支持混合式教學的微信小程序移動學習平臺研究

張霞 孫璐 唐天航

摘 要：針對印刷工程專業(yè)課程顏色科學的混合式教學需求，研究設(shè)計了基于微信小程序的移動學習平臺。采用微信小程序前端技術(shù)、服務(wù)器技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行了實現(xiàn)與發(fā)布。并在教學過程中進行初步應(yīng)用，實現(xiàn)了線上線下的混合教學和翻轉(zhuǎn)課堂，提高了教學效果。

關(guān)鍵詞：混合式教學;微信小程序;服務(wù)器;數(shù)據(jù)庫

Abstract：In terms of the blended learning requirements of course color science in printing engineering major， a mobile learning platform based on little program of WeChat was researched. The platform was developed and published with the front-end technologies of little program， Web server technology and database technology. It was preliminarily applied in the teaching process of color science course. Online and offline blended learning was implemented， and flipped class model was carried out， which helped the teaching efficiency improved.

Key words：blended learning;little program of WeChat;server;database

0 引言

在教育信息化的背景下，研究支持混合式教學的信息化手段成為課程教學面臨的一個問題[1-3]。眾所周知，智能手機已經(jīng)成為我們學習、工作、生活中不可或缺的一個助手。對于學習而言，利用智能手機的移動應(yīng)用可以幫助實現(xiàn)隨時隨地學習，整合碎片化的時間，非常有利于開展混合式教學模式。

微信小程序是運行于微信之上的一種移動端應(yīng)用，具有不用下載安裝、即用即走的優(yōu)點[4]。經(jīng)過兩年多的發(fā)展，已經(jīng)在電商、游戲等很多領(lǐng)域得到應(yīng)用?；谖⑿判〕绦蜷_發(fā)移動學習平臺，也開始在一些課程的教與學中得到探索和應(yīng)用[5-6]。

本研究針對印刷工程專業(yè)基礎(chǔ)課程“顏色科學”，研究支持該課程開展混合式教學的移動學習平臺。顏色科學課程內(nèi)容具有學科交叉性、理論抽象性和應(yīng)用實踐性，學生僅憑傳統(tǒng)課堂教學較難深入掌握課程內(nèi)容，在教學過程中非常需要信息化手段的輔助。在分析課程混合式教學需求的基礎(chǔ)上，基于微信小程序技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了課程的移動學習平臺。本文在第1部分介紹了顏色科學微信移動學習平臺的設(shè)計思想;在第2部分介紹了其開發(fā)實現(xiàn)過程;在第3部分對其在《顏色科學》課程混合式教學中的應(yīng)用效果進行了分析;最后，對本研究所做工作進行了總結(jié)和展望。

1 需求分析與設(shè)計

顏色科學混合式教學的目的是用信息化的手段輔助課堂教學的各個環(huán)節(jié)，生動展現(xiàn)抽象的理論和復雜的實驗，并提供課程相關(guān)的課外知識，激發(fā)學生主動學習的興趣，提升學生在教學過程中的主導作用，實現(xiàn)線上線下的混合學習和翻轉(zhuǎn)課堂。因此，從內(nèi)容需求上來看，不僅要涵蓋課程主要的知識點，還要包括與課程內(nèi)容相關(guān)的其他資源;從知識點展現(xiàn)需求來說，不僅需要課件展現(xiàn)，還需要豐富的頁面或生動的視頻展現(xiàn);從功能需求來看，要覆蓋課程教與學的環(huán)節(jié)，提供課堂管理功能、知識點展示功能、課外資源鏈接功能、線上討論功能、作業(yè)管功能理、成績評價功能等等。

根據(jù)需求，具體設(shè)計的功能模塊，如圖1所示。其中，課堂管理模塊支持學生簽到和課堂隨機點答;知識點展示可采用課件文檔和視頻演示;相關(guān)資訊模塊展示與課程內(nèi)容相關(guān)的科研成果、行業(yè)動態(tài)以及一些有趣的新鮮事;線上討論模塊實現(xiàn)對一些話題的討論，可進行發(fā)帖、點贊、轉(zhuǎn)發(fā)以及評論;作業(yè)模塊將作業(yè)分為隨堂作業(yè)、階段測試和趣味測試，學生可在線編輯并提交作業(yè)。成績評價模塊對隨堂作業(yè)、階段測試和最后的課程考試進行成績評定，此模塊支持教師訪問。

為展現(xiàn)以上功能，進行了顏色科學小程序的UI界面設(shè)計。設(shè)計時遵循小程序界面的設(shè)計原則。主色選用明度較高的淡藍色，RGB值為（1，180，198）。藍色象征著寧靜、博大，代表著學海無垠，學無止境。輔助色使用黑色，作為字體的顏色。圖標在用戶選擇時顯示主色，未選擇時顯示與黑色接近的深灰色，和主色-輔助色對應(yīng)，避免使用太多顏色混淆用戶的顏色認知。

界面的主要布局，如圖2所示。

主導航欄設(shè)計在屏幕的底部，分為首頁、交流、資源、個人中心四大區(qū)塊。首頁中展示一些推薦的課外資訊;交流中展示線上討論功能模塊;資源部分展示課程相關(guān)的課件、視頻等資源;個人中心管理用戶的信息，并可參與簽到等課堂管理活動。二級導航欄放置在頁面的頂部，設(shè)置了課外、作業(yè)、學習三個核心功能，控制著大功能下的該頁面的功能分配。在首頁導航界面，可通過中間的三級導航欄訪問科研、行業(yè)、新鮮事等相關(guān)資訊;在作業(yè)導航界面，可查看各種類型的作業(yè)，并進行編輯提交;在學習導航界面，按照知識點進行導航欄分層，方便用戶快速定位知識點的位置，各個知識點之間用灰色線分隔，每個知識點給出圖標和簡要的文字說明，方便用戶理解。如圖2中右圖所示，圖標在左邊，文字說明排列在圖標右邊。

2 開發(fā)與實現(xiàn)

根據(jù)需求分析、功能設(shè)計和界面設(shè)計，采用了多種語言和技術(shù)開發(fā)實現(xiàn)顏色科學移動學習平臺，涉及域名配置、服務(wù)器配置、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、接口編寫、前端頁面實現(xiàn)、前端后臺交互功能實現(xiàn)等工作。開發(fā)流程包括：購買域名，申請SSL證書并進行備案;購買騰訊云服務(wù)器并進行環(huán)境配置;數(shù)據(jù)庫安裝與用戶表設(shè)計;開發(fā)后臺接口，設(shè)計接口參數(shù);前端頁面實現(xiàn);前端小程序與后臺交互設(shè)計。

移動學習平臺的邏輯架構(gòu)，如圖3所示。

完成此架構(gòu)所用的開發(fā)工具包括微信開發(fā)者工具、服務(wù)器連接工具、數(shù)據(jù)庫連接工具、后臺服務(wù)開發(fā)工具。微信開發(fā)者工具用來完成前端頁面的開發(fā)測試工作，需要在微信公眾平臺上注冊獲得APPID后才可以使用;服務(wù)器連接工具使用WinSCP，能夠方便地管理服務(wù)器上的文件，并能進行文件的上傳和下載;數(shù)據(jù)庫連接工具使用navicat，通過服務(wù)器的公網(wǎng)IP和端口號3306，使用數(shù)據(jù)庫用戶名和密碼訪問服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并可以進行表單的創(chuàng)建與查詢;后臺服務(wù)開發(fā)工具使用Eclipse，開發(fā)語言為JAVA，開發(fā)時需要在本機安裝Tomcat并配置JAVA和JDK環(huán)境，代碼完成后打包為.war壓縮包并上傳至服務(wù)器，即完成后臺服務(wù)的開發(fā)。數(shù)據(jù)庫是微信小程序與服務(wù)器進行交互的基礎(chǔ)，用于保存用戶信息、用戶上傳文件記錄、交互數(shù)據(jù)記錄等。本研究采用MYSQL數(shù)據(jù)庫，所開發(fā)的數(shù)據(jù)庫表格包括用戶信息表、作業(yè)表、成績表、用戶發(fā)帖表、資訊評論表、資源搜索表等。

開發(fā)完成后通過微信公眾平臺進行小程序的發(fā)布，學生通過微信掃碼或搜索ColorScience小程序即可訪問。發(fā)布的前端部分頁面展示，如圖4所示。包括簽到、推薦資訊、話題討論、作業(yè)、知識點學習、課件等頁面。

教師通過訪問數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器，獲取學生的訪問使用數(shù)據(jù)，進行學習評價，并在成績評價模塊中進行錄入和保存。在實際教學中應(yīng)用時數(shù)據(jù)庫中保存的學生作業(yè)數(shù)據(jù)示例，如圖5所示。

3 應(yīng)用及效果分析

顏色科學微信小程序?qū)崿F(xiàn)發(fā)布之后，在2019年《顏色科學》課程的教學中進行了初步應(yīng)用，作為移動學習平臺支持課程實現(xiàn)混合式教學。在應(yīng)用時和課堂教學相結(jié)合，從3個層次實現(xiàn)混合式教學：（1）教師課堂講授，學生通過小程序進行同步學習，線上完成隨堂作業(yè);（2）教師發(fā)布討論話題，學生在社區(qū)進行線上討論，線上完成階段測試;（3）教師發(fā)布任務(wù)，學生自主學習小程序課內(nèi)課外資源，并在課堂上講解，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)課堂進行過程的現(xiàn)場圖，如圖6所示。

為評價微信小程序移動學習平臺的實際應(yīng)用效果，在課程教學完成后發(fā)放了調(diào)查問卷。問卷的內(nèi)容，如表1所示。

其中，第1-9個問題從ABCD選項中選擇完成，包括單選題和多選題。第1-7單選題的選項從“非常”到“不”，如第1個問題的選項為：A非常喜歡，B喜歡，C一般，D不喜歡。

第8題的選項分別為：A >3小時，B 2-3小時，C 1-2小時，D <1小時。第9題為多選題，選項分別為：A視頻資源學習，B課外推薦資源，C熱門話題討論，D課件資源。第10-11個問題為自填，學生根據(jù)自己的觀點進行填寫。

總共有41名學生參與了調(diào)查，選擇題的結(jié)果統(tǒng)計，如圖7所示。

結(jié)果顯示，第1-7題的選擇結(jié)果集中在A或B。反映學生認可小程序在混合式教學中的作用，并認為可以提升學習興趣和學習效果。第8題的選擇集中在D，說明多數(shù)同學每周使用小程序的時間花費不到1個小時，多為碎片化的學習。第9題的分布較為平均，課件資源的比重偏大一些，說明學生仍然傾向于按照課件學習，間接反映對考試成績更看重些。

第10題學生建議的課堂教學、線上學習、翻轉(zhuǎn)課堂的平均比例為54.32%、23.28%、22.30%。第11題建議增加定位簽到、語音打字、題庫刷題、給老師私信留言等功能。

4 總結(jié)

本研究基于微信小程序開發(fā)了用于輔助顏色科學課程教學的移動學習平臺，在實際教學過程中進行了初步應(yīng)用。通過該平臺，學生除了接受以老師為主的課堂教學，可以隨時隨地學習課程內(nèi)外的相關(guān)知識，提高了對課程內(nèi)容理解的廣度和深度，實現(xiàn)了線上線下的混合學習。應(yīng)用效果分析顯示，該平臺可在一定程度上提升學習興趣，提高教學效果，但還需要在功能上進行完善，如增加語音完成作業(yè)、題庫、學生與老師的私信等功能。

參考文獻

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（收稿日期：2019.09.05）