基于微信小程序的计算机类课程混合式教学设计与实践_黄寿孟.pdf

2023 年 6 月 10 日第 7 卷 第 11 期现代信息科技Modern Information TechnologyJun.2023 Vol.7 No.111861862023.062023.06DOI:10.19850/ki.2096-4706.2023.11.043收稿日期：2022-12-23基金项目：三亚学院校级课程考核改革试点项目（SYJGKH2022110）；三亚学院重大专项课题（USY22XK-04）基于微信小程序的计算机类课程混合式教学设计与实践黄寿孟1，2，刘小飞1，3，韩强4，陆娇娇1，2，焦萍萍1，3（1.三亚学院 信息与智能工程学院，海南 三亚 572022；2.三亚学院 陈国良院士团队创新中心，海南 三亚 572022；3.三亚学院 容淳铭院士工作站，海南 三亚 572022；4.琼台师范学院 信息科学技术学院，海南 海口 571127）摘 要：利用手机辅助课堂教学是新一代信息化教学的革新，特别是高校教师通过移动互联网弥补课堂不能因材施教的欠缺，有效提高人才培养质量。以高校计算机类课程为例，通过基于手机互联网的微信小程序，进行线下线上混合式教学的设计与实践，同时对其教学效果进行评价，确定其课程教学的有效性，为其他课程信息化教学提供重要的借鉴经验。关键词：微信小程序；计算机类课程；混合式教学；教学设计中图分类号：TP39；G434 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）11-0186-04Design and Practice of Blending Learning of Computer Courses Based on WeChat Mini ProgramHUANG Shoumeng1,2,LIU Xiaofei1,3,HAN Qiang4,LU Jiaojiao1,2,JIAO Pingping1,3(1.School of Information&Intelligence Engineering,University of Sanya,Sanya 572022,China;2.Academician Guoliang Chen Team Innovation Center,University of Sanya,Sanya 572022,China;3.Academician Chunming Rong Workstation,University of Sanya,Sanya 572022,China;4.School of Information Science and Technology,Qiongtai Normal University,Haikou 571127,China)Abstract:The use of mobile phones to assist classroom teaching is a new generation of informatization teaching innovation.Especially,college teachers can make up for the lack of teaching students in accordance with their aptitude through mobile Internet,and effectively improve the quality of talent training.Taking university computer courses as an example,the design and practice of offline and online blending learning are carried out through a WeChat mini program based on mobile internet.At the same time,the teaching effectiveness is evaluated to determine the effectiveness of its course teaching,providing important reference experience for other courses informatization teaching.Keywords:WeChat mini program;computer course;blending learning;teaching design0 引 言“互联网+教育”是实现信息科技与教育深度融合的新手段，学生可采用移动互联网进行碎片化学习，那么如何利用信息技术融合课程教学，以混合式教学资源有效促进学生学习活动的开展，提升课程学习有效性，培养具有鲜明个性人才。微信小程序是实现移动学习的线上平台，大学生均有智能手机，可碎片化地对微信小程序中的课程资源进行学习，教师可提供学习资源，同时师生可进行交流互动，因此微信小程序有效地辅助高校课程教学的需求。本文以高校计算机类课程为载体，探索微信小程序为线上线下混合式教学的实践活动，弥补传统课程不足之处，旨在提高教学有效性，达到有效提升人才质量的培养。1 教学内容混合式教学比传统教学更能激发学生的学习兴趣，因此高校计算机类课程的教学建议采用任务驱动式，即根据课程教学任务，以技术行业或岗位需求理论知识与技能，分解成一个一个知识点的，这样方便学生碎片化学习，特别是有些学生从未接触过计算机类的课程，让他们提前预习，确保学生参与到教学中。因此教学内容以现实问题为切入点，将教学内容任务化，分解为一个个知识点，让学生带着问题或任务参与学习，激发学习兴趣，从易到难，引导学生深入学习，实现知识与能力的提升。另外教学任务的设计务必具有可操作性，这样有利于学生自主学习能力的提升，也引导学生以小组协作完成，培养学生的团队精神。基于微信小程序的混合式教学是以学生为主体、教师为主导的线下线上教学，由教师主导发布线上学习任务，包括知识点的相关信息、资料、解题思路、案例、视频、动画，等等；学生可利用手机碎片化进行在线学习、讨论交流等。当然每项任务有相当的学习知识点，比如“程序设计语言”要求正确命名标识符、正确应用运算符、表达式、数据类型转换、程序结构设计等内容。1871872023.062023.06第 11期2 教学设计2.1 混合式教学平台的设计2.1.1 需求分析微信小程序的环境需求：手机和电脑，手机是一般的智能手机（4 GB 内存）即可，电脑是 64 位的 Windows 10 操作系统，内存 8 GB，基于云开发，文件与数据库不用专业的服务器，只需要电脑上网配置好云开发的环境即可，软件是 VScode 与 WebChat 微信开发者工具，数据库存储和管理利用云开发控制台建立数据库表，完成平台数据的存储。平台实现功能包括：教师端的管理与发布学习资料、上传课件和视频、发布作业测试、留言互动等，学生端的资源下载与观看、在线沟通、作业测试等功能2.1.2 系统功能设计根据需求分析的要求，设计出系统有三个功能模块：学生（学员）模块、教师模块、管理员模块，其中学生模块主要功能包括：资源浏览、信息服务、课堂学习、讨论交流；教师模块主要功能包括：公告通知、课程教学、答疑讨论、作业测试；管理员模块主要功能包括：用户信息管理、课程管理、资源更新与审核等，具体的功能如图 1 所示。在线学习小程序教师模块 学生模块 系统管理员模块 测试题库管理发布课程章节上传课件上传视频留言管理课程预览学习课本观看视频发布留言在线测试信息管理课程管理课件管理视频管理留言管理图 1 教学平台功能结构图教学平台的功能，包括界面也不是一成不变的，不同的计算机类课程要求不同，在教学过程中，可以收集学生的使用意见，对教学平台的界面进行改进，所以这种混合式教学平台一定具有良好的扩展性，可随时增删修查，满足更多的学习需求。2.2 教学资源的设计2.2.1 教学课件的制作学生的主动学习关键看学习内容的视觉效果，学习就是一个任务的活动中心，要求学生主动自主摸索，所以在设计教学资源时，特别是知识点 PPT 务必展现出实践环节，让学生主动动手实操，完成相应的知识点学习。比如程序设计语言课最重要的是学生掌握编写代码的能力，所以 PPT 要有实现代码的说明与总结，引导学生实操敲代码的习惯。本课题组成员要求学生每天调试程序代码一小时，代码行数不少于 100 行，坚持这个习惯，一年 3 万多行，大学四年下来，程序代码行数将高达 10 多万。2.2.2 微视频的制作微视频是最好的碎片化学习素材，一个微视频就是几分钟的短视频，也是学生掌握一个知识点的资源信息，手机微信小程序学习的最大好处就是这种微视频或短视频，也是学生喜爱的学习方式。因此微视频制作时务必体现出学生的学习兴趣，紧扣知识点展开，筛选出优秀的视频分享到微信教学平台上，有针对性地录制课程短视频。表 1 是“程序设计语言C语言”的选择判断语句IF的学习微视频制作信息，特别要求在制作设计过程中强调问题引入，吸引学生注意力，有一定的操作任务，能激发学生的兴趣，还有学习思路指导，比如给出闰年的判断条件，即相应的数学公式，并分解知识点，操作实施及总结归纳。表 1 选择结构案例 IF 判断微视频的基本信息表视频要素内容说明知识点名称IF 判断的案例：闰年的识别课程任务名称 IF-Else 语句的应用知识点说明选择结构 IF-Else 的实例操作知识点要求掌握选择结构的使用学情分析前一个知识点的学习，已经理解 IF 结构的用处目标分析理解并掌握选择结构的应用学习对象软件工程专业、大数据专业、计算机科学与技术专业设计过程问题引入，吸引学习者注意力；提出操作任务，激发学习者的兴趣；进行思路指导，给出闰年的判断条件、相应的数学公式，并分解知识点，操作实施及总结归纳学习策略任务实践驱动演示法视频时长8 分钟另外，作业测试题是检测学习者的学习关注情况，要求有提交按钮，给出评价结果，如得分情况、正解答案的提示、错误答案的解析，让学生更好地理解和掌握该任务知识点。2.3 教学活动的设计线上线下混合教学的特点就是学生最大化的获得最佳的学习效果，而最关键的在于教师的教学活动设计，一般要求有课前准备、课中探讨、课后测试提升。课前要求教师发布教学资源，学生完成课前预习，这就要求教师提前设计好教学活动，而学生要培养主动学习的习惯；课中探讨应以促进学习兴趣为主，采用多种教学方法，完成任务引入、知识点演示、互动答疑、测试评价等环节，教师引导、学生主导的教学活动，让教师的知识转化为学生的知识，实现知识的传递；课后是学生测试与知识巩固提升阶段，这要求教师给予表扬与鼓励，让学生对自己的学习进行详细思考，对不足之处进行改进和完善。详细的教学活动设计如图 2 所示。混合式教学的过程设计 课前准备 课堂探讨 课后自主提升 发布PPT与微视频微视频录制和筛选PPT课件制作学生自主学习任务引入知识点讲解分组协作完成任务课堂答疑解惑相互评价课后复习完成测试题在线讨论图 2 混合式教学活动设计图黄寿孟，等：基于微信小程序的计算机类课程混合式教学设计与实践1881882023.062023.06第 11期现代信息科技3 教学实践3.1 教学实践过程本课题组成员对各自的教学课程分别设计了相应的微信小程序教学平台，教学实践过程采用实验班与对照班进行，实验班是基于微信小程序的混合式教学方式，而对照班是传统的课堂教学。对于任意科目的混合式课程教学要求严格按照教学活动的三个环节（课前准备、课中探讨、课后测试提升）实施教学，让学生在“学”中“玩”“学”中“问”“学”中“练”，化“被动学习”为“主动学习”。具体的实施流程如图 3 所示，学习阶段包括线上课堂（虚拟课堂）的课前准备、课中探讨（真实课堂，即线下教学）、课后自主提升（虚拟课堂，即线上学习）；教师教学活动包括发布导学任务、上传教学资源、组织讨论，答疑解惑、课前学习情况反馈、讲解知识点、重难点、小组协作、生生互动、师生互动、小组评价、课堂总结、布置课后作业、发布扩展任务与测试题、查阅作业，数字化反馈（作业批改、测试回馈）；而学生学习活动包括接受任务课前预习、提出疑问在线讨论、纠错、接受讲解信息、生生合作、研讨交流、学习效果反思自评、拓展学习、在线练习、提出疑问、在线讨论、调整学习计划等内容。3.2 学生端的学习界面对学生而言，线上教学的界面要求操作简易，便于学生学习，因此学生打开课程界面只有课程、课后答疑、个人信息三个选项，如图 4 所示的“信息技术”教学平台界面图，其中“课程学习”即有该课程的知识点讲解 PPT 课件、解说视频等素材；“课后答疑”即有该课程章节知识点的复习练习、作业、操作要点、互动、讨论、交流解答等资料；“我的”选项是学习自己学习记录，内含知识点的收藏、观看日记、答疑日记、交流日记等学习过程的日记还有如图 5 所示的课程简介界面，如图 6 所示的学习测试题界面。发布导学任务 上传教学资源 组织讨论，答疑解惑 接受任务 课前预习 学习阶段 虚拟课堂：课前准备 学生学习活动 真实课堂：课中探讨 虚拟课堂：课后自主提升 教师教学活动 提出疑问 在线讨论 课前学习情况反馈 纠错 讲解知识点、重难点 接受讲解信息 小组协作、生生互动、师生互动 生生合作、研讨交流 小组评价、课堂总结 布置课后作业 学习效果 反思自评 发布扩展任务与测试题 拓展学习，在线练习 组织讨论，答疑解惑 提出疑问，在线讨论 查阅作业，数字化反馈 纠错，调整学习计划 图 3 混合式教学实施示意图 图 4 线上教学平台的 图 5 课程简介界面 图 6 学生测试题界面3.3 教师端的操作界面教师端的操作属于后台管理功能，只有开课的教师才有管理权限。管理权限功能包括教学资料上传的课程管理功能、章节知识点观看记录、练习题库发布、讨论交流与答疑记录等选项，具体的操作界面如图 7 所示，每位教师管理自己的课程，包括课程分类、课程评价、课程设置、导入章节、导入题库等各项功能。教师端的操作目的不仅仅是上传教学资源，更是方便教师把握教学进度，教师通过及时了解学生学习进度，从而调整自己的教学进度，更好地实施线下线上的混合教学。1891892023.062023.06第 11期图 7 教师端的操作界面4 教学效果本课题组成员所教的课程有 2021 级软件工程专业、信息技术专业，2020 级计算机科学与技术、2020 级大数据科学专业，每个专业选择 1 班作为实验班进行混合式教学，2班为对照班进行传统课堂教学，两个样本的学习基础相当，保证了教学评价的有效性。检测时间为一个学期，最后进行期末考试，学生的考试成绩作为本次教学的结束性评价，实验班与对照班的学生平均成绩如图 8 所示，从图 8 中得知：实验班的各科成绩平均分在 80 分左右，而对班（普通班）的平均成绩 70 分左右，也就是说实验班的每门课程的平均成绩都比对照班的学生高，约高于 10 分之多，这说明了基于微信小程序的混合式教学效果好，有利于学生对知识的理解与掌握。另外在“程序设计 C 语言”中最后一道综合代码编程题共 10 分，实验班的学生普遍得到 6 10 分，而对照班的学生只得 2 6 分，这说明了实验班的编程能力强，也说明了混合式教学有利于提升教学质量。还有在“网络与信息安全”课程中的最后一道综合分析题中，实验班的学生可以分析出45项技术要素，而对照班的学习只分析出12项技术要素，这也说明了混合式教学有利于提升学生的解决问题与分析问题的能力。78.25 80.39 80.6979.6880.43 68.45 69.41 70.87 68.54 69.19 60 65 70 75 80 85 计算机导论 程序设计C 大数据可视化 网络与信息安全 信息技术 平均分 实验班平均分 对照班平均分 图 8 考试成绩的平均分统计图5 结 论“互联网+教育”的应用很广泛，高校教育中采用微信小程序是目前使用率极高的混合式教学，它深受师生喜爱，也能吸引学生碎片式学习。在“教师指引，学生为主”的混合式教学中，要求教师融合信息技术进行课前分析、课中教学、课后测试，也要求学生完成相当的实践训练，让线上学习与线下课堂进行优势互补，并取得一定的教学效果，同时也提升了学生解决问题与分析问题的实践操作能力。今后本课题成员将扩大实验样本，完善微信小程序教学平台功能，不断改进教学方法，进一步提升教学效果，培养学生综合分析能力与创新能力。参考文献：1 谢国华.基于微信小程序的中职C 语言程序设计课程混合式教学实践研究 D.广州：广东技术师范大学，2021.2 陆禹文.基于微信小程序的移动学习平台的设计、开发及应用 D.兰州：兰州大学，2020.3 王斌.基于微信小程序的信息技术课程教学平台的设计与应用 D.广州：广东技术师范大学，2022.4 黄寿孟.基于超网络模型的混合教学知识传播研究 J.信息与电脑：理论版，2019（5）：37-39.5 马莲姑，黄寿孟，张洁.高校微课评价指标体系构建研究 J.中国现代教育装备，2022（13）：127-129.6 黄寿孟，马莲姑.基于深度学习的混合教学评价体系研究 J.甘肃广播电视大学学报，2022，32（1）：38-44.7 马莲姑，黄寿孟，吴坤明.我国高校微课教学有效性现状分析研究 J.中国教育技术装备，2020（23）：77-79.8 马莲姑，黄寿孟，贾晓婷.微课资源在高校教学中的应用效果评价 J.现代计算机，2020（25）：60-63.9 程亚恒，黄寿孟，韩凤娟，等.基于微信小程序的出行导航预警系统设计 J.信息与电脑：理论版，2020，32（12）：90-91.10 冯淑娟，黄寿孟.微课教学下的高校教师产学研培养模式研究 J.和田师范专科学校学报，2019，38（6）：47-50.作者简介：黄寿孟（1975），男，汉族，广东湛江人，副教授，硕士，研究方向：信息技术、现代教育技术研究；刘小飞（1984），女，汉族，吉林敦化人，副教授，硕士，研究方向：软件应用、图像处理；通讯作者：韩强（1982），男，汉族，海南海口人，讲师，硕士，研究方向：软件应用、数据安全、人工智能；陆娇娇（1984），女，汉族，湖北随州人，讲师，硕士，研究方向：软件应用、信息处理；焦萍萍（1983），女，汉族，江西南昌人，讲师，硕士，研究方向：软件应用、信息处理。黄寿孟，等：基于微信小程序的计算机类课程混合式教学设计与实践