支持混合式教学的微信小程序移动学习平台研究

张霞 孙璐 唐天航

摘 要：针对印刷工程专业课程颜色科学的混合式教学需求，研究设计了基于微信小程序的移动学习平台。采用微信小程序前端技术、服务器技术、数据库技术进行了实现与发布。并在教学过程中进行初步应用，实现了线上线下的混合教学和翻转课堂，提高了教学效果。

关键词：混合式教学;微信小程序;服务器;数据库

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，研究支持混合式教学的信息化手段成为课程教学面临的一个问题[1-3]。众所周知，智能手机已经成为我们学习、工作、生活中不可或缺的一个助手。对于学习而言，利用智能手机的移动应用可以帮助实现随时随地学习，整合碎片化的时间，非常有利于开展混合式教学模式。

微信小程序是运行于微信之上的一种移动端应用，具有不用下载安装、即用即走的优点[4]。经过两年多的发展，已经在电商、游戏等很多领域得到应用。基于微信小程序开发移动学习平台，也开始在一些课程的教与学中得到探索和应用[5-6]。

本研究针对印刷工程专业基础课程“颜色科学”，研究支持该课程开展混合式教学的移动学习平台。颜色科学课程内容具有学科交叉性、理论抽象性和应用实践性，学生仅凭传统课堂教学较难深入掌握课程内容，在教学过程中非常需要信息化手段的辅助。在分析课程混合式教学需求的基础上，基于微信小程序技术，设计开发了课程的移动学习平台。本文在第1部分介绍了颜色科学微信移动学习平台的设计思想;在第2部分介绍了其开发实现过程;在第3部分对其在《颜色科学》课程混合式教学中的应用效果进行了分析;最后，对本研究所做工作进行了总结和展望。

1 需求分析与设计

颜色科学混合式教学的目的是用信息化的手段辅助课堂教学的各个环节，生动展现抽象的理论和复杂的实验，并提供课程相关的课外知识，激发学生主动学习的兴趣，提升学生在教学过程中的主导作用，实现线上线下的混合学习和翻转课堂。因此，从内容需求上来看，不仅要涵盖课程主要的知识点，还要包括与课程内容相关的其他资源;从知识点展现需求来说，不仅需要课件展现，还需要丰富的页面或生动的视频展现;从功能需求来看，要覆盖课程教与学的环节，提供课堂管理功能、知识点展示功能、课外资源链接功能、线上讨论功能、作业管功能理、成绩评价功能等等。

根据需求，具体设计的功能模块，如图1所示。其中，课堂管理模块支持学生签到和课堂随机点答;知识点展示可采用课件文档和视频演示;相关资讯模块展示与课程内容相关的科研成果、行业动态以及一些有趣的新鲜事;线上讨论模块实现对一些话题的讨论，可进行发帖、点赞、转发以及评论;作业模块将作业分为随堂作业、阶段测试和趣味测试，学生可在线编辑并提交作业。成绩评价模块对随堂作业、阶段测试和最后的课程考试进行成绩评定，此模块支持教师访问。

为展现以上功能，进行了颜色科学小程序的UI界面设计。设计时遵循小程序界面的设计原则。主色选用明度较高的淡蓝色，RGB值为（1，180，198）。蓝色象征着宁静、博大，代表着学海无垠，学无止境。辅助色使用黑色，作为字体的颜色。图标在用户选择时显示主色，未选择时显示与黑色接近的深灰色，和主色-辅助色对应，避免使用太多颜色混淆用户的颜色认知。

界面的主要布局，如图2所示。

主导航栏设计在屏幕的底部，分为首页、交流、资源、个人中心四大区块。首页中展示一些推荐的课外资讯;交流中展示线上讨论功能模块;资源部分展示课程相关的课件、视频等资源;个人中心管理用户的信息，并可参与签到等课堂管理活动。二级导航栏放置在页面的顶部，设置了课外、作业、学习三个核心功能，控制着大功能下的该页面的功能分配。在首页导航界面，可通过中间的三级导航栏访问科研、行业、新鲜事等相关资讯;在作业导航界面，可查看各种类型的作业，并进行编辑提交;在学习导航界面，按照知识点进行导航栏分层，方便用户快速定位知识点的位置，各个知识点之间用灰色线分隔，每个知识点给出图标和简要的文字说明，方便用户理解。如图2中右图所示，图标在左边，文字说明排列在图标右边。

2 开发与实现

根据需求分析、功能设计和界面设计，采用了多种语言和技术开发实现颜色科学移动学习平台，涉及域名配置、服务器配置、数据库设计、接口编写、前端页面实现、前端后台交互功能实现等工作。开发流程包括：购买域名，申请SSL证书并进行备案;购买腾讯云服务器并进行环境配置;数据库安装与用户表设计;开發后台接口，设计接口参数;前端页面实现;前端小程序与后台交互设计。

移动学习平台的逻辑架构，如图3所示。

完成此架构所用的开发工具包括微信开发者工具、服务器连接工具、数据库连接工具、后台服务开发工具。微信开发者工具用来完成前端页面的开发测试工作，需要在微信公众平台上注册获得APPID后才可以使用;服务器连接工具使用WinSCP，能够方便地管理服务器上的文件，并能进行文件的上传和下载;数据库连接工具使用navicat，通过服务器的公网IP和端口号3306，使用数据库用户名和密码访问服务器数据库系统，并可以进行表单的创建与查询;后台服务开发工具使用Eclipse，开发语言为JAVA，开发时需要在本机安装Tomcat并配置JAVA和JDK环境，代码完成后打包为.war压缩包并上传至服务器，即完成后台服务的开发。数据库是微信小程序与服务器进行交互的基础，用于保存用户信息、用户上传文件记录、交互数据记录等。本研究采用MYSQL数据库，所开发的数据库表格包括用户信息表、作业表、成绩表、用户发帖表、资讯评论表、资源搜索表等。

开发完成后通过微信公众平台进行小程序的发布，学生通过微信扫码或搜索ColorScience小程序即可访问。发布的前端部分页面展示，如图4所示。包括签到、推荐资讯、话题讨论、作业、知识点学习、课件等页面。

教师通过访问数据库和服务器，获取学生的访问使用数据，进行学习评价，并在成绩评价模块中进行录入和保存。在实际教学中应用时数据库中保存的学生作业数据示例，如图5所示。

3 应用及效果分析

颜色科学微信小程序实现发布之后，在2019年《颜色科学》课程的教学中进行了初步应用，作为移动学习平台支持课程实现混合式教學。在应用时和课堂教学相结合，从3个层次实现混合式教学：（1）教师课堂讲授，学生通过小程序进行同步学习，线上完成随堂作业;（2）教师发布讨论话题，学生在社区进行线上讨论，线上完成阶段测试;（3）教师发布任务，学生自主学习小程序课内课外资源，并在课堂上讲解，实现翻转课堂。翻转课堂进行过程的现场图，如图6所示。

为评价微信小程序移动学习平台的实际应用效果，在课程教学完成后发放了调查问卷。问卷的内容，如表1所示。

其中，第1-9个问题从ABCD选项中选择完成，包括单选题和多选题。第1-7单选题的选项从“非常”到“不”，如第1个问题的选项为：A非常喜欢，B喜欢，C一般，D不喜欢。

第8题的选项分别为：A >3小时，B 2-3小时，C 1-2小时，D <1小时。第9题为多选题，选项分别为：A视频资源学习，B课外推荐资源，C热门话题讨论，D课件资源。第10-11个问题为自填，学生根据自己的观点进行填写。

总共有41名学生参与了调查，选择题的结果统计，如图7所示。

结果显示，第1-7题的选择结果集中在A或B。反映学生认可小程序在混合式教学中的作用，并认为可以提升学习兴趣和学习效果。第8题的选择集中在D，说明多数同学每周使用小程序的时间花费不到1个小时，多为碎片化的学习。第9题的分布较为平均，课件资源的比重偏大一些，说明学生仍然倾向于按照课件学习，间接反映对考试成绩更看重些。

第10题学生建议的课堂教学、线上学习、翻转课堂的平均比例为54.32%、23.28%、22.30%。第11题建议增加定位签到、语音打字、题库刷题、给老师私信留言等功能。

4 总结

本研究基于微信小程序开发了用于辅助颜色科学课程教学的移动学习平台，在实际教学过程中进行了初步应用。通过该平台，学生除了接受以老师为主的课堂教学，可以随时随地学习课程内外的相关知识，提高了对课程内容理解的广度和深度，实现了线上线下的混合学习。应用效果分析显示，该平台可在一定程度上提升学习兴趣，提高教学效果，但还需要在功能上进行完善，如增加语音完成作业、题库、学生与老师的私信等功能。

参考文献

[1] 黄莉.信息化背景下大学多元混合式教学模式改革研究[J].教育教学论坛，2019（31）：82-83.

[2] 刘淑婷.基于微信公众平台与翻转课堂的混合式教学改革[J].微型电脑应用，2018，34（4）：27.

[3] 薛雨.基于蓝墨云班课的混合式教学模式的探索与实践[J].微型电脑应用，2019，35（7）：1-3.

[4] 张小龙.微信小程序入口在哪？有什么用？[J].计算机与网络，2017，43（4）：50.

[5] 林亮亮.基于微信小程序的成人移动学习平台设计与实现[J].河北软件职业技术学院学报，2019，21（2）：5-9.

[6] 张洁，孙华.基于微信小程序的计算机专业英语学习平台设计[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2019，18（102）：18-20.

（收稿日期：2019.09.05）