☆潘茹玉荊永君盧倩倩

（沈陽師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110034）

翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)境下微信公眾平臺的應(yīng)用研究

☆潘茹玉荊永君盧倩倩

（沈陽師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110034）

微信公眾平臺作為新興的網(wǎng)絡(luò)社交技術(shù)，不僅對人們的生活產(chǎn)生了巨大影響，也對教學(xué)模式的改革提供了有效的支持。本文在微信公眾平臺支持下的翻轉(zhuǎn)課堂研究現(xiàn)狀的綜述基礎(chǔ)上，對自主開發(fā)的“樂學(xué)易學(xué)”微信企業(yè)號學(xué)習(xí)平臺，以《高級語言程序設(shè)計》課程為例，采用SPSS、Excel以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，對平臺中的數(shù)據(jù)進行描述性統(tǒng)計和聚類分析。通過可視化結(jié)果揭示翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生應(yīng)用平臺學(xué)習(xí)過程的總體情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的模塊訪問偏好和學(xué)習(xí)時間偏好，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和優(yōu)化教師的教學(xué)策略提供支持服務(wù)。

翻轉(zhuǎn)課堂；微信公眾平臺；數(shù)據(jù)分析

一、引言

微信公眾平臺（簡稱WeChat）是微信官方推出的一對多方式的信息推送平臺，它的主要功能包括群發(fā)功能、自動回復(fù)與自定義菜單、自定義接口和數(shù)據(jù)統(tǒng)計。微信公眾平臺于2012年8月23日正式上線，該平臺可以實現(xiàn)和目標(biāo)群體的文字、圖片、語音的全方位溝通、互動，為媒體、學(xué)生、教師、機構(gòu)等提供一種全新的互動溝通模式［1］。鄭曉娜［2］采用問卷發(fā)放形式對全國28個?。▍^(qū)、市）208所高校2500名大學(xué)生進行隨機調(diào)查，了解到有84.7%的大學(xué)生都在使用微信，微信對大學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)、人際交往等方面產(chǎn)生了重要影響。

“翻轉(zhuǎn)課堂”（The Flipped Classroom或Inverted Classroom翻譯過來也叫“顛倒課堂”或反轉(zhuǎn)課堂）起源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中，通過對知識傳授和知識內(nèi)化的顛倒安排，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色并對課堂時間的使用進行了重新規(guī)劃，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新［3］。這種新的教學(xué)模式引起了廣大教師的關(guān)注并被廣泛傳播，目前，我國一些高校教師正在開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐。方圓媛［4］認為，翻轉(zhuǎn)課堂的實現(xiàn)依賴于兩個環(huán)境，分別是學(xué)生課下的學(xué)習(xí)環(huán)境和課堂中的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生課下學(xué)習(xí)環(huán)境對翻轉(zhuǎn)課堂能否成功實現(xiàn)至關(guān)重要。在學(xué)生課下環(huán)境中，一個支持學(xué)生進行課下活動的教學(xué)平臺則是必不可少的重要技術(shù)組成［5］。

在中國知網(wǎng)上以“翻轉(zhuǎn)課堂”并含“微信公眾平臺”為主題詞進行文獻檢索，采用精確匹配，檢索共有25條記錄。通過對已有期刊進行文獻分析，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)有關(guān)這方面的研究主要集中在教學(xué)模式和應(yīng)用研究兩方面。

（一）教學(xué)模式

國內(nèi)的研究者在國外研究以及相關(guān)實踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)了本土化的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。李權(quán)［6］等人在分析微信公眾平臺通信機制的基礎(chǔ)上，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂模式特點，提出了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的課前知識獲取，課堂知識內(nèi)化的教學(xué)模式；劉慧［7］等人以大學(xué)英語為實踐課程，在課堂教學(xué)中采用基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，將翻轉(zhuǎn)課堂中所需用的學(xué)習(xí)資料通過微信公眾平臺進行發(fā)布，通過一個學(xué)期的教學(xué)實踐后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績顯著提高，取得了較好的教學(xué)效果。

（二）應(yīng)用研究

倪禮豪［8］設(shè)計并實現(xiàn)了基于微信公眾平臺的多終端系統(tǒng)，以支持翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)活動；顏?。?］等人基于微信公眾平臺實現(xiàn)地理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐，并展示了微信公眾平臺在推送學(xué)習(xí)資源、促進師生交流、教學(xué)信息統(tǒng)計等方面具有獨特優(yōu)勢。

在已有文獻中還沒有關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂模式下微信公眾平臺進行數(shù)據(jù)挖掘的研究，本研究將從這一方面進行探討?！陡呒壵Z言程序設(shè)計》是我校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)本科學(xué)生的入門程序設(shè)計語言，授課方式一般都采用課堂教學(xué)和上機實踐相結(jié)合。C語言因其數(shù)據(jù)類型豐富，靈活性強，比較抽象，而且實踐性很強，傳統(tǒng)的教學(xué)方式使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，實際的學(xué)習(xí)效果不理想。因此，筆者所在的團隊有機地將翻轉(zhuǎn)課堂和微信公眾平臺相結(jié)合，從翻轉(zhuǎn)課堂的特點出發(fā)，基于微信公眾平臺的開發(fā)模式，利用其提供的自定義接口功能，設(shè)計并開發(fā)了支持翻轉(zhuǎn)課堂在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和積極性，對提高學(xué)生成績有所幫助。

二、系統(tǒng)應(yīng)用詳情

（一）系統(tǒng)概況

本研究基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對微信公眾平臺提供的自定義菜單進行二次探索，開發(fā)了微信公眾平臺支持的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，現(xiàn)概述其實踐情況。該系統(tǒng)共有三個模塊，分別是樂學(xué)易學(xué)、樂易測試和信息中心（如圖1）。

圖1　系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)

1.樂學(xué)易學(xué)模塊

該模塊的內(nèi)容是根據(jù)《高級語言程序設(shè)計》課程所設(shè)計的與課程配套的微型學(xué)習(xí)任務(wù)單、HTML5制作的課件、教學(xué)視頻等，教師在課前將學(xué)習(xí)視頻和其它學(xué)習(xí)材料放在該模塊中，以便學(xué)生觀看。

2.樂易測試模塊

學(xué)生觀看學(xué)習(xí)視頻后在該模塊下完成練習(xí)，在答題過程中系統(tǒng)能自動生成錯題集，并且對于學(xué)生感興趣的題目系統(tǒng)有“收藏”功能。

3.信息中心模塊

該模塊根據(jù)使用者特征分別設(shè)教師和學(xué)生兩種權(quán)限。教師能看到哪些試題被學(xué)生收藏，每個題目的正確率，每個章節(jié)學(xué)生的掌握程度，所有學(xué)生的成績排名、答題正確率、最高分、平均分等，以及所有學(xué)生使用該系統(tǒng)的頻率等；學(xué)生可以看到收藏的題目、錯題、自已在班級中的總體情況等。

（二）研究樣本與研究思路

本研究以我校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)2015級1班27名學(xué)生為實驗對象，本研究的數(shù)據(jù)來源于作者所在團隊開發(fā)的基于微信公眾平臺的“樂學(xué)易學(xué)”（以下簡稱平臺）中《高級語言程序設(shè)計》網(wǎng)絡(luò)課程，選取該平臺數(shù)據(jù)庫中2016年3月1日至2016年3月31日的學(xué)生行為數(shù)據(jù)。

每個學(xué)生在平臺上進行學(xué)習(xí)的行為數(shù)據(jù)存儲在MySql數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表中，這些行為包括訪問時間、訪問模塊等。本研究共收集到979條學(xué)生訪問記錄，將這些數(shù)據(jù)存儲導(dǎo)入Excel表中作為本次研究的數(shù)據(jù)來源。

本研究將應(yīng)用統(tǒng)計、可視化、聚類等方法，采用SPSS、Excel以及數(shù)據(jù)庫查詢語言等工具，對研究樣本開展數(shù)據(jù)挖掘研究，以期探索翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生活動分布特點、學(xué)習(xí)時間分布特點。

（三）應(yīng)用分析

1.模塊訪問頻次說明

本研究使用平臺共有3個模塊，分別是學(xué)生學(xué)習(xí)行為模塊、學(xué)生測試行為模塊和學(xué)生查看個人信息行為模塊。其中，與學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)生測試行為以及學(xué)生查看個人信息行為相關(guān)的功能各有5個，共有15個功能，各功能具體使用頻次如表1。

表1　平臺模塊及功能說明

2.分析過程與可視化呈現(xiàn)

本文在借鑒周劍云［10］和魏順平［11］對于在線學(xué)習(xí)開展數(shù)據(jù)挖掘分析維度研究的基礎(chǔ)上，從學(xué)生在線學(xué)習(xí)時間、學(xué)生學(xué)習(xí)過程和依據(jù)學(xué)生訪問平臺總體情況，對學(xué)生進行聚類等方面展開分析。

（1）學(xué)生在線學(xué)習(xí)時間分析

通過在線學(xué)習(xí)時間分析，可以掌握學(xué)生的在線學(xué)習(xí)時間，以及學(xué)習(xí)時段的分布情況。

將三月份采集數(shù)據(jù)時間以星期為單位劃分，分為四周（考慮到3月1日至6日（周二～周日）只有一天有數(shù)據(jù)，故本研究從7日開始分析），即第一周為7、8、9、10、11、12、13；第二周為14、15、16、17、18、19、20；第三周為21、22、23、24、25、26、27；第四周為28、29、30、31。

三月份的模塊訪問頻次分布情況如圖2所示。從中我們可以看出學(xué)生訪問次數(shù)先上升后下降，成周期性變化，表明在星期剛開始階段，學(xué)生的積極性較高，訪問次數(shù)較高，之后起伏不定，逐漸減弱；以周為單位來統(tǒng)計模塊訪問頻次，這種走勢更為清晰（如圖3）。因此，從每周四開始，教師有必要對學(xué)生采取干預(yù)措施，調(diào)動其積極性。

圖2　學(xué)生訪問各個模塊的總頻次隨時間變化的趨勢

圖3　以周為單位學(xué)生訪問各模塊的總頻次變化

由于第一周的學(xué)生訪問頻次較高，數(shù)據(jù)量較大，更容易發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)所蘊含的規(guī)律，因此，選取第一周作為一周七天為單位的數(shù)據(jù)樣本。第一周的模塊訪問頻次分布情況如圖4所示。在整個學(xué)習(xí)階段的每一周中，訪問頻次處于高峰的總是學(xué)生有該課的當(dāng)天和前一天。

圖4　第一周每天學(xué)生訪問各模塊頻次統(tǒng)計

以一天各時段為單位統(tǒng)計學(xué)生的模塊訪問頻次（數(shù)據(jù)記錄中凌晨0點-5點記錄為0，圖中未展示），發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)時段偏好，得到如圖5所示的結(jié)果。從學(xué)生的學(xué)習(xí)時段來看，訪問模塊時間主要聚集在13點、16點和17點，12點和19點的訪問記錄為0，學(xué)生可能在這個時間吃飯或進行其它活動，21點-23點的訪問量處于次高狀態(tài)，學(xué)生在休息期間會訪問平臺。

圖5　各學(xué)習(xí)時段模塊訪問頻次統(tǒng)計

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)過程分析

通過對平臺各個模塊的訪問情況分析，教師和學(xué)生可以依據(jù)獲取的反饋信息了解學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時調(diào)整教學(xué)或?qū)W習(xí)。如圖6所示，是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，訪問平臺模塊的頻次統(tǒng)計圖。學(xué)生最常訪問的模塊是“測試”，說明做作業(yè)是主要的學(xué)習(xí)活動。相比之下，“學(xué)習(xí)”模塊的訪問頻次要低很多，說明學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，自主學(xué)習(xí)的主動性不是很高。

圖6　學(xué)生訪問各個模塊次數(shù)統(tǒng)計圖

對平臺中“學(xué)習(xí)”模塊中的工具訪問行為進行統(tǒng)計，結(jié)果如圖7所示。從圖7可以看出，學(xué)生對courseware（內(nèi)容為HTML5制作的C語言各知識點課件）的訪問次數(shù)最高，其次是video（內(nèi)容為基于C語言各知識點的教學(xué)視頻），resource（內(nèi)容為C語言教材電子書）的訪問次數(shù)最少。在課件技術(shù)上，學(xué)生在學(xué)習(xí)時更愿意訪問含有多媒體技術(shù)、表現(xiàn)形式多樣的課件；在課件內(nèi)容上，學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)內(nèi)容進行碎片化的學(xué)習(xí)課件。教師在后期的備課中，應(yīng)多為學(xué)生準(zhǔn)備形式豐富且內(nèi)容碎片化的課件。

圖7　學(xué)生使用學(xué)習(xí)行為模塊次數(shù)統(tǒng)計圖

對平臺中“測試”模塊中的工具訪問行為進行統(tǒng)計，結(jié)果如圖8所示。exercise_chapter是按照C語言教材中的各個章節(jié)進行專門練習(xí)，它的訪問次數(shù)最高，說明多數(shù)學(xué)生在學(xué)完一個章節(jié)后能夠進行練習(xí)以檢驗學(xué)習(xí)效果。

圖8　學(xué)生使用測試行為模塊次數(shù)統(tǒng)計圖

對平臺中“查看個人信息”模塊中的工具訪問行為進行統(tǒng)計，結(jié)果如圖9所示。view_all_score是查看所有學(xué)生學(xué)習(xí)情況（包括總成績、答題率、正確率和答題平均用時），說明大多數(shù)學(xué)生存在競爭心理。

圖9　學(xué)生使用查看個人信息行為模塊次數(shù)統(tǒng)計圖

（3）依據(jù)學(xué)生訪問平臺總體情況，對學(xué)生進行聚類分析

本研究依據(jù)學(xué)生在learning、exercise和view模塊上的訪問次數(shù)來對學(xué)生進行聚類分析，以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的行為特點。表2是部分學(xué)生在三個模塊上的訪問次數(shù)統(tǒng)計。以表2為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，采用SPSS系統(tǒng)聚類方法，以learning、exercise、view為聚類變量，聚類數(shù)范圍預(yù)設(shè)為2～5，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分為2類效果最佳，每一類的基本情況如表3所示。

表2　每個學(xué)生訪問次數(shù)統(tǒng)計表（部分）

表3　學(xué)生聚類結(jié)果

第一類學(xué)生和第二類學(xué)生占班級絕大多數(shù)，他們對learning模塊的訪問頻次都很低，教師應(yīng)該對這一現(xiàn)象進行反思；第二類學(xué)生的總體訪問頻次偏低，表現(xiàn)不活躍，教師應(yīng)多注意這類學(xué)生，對這些學(xué)生進行教學(xué)干預(yù)。

三、結(jié)束語

從上述分析可知，通過挖掘平臺數(shù)據(jù)庫記錄，我們可以統(tǒng)計平臺各模塊的訪問頻率了解學(xué)生在平臺中所開展的各種活動的狀況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)時間偏好，并依據(jù)學(xué)生的平臺訪問行為對學(xué)生進行聚類分析，為提高學(xué)生成績和優(yōu)化教師教學(xué)提供可視化的參考。

對學(xué)生而言，學(xué)生可以利用學(xué)習(xí)分析的可視化結(jié)果了解自己的學(xué)習(xí)情況和同伴的學(xué)習(xí)成績，例如：學(xué)生可以知道自己經(jīng)常訪問的模塊是測試，說明完成作業(yè)是學(xué)生的主要學(xué)習(xí)行為，相比之下，學(xué)習(xí)模塊訪問最低，學(xué)生需要反思自己是否是在充分學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成作業(yè)。

對教師而言，教師要根據(jù)平臺訪問次數(shù)的特點來優(yōu)化學(xué)習(xí)資源，對于不經(jīng)常訪問平臺或者在線學(xué)習(xí)時間短的學(xué)生，教師要及時給予干預(yù)，以便學(xué)生及時步入合理的學(xué)習(xí)狀態(tài)并能順利通過課程考核。

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［編輯：莊豐源］

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