才培養(yǎng)尚不能完全滿足社會對具有“扎實的專業(yè)理論功底，熟練的實驗操作技能，嚴謹?shù)膶嶒災芰?，強烈的?chuàng)新意識”的高素質(zhì)應用型人才的需求；實驗內(nèi)容的選取、教學方法等方面存在著脫離生產(chǎn)實際的問題；實驗教學方式陳舊，缺乏創(chuàng)新性，學生興趣不高；實驗教材內(nèi)容的更新往往落后于知識的更新。

因此，如何通過改革實驗教學體系，使面向?qū)嶋H應用的理念貫穿實驗教學的全過程，提高學生的綜合素質(zhì)和實驗能力，尤其是提高學生的創(chuàng)新能力，縮短實驗教學效果與企業(yè)對人才的實際需求之間的差距，激發(fā)學生的學習熱情，引導學生將興趣與學習相結合，是目前精細化工實驗教學亟待解決的問題。

目前，精細化工實驗大多是按班級進行教學，每次實驗一個班，由1-2名教師指導，學生與老師的交流較多的基本上局限在實驗報告上，即便是面對面的交流，時間也很有限，而實驗教學的特點，容易使學生產(chǎn)生更多的困惑。因此，探討利用自媒體交流平臺拓展教學模式是一項很有意義的工作。

二、自媒體在精細化工實驗教學的應用設計

依據(jù)精細化工實驗的特點，以及當前實驗教學的狀況，并結合學科發(fā)展的實際要求，利用微信為自媒體交流平臺，開展實驗教輔工作。

1.微信平臺的建立和管理

微信[6]平臺的信息大多以點對點流動，具有很強的定制效應，適合在某個約定的范圍內(nèi)傳遞特定的信息，即朋友圈效應，是個深社交的平臺[7]，比較適合輔助實驗教學[8]。目前，學校的Wi-Fi已經(jīng)實現(xiàn)全覆蓋，在此基礎上利用微信點對點的交流模式，利用校園網(wǎng)構架以精細化工實驗室為名稱，并由實驗室按照學校的相關規(guī)定統(tǒng)一管理的微信公眾號。

所有實驗任課教師參與公眾號輔助教學的管理工作，即精細化工實驗微信公眾號管理員，負責自己所承擔實驗課學生全部交流信息的收集和整理，并及時解答學生線上提出與實驗相關的問題以及評定學生所發(fā)布信息的水平，依據(jù)實驗教學進程，適時推送與實驗相關的學習資料。微信交流的信息可以是文字、語音、視頻、照片以及圖文等混合多種格式。

2.實驗中開放使用手機的管理要點

要求所有在實驗教學過程中使用的手機一定以輔助實驗教學為目的，主要應用于交流實驗心得，如對實驗中出現(xiàn)某些現(xiàn)象感悟等、計算實驗數(shù)據(jù)、錄制實驗過程的小視頻以及向精細化工實驗微信公眾號推送實驗安全操作、化學品常識等信息。

3.教輔微信平臺主要作用

利用微信平臺的交互功能，可以實現(xiàn)相關的教輔作用。主要有以下幾個方面。

（1）學習互助

本模塊主要作用是與實驗相關知識點的補充，特別是實驗涉及到的其它課程學習過的知識的復習。例如，在“水性聚丙烯酸酯的合成”實驗中關于乳液穩(wěn)定性的雙電層理論和空間位阻理論等，這些知識是在物理化學和膠體表面化學等課程講授的，學生在實驗前預習時可以將此類內(nèi)容發(fā)布在微信平臺上，與其他同學互助共享，以此達到節(jié)省預習時間和加深理解實驗的目的。

（2）心得交流

實驗心得可以通過音頻、視頻、圖片、文字或混合方式在微信平臺上進行交流。例如，在“洗潔精的配制”的實驗中，要求配制的洗潔精在結構上具有適當粘度，并且使用無機電解質(zhì)調(diào)整粘度。有些學生加入的氯化鈉已經(jīng)超量，洗潔精還是無法獲得滿意的粘度，與此同時有些學生在實驗中發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)的加入方式和混合攪拌速度都對洗潔精的粘度具有一定的影響，并將其發(fā)布在微信教輔平臺供其他同學參考。這些來自學生的實驗體會和心得，更容易在學生中產(chǎn)生影響和發(fā)揮作用，以此促進學生對精細化工每一步操作重要性的理解和認識。

（3）成果展示

學生在實驗中可以用手機拍攝實驗過程小視頻，實驗完成后對產(chǎn)品拍照，并將信息發(fā)布在精細化工微信教輔平臺。雖然科研活動已經(jīng)習慣使用音、視頻方法記錄實驗過程，但在傳統(tǒng)本科實驗教學中，卻很少用這樣的方法記錄實驗，智能手機的廣泛使用，為普及這種記錄實驗的方法成為可能。在“雪花膏的配制”實驗中，要求將稱量好的硬脂酸、單硬脂酸甘油酯、白油、十六醇和丙二醇等原料加入到250ml燒杯1中，水和氫氧化鈉（用于增稠，可以不加）稱量后放入另一250ml燒杯2中。分別加熱至90℃，使物料熔化、溶解均勻。燒杯2中的堿水溶液需在90℃下保持20min滅菌。然后在攪拌下將水慢慢加入到油相中，繼續(xù)攪拌，當溫度降至50℃時，加入防腐劑，并持續(xù)攪拌使油相分散更細，促進皂與硬脂酸結合形成結晶，直至出現(xiàn)珠光。降溫至40℃后，加入香精，攪拌均勻，靜置、冷卻至室溫。視頻容易清晰完整地記錄實驗過程中物料溶解、溶液粘度變化、膏體珠光以及由于攪拌帶入的氣泡自膏體逸出過程等實驗現(xiàn)象。通過這類信息的展示，在加深學生對實驗內(nèi)容理解的同時，提高學生實驗的成就感，以此激發(fā)學生參與實驗的積極性和自覺性。

（4）問題討論

這個單元以師生互動為主，實驗教師和學生都可以圍繞實驗進行提問和解答。例如，在“羧甲基淀粉的制備”實驗中涉及到氫氧化鈉水溶液、95%乙醇、氯乙酸和淀粉等化學品，在實驗中調(diào)整氯乙酸和淀粉比例，會對羧甲基淀粉水凝膠造成的影響以及為什么使用80%的乙醇水溶液洗滌產(chǎn)物，而不用無水乙醇？前者是，如果減少氯乙酸的用量，會導致淀粉醣環(huán)上羧甲基取代度的降低，甚至會使羧甲基淀粉在冷水中不溶脹；后者是利用羧甲基淀粉在無水乙醇中不溶脹的特性，配制80%的乙醇水溶液，使羧甲基淀粉部分溶脹，方便將其中的鹽等水溶物快速脫除。通過這一線上互動，拓展學生分析和提出問題的能力。

4.延伸知識的推送

精細化工實驗是將以往所學知識消化、理解和吸收的過程，如無機、有機、分析、物理化學、化工原理以及精細化工工藝等課程知識的轉化運用。利用微信平臺推送相關知識，有利于學生對實驗的理解。精細化工實驗延伸知識的推送，由師生分別完成。微信教輔平臺鼓勵學生將自己收集的有關精細化工實驗的資料推送到平臺共享，要求學生簡要說明推薦理由，例如，為了加深理解精細化工實驗藥品使用的合理性和安全性，查找實驗所設計主要化學品的物化參數(shù)，可做的內(nèi)容很多，關鍵在于引導；對于教師來說，要求每一位實驗教師按照實驗教學進度推送相關的信息，可以是經(jīng)典的，也可以是前沿科學技術，如針對“通用液體洗衣劑”實驗可以就生物制劑引入的意義和洗滌制品對環(huán)境生態(tài)的影響等角度推送知識。

綜上所述，微信教輔平臺的文字、語音以及視頻等功能，使師生間的交流變得容易。教師在教輔平臺上給予學生的解答以及其它相關資料都可以作為實驗室實驗教學的延伸，同時學生反饋的信息能夠為教師進一步提高教學效率提供參考。教輔平臺上的信息對群內(nèi)全體成員完全開放，因此，即便不活躍的學生，也會在瀏覽平臺信息的過程中獲得知識、受到感染，在潛移默化中逐漸化被動為主動。微信教輔平臺的運行有利于教學相長，是實驗室教學的有益補充。

5.自媒體教學輔助工作考核的探討

圍繞微信教輔平臺的工作考核工作，主要分為學生和教師兩個部分。學生參與微信教輔平臺活動過程中所體現(xiàn)的水平，由實驗教師評判，結果納入實驗課程成績，并截屏主要內(nèi)容留作考核成績的依據(jù)；實驗教師工作考核，由學院或其他教學管理部門制定標準，將自媒體教學輔助工作納入考核體系，以促進此項工作的改進和發(fā)展。

三、微信平臺輔助實驗教學需要注意的問題

1.手機使用

目前，學校在課堂教學管理條例中明文規(guī)定，課堂禁止使用手機。實驗教師對于學生使用手機計算數(shù)據(jù)大多默認允許。這是管理方面需要解決的問題。對于學生按規(guī)則使用手機問題的解決方法，可以將實驗教學內(nèi)容與平臺信息關聯(lián)，引導學生只關注教輔平臺，在實驗室無暇用手機瀏覽其它信息。

2.學生成績考核

在學生成績考核方面，要求實驗教師建立學生微信平臺教輔成績抽查核準機制，使學生成績公開、公平和公正。

自媒體應用于工科教輔，有別于其它信息的交流和傳遞，對信息體系的構件，更注重信息的針對性、連續(xù)性和選擇性。精細化工從日用、輕化到各專業(yè)化學品，可謂包羅萬象，要求我們在教學大綱的基礎上，充分考慮學科發(fā)展、社會需求以及學生自身學習特點等因素來構造教輔學習體系，這就是信息的針對性；信息的連續(xù)性主要體現(xiàn)在知識點的設定和關聯(lián)，確保知識體系的構件循序漸進和穩(wěn)固發(fā)展，例如學習表面張力實驗后，有利于深刻理解和高效學習洗滌劑實驗；大學生已經(jīng)初步具備學習方法和學習習慣，實驗指導教師可運用微信就學生有代表性的學習特點，推送不同程度的知識，供學生選擇學習，總體提高學生的學習效率，這就是構造信息的選擇性。

自媒體應用于教輔有許多工作需要展開，其結果會促進現(xiàn)有教學體系和結構的調(diào)整，而不僅僅是形式。一個新的教學模式在運行中可能出現(xiàn)的問題，需要在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)，我們只是做了初步探索，微信平臺的教輔功能尚需要在運行實踐中不斷挖掘，管理、考核方法需要在實際工作中不斷完善。

微信作為自媒體的一種形式，與師生具有極其緊密的關聯(lián)度，這個平臺就如同一個容器，只要投入合適的藥品，提供適當?shù)臈l件，就能夠引發(fā)相應的反應，得到需要的產(chǎn)物。我們的工作就是尋找藥品、探索條件、設計反應，運用一切條件為社會培養(yǎng)所需要的人才。