基于微信移动学习平台的“光电信号探测与处理”实验教学改革和实践

胡旭波，林 芳，曾应新，谭穗妍

(华南农业大学，广东 广州 510642)

0 引言

随着互联网技术的不断发展和智能手机在高校学生中的普及，移动学习越来越受到人们的重视。移动学习让学生在课堂学习之外，可以享受时间和空间更加自由的学习方式。微信是腾讯公司推出的即时通信工具，支持不同通信运营商和手机操作系统，通过网络实现免费发送多媒体信息。微信公众号是在微信公众平台上申请的应用账号，通过公众号可实现与特定群体的全方位沟通和互动[1]。基于微信公众号搭建移动学习平台，不仅具有入门简单、方便易用、实时响应的优势，而且具有良好的可实施性和开发性，可以实现文字、语音、图片、视频的实时传输[2]。

“光电信号探测与处理”实验课程是为本校光电信息科学与工程专业学生开设的专业实验课程。通过实验教学不但能加深学生对课堂所学理论知识的理解，而且能提高学生的动手能力和创新性思维。目前，“光电信号探测与处理”实验课程采用传统的实验教学方式，先由指导老师对实验原理、实验步骤和仪器操作等内容进行讲解，学生再按照讲解和实验指导书进行操作。这种教学方式存在如下几个方面的问题：首先，光电信息科学专业实验具有仪器先进、操作复杂的特点，学生在课前预习过程中，不能感知真实的实验仪器，因不理解而对实验产生畏难情绪，预习效果较差；其次，课堂上指导老师需要讲解的内容众多，很难对教学内容进行扩展和补充，被动的学习状态限制了学生的积极性和主观能动性，不利于学生创新能力的培养；最后，仅利用有限的课堂时间，指导老师无法了解学生分析处理数据时的困难，导致老师不能及时接收学生学习情况的反馈。

在“光电信号探测与处理”实验教学中引入基于微信公众号移动学习平台能够有效解决传统教学中存在的弊端。指导老师可以提前上传多种形式的实验教学素材，学生不仅可以随时随地下载学习，还可以在平台上讨论以及跟老师互动，从而提高学生参与课程学习的积极性和主观能动性，建立良好的沟通途径和教学反馈机制，进而大大提高本课程的教学质量和学习效果，为探索新时代教学改革目标提供有意义的参考和借鉴。

1 “光电信号探测与处理”微信移动学习平台的建设

完整的微信移动学习平台建设包括平台搭建和内容开发两个方面，两者相辅相成，缺一不可。平台搭建是学习平台的基础，要做到分层设计、结构清晰；内容开发是学习平台的核心，要做到生动形象、精简实用。

1.1 搭建微信移动学习平台

“光电信号探测与处理”移动学习平台基于微信公众号搭建。微信公众号类型根据服务对象不同可分为订阅号、服务号和企业号。其中，订阅号是任何组织和个人都可以申请的，认证后有自定义菜单。

平台搭建时采取分层开发的思想，将各结构分层设计，每层前后逻辑清晰，层层递进，各层之间相对独立，以便于后期的管理。在微信公众订阅号现有功能的基础上，将“光电信号探测与处理”移动学习平台分为两个模块，分别为教学资源模块和交互模块。其中，教学资源模块是向学生推送“光电信号探测与处理”实验课程相关知识和提供有关教学服务；交互模块则用来实现学生与老师之间的沟通互动。本研究搭建的微信移动学习平台结构如图1所示。

图1 微信移动学习平台结构

教学资源模块利用微信公众订阅号的菜单自定义功能，将学习平台的一级菜单分别命名为“实验讲义”“特色微课”“学习服务”。其中“实验讲义”方便学生学习实验相关资料,提高预习效果；“特色微课”则是由老师进行主讲，经过拍摄和后期制作形成的微视频；“学习服务”专栏里则提供“实验习题”“仪器使用指南”等教学服务功能。

交互模块是利用微信公众订阅号的关键词回复和信息回复功能来实现的。老师可设置关键词自动回复，根据学生可能提出的问题，预先设置对应关键词匹配的消息回复，也可对教学中的相关内容进行问题答复，学生回复一定的数字，可自动获得相关问题的解答。学生可以通过留言提出问题，老师在管理后台直接对学生的问题进行回答，便于学生在课下通过交互模块掌握课程知识，完成学习任务。交互模块有助于畅通师生之间的沟通途径和健全教学反馈机制。

1.2 开发学习内容

移动学习的优势在于通过移动设备随时随地学习，具有碎片化特征[3]。为适应移动学习新方式，以知识点为主题、微课程教学视频为主要载体的课程资源备受瞩目，成为“互联网+教育”时代典型的信息化教育手段之一[4]。在“光电信号探测与处理”课程教学中，微课可以作为平台的特色和精华。为保证特色微课的质量，以每个实验的重点为微课的讲解内容，由指导老师进行主讲和演示实验操作，形成的微课时长尽量控制在5 min以内，以适应移动学习碎片化的快速学习模式。

“光电信号探测与处理”课程相关内容可根据实际需要按多种方式开发。老师可拍摄仪器展示的照片和实验操作的动态视频，实现“有图有真相”和身临其境的感官体验。同时，搜集整理相关实验的设计过程、物理思想以及物理名家的相关事迹，以封面图片的形式随课程内容发出，通过潜移默化的方式让学生接收有关前沿科学的现实应用、发展动态等。例如制作红外热成像实验的实验内容，除了拍摄实验仪器介绍和操作的视频之外，还可以展示红外热像仪在地貌测量、医学诊断等军事民用领域应用的相关图片和视频以及用红外热像仪做精加工的表面非接触温度测量研究的相关文献，以激发学生的学习兴趣，扩大视野，培养专业素养。

2 “光电信号探测与处理”微信移动学习平台的推广使用

在平台建设完成后，为了引导学生逐步接受这种新的教学方式，在以下3个方面进行尝试。

2.1 鼓励学生使用和推广

为了更好地调动学生课外学习的积极性，将实验预习报告与平台上的习题相结合，引导学生提前利用平台进行预习。鼓励学生撰写与实验知识相关的原创科普文章，由老师评选出优质文章发表推文，学生撰写的文章计入平时成绩。

2.2 建立课程反馈机制

利用微信公众号后台的数据统计分析功能，老师可以根据图文分析的结果调整每次群发消息的内容，保证学习的兴趣和参与度等。在后台设置“课程反馈”“教学评价”等关键词，方便学生通过微信平台反馈学习难点以及对老师教学方法的评价等。老师可根据学生的反馈内容及时调整教学内容和侧重点，提高教学的针对性。

2.3 定期优化和更新内容

要维持学习平台一定的学生访问量，需根据学生使用情况，定期优化和更新平台上的学习内容。这需要建立相对稳固的平台运营团队，成员组成上可由指导老师作为权威指导和内容监管者，有兴趣兼具多媒体编辑和管理能力的优秀学生为主导，并对参与运营的学生定期开展系统培训和给予平时分等激励措施，有助于稳固平台运营团队，并保证学习平台的用户活跃度。

3 结语

通过建立包括教学资源模块和交互模块的微信移动学习平台，开发配套学习内容，有效克服了传统“光电信号探测与处理”实验教学中的不足，使得学生能够快捷获地取更多课程相关知识，从而提高学习兴趣和学习效果。尤其在2020年新冠肺炎疫情期间，当正常的线下教学活动停止后，在线教育的价值得到彰显，为其他课程利用微信移动学习平台开展教学提供了良好的参考和借鉴，同时为将线上教育从应急之举变为教改课改的常态之举进行了有意义的探索。