陳思維

（湖南電氣職業(yè)技術學院，湖南 湘潭 411101）

1 引言

隨著《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》以及《教育信息化“十三五”規(guī)劃》的提出，教學方法和教學理念正在發(fā)生空前的改變，改變單一的課堂教學模式，升級多元化的學習方式已經(jīng)成為當前的主流。國內雖然開發(fā)了“課堂派”和“雨課堂”等眾多用于學習的教學“云平臺”[1,2]，但是緊密聯(lián)系課程資源的平臺相對較少。本文借助開放的微信公眾號和云服務建立輔助教學系統(tǒng)，利用該教學系統(tǒng)，學生的學習過程變得自主化、趣味化、多樣化，讓學習從被動變?yōu)橹鲃樱黾咏處熍c學生的溝通與多元互動，達到提升教學質量的目的。

2 輔助教學系統(tǒng)的特點

（1）實現(xiàn)師生互動、方便拓展課堂平臺。智能手機已經(jīng)成為學生必備的通信工具，微信又是智能手機的通用軟件?；谖⑿诺妮o助教學系統(tǒng)為學生提供了方便快捷的學習環(huán)境，使學習能夠不受時間、地點的限制，用手機能完成課前預習、課后復習、查閱問題的答案、作業(yè)提交等教學流程。如果在學習過程中產(chǎn)生疑問，學生可隨時把問題發(fā)送給教師，教師可以不定時地利用輔導教學系統(tǒng)進行解答，從而提高了學習效率。

（2）系統(tǒng)功能靈活、定制簡單、費用低。系統(tǒng)在云平臺上搭建一個Web服務器，將Web服務以及復雜計算部署到Web服務器中，不需要新購硬件設備、軟件及存儲空間，降低了開發(fā)費用和運維成本，而且安全可靠，具有功能靈活、定制簡單和費用低等優(yōu)點。

3 輔導教學系統(tǒng)實現(xiàn)原理

輔助教學系統(tǒng)由微信用戶、微信服務器、云服務器和數(shù)據(jù)庫構成，系統(tǒng)框圖如圖1所示[3]。用戶使用申請到的微信公眾服務賬號，將信息封裝為XML（擴展標記語言）格式、運用超文本傳輸協(xié)議把信息發(fā)送到微信服務器上，微信服務器接收請求，然后把請求轉發(fā)給云服務器，云服務器解析信息并處理后，將需回復的信息重新封裝為XML格式后發(fā)送給微信服務器，最終將響應返回給微信用戶。用戶在微信服務器上可以群發(fā)消息、請求上傳圖文消息、上傳下載多媒體文件以及實現(xiàn)自定義菜單的創(chuàng)建等，從而與用戶實現(xiàn)友好的交互。

圖1 系統(tǒng)框圖

4 實現(xiàn)輔導教學系統(tǒng)的關鍵技術

4.1 申請賬號并完成配置

（1）在微信公眾平臺網(wǎng)站申請服務號，申請審核通過后，登錄公眾號平臺，填寫URL（服務器地址）和Token（令牌）等參數(shù)完成微信公眾平臺接口配置[4]。配置成功后，方可用微信公眾號實現(xiàn)微信服務器與云服務器的綁定，綁定成功以后，微信用戶才能與云服務器進行通信。本文利用微信公眾號的開發(fā)模式編寫程序，實現(xiàn)微信關注用戶與云臺服務器的交互，實現(xiàn)所需功能。

（2）云服務器的搭建：在選定的（阿里云、騰訊云、百度云）官網(wǎng)上注冊一個賬號，搭建一個Web服務站點（云服務器），并解析到購買的域名。在云服務器上部署Web項目開發(fā)環(huán)境，包含掛載數(shù)據(jù)盤，安裝網(wǎng)頁設計語言PHP，配置和連接數(shù)據(jù)庫管理軟件MySQL、服務器Apache或Nginx和文件傳輸FTP等。

4.2 數(shù)據(jù)庫設計與連接

將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表中，可長期保存和方便隨時調用。本系統(tǒng)使用開源的關系型數(shù)據(jù)庫MYSQL，它的市場占有率高，一直被認為是PHP的最佳組合，PHP也具有強大的數(shù)據(jù)庫支持能力。本文直接使用PHP通過域名或IP地址，賬號、密碼和數(shù)據(jù)庫名來連接數(shù)據(jù)庫，PHP連接數(shù)據(jù)庫的關鍵代碼如下所示：

其中servername取值為域名或者IP地址，username取值為賬號、password取值為密碼，dbname取值為數(shù)據(jù)庫名。

要使用數(shù)據(jù)表必須先確定數(shù)據(jù)表的結構，表的結構由表名（組成表的字段名、數(shù)據(jù)類型、是否為主鍵、是否為空）等組成，本設計中有多個數(shù)據(jù)表，下面介紹用戶信息表、課程微課表、學生提問表的定義。

用戶信息表要求是已關注了本微信公眾號的微信用戶，用戶信息表user包括的字段有us_Id（用戶賬號）、us_WeChatId（用戶微信號）、us_Authority（用戶權限）、Time_attention（關注時間）、us_Name（用戶姓名）和us_Pw（密碼），所有字段均不為空。用戶信息表的MySQL的定義語句為：Create Table user(us_id bigint,us_WeChatId varchare(255),us_Authority varchare(255)not null,Time_attention varchare(255)not null,us_Name varchare(255)not null,us_Pw varchare(255)not null,Primary Key(Course_id,Mlecture_id))。

課程微課表Mlecture包括的字段有Course_id（課程編號）、Mlecture_id（微課編號）、Mlecture_path（存儲微課的路徑）、Mlecture_name（微課名稱）、Mlecture_descri（微課簡述）、Mlecture_title（微課標題）。課程微課表MySQL定義語句為：Create Table Mlecture(Course_id bigint,Mlecture_id bigint,Mlecture_path varchare(255),Mlecture_name varchare(255),Mlecture_descri text,Mlecture_title varchare(255),Primary Key(Course_id,Mlecture_id))。

學生提問表studqus包括的字段有qus_id（問題編號）、name（學生姓名）、quid（所提問題）、qdate_time（提問時間）、answer（問題解答）。學生提問表的MySQL定義語句為：Create Table studqus(qus_id bigint,name varchar(10),quid text,qdate_timedatetime,answertext,Primary Key (qus_id,name))。

4.3 設置菜單

本文搭建的輔助教學系統(tǒng)，主要用自定義菜單來完成用戶與系統(tǒng)的互動。微信支持的主菜單個數(shù)限定在3個，每個主菜單對應一個模塊，本系統(tǒng)將主菜單設計為教學資源、師生交流、學生服務3個模塊。教學資源模塊用于發(fā)布與課程有關教學課件、微課、課后作業(yè)。師生交流模塊用于解答學生課堂中提出的問題。學生服務模塊為學生提供與學習相關的服務。

4.4 上傳視頻文件的技巧

在微信公眾平臺的素材庫直接上傳視頻文件有大小的限制，只支持20M以下視頻的上傳。可用以下方法實現(xiàn)：微信公眾平臺支持使用騰訊視頻網(wǎng)站上的視頻，用QQ賬號在騰訊視頻網(wǎng)站登錄，把要上傳的視頻先上傳到騰訊視頻網(wǎng)站，再把存放視頻的地址直接復制鏈接過來，在使用該視頻的時候，用復制鏈接的網(wǎng)址代替，此方法解決了視頻大小限制的問題，而且減少了網(wǎng)絡流量。

5 系統(tǒng)的功能模塊及實現(xiàn)方法

輔助教學系統(tǒng)的框架如圖2所示。本系統(tǒng)主要分為服務器PC端與微信端，教師的工作主要在服務器PC端進行，可以進行課程資源的整理發(fā)布、關鍵詞回復設置、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和平臺維護。微信端則由學生和教師共同運用。

圖2 輔助教學系統(tǒng)的框架

5.1 PC端用戶權限識別模塊

用戶使用本輔助教學系統(tǒng)必須先進行登錄，系統(tǒng)將用戶權限分為管理員、教師和學生3種不同的角色，角色不同賦予的權限和使用功能模塊也不同。管理員通過管理員賬號和密碼進行登錄，權限最大，負責整個系統(tǒng)的維護、用戶權限的設置、新建數(shù)據(jù)表等。教師用戶可以用已有的賬號進行登錄，可以發(fā)送通知、發(fā)布預習內容、上傳課件、作業(yè)布置等。學生用戶需先注冊再登錄，可使用課程資源、上交作業(yè)、查看課表、發(fā)表評論，還可以使用師生交流模塊進行提問等。用戶權限識別模是根據(jù)用戶信息表user中的字段us_Authority來判斷用戶類別[5]，用戶權限識別流程如圖3所示。

圖3 用戶權限識別流程

5.2 PC端課程資源模塊

該模塊為本門課程的所有教學資源，是上課教師上傳的教學資料，包括課程微課、課程PPT課件、典型題型案例分析、知識點小視頻、與本課程有關的網(wǎng)絡資源鏈接、作業(yè)管理等。學生通過該模塊，可以獲取更多有關本課程的知識內容。課程微課是指針對某個知識點而設計的長度不超過10分鐘的視頻。課程課件是教師上課時要講授的教學內容，根據(jù)教學大綱的要求和教學的需要，經(jīng)過教學設計，一般用幻燈片軟件制作的PPT文件。作業(yè)管理是對每個教學單元所需的作業(yè)題目和作業(yè)題目答案的管理，教師按教學順序先發(fā)布作業(yè)，后發(fā)布題目答案。上傳課程微課mp4格式或avi格式的關鍵代碼如下：

5.3 PC端學生服務模塊

學生服務模塊主要是為學生提供與學習相關的服務。可以與學校教學管理系統(tǒng)相連，使學生能方便查詢與學習有關的資料，進行課表查詢：包括課程名稱、授課教師、上課教室、上課時間等；考試與成績查詢；作業(yè)查詢；課程進度查詢等。

5.4 PC端師生交流模塊

師生交流模塊用于管理教師與學生進行問答，學生學習有疑問時，可提交問題，系統(tǒng)將這些問題保存在云服務器的數(shù)據(jù)庫的學生提問數(shù)據(jù)表studqus中，系統(tǒng)自動找到學生的姓名存入Name字段，quid字段保存學生提出的問題，系統(tǒng)截取學生提問的日期和時間存入qdate-time字段，將數(shù)據(jù)存入學生提問數(shù)據(jù)表studqus的主要SQL語句是insert into studqus(qus_id,name,quid,qdate_time,answer)values(“問題編號”，“提問學生姓名”，“學生所提問題”，“提問時間”，“解答”)。教師可以對學生提問數(shù)據(jù)表進行有效識別和歸納整理，了解學生對知識的掌握程度，對有代表性的問題進行解答，答案存入answer字段，其他學生也可以查閱所有同學提交的問題和解答。該模塊下設：（1）問題提交——學生可發(fā)送問題；（2）已提交問題——學生可查閱本人提交的歷史問題和答案記錄。

5.5 微信端的功能

根據(jù)不同的用戶身份，微信端顯示的內容也不一樣。根據(jù)用戶信息數(shù)據(jù)表的用戶us_Authority字段來判斷用戶身份是教師還是學生，如果用戶身份是學生，則顯示課程資源內容。如果為身份為教師，則根據(jù)系統(tǒng)提供的上傳教學資源的端口，可以添加課程教學資源。

微信端又可分為學生微信端和教師微信端。學生的學習主要在微信端進行，執(zhí)行注冊登錄、加入課堂、查詢信息、查看相關知識點講解、觀看微課視頻，向教師提問、提交作業(yè)，查看課堂列表等操作。選擇主菜單下相應的子菜單，就可以進行相關的教學活動。

教師微信端可向學生分發(fā)各類通知、課前預習內容、知識點推文、分享課件、微課短視頻、展示教學成果、組織討論、解答學生提問、查看課堂、查看題目、布置作業(yè)等。

6 結語

在大數(shù)據(jù)與會計專業(yè)2021級中的Excel在財務中的運用課程利用該教學輔助系統(tǒng)進行測試，學生學習的積極性很高，教師用輔助教學系統(tǒng)發(fā)布課前課程學習內容后，學生用教學系統(tǒng)的手機端微信向教師提問，互動效果非常好。使用教學系統(tǒng)進行預習的學生也較多，教學效果有明顯的提高，該門課程期終考試的成績也比較理想。實踐結果表明，該系統(tǒng)使學生學習方式多元化，變被動學習為主動學習。對于如何利用好本系統(tǒng)，教師起關鍵作用，需要準備豐富的教學素材，不斷提升學習內容的數(shù)量與質量，與學生頻繁互動，這樣才能更好地發(fā)揮系統(tǒng)的作用，取得良好的教學效果。