翻轉課堂環境下微信公眾平臺的應用研究

☆潘茹玉荊永君盧倩倩

（沈陽師范大學教育技術學院，遼寧沈陽110034）

翻轉課堂環境下微信公眾平臺的應用研究

☆潘茹玉荊永君盧倩倩

（沈陽師范大學教育技術學院，遼寧沈陽110034）

微信公眾平臺作為新興的網絡社交技術，不僅對人們的生活產生了巨大影響，也對教學模式的改革提供了有效的支持。本文在微信公眾平臺支持下的翻轉課堂研究現狀的綜述基礎上，對自主開發的“樂學易學”微信企業號學習平臺，以《高級語言程序設計》課程為例，采用SPSS、Excel以及數據庫技術，對平臺中的數據進行描述性統計和聚類分析。通過可視化結果揭示翻轉課堂模式下學生應用平臺學習過程的總體情況，發現學生的模塊訪問偏好和學習時間偏好，為提高學生的學習效果和優化教師的教學策略提供支持服務。

翻轉課堂；微信公眾平臺；數據分析

一、引言

微信公眾平臺（簡稱WeChat）是微信官方推出的一對多方式的信息推送平臺，它的主要功能包括群發功能、自動回復與自定義菜單、自定義接口和數據統計。微信公眾平臺于2012年8月23日正式上線，該平臺可以實現和目標群體的文字、圖片、語音的全方位溝通、互動，為媒體、學生、教師、機構等提供一種全新的互動溝通模式［1］。鄭曉娜［2］采用問卷發放形式對全國28個?。▍^、市）208所高校2500名大學生進行隨機調查，了解到有84.7%的大學生都在使用微信，微信對大學生的生活、學習、人際交往等方面產生了重要影響。

“翻轉課堂”（The Flipped Classroom或Inverted Classroom翻譯過來也叫“顛倒課堂”或反轉課堂）起源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中，通過對知識傳授和知識內化的顛倒安排，改變了傳統教學中的師生角色并對課堂時間的使用進行了重新規劃，實現了對傳統教學模式的革新［3］。這種新的教學模式引起了廣大教師的關注并被廣泛傳播，目前，我國一些高校教師正在開展翻轉課堂教學實踐。方圓媛［4］認為，翻轉課堂的實現依賴于兩個環境，分別是學生課下的學習環境和課堂中的學習環境，學生課下學習環境對翻轉課堂能否成功實現至關重要。在學生課下環境中，一個支持學生進行課下活動的教學平臺則是必不可少的重要技術組成［5］。

在中國知網上以“翻轉課堂”并含“微信公眾平臺”為主題詞進行文獻檢索，采用精確匹配，檢索共有25條記錄。通過對已有期刊進行文獻分析，發現國內有關這方面的研究主要集中在教學模式和應用研究兩方面。

（一）教學模式

國內的研究者在國外研究以及相關實踐的基礎上，總結了本土化的翻轉課堂教學模式。李權［6］等人在分析微信公眾平臺通信機制的基礎上，結合翻轉課堂模式特點，提出了以學生為主體、教師為主導的課前知識獲取，課堂知識內化的教學模式；劉慧［7］等人以大學英語為實踐課程，在課堂教學中采用基于慕課的翻轉課堂教學模式，將翻轉課堂中所需用的學習資料通過微信公眾平臺進行發布，通過一個學期的教學實踐后，發現學生學習成績顯著提高，取得了較好的教學效果。

（二）應用研究

倪禮豪［8］設計并實現了基于微信公眾平臺的多終端系統，以支持翻轉課堂的教學活動；顏?。?］等人基于微信公眾平臺實現地理翻轉課堂教學實踐，并展示了微信公眾平臺在推送學習資源、促進師生交流、教學信息統計等方面具有獨特優勢。

在已有文獻中還沒有關于翻轉課堂模式下微信公眾平臺進行數據挖掘的研究，本研究將從這一方面進行探討?！陡呒壵Z言程序設計》是我校教育技術學專業本科學生的入門程序設計語言，授課方式一般都采用課堂教學和上機實踐相結合。C語言因其數據類型豐富，靈活性強，比較抽象，而且實踐性很強，傳統的教學方式使得學生的學習積極性不高，實際的學習效果不理想。因此，筆者所在的團隊有機地將翻轉課堂和微信公眾平臺相結合，從翻轉課堂的特點出發，基于微信公眾平臺的開發模式，利用其提供的自定義接口功能，設計并開發了支持翻轉課堂在線學習系統，以期提高學生的學習自主性和積極性，對提高學生成績有所幫助。

二、系統應用詳情

（一）系統概況

本研究基于翻轉課堂教學模式，對微信公眾平臺提供的自定義菜單進行二次探索，開發了微信公眾平臺支持的在線學習系統，現概述其實踐情況。該系統共有三個模塊，分別是樂學易學、樂易測試和信息中心（如圖1）。

圖1　系統功能模塊結構

1.樂學易學模塊

該模塊的內容是根據《高級語言程序設計》課程所設計的與課程配套的微型學習任務單、HTML5制作的課件、教學視頻等，教師在課前將學習視頻和其它學習材料放在該模塊中，以便學生觀看。

2.樂易測試模塊

學生觀看學習視頻后在該模塊下完成練習，在答題過程中系統能自動生成錯題集，并且對于學生感興趣的題目系統有“收藏”功能。

3.信息中心模塊

該模塊根據使用者特征分別設教師和學生兩種權限。教師能看到哪些試題被學生收藏，每個題目的正確率，每個章節學生的掌握程度，所有學生的成績排名、答題正確率、最高分、平均分等，以及所有學生使用該系統的頻率等；學生可以看到收藏的題目、錯題、自已在班級中的總體情況等。

（二）研究樣本與研究思路

本研究以我校教育技術學專業2015級1班27名學生為實驗對象，本研究的數據來源于作者所在團隊開發的基于微信公眾平臺的“樂學易學”（以下簡稱平臺）中《高級語言程序設計》網絡課程，選取該平臺數據庫中2016年3月1日至2016年3月31日的學生行為數據。

每個學生在平臺上進行學習的行為數據存儲在MySql數據庫的數據表中，這些行為包括訪問時間、訪問模塊等。本研究共收集到979條學生訪問記錄，將這些數據存儲導入Excel表中作為本次研究的數據來源。

本研究將應用統計、可視化、聚類等方法，采用SPSS、Excel以及數據庫查詢語言等工具，對研究樣本開展數據挖掘研究，以期探索翻轉課堂模式下學生活動分布特點、學習時間分布特點。

（三）應用分析

1.模塊訪問頻次說明

本研究使用平臺共有3個模塊，分別是學生學習行為模塊、學生測試行為模塊和學生查看個人信息行為模塊。其中，與學生學習行為、學生測試行為以及學生查看個人信息行為相關的功能各有5個，共有15個功能，各功能具體使用頻次如表1。

表1　平臺模塊及功能說明

2.分析過程與可視化呈現

本文在借鑒周劍云［10］和魏順平［11］對于在線學習開展數據挖掘分析維度研究的基礎上，從學生在線學習時間、學生學習過程和依據學生訪問平臺總體情況，對學生進行聚類等方面展開分析。

（1）學生在線學習時間分析

通過在線學習時間分析，可以掌握學生的在線學習時間，以及學習時段的分布情況。

將三月份采集數據時間以星期為單位劃分，分為四周（考慮到3月1日至6日（周二～周日）只有一天有數據，故本研究從7日開始分析），即第一周為7、8、9、10、11、12、13；第二周為14、15、16、17、18、19、20；第三周為21、22、23、24、25、26、27；第四周為28、29、30、31。

三月份的模塊訪問頻次分布情況如圖2所示。從中我們可以看出學生訪問次數先上升后下降，成周期性變化，表明在星期剛開始階段，學生的積極性較高，訪問次數較高，之后起伏不定，逐漸減弱；以周為單位來統計模塊訪問頻次，這種走勢更為清晰（如圖3）。因此，從每周四開始，教師有必要對學生采取干預措施，調動其積極性。

圖2　學生訪問各個模塊的總頻次隨時間變化的趨勢

圖3　以周為單位學生訪問各模塊的總頻次變化

由于第一周的學生訪問頻次較高，數據量較大，更容易發現數據所蘊含的規律，因此，選取第一周作為一周七天為單位的數據樣本。第一周的模塊訪問頻次分布情況如圖4所示。在整個學習階段的每一周中，訪問頻次處于高峰的總是學生有該課的當天和前一天。

圖4　第一周每天學生訪問各模塊頻次統計

以一天各時段為單位統計學生的模塊訪問頻次（數據記錄中凌晨0點-5點記錄為0，圖中未展示），發現學生的學習時段偏好，得到如圖5所示的結果。從學生的學習時段來看，訪問模塊時間主要聚集在13點、16點和17點，12點和19點的訪問記錄為0，學生可能在這個時間吃飯或進行其它活動，21點-23點的訪問量處于次高狀態，學生在休息期間會訪問平臺。

圖5　各學習時段模塊訪問頻次統計

（2）學生學習過程分析

通過對平臺各個模塊的訪問情況分析，教師和學生可以依據獲取的反饋信息了解學習狀態，及時調整教學或學習。如圖6所示，是學生在學習過程中，訪問平臺模塊的頻次統計圖。學生最常訪問的模塊是“測試”，說明做作業是主要的學習活動。相比之下，“學習”模塊的訪問頻次要低很多，說明學生在翻轉課堂教學模式中，自主學習的主動性不是很高。

圖6　學生訪問各個模塊次數統計圖

對平臺中“學習”模塊中的工具訪問行為進行統計，結果如圖7所示。從圖7可以看出，學生對courseware（內容為HTML5制作的C語言各知識點課件）的訪問次數最高，其次是video（內容為基于C語言各知識點的教學視頻），resource（內容為C語言教材電子書）的訪問次數最少。在課件技術上，學生在學習時更愿意訪問含有多媒體技術、表現形式多樣的課件；在課件內容上，學生喜歡學習內容進行碎片化的學習課件。教師在后期的備課中，應多為學生準備形式豐富且內容碎片化的課件。

圖7　學生使用學習行為模塊次數統計圖

對平臺中“測試”模塊中的工具訪問行為進行統計，結果如圖8所示。exercise_chapter是按照C語言教材中的各個章節進行專門練習，它的訪問次數最高，說明多數學生在學完一個章節后能夠進行練習以檢驗學習效果。

圖8　學生使用測試行為模塊次數統計圖

對平臺中“查看個人信息”模塊中的工具訪問行為進行統計，結果如圖9所示。view_all_score是查看所有學生學習情況（包括總成績、答題率、正確率和答題平均用時），說明大多數學生存在競爭心理。

圖9　學生使用查看個人信息行為模塊次數統計圖

（3）依據學生訪問平臺總體情況，對學生進行聚類分析

本研究依據學生在learning、exercise和view模塊上的訪問次數來對學生進行聚類分析，以發現學生的行為特點。表2是部分學生在三個模塊上的訪問次數統計。以表2為數據基礎，采用SPSS系統聚類方法，以learning、exercise、view為聚類變量，聚類數范圍預設為2～5，結果發現分為2類效果最佳，每一類的基本情況如表3所示。

表2　每個學生訪問次數統計表（部分）

表3　學生聚類結果

第一類學生和第二類學生占班級絕大多數，他們對learning模塊的訪問頻次都很低，教師應該對這一現象進行反思；第二類學生的總體訪問頻次偏低，表現不活躍，教師應多注意這類學生，對這些學生進行教學干預。

三、結束語

從上述分析可知，通過挖掘平臺數據庫記錄，我們可以統計平臺各模塊的訪問頻率了解學生在平臺中所開展的各種活動的狀況，發現學生的學習時間偏好，并依據學生的平臺訪問行為對學生進行聚類分析，為提高學生成績和優化教師教學提供可視化的參考。

對學生而言，學生可以利用學習分析的可視化結果了解自己的學習情況和同伴的學習成績，例如：學生可以知道自己經常訪問的模塊是測試，說明完成作業是學生的主要學習行為，相比之下，學習模塊訪問最低，學生需要反思自己是否是在充分學習的基礎上完成作業。

對教師而言，教師要根據平臺訪問次數的特點來優化學習資源，對于不經常訪問平臺或者在線學習時間短的學生，教師要及時給予干預，以便學生及時步入合理的學習狀態并能順利通過課程考核。

［1］王萍.微信移動學習平臺建設與應用［J］.現代教育技術，2014，（05）：88-95.

［2］鄭曉娜.學生微信使用現狀調查與分析——以全國208所高校為例［J］.思想理論教育，2014，（02）：83-86.

［3］張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究［J］.遠程教育雜志，2012，（04）：46-51.

［4］方圓媛.翻轉課堂在線支持環境研究——以可汗學院在線平臺為例［J］.遠程教育雜志，2014，（06）：41-48.

［5］梁錦鋒.支持翻轉課堂的Moodle學習平臺設計與開發［J］.智能計算機與應用，2015，（06）：46-48，51.

［6］李權，楊德剛，宋偉偉.基于微信公眾平臺的翻轉課堂學習模式研究［J］.東南傳播，2014，（12）：103-105.

［7］劉慧，劉妍華.慕課視角下基于微信公共平臺的大學英語翻轉課堂教學應用研究［J］.大學教育，2016，（01）：84-85.

［8］倪禮豪.微信公眾平臺在翻轉課堂中的應用研究［J］.軟件，2015，（04）：114-118.

［9］顏健，程硯田.基于微信公眾平臺的地理翻轉課堂教學實踐［J］.地理教學，2015，（16）：48-50.

［10］周劍云.Moodle平臺網絡課程數據挖掘模式分析［J］.中國遠程教育，2014，（09）：68-71.

［11］魏順平.Moodle平臺數據挖掘研究——以一門在線培訓課程學習過程分析為例［J］.中國遠程教育，2011，（01）：24-30.

［編輯：莊豐源］

G434

A

1671-7503（2016）17-0056-04