基于微信移動學(xué)習(xí)平臺的“光電信號探測與處理”實驗教學(xué)改革和實踐

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)展和智能手機在高校學(xué)生中的普及，移動學(xué)習(xí)越來越受到人們的重視。移動學(xué)習(xí)讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)之外，可以享受時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通信工具，支持不同通信運營商和手機操作系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)免費發(fā)送多媒體信息。微信公眾號是在微信公眾平臺上申請的應(yīng)用賬號，通過公眾號可實現(xiàn)與特定群體的全方位溝通和互動[1]。基于微信公眾號搭建移動學(xué)習(xí)平臺，不僅具有入門簡單、方便易用、實時響應(yīng)的優(yōu)勢，而且具有良好的可實施性和開發(fā)性，可以實現(xiàn)文字、語音、圖片、視頻的實時傳輸[2]。

“光電信號探測與處理”實驗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)實驗課程。通過實驗教學(xué)不但能加深學(xué)生對課堂所學(xué)理論知識的理解，而且能提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新性思維。目前，“光電信號探測與處理”實驗課程采用傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式，先由指導(dǎo)老師對實驗原理、實驗步驟和儀器操作等內(nèi)容進行講解，學(xué)生再按照講解和實驗指導(dǎo)書進行操作。這種教學(xué)方式存在如下幾個方面的問題：首先，光電信息科學(xué)專業(yè)實驗具有儀器先進、操作復(fù)雜的特點，學(xué)生在課前預(yù)習(xí)過程中，不能感知真實的實驗儀器，因不理解而對實驗產(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)容進行擴展和補充，被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)限制了學(xué)生的積極性和主觀能動性，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間，指導(dǎo)老師無法了解學(xué)生分析處理數(shù)據(jù)時的困難，導(dǎo)致老師不能及時接收學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋。

在“光電信號探測與處理”實驗教學(xué)中引入基于微信公眾號移動學(xué)習(xí)平臺能夠有效解決傳統(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驗教學(xué)素材，學(xué)生不僅可以隨時隨地下載學(xué)習(xí)，還可以在平臺上討論以及跟老師互動，從而提高學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性，建立良好的溝通途徑和教學(xué)反饋機制，進而大大提高本課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果，為探索新時代教學(xué)改革目標提供有意義的參考和借鑒。

1 “光電信號探測與處理”微信移動學(xué)習(xí)平臺的建設(shè)

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

1.1 搭建微信移動學(xué)習(xí)平臺

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

平臺搭建時采取分層開發(fā)的思想，將各結(jié)構(gòu)分層設(shè)計，每層前后邏輯清晰，層層遞進，各層之間相對獨立，以便于后期的管理。在微信公眾訂閱號現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上，將“光電信號探測與處理”移動學(xué)習(xí)平臺分為兩個模塊，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“光電信號探測與處理”實驗課程相關(guān)知識和提供有關(guān)教學(xué)服務(wù)；交互模塊則用來實現(xiàn)學(xué)生與老師之間的溝通互動。本研究搭建的微信移動學(xué)習(xí)平臺結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 微信移動學(xué)習(xí)平臺結(jié)構(gòu)

教學(xué)資源模塊利用微信公眾訂閱號的菜單自定義功能，將學(xué)習(xí)平臺的一級菜單分別命名為“實驗講義”“特色微課”“學(xué)習(xí)服務(wù)”。其中“實驗講義”方便學(xué)生學(xué)習(xí)實驗相關(guān)資料,提高預(yù)習(xí)效果；“特色微課”則是由老師進行主講，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“實驗習(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的關(guān)鍵詞回復(fù)和信息回復(fù)功能來實現(xiàn)的。老師可設(shè)置關(guān)鍵詞自動回復(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)容進行問題答復(fù)，學(xué)生回復(fù)一定的數(shù)字，可自動獲得相關(guān)問題的解答。學(xué)生可以通過留言提出問題，老師在管理后臺直接對學(xué)生的問題進行回答，便于學(xué)生在課下通過交互模塊掌握課程知識，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)反饋機制。

1.2 開發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容

移動學(xué)習(xí)的優(yōu)勢在于通過移動設(shè)備隨時隨地學(xué)習(xí)，具有碎片化特征[3]。為適應(yīng)移動學(xué)習(xí)新方式，以知識點為主題、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”時代典型的信息化教育手段之一[4]。在“光電信號探測與處理”課程教學(xué)中，微課可以作為平臺的特色和精華。為保證特色微課的質(zhì)量，以每個實驗的重點為微課的講解內(nèi)容，由指導(dǎo)老師進行主講和演示實驗操作，形成的微課時長盡量控制在5 min以內(nèi)，以適應(yīng)移動學(xué)習(xí)碎片化的快速學(xué)習(xí)模式。

“光電信號探測與處理”課程相關(guān)內(nèi)容可根據(jù)實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驗操作的動態(tài)視頻，實現(xiàn)“有圖有真相”和身臨其境的感官體驗。同時，搜集整理相關(guān)實驗的設(shè)計過程、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)實應(yīng)用、發(fā)展動態(tài)等。例如制作紅外熱成像實驗的實驗內(nèi)容，除了拍攝實驗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，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴大視野，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)。

2 “光電信號探測與處理”微信移動學(xué)習(xí)平臺的推廣使用

在平臺建設(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個方面進行嘗試。

2.1 鼓勵學(xué)生使用和推廣

為了更好地調(diào)動學(xué)生課外學(xué)習(xí)的積極性，將實驗預(yù)習(xí)報告與平臺上的習(xí)題相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生提前利用平臺進行預(yù)習(xí)。鼓勵學(xué)生撰寫與實驗知識相關(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)生撰寫的文章計入平時成績。

2.2 建立課程反饋機制

利用微信公眾號后臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能，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。在后臺設(shè)置“課程反饋”“教學(xué)評價”等關(guān)鍵詞，方便學(xué)生通過微信平臺反饋學(xué)習(xí)難點以及對老師教學(xué)方法的評價等。老師可根據(jù)學(xué)生的反饋內(nèi)容及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和側(cè)重點，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)化和更新平臺上的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這需要建立相對穩(wěn)固的平臺運營團隊，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)，并對參與運營的學(xué)生定期開展系統(tǒng)培訓(xùn)和給予平時分等激勵措施，有助于穩(wěn)固平臺運營團隊，并保證學(xué)習(xí)平臺的用戶活躍度。

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學(xué)習(xí)平臺，開發(fā)配套學(xué)習(xí)內(nèi)容，有效克服了傳統(tǒng)“光電信號探測與處理”實驗教學(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，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，當正常的線下教學(xué)活動停止后，在線教育的價值得到彰顯，為其他課程利用微信移動學(xué)習(xí)平臺開展教學(xué)提供了良好的參考和借鑒，同時為將線上教育從應(yīng)急之舉變?yōu)榻谈恼n改的常態(tài)之舉進行了有意義的探索。