基于微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的“光電信號(hào)探測與處理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)踐

胡旭波，林 芳，曾應(yīng)新，譚穗妍

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，廣東 廣州 510642)

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和智能手機(jī)在高校學(xué)生中的普及，移動(dòng)學(xué)習(xí)越來越受到人們的重視。移動(dòng)學(xué)習(xí)讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)之外，可以享受時(shí)間和空間更加自由的學(xué)習(xí)方式。微信是騰訊公司推出的即時(shí)通信工具，支持不同通信運(yùn)營商和手機(jī)操作系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)免費(fèi)發(fā)送多媒體信息。微信公眾號(hào)是在微信公眾平臺(tái)上申請的應(yīng)用賬號(hào)，通過公眾號(hào)可實(shí)現(xiàn)與特定群體的全方位溝通和互動(dòng)[1]。基于微信公眾號(hào)搭建移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，不僅具有入門簡單、方便易用、實(shí)時(shí)響應(yīng)的優(yōu)勢，而且具有良好的可實(shí)施性和開發(fā)性，可以實(shí)現(xiàn)文字、語音、圖片、視頻的實(shí)時(shí)傳輸[2]。

“光電信號(hào)探測與處理”實(shí)驗(yàn)課程是為本校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但能加深學(xué)生對課堂所學(xué)理論知識(shí)的理解，而且能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新性思維。目前，“光電信號(hào)探測與處理”實(shí)驗(yàn)課程采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，先由指導(dǎo)老師對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和儀器操作等內(nèi)容進(jìn)行講解，學(xué)生再按照講解和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行操作。這種教學(xué)方式存在如下幾個(gè)方面的問題：首先，光電信息科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)具有儀器先進(jìn)、操作復(fù)雜的特點(diǎn)，學(xué)生在課前預(yù)習(xí)過程中，不能感知真實(shí)的實(shí)驗(yàn)儀器，因不理解而對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生畏難情緒，預(yù)習(xí)效果較差；其次，課堂上指導(dǎo)老師需要講解的內(nèi)容眾多，很難對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展和補(bǔ)充，被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)限制了學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；最后，僅利用有限的課堂時(shí)間，指導(dǎo)老師無法了解學(xué)生分析處理數(shù)據(jù)時(shí)的困難，導(dǎo)致老師不能及時(shí)接收學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋。

在“光電信號(hào)探測與處理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入基于微信公眾號(hào)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)能夠有效解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的弊端。指導(dǎo)老師可以提前上傳多種形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材，學(xué)生不僅可以隨時(shí)隨地下載學(xué)習(xí)，還可以在平臺(tái)上討論以及跟老師互動(dòng)，從而提高學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性，建立良好的溝通途徑和教學(xué)反饋機(jī)制，進(jìn)而大大提高本課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果，為探索新時(shí)代教學(xué)改革目標(biāo)提供有意義的參考和借鑒。

1 “光電信號(hào)探測與處理”微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)

完整的微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)包括平臺(tái)搭建和內(nèi)容開發(fā)兩個(gè)方面，兩者相輔相成，缺一不可。平臺(tái)搭建是學(xué)習(xí)平臺(tái)的基礎(chǔ)，要做到分層設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)清晰；內(nèi)容開發(fā)是學(xué)習(xí)平臺(tái)的核心，要做到生動(dòng)形象、精簡實(shí)用。

1.1 搭建微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)

“光電信號(hào)探測與處理”移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)基于微信公眾號(hào)搭建。微信公眾號(hào)類型根據(jù)服務(wù)對象不同可分為訂閱號(hào)、服務(wù)號(hào)和企業(yè)號(hào)。其中，訂閱號(hào)是任何組織和個(gè)人都可以申請的，認(rèn)證后有自定義菜單。

平臺(tái)搭建時(shí)采取分層開發(fā)的思想，將各結(jié)構(gòu)分層設(shè)計(jì)，每層前后邏輯清晰，層層遞進(jìn)，各層之間相對獨(dú)立，以便于后期的管理。在微信公眾訂閱號(hào)現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，將“光電信號(hào)探測與處理”移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)分為兩個(gè)模塊，分別為教學(xué)資源模塊和交互模塊。其中，教學(xué)資源模塊是向?qū)W生推送“光電信號(hào)探測與處理”實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)知識(shí)和提供有關(guān)教學(xué)服務(wù)；交互模塊則用來實(shí)現(xiàn)學(xué)生與老師之間的溝通互動(dòng)。本研究搭建的微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)結(jié)構(gòu)

教學(xué)資源模塊利用微信公眾訂閱號(hào)的菜單自定義功能，將學(xué)習(xí)平臺(tái)的一級菜單分別命名為“實(shí)驗(yàn)講義”“特色微課”“學(xué)習(xí)服務(wù)”。其中“實(shí)驗(yàn)講義”方便學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)資料,提高預(yù)習(xí)效果；“特色微課”則是由老師進(jìn)行主講，經(jīng)過拍攝和后期制作形成的微視頻；“學(xué)習(xí)服務(wù)”專欄里則提供“實(shí)驗(yàn)習(xí)題”“儀器使用指南”等教學(xué)服務(wù)功能。

交互模塊是利用微信公眾訂閱號(hào)的關(guān)鍵詞回復(fù)和信息回復(fù)功能來實(shí)現(xiàn)的。老師可設(shè)置關(guān)鍵詞自動(dòng)回復(fù)，根據(jù)學(xué)生可能提出的問題，預(yù)先設(shè)置對應(yīng)關(guān)鍵詞匹配的消息回復(fù)，也可對教學(xué)中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行問題答復(fù)，學(xué)生回復(fù)一定的數(shù)字，可自動(dòng)獲得相關(guān)問題的解答。學(xué)生可以通過留言提出問題，老師在管理后臺(tái)直接對學(xué)生的問題進(jìn)行回答，便于學(xué)生在課下通過交互模塊掌握課程知識(shí)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。交互模塊有助于暢通師生之間的溝通途徑和健全教學(xué)反饋機(jī)制。

1.2 開發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容

移動(dòng)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢在于通過移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，具有碎片化特征[3]。為適應(yīng)移動(dòng)學(xué)習(xí)新方式，以知識(shí)點(diǎn)為主題、微課程教學(xué)視頻為主要載體的課程資源備受矚目，成為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時(shí)代典型的信息化教育手段之一[4]。在“光電信號(hào)探測與處理”課程教學(xué)中，微課可以作為平臺(tái)的特色和精華。為保證特色微課的質(zhì)量，以每個(gè)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)為微課的講解內(nèi)容，由指導(dǎo)老師進(jìn)行主講和演示實(shí)驗(yàn)操作，形成的微課時(shí)長盡量控制在5 min以內(nèi)，以適應(yīng)移動(dòng)學(xué)習(xí)碎片化的快速學(xué)習(xí)模式。

“光電信號(hào)探測與處理”課程相關(guān)內(nèi)容可根據(jù)實(shí)際需要按多種方式開發(fā)。老師可拍攝儀器展示的照片和實(shí)驗(yàn)操作的動(dòng)態(tài)視頻，實(shí)現(xiàn)“有圖有真相”和身臨其境的感官體驗(yàn)。同時(shí)，搜集整理相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程、物理思想以及物理名家的相關(guān)事跡，以封面圖片的形式隨課程內(nèi)容發(fā)出，通過潛移默化的方式讓學(xué)生接收有關(guān)前沿科學(xué)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用、發(fā)展動(dòng)態(tài)等。例如制作紅外熱成像實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，除了拍攝實(shí)驗(yàn)儀器介紹和操作的視頻之外，還可以展示紅外熱像儀在地貌測量、醫(yī)學(xué)診斷等軍事民用領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)圖片和視頻以及用紅外熱像儀做精加工的表面非接觸溫度測量研究的相關(guān)文獻(xiàn)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)大視野，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)。

2 “光電信號(hào)探測與處理”微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的推廣使用

在平臺(tái)建設(shè)完成后，為了引導(dǎo)學(xué)生逐步接受這種新的教學(xué)方式，在以下3個(gè)方面進(jìn)行嘗試。

2.1 鼓勵(lì)學(xué)生使用和推廣

為了更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生課外學(xué)習(xí)的積極性，將實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告與平臺(tái)上的習(xí)題相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生提前利用平臺(tái)進(jìn)行預(yù)習(xí)。鼓勵(lì)學(xué)生撰寫與實(shí)驗(yàn)知識(shí)相關(guān)的原創(chuàng)科普文章，由老師評選出優(yōu)質(zhì)文章發(fā)表推文，學(xué)生撰寫的文章計(jì)入平時(shí)成績。

2.2 建立課程反饋機(jī)制

利用微信公眾號(hào)后臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，老師可以根據(jù)圖文分析的結(jié)果調(diào)整每次群發(fā)消息的內(nèi)容，保證學(xué)習(xí)的興趣和參與度等。在后臺(tái)設(shè)置“課程反饋”“教學(xué)評價(jià)”等關(guān)鍵詞，方便學(xué)生通過微信平臺(tái)反饋學(xué)習(xí)難點(diǎn)以及對老師教學(xué)方法的評價(jià)等。老師可根據(jù)學(xué)生的反饋內(nèi)容及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)，提高教學(xué)的針對性。

2.3 定期優(yōu)化和更新內(nèi)容

要維持學(xué)習(xí)平臺(tái)一定的學(xué)生訪問量，需根據(jù)學(xué)生使用情況，定期優(yōu)化和更新平臺(tái)上的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這需要建立相對穩(wěn)固的平臺(tái)運(yùn)營團(tuán)隊(duì)，成員組成上可由指導(dǎo)老師作為權(quán)威指導(dǎo)和內(nèi)容監(jiān)管者，有興趣兼具多媒體編輯和管理能力的優(yōu)秀學(xué)生為主導(dǎo)，并對參與運(yùn)營的學(xué)生定期開展系統(tǒng)培訓(xùn)和給予平時(shí)分等激勵(lì)措施，有助于穩(wěn)固平臺(tái)運(yùn)營團(tuán)隊(duì)，并保證學(xué)習(xí)平臺(tái)的用戶活躍度。

3 結(jié)語

通過建立包括教學(xué)資源模塊和交互模塊的微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，開發(fā)配套學(xué)習(xí)內(nèi)容，有效克服了傳統(tǒng)“光電信號(hào)探測與處理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足，使得學(xué)生能夠快捷獲地取更多課程相關(guān)知識(shí)，從而提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。尤其在2020年新冠肺炎疫情期間，當(dāng)正常的線下教學(xué)活動(dòng)停止后，在線教育的價(jià)值得到彰顯，為其他課程利用微信移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)開展教學(xué)提供了良好的參考和借鑒，同時(shí)為將線上教育從應(yīng)急之舉變?yōu)榻谈恼n改的常態(tài)之舉進(jìn)行了有意義的探索。