提升學習者學習情感體驗的學習輔助系統研究

羅文鳳 陳美 朱煒彬 劉冰心 張松波

摘要：文章著重研究在疫情背景下，如何利用學習輔助工具更好地提升大學生的學習情感體驗，以提高學生學習興趣及效率。為此，團隊設計并實現了一款微信小程序，利用wxml、wxss、JavaScript及Node.js語言實現系統代碼編寫，實現了趣味學習打卡、學習資源共享、師生互動及學習能量兌換等功能。經使用測試，系統能滿足用戶在線學習功能需求，有效提高學生的學習情感體驗，有利于激發學生的學習興趣。

關鍵詞：在線學習;學習情感體驗;微信小程序;學習輔助工具;學習興趣

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

近幾年，在線學習模式已被越來越多的人熟悉，特別是新型冠狀病毒肺炎疫情暴發后，在線學習更一度成為全國大多數學生學習的主要方式。但在各種學習軟件的適應期過去后，越來越多的問題開始暴露。學生長時間面對電腦易疲勞導致學習興趣及效率降低，學生因無老師督導及自身自制力差等原因導致無法堅持自主學習，師生間缺少足夠的互動交流及反饋導致教與習的環節相互脫節等。這些問題在不同程度上影響著學生在線學習的自主性、積極性和專注性。為提高大學生在線學習情感體驗從而提高學習效率，本研究通過“問卷星”展開調研，了解影響大學生在線學習情感體驗的因素，并探索與設計一套提高學習者在線學習時情感體驗的新型學習輔助工具，為參與線上學習的教師和學生提供信息、資源的交流平臺，提高學生線上學習的情感體驗。

1 在線學習效果的調研與分析

本研究設計的問卷題項包括基本信息、在線學習期間學習情況、影響學習情感體驗因素及對學習輔助工具的功能建議等[1]。問卷共收集84份，對象涵蓋大一至大四的在校大學生。

通過問卷統計結果顯示，降低大學生在線學習情感體驗的因素主要有以下幾點。

1.1 長時間面對屏幕學習易導致疲勞

根據問卷結果顯示，有73.81%的同學認為長時間面對電腦、手機屏幕學習容易產生疲勞，從而降低他們在線學習的情感體驗。長時間不正確地面對電腦、手機屏幕會容易造成視覺疲勞甚至視力下降，出現如眼痛、頭暈等反應，而在身體出現不適后學生的學習效率及學習自主性大大降低[2]。

1.2 師生、同學間互動效果不理想

有超過54%的同學認為在線學習時最影響他們的是師生及同學間互動的不足，導致缺少學習氛圍，容易分心、感到孤獨，也更容易感到枯燥。在線學習時，老師及學生只能通過電子設備進行教與學，接觸的都是機器，無法看到在屏幕另一端的老師和學生在做什么，缺少與老師、同學能隨時探討問題、交流想法的條件，缺少學習氛圍，降低學習能動性。

1.3? 網上學習參考資料質量參差不齊

51.19%的同學認為降低他們在線學習情感體驗的一大因素是查找學習資料時網上資料質量參差不齊，無法較快滿足自己對正確資料的需求。目前網絡發展迅速，各科學習資料多如牛毛，然而很多不正確、無法起到任何指導作用的資料也在網絡上大肆傳播，在花費長時間卻仍然無法搜尋到正確、具有參考價值的資料時，將消耗學生寶貴的時間和精力，降低或使學生喪失對學習的熱情。

2 研究輔助學習工具的必要性分析

2.1 提高學生在線學習情感體驗的必要性

情感和認知是學生參與學習的兩個基本維度[3]。但在現實生活在線學習中教與學的時空分離讓很多的學習者產生了無助感、孤獨感，學生在線學習時的情感體驗也往往容易被忽視。

諸多的教育者在教學時多關注于將課本專業知識生硬地教下去給學生，關注于學生提交的作業完成量，而忽視了在課程教與學的過程中學生的學習情感體驗及對課程的有效接受度，從而直接或間接地導致了學生對“學”的抗拒和低效率。而情感體驗改善作為學生“身心靈”全面發展的關鍵所在，關注學生在線學習的情感交互和情感體驗無疑會協調人的知情發展，有效提高學生的學習效率[4]。

2.2 新型學習輔助工具開發的必要性

一些研究者及技術工程師為幫助學生更好地適應在線學習現狀，對在線學習課程及學習輔助系統進行研究及設計開發，但從多個系統的功能設計、技術設計等層面進行分析，許多的學習輔助系統注重于學術性及資源數量等，并不注重考慮其互動性及趣味性，容易導致學生的使用疲勞，也難以調動學生的積極性。

現如今技術飛速發展，其更大的作用應是能夠擔當學習者知識構建的工具，成為促進學生進行深度學習的認知工具，促進學生充分利用信息技術的優勢提高學習效率[5]。而學習情感體驗是學生進行在線學習時非常重要的一環，不容忽視，因此設計開發一個能夠通過合理的機制增加學習趣味性及系統與用戶之間的交互性，讓學生擁有更多的參與感及學習樂趣，讓學習生態更為合理的新型學習輔助工具供學生使用尤為重要，能有效地幫助學生在在線學習時提高學習情感體驗，提高學習效率。

3 輔助學習工具的總體設計

基于前述分析，本研究團隊決定設計并實現一款輔助學習工具，著重解決并提升在線學習過程中的情感體驗這一問題。具體從解決學習資料的共享、增加學習過程中的參與性與趣味性、增強學習團隊的合作性等方面入手。

圖2為輔助學習工具的系統功能模塊圖：

輔助學習工具使用用戶包括學生用戶及教師用戶，系統會根據不同的用戶登錄角色對其分配不同的用戶功能權限。學生用戶在系統中可以實現每日趣味學習打卡、共享自己或他人的優秀學習資源、匿名提問、回答問題、參與校園活動、進行“學習能量”兌換等功能服務。教師用戶可以在系統中實現與學生交流、發布各類課程資源、回答問題、發布活動等功能服務[6]。

4 系統實現的技術

本系統前端運用Javascript及微信小程序開發語言進行頁面和邏輯和頁面設計，后臺運用微信開發提供的平臺將繁雜的數據庫信息移至云上，通過編寫云函數并在頁面中調用，實現流暢的前后端數據交互。

4.1 微信小程序開發框架

小程序開發框架系統分為視圖層（View）和邏輯層（App Service），同時框架管理了整個小程序的頁面路由，使得系統可以做到頁面間的無縫切換。小程序開發工具提供了視圖層描述語言wxml與wxss，以及基于Java Script的邏輯層框架，并在視圖層與邏輯層間設置了數據傳輸和事件系統，使得開發者能夠將重心放在邏輯與數據上面[7]。

視圖層將邏輯層傳輸的數據反映成視圖，同時將視圖層的事件發送給邏輯層，其由wxml及wxss語言編寫，wxml語言是微信的一套標簽語言，結合wxss、基礎組件及事件系統，可以構建出頁面的結構;wxss語言是微信的一套樣式語言，用于描述wxml的組件，控制組件的顯示。邏輯層將處理過的數據傳輸至視圖層，同時接受來自視圖層的事件反饋，其基于Java Script語言進行編寫，Java Scrip語言是一種具有函數優先的輕量級、解釋型的編程語言，能夠減少網絡間的傳輸、方便操縱頁面中的對象。

4.2 Node.js

Node.js是一個基于 Chrome V8 引擎的 Java Script 運行環境，同時使用一個事件驅動設計保持代碼的最小且易于閱讀。Node.js構建的Web服務器均為單線程，其不同請求皆共享內存，相比PHP/Apache，Node.js的內存使用更加高效。Node.js利用單線程，遠離狀態同步、多線程死鎖等問題，同時利用異步I/O，讓單線程遠離阻塞，以更好地使用CPU。使用Node.js構建的Web服務器在面對高并發請求時能作出更快速的響應，有效地利用服務器的硬件資源[8]。

4.3 云開發與數據庫

在學習輔助工具系統的后端實現上，項目團隊選擇使用微信小程序官方提供的云開發方案。微信小程序云開發是騰訊微信小程序官方提供的一種微信小程序開發模式，云開發具有云存儲的功能并為開發者提供了一個JSON 數據庫，開發者通過編寫云函數來對JSON數據庫進行增刪查改，通過調用微信小程序提供的API將文件上傳至云存儲空間。

JSON數據庫不同于傳統的關系型數據庫，在JSON數據庫當中，一個數據庫可以包含多個集合。JSON數據庫當中的每條數據稱之為record/doc，JSON數據庫當中每一個字段叫作field。數據庫的增刪查改通過編寫云函數來操作，開發者通過配置好的云開發環境即可調用已編寫完成并已上傳至云端的云函數，隨后云端根據云函數的邏輯處理數據，將結果返回至前端頁面。

5 主要功能模塊的設計

系統功能模塊主要包括個人中心模塊、主頁模塊、資源共享模塊以及校園空間模塊，四個模塊的個性化功能設計為學習者進行學習活動提供多方面的幫助。同時兼具趣味性及游戲性的“學習能量”累積機制、任務活動機制、“學習能量”集換機制貫穿整個系統，在各個功能模塊中均有體現，減少學生在學習過程的枯燥感，有利于提高學生的學習情感體驗。

5.1 個人中心模塊功能

用戶能夠在個人中心模塊通過每日趣味打卡獲取一定的學習能量值并進行能量兌換，同時用戶在此模塊中也可以完成個人信息的完善及學校、班級的認證，其中學校、班級信息一經認證不可更改，從而實現系統中各功能的個性化服務。

趣味打卡功能主要提供記錄用戶在線狀態及學習狀態。用戶每日登錄系統后可點擊“打卡”按鈕進行當天的在線狀態記錄并選擇“笑臉”或“哭臉”等小表情對當天的學習狀態進行記錄。打卡完成后，用戶將獲得一定的“學習能量”。在打卡模塊功能中將打卡與“學習能量”趣味累積機制結合起來，并使用卡通表情帶給用戶更舒適的感受，意在提高用戶的學習主動性及在閱讀學習過程中的愉悅感。

能量兌換功能為用戶進行“學習能量”的兌換提供渠道，在該模塊中，系統提供多種物品（如圓珠筆、筆記本、草稿紙等）供用戶進行兌換，兌換不同的物品需要扣除用戶不同數量的“學習能量”，因此在集齊一定數量的“學習能量”后，用戶便能夠根據自己現累計獲得的“學習能量”，在該模塊中選擇符合兌換條件的、自己心儀的物品進行兌換。該功能中蘊含的“學習能量”集換機制能夠促使用戶為收集更多的“學習能量”從而更熱情、積極地參與各個學習活動。

5.2? 主頁模塊功能

主頁模塊功能為教師用戶提供發布各類活動及查看活動參與情況等服務，為學生用戶提供查看活動進行活動報名等服務。教師用戶可以點擊本頁面右下方的“+”圖標進入活動添加頁，根據活動具體情況對活動時間、類型、內容、報名限制人數及學習能量值等進行設置;學生用戶可以點擊各欄活動進入活動詳情頁，在報名名額仍有空余下根據學校要求及自身意愿選擇相對應的活動進行報名。

該活動模塊為用戶提供一個滿足多人參與需求的活動平臺，使得用戶能夠在在線學習的同時，與更多的同校同學一同參與校園活動，根據需求進行學習、生活、安全等話題的理解與探討，營造多人學習交流的積極氛圍，減少學生用戶在線學習時的孤獨感，幫助提高學生在線學習的情感體驗。同時利用“學習能量”累積機制及“學習能量”集換機制的融合，使得用戶成功參與活動即可獲得“學習能量”并利用一定量的“學習能量”進行獎品兌換，將大大提高趣味性及用戶參與活動的積極性，減少學習過程產生的枯燥感，進一步提高學生在線學習的情感體驗。

5.3 資源共享模塊功能

學習資源作為網絡環境中學習內容的載體，是給養學習者學習與發展的重要“有機養料”[9]，但學生們難以在目前好壞摻和的線上學習資源中篩選出優質的資源、遇到的部分學科問題在網絡上難以找到參考資料等問題讓很多學生為之煩惱，而在這些情況下同校同學自制的學習資料就會更具參考價值，共享這些學習資源也將大大提高學生群體的學習效率。

在資源共享模塊中，用戶能夠通過點擊該模塊頁面中的“+”圖標進入資源發布頁，將自己整合的課程筆記、整理的課程重點、考試復習提綱、課程學習資料、例題難題及解答等資源進行上傳并發表，其他用戶則能夠在該模塊頁面中查看該用戶上傳的資源，點擊作者上傳的資源詳情即可進行參考和借鑒。同時，用戶還可選擇對資源按照時間排序抑或是按照熱度排序，當用戶感覺學習資料非常優質，對學習課程有著非常大的幫助時，可在資源詳情頁對該份學習資料進行點贊及評論，使得當選擇按熱度排序時該份學習資源能夠排在前排，讓更多同學能夠快速找到。在該模塊的共享資源中，用戶還可根據自身需求選擇查看所有用戶上傳的資源或是選擇只看本校同學上傳的資源。該功能將大大減少學生在網絡上查找資料時所用的無效時間，快速查找到適合自己的、優質的學習資源，提高學生的學習質量，節省學生的時間及精力。花更少的時間查找到更適合的學習資源，能夠提升學生內心的滿足感，有效地提高學生在線學習的情感體驗。

兼具趣味性及游戲性的“學習能量”累積機制、“學習能量”集換機制同樣與該模塊功能進行結合，用戶上傳資源、對上傳資源進行評價便可獲得一定的“學習能量”，鼓勵學生積極與他人共享自己的優質學習資料、多學習思考他人上傳的優質資源，從而吸收更廣闊的知識。

5.4? 校園空間模塊功能

校園空間模塊由兩部分組成，分別為“我的校園”及“我的課程”，“我的校園”部分提供展示班級公告及進行班級討論的服務，“我的課程”部分提供展示用戶所加課程、課程公告、課程資源及進行匿名提問等服務。

用戶在“我的校園”部分中可點擊班級公告右下方的“修改”按鈕及時地對班級通知進行公告。對班級事務或學習存在疑問時也可點擊班級討論右下方的“加入”按鈕進入班級討論頁面，用戶可以點擊頁面右下方的“+”按鈕進行討論需求的發布，也可依據頁面展示的討論發起者、標題及內容選擇進入對應的班級聊天室進行討論解答。

“我的課程”部分主要為用戶提供加入所學課程班級服務及學習課程所需的基本功能服務。學生可點擊頁面右下方“加入課程”按鈕選擇需要加入的課程加入，加入課程班級后即可使用后續功能。學生可以隨時查看對應課程老師所發布的課程公告，清晰直接地接收到老師在教授這門課的過程中需要學生所做的準備及需要完成的任務;老師提供的該課程上課資料如上課PPT、課程習題、參考資料等，學生均可在該模塊的課程資源處點擊“查看”按鈕后查看并選擇相應的資源進行下載，除此之外，學生也可選擇合適的課程資源在此處上傳發布供同學們使用。同時，該模塊功能也給學生提供匿名發帖提問服務，匿名帖子發出后其他同學均不可看到帖子發起者的真實姓名，而老師及同學對帖子進行的解答所有同學均可看到，有效地解決了想問問題卻不愿“暴露”姓名的同學的憂慮，加強了學生與老師間的交流與學習探討，這個學生和老師間提問題及解決問題的特定渠道，使得學生能夠勇敢地提出自己的疑問并尋求解答，學習問題能夠得到及時有效的解答，無形間加強學生對學習的興趣，從而提高學生在線學習的情感體驗。

該模塊為學生用戶及教師用戶提供的基本滿足學生校園學習生活及學習課程時所需的班級討論、公告、課程資源、匿名提問等“一條龍”服務和其中融合的“學習能量”累積機制、“學習能量”集換機制，（如查看閱讀課程資源、參與問題解答等都將獲得一定的“學習能量”）使得學生能夠快捷有效地、積極地接受課程信息，一定程度上降低“使用平臺太多，經常來回切換”對許多學生造成的困擾[10]，提高學生的主觀學習能動性，進一步提高學生的學習情感體驗。

6 后續的工作

現該學習輔助工具已開發完畢并通過成員內部測試，確認系統各功能使用正常，項目組成員計劃于小程序正式發布后，首先在廣東外語外貿大學校內部分班級中小范圍投放使用，利用面對面交流、問卷調查、問題反饋等方式定時收集學生及教師使用小程序進行學習輔助時的感受及建議，并對所收集的建議加以分析，對小程序的功能進行相關的改進及完善。待小程序逐漸成熟后，將在校內更大范圍地投放使用并逐步邀請更多的學校參與使用。

7 結束語

經使用測試，此款學習輔助工具系統能夠完整地實現趣味學習打卡、學習資源共享、師生互動、校園活動的發布、參與及學習能量兌換等趣味學習功能需求，“學習能量”累積機制、任務活動機制、“學習能量”集換機制也能很好地貫穿整個系統，各項功能運行正常。同時小程序的特性使得用戶能夠更加方便快捷地使用此款學習輔助工具進行課程輔助學習，有效提高學習者參與學習的自主性、積極性、能動性及學習的趣味性和效率，可極大地提升學習者學習時的情感體驗。項目組成員也將根據用戶使用情況及建議持續維護及改進小程序各項功能，以更好地滿足學習者需求。

參考文獻：

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[9] 胡小平，謝作栩.疫情下高校在線教學的優勢與挑戰探析[J].中國高教研究，2020（4）：18-22，58.

[10] 李彤彤，武法提，黃洛穎.生態學視角的網絡學習環境結構分析[J].現代教育技術，2017，27（7）：109-115.

【通聯編輯：王力】

收稿日期：2021-09-10

基金項目：廣東外語外貿大學大學生創新項目（項目編號：X202011846056）

作者簡介：羅文鳳（2000—），女，廣東汕尾人，學士;陳美（2000—），女，廣東深圳人，學士;朱煒彬（1998—），男，廣東普寧人，學士;劉冰心（2000—），女，廣東佛山人，學士;張松波（1999—），男，福建泉州人，學士。

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