張霞 孫璐 唐天航

摘 要：針對印刷工程專業(yè)課程顏色科學(xué)的混合式教學(xué)需求，研究設(shè)計了基于微信小程序的移動學(xué)習(xí)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(jìn)行了實現(xiàn)與發(fā)布。并在教學(xué)過程中進(jìn)行初步應(yīng)用，實現(xiàn)了線上線下的混合教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂，提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué);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(xué)的信息化手段成為課程教學(xué)面臨的一個問題[1-3]。眾所周知，智能手機(jī)已經(jīng)成為我們學(xué)習(xí)、工作、生活中不可或缺的一個助手。對于學(xué)習(xí)而言，利用智能手機(jī)的移動應(yīng)用可以幫助實現(xiàn)隨時隨地學(xué)習(xí)，整合碎片化的時間，非常有利于開展混合式教學(xué)模式。

微信小程序是運(yùn)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(xué)習(xí)平臺，也開始在一些課程的教與學(xué)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(xué)”，研究支持該課程開展混合式教學(xué)的移動學(xué)習(xí)平臺。顏色科學(xué)課程內(nèi)容具有學(xué)科交叉性、理論抽象性和應(yīng)用實踐性，學(xué)生僅憑傳統(tǒng)課堂教學(xué)較難深入掌握課程內(nèi)容，在教學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)平臺。本文在第1部分介紹了顏色科學(xué)微信移動學(xué)習(xí)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(xué)》課程混合式教學(xué)中的應(yīng)用效果進(jìn)行了分析;最后，對本研究所做工作進(jìn)行了總結(jié)和展望。

1 需求分析與設(shè)計

顏色科學(xué)混合式教學(xué)的目的是用信息化的手段輔助課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，生動展現(xiàn)抽象的理論和復(fù)雜的實驗，并提供課程相關(guān)的課外知識，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用，實現(xiàn)線上線下的混合學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)生簽到和課堂隨機(jī)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(jìn)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(xué)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(jìn)行成績評定，此模塊支持教師訪問。

為展現(xiàn)以上功能，進(jìn)行了顏色科學(xué)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(lán)色，RGB值為（1，180，198）。藍(lán)色象征著寧靜、博大，代表著學(xué)海無垠，學(xué)無止境。輔助色使用黑色，作為字體的顏色。圖標(biāo)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(rèn)知。

界面的主要布局，如圖2所示。

主導(dǎo)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(dǎo)航欄放置在頁面的頂部，設(shè)置了課外、作業(yè)、學(xué)習(xí)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(dǎo)航界面，可通過中間的三級導(dǎo)航欄訪問科研、行業(yè)、新鮮事等相關(guān)資訊;在作業(yè)導(dǎo)航界面，可查看各種類型的作業(yè)，并進(jìn)行編輯提交;在學(xué)習(xí)導(dǎo)航界面，按照知識點進(jìn)行導(dǎo)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(biāo)和簡要的文字說明，方便用戶理解。如圖2中右圖所示，圖標(biāo)在左邊，文字說明排列在圖標(biāo)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(xué)移動學(xué)習(xí)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(jìn)行備案;購買騰訊云服務(wù)器并進(jìn)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(xué)習(xí)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)行小程序的發(fā)布，學(xué)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(xué)習(xí)、課件等頁面。

教師通過訪問數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器，獲取學(xué)生的訪問使用數(shù)據(jù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)評價，并在成績評價模塊中進(jìn)行錄入和保存。在實際教學(xué)中應(yīng)用時數(shù)據(jù)庫中保存的學(xué)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(xué)微信小程序?qū)崿F(xiàn)發(fā)布之后，在2019年《顏色科學(xué)》課程的教學(xué)中進(jìn)行了初步應(yīng)用，作為移動學(xué)習(xí)平臺支持課程實現(xiàn)混合式教學(xué)。在應(yīng)用時和課堂教學(xué)相結(jié)合，從3個層次實現(xiàn)混合式教學(xué)：（1）教師課堂講授，學(xué)生通過小程序進(jìn)行同步學(xué)習(xí)，線上完成隨堂作業(yè);（2）教師發(fā)布討論話題，學(xué)生在社區(qū)進(jìn)行線上討論，線上完成階段測試;（3）教師發(fā)布任務(wù)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)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(jìn)行過程的現(xiàn)場圖，如圖6所示。

為評價微信小程序移動學(xué)習(xí)平臺的實際應(yīng)用效果，在課程教學(xué)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?！钡健安弧保绲?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(xué)習(xí)，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(xué)生根據(jù)自己的觀點進(jìn)行填寫。

總共有41名學(xué)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(xué)生認(rèn)可小程序在混合式教學(xué)中的作用，并認(rèn)為可以提升學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。第8題的選擇集中在D，說明多數(shù)同學(xué)每周使用小程序的時間花費(fèi)不到1個小時，多為碎片化的學(xué)習(xí)。第9題的分布較為平均，課件資源的比重偏大一些，說明學(xué)生仍然傾向于按照課件學(xué)習(xí)，間接反映對考試成績更看重些。

第10題學(xué)生建議的課堂教學(xué)、線上學(xué)習(xí)、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(xué)課程教學(xué)的移動學(xué)習(xí)平臺，在實際教學(xué)過程中進(jìn)行了初步應(yīng)用。通過該平臺，學(xué)生除了接受以老師為主的課堂教學(xué)，可以隨時隨地學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)。應(yīng)用效果分析顯示，該平臺可在一定程度上提升學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，但還需要在功能上進(jìn)行完善，如增加語音完成作業(yè)、題庫、學(xué)生與老師的私信等功能。

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（收稿日期：2019.09.05）