基于微信公众平台的《计算机基础》教学设计与研究

郭堂瑞，姜洪溪

（湖北文理学院计算机工程学院，襄阳441000）

0 引言

据大数据公司QuestMobile 统计，截止到2018 年6月，微信作为移动社交的App，月活跃用户规模已达9.3 亿。微信公众号作为其产品之一，数量超2000 万，月活跃账号350 万，月活跃粉丝约8 亿，其中95 后用户数量达2.30 亿。而与之形成对照的2018 年9 月3日～9 月9 日教育培训App 行业周新安装用户规模统计中，高等教育仅有34.4 万，处于各分类最低。本文研究了基于微信公众平台在高等教育中的一门通识教育课程——《计算机基础》教学中的应用，总结出经验，探索适合高等教育移动学习发展之路。

图1 2015年6月-2018年6月微信月活跃用户规模及渗透率

1 背景和理论基础

1.1 算法描述

微信采用强针对性的管理方式，基于QQ 号和联系人建立社会联系，具有私密性和半匿名性。功能定位在建立社会关系交流平台，实现点对点平等式交流，然后依靠好友多级转发，建立闭环式私密交流圈。该交流圈具有黏性和稳定性，目前在商业方面应用较多，在教育方面，特别是高等教育方面，微信的构成对象、功能定位、信息传播渠道一样适用。学生的社会交流圈大部分也是学生，正是微信的活跃粉丝群体，对象精准。学生可以关注课程学习的微信公众号，并转发，向朋友圈进行辐射，由多层级用户向各自朋友圈转发，实现大范围的传播。这种传播既可以实现学习资源共享，也可以提高高校知名度。

另外，移动终端的便携性，使用微信交互的实时性，使用微信公众平台低成本、低门槛，跨操作系统等特点，都可以成为应用于教育场景的有力支撑。

1.2 理论基础

2004 年学习研究专家Linder 提出微学习模式，包括学习者全民化，学习内容模块化，学习媒介智能化，学习环境泛在化，学习时间碎片化和学习过程个性化。其中建构主义理论提出以学习者为中心，自我调控学习进度；联通主义提出学习不再是一个人的活动，而是连接各节点和信息源的过程，强调联通与再生；认知负荷理论提出人的短时记忆一次只能存储5～9 条信息，只能处理2～3 条信息；情景认知学强调情景对写作学习和知识获取的促进作用。

基于以上背景和理论基础，设计开发了辅助《计算机基础》课程教学的微信公众平台，名称为“计算机基础那些事儿”，并于2015 年在教学中试点使用，投放调查问卷获取学生反馈，同时查找文献，参考热点公众平台运营，进行研究。

2 微信公众平台设计

2.1 架构设计

微信用户与微信公众平台的连接，采用了轻量级、松耦合架构，通讯机制如图2 所示，用户提出访问公众号的请求，通过HTTP 传输协议把请求发送到微信后台服务器，微信后台服务器接收消息后到公众号服务器响应消息，再回复消息至客户端。

在用于《计算机基础》课程辅助教学的微信公众平台中，学生通过访问自定义菜单、输入关键字获取自动回复来进行交互，开发者可以通过登录公众号服务器进行菜单置，每次登录需获取公众平台所有者授权，比较不便，为了解决这个问题，并且为了二次开发，增加更多功能，设计编写了第三方的课程微信公众号后台管理软件。首先，在微信公众号官方后台按系统提示在指定页设置服务器地址URL、令牌token、消息加解密密钥EncodingAESKey，建立微信公众号与课程后台管理软件的链接。之后，第三方公众号后台管理系统请求公众号服务器连接时，公众号服务器可以将GET请求发送到设置好的URL 上，带上微信加密签名signature、时间戳timestamp、随机数nonce，将三个参数字符串拼接成一个字符串进行sha1 加密，开发者获得加密后的字符串可与signature 对比，标识该请求来源。

图2 微信公众平台通讯机制

该第三方课程微信公众号后台管理软件基于ASP技术，整体架构采用B/S 模式下的三层体系结构，层与层之间相互独立，易于系统的维护和扩展。课程教研组成员可以随时通过浏览器登入该系统进行教学数字化资源的添加和编辑，增加易用性。软件功能模块划分如图3 所示。

图3 课程微信公众号后台管理软件功能模块图

2.2 功能设计

本文中的微信公众号功能设计定位是课外辅助教学，类型是订阅号，功能设计时基于微型课程开发理论，具体设计如下：

（1）消息推送模块：定时进行消息推送。《计算机基础》课时较少，教学内容涉及面广，课堂以学生为主体，采用任务驱动、案例教学法来组织教学，通过引导学生思考问题、解决问题的来提高自身能力。订阅号每天只能推送一条消息，但这一条消息可以含最多五项，足够课程组教师设计出经典案例，推送给学生开阔思路，也能提高课堂教学的效率，优化教学效果。微信公共平台还可以对用户分组，受每天推送消息条数的制约，可以错期为每组推送特定的内容，使学习更加个性化。

（2）知识查询模块：使用自动回复功能实现。开发者在后台设置“关键字自动回复”，学生通过直接输入关键字或者在“知识查询”菜单的知识查询列表查找关键字来实现学生和公众平台一对一的互动，用于学生自主学习和查漏补缺。《计算机基础》这门课面向大一新生，大部分学生尚未形成较好的信息素养，或不具备准确拟定关键字的能力，为了提高查询结果的准确性，设置知识查询列表以供参考。

（3）预习复习模块：提供每周的课程教学方案。该模块的课程教学方案以“星期”为周期，提供给学生上周、本周、下周的需要预习和复习的章节内容、目的、重难点。学生可以自行安排适合的时间查看，经调查问卷统计，该模块学生访问量最多，访问时间在周末和课程即将开始前。

（4）题库自测模块：提供学生自行检测的题库。通过菜单链接到比较知名的计算机等级考试模拟自测系统中，以供学生课外复习。

（5）其他：该部分是对微信公众号的补充。包括建立分组微信群，进行多对多的交互，朋友圈发布学生优秀作品等。

2.3 数字化学习资源设计

微信公共平台的内容设计是重中之重，只有实用精致的内容设计才能提高阅读率，增加用户黏性，真正起到以学为主、教学辅助的作用。微信公众平台的素材包括音频、视频、图片、文字，与学习资源数字化要求十分匹配。内容以《计算机基础》课程教学大纲为指导，以“千问计划”实施过程中收集的问题为问题主要来源。为了提高学习资源的制作质量，在制作前用相应的设计模板进行设计。

（1）根据问题设置知识元列表，一方面可以用于形成菜单中的知识查询列表，另一方面用于在课程后台管理系统中设计数据库。以Excel 中部分问题为例：

表1 知识元列表

（2）图文素材的设计模板：

表2 图文素材模板

（3）视频素材的设计模板：

表3 视频素材模板

3 使用反馈结果

3.1 优点

微信公众号用于《计算机基础》教学效果比较明显，通过调查问卷显示，学生对使用微信公众号比较支持，可以减轻他们听课的压力，赋予他们选择的自由，能促进积极性，也拉近了师生间的距离。具体对照如表4 所示：

表4

3.2 缺点

（1）对移动设备依赖加深。虽然利用碎片时间进行学习，但非教育类的各种类型的微信公众平台也层出不穷，学生在使用本微信公众平台时，有些自制能力差的可能被别的内容吸引，造成时间的浪费。解决这个问题的方法是一方面保证学习资源的质量，另一方面推送些时间管理、自律养成的网文。

（2）对硬件和网络有要求。使用微信公众平台前提是有移动设备并且能联网，调查问卷显示，这对有些学生产生了经济上的负担，好在近些年国家一直在督促运营商下调资费，相信不久的将来这个约束会改善。在设计学习资源时也尽量考虑周全，以最小消耗为原则。

（3）个性化学习功能不足。虽然能够通过用户分组来区分推送消息对象，但更进一步的个性化显得不足，改进方法是继续收集统计用户使用数据，后台开发出更加有针对性的学习跟进系统。

4 结语

本文给出了微信公众平台在《计算机基础》教学中应用的研究，在辅助教学、提高教学质量方面有一定的效果。随着时间的推移，平台中的学习资源持续添加，以技术和数据为驱动力，实现规模化的个性化教学方案，取得更好的教学效果和用户体验。