蓋 磊，劉海霞，姜永清，趙培剛

(中國海洋大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 物理系，山東 青島 266100)

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和移動信息技術(shù)的發(fā)展，利用手機輔助教學(xué)已經(jīng)成為近年來的研究熱點. 移動學(xué)習(xí)(Mobile Learning)作為傳統(tǒng)教學(xué)方式的重要補充，可以解決和實現(xiàn)教育領(lǐng)域教學(xué)活動的4A(Anyone,Anytime,Anywhere,Any style)問題[1-2].

在智能手機推廣使用和無線網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展的今天，基于手機的應(yīng)用程序APP (Application)也在不斷深入到學(xué)生的日常生活中. 如何將其引導(dǎo)到學(xué)習(xí)上并為教學(xué)服務(wù)是值得研究的課題[3-4].

目前，移動學(xué)習(xí)在國外的研究主要集中在歐洲和北美的經(jīng)濟發(fā)達國家，包括芬蘭赫爾辛基大學(xué)UniWap移動學(xué)習(xí)項目、歐盟的M-Learning、英國Kingston等大學(xué)的短信息服務(wù)系統(tǒng)等.

作為一種新穎便捷的學(xué)習(xí)方式，利用手機進行學(xué)習(xí)可以打破對學(xué)習(xí)對象時間和地點的限制，給予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自由，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，在新形勢下提供一種新的教學(xué)模式，為本科教育教學(xué)研究提供了新方向[5-7].

1 需要解決的問題

在不同手機操作系統(tǒng)下開發(fā)針對綜合設(shè)計實驗輔助教學(xué)APP，制定并通過應(yīng)用程序發(fā)布相關(guān)的輔助實驗教學(xué)內(nèi)容，為大學(xué)物理綜合設(shè)計實驗的教學(xué)提供一種新教學(xué)模式.

根據(jù)市場研究機構(gòu)IDC(International Data Corporation)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：Android和iOS兩大操作系統(tǒng)依舊是全球智能手機市場的霸主，研發(fā)基于這2種手機操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序，可滿足95%以上智能手機用戶的需要.

通過應(yīng)用軟件的編寫，整體框架的設(shè)置，系統(tǒng)界面的設(shè)計，可以完成以下功能：

a.分層次的顯示功能；

b.新內(nèi)容發(fā)布功能；

c.通知信息發(fā)布功能；

d.論壇討論功能；

e.實時交互功能；

f.后臺管理功能.

2 功能的實現(xiàn)

2.1 手機用戶端

建設(shè)完成的手機APP的基本框架如圖1所示，進入APP首頁后是6個相關(guān)子模塊.

所包含的基本內(nèi)容有：

1)背景資料. 所涉及的實驗相關(guān)背景資料介紹. 彌補了課本和課堂上因篇幅和時間所限不能詳細展開介紹的內(nèi)容，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能增加學(xué)生的知識. 圖2為光學(xué)多通道實驗的相關(guān)背景資料界面.

圖1 手機APP首頁界面

圖2 光學(xué)多通道實驗背景資料界面

2)新增項目. 新項目、新技術(shù)開發(fā)的發(fā)布. 可增添新的實驗項目和實驗技術(shù)，并及時地介紹給學(xué)生.

3)注意事項. 實驗操作中需注意的問題. 通過預(yù)先了解實驗過程中的注意事項和常見問題，可以使學(xué)生實驗操作有的放矢，安全準確，提高效率.

4)最新通知. 實驗室的最新動態(tài)通知. 針對不分專業(yè)選課和開放式教學(xué)模式，可將實驗室的各種信息及時傳達到每位同學(xué).

5)拓展內(nèi)容. 針對實驗內(nèi)容所開設(shè)的拓展內(nèi)容. 可以讓學(xué)生在實驗室實驗操作結(jié)束后，通過相應(yīng)的拓展，讓學(xué)生更加深入理解實驗，同時也可增設(shè)因?qū)嶒灄l件所限未能在實驗室開展的實驗內(nèi)容介紹.

6)教學(xué)安排. 提前告知學(xué)生整個學(xué)期的實驗教學(xué)安排. 綜合設(shè)計實驗采取開放式教學(xué)模式，學(xué)生可通過教學(xué)安排對學(xué)期有整體的認識，從而合理規(guī)劃實驗學(xué)習(xí).

還包含便于教師與學(xué)生教學(xué)溝通的功能：

溝通. 設(shè)置了實時聊天室，通過該功能，學(xué)生可以提出和討論實驗相關(guān)的各種問題. 教師可針對學(xué)生在實驗過程中產(chǎn)生的問題進行解答，形成良好的教學(xué)互動.

廣場. 設(shè)置了綜合設(shè)計實驗論壇，通過該功能，學(xué)生可以以帖子的形式發(fā)表各種實驗相關(guān)問題，教師和學(xué)生都可在其帖子下發(fā)表各自的觀點. 廣場內(nèi)論壇所發(fā)表的內(nèi)容可長期保留.

投稿. 學(xué)生可通過該功能發(fā)表針對首頁下6個模塊的相關(guān)文章. 發(fā)表后的文章經(jīng)過后臺教師審核通過后可在首頁上顯示. 這種方式一方面可以增加學(xué)生興趣，提高學(xué)生的參與感；另一方面教師也可通過該功能了解學(xué)生感興趣的方向，加強相關(guān)的實驗教學(xué)內(nèi)容. 教師則可直接發(fā)表相關(guān)文章，無需經(jīng)過審核即可直接顯示.

2.2 電腦管理端

建設(shè)完成的手機APP后臺電腦端管理界面如圖3所示.

圖3 電腦管理端功能選項

可設(shè)置軟件顯示的一級欄目：設(shè)置首頁顯示的6個一級欄目(背景資料、新增項目、注意事項、最新通知、拓展內(nèi)容和教學(xué)安排).

可在一級欄目下設(shè)置二級欄目(如圖4所示)：現(xiàn)在背景資料和注意事項下設(shè)置對應(yīng)實驗項目的二級欄目，可以針對不同實驗項目進行具體展開.

圖4 整體框架二級結(jié)構(gòu)圖

內(nèi)容發(fā)布可在已經(jīng)設(shè)置好的各級欄目下發(fā)布相應(yīng)的文字、圖片內(nèi)容.

內(nèi)容查詢可以對已經(jīng)發(fā)布出的內(nèi)容進行瀏覽、修改和刪除.

評論中心可以瀏覽并顯示回復(fù)學(xué)生所提出的問題.

用戶管理可以對使用APP的學(xué)生進行管理分類.

投稿管理則負責審批學(xué)生在各級欄目下的內(nèi)容發(fā)布，只有經(jīng)過審批的內(nèi)容才能正常顯示.

同樣，也可以在手機上直接進行各種管理. 例如，各級框架的創(chuàng)建、修改和刪除；文章的發(fā)布、瀏覽、修改和刪除等各項功能.

3 主要特色及創(chuàng)新點

作為便捷的學(xué)習(xí)方式，利用手機進行學(xué)習(xí)可以打破對學(xué)習(xí)對象時間和地點的限制，給予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自由，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，在新形勢下提供一種新的教學(xué)模式探索，為本科教育教學(xué)研究提供了新方向.

與傳統(tǒng)的手機訪問網(wǎng)站相比，手機APP具有不受內(nèi)網(wǎng)訪問限制，訪問時不需輸入網(wǎng)址，便捷迅速的特點，且在有新內(nèi)容、新通知時可以及時上傳和推送.

手機APP輔助教學(xué)軟件的創(chuàng)新點體現(xiàn)在：

1)利用手機平臺輔助實驗教學(xué)，順應(yīng)時代潮流，作為可隨身攜帶的學(xué)習(xí)工具，便于學(xué)生使用.

2)既增加了不便于在書本上和實驗室內(nèi)展示的學(xué)習(xí)內(nèi)容，又增加了與學(xué)生的課后互動環(huán)節(jié)，使得實驗教學(xué)生動活潑.

3)針對不同手機操作平臺進行軟件編制，使其能夠得到相同的教學(xué)服務(wù)，適應(yīng)不同學(xué)生的不同情況.

4 教學(xué)效果

在最近一學(xué)期的實驗教學(xué)中，APP合計用戶數(shù)為142人，占全部選課學(xué)生人數(shù)的90%以上，學(xué)生累計投稿文章32篇，評論留言112條，實時聊天室和論壇使用活躍. 與傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式相比，在APP的支持下，學(xué)生自主設(shè)計實驗的能力得到加強，經(jīng)問卷調(diào)查，37%的學(xué)生實驗設(shè)計內(nèi)容與APP內(nèi)討論內(nèi)容直接相關(guān)，77%的學(xué)生實驗操作內(nèi)容受益于APP內(nèi)資料.

5 結(jié)束語

通過大學(xué)物理綜合設(shè)計實驗手機輔助教學(xué)APP，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)直接下載或安裝文件安裝運行APP. 在接入無線網(wǎng)絡(luò)的情況下，學(xué)生可進行APP的升級，學(xué)習(xí)內(nèi)容的更新，獲取最新資訊，還可通過APP與同學(xué)和教師進行互動交流. 同時，在已經(jīng)研發(fā)成功的APP基礎(chǔ)上，可以在APP軟件主體程序，整體框架不變的情況下，可根據(jù)不同課程的特點進行必要的修改，發(fā)布針對本課程的相關(guān)內(nèi)容，推廣至其他教學(xué)課程.