基于微信小程序的计算机类课程教学平台的设计及应用

黄寿孟，刘小飞，韩 强，陆娇娇，焦萍萍

（1. 三亚学院信息与智能工程学院，三亚 572022；2. 三亚学院陈国良院士团队创新中心，三亚 572022；3. 三亚学院容淳铭院士工作站，三亚 572022；4. 琼台师范学院信息科学技术学院，海口 571100）

0 引言

中国互联网络信息中心发布截至2022 年6月，使用手机上网的比例达99.6%，手机在线教育用户规模已超过3亿人，微信日活帐户数已超过4亿［1］。疫情以来，各高校师生进行线上教学的混合学习模式成为教育行业的教学新方向，学生采用手机、平板电脑等电子设备拓展学习资源的获取，在教育行业得到了广泛的应用［2］，同时各高校开展“一师一优课、一课一名师”活动，利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制基本形成［3‑5］。然而计算机类课程的网络教学平台不多，满足不了高校IT 类专业的公开使用，无法为学生提供碎片化课后的学习环境［6‑9］。因此本文设计了基于微信小程序的高校计算机类课程教学平台，结合线上线下教学的理念和模式，充分发挥手机微信小程序的教学平台优势，帮助计算机类专业的学生获取学习资源，为师生开展混合教学提供便捷的网络平台。

1 相关工作

1.1 微信小程序

微信小程序是一种基于微信平台的简易手机应用，其设计理念就是方便快捷。只要用户动动手扫描二维码、搜一搜，就能在手机上直接使用。微信小程序的种类繁多，其功能也极其丰富，最突出的还是“随用随走”的理念，使用户不再担心安装太多应用，耗费手机内存资源的问题。微信小程序的优点有：一是加载速度快；二是不消耗手机内存；三是不需要下载特定软件，既不费流量，又不占内存空间；四是丰富的设备访问能力，微信平台为小程序提供了一系列的控件，让微信小程序拥有了极其丰富的设备访问能力（比如GPS、相机等）；五是接口方便，微信平台搜索、微信产品链接、公众号内链、自定义菜单等均可进入小程序；六是开发成本低、维护简便。缺点是无法开发大型的应用程序，无法跳转外网，间接影响了其开放性等。

1.2 线上教学平台

随着教育赋能的需求越来越高，线上教学平台的种类和规模也越来越多，有综合性的教学模式，也有单一学科的教学模式、有手机端也有电脑用户端，张茵茵等［10］认为在高等教育中教师将手机学习引进课堂，开展丰富的教学活动是大势所趋。韩锡斌等［11］也支持教师个性化、多模式的课程教学，充分利用网络教育资源开展手机移动终端的沉浸式、强交互、重体验的学习环境。绝大多数的国内外专家认同线上教学平台主要是以手机学习为主的网络资源服务。基于从学习者这种手机学习方式出发，线上教学平台务必提供协作手机学习环境，支持手机学习的新型协作方式。

本文所指的是基于微信小程序的计算机类课程教学平台，它是一种基于手机学习的计算机类课程资源的“互联网+”教学平台，它既支持方便又快捷的学习模式，又支持强交互的教学模式，是教师和学生互动教学的一种网络平台，它的主要功能包括创建管理课程、题库管理、课程学习、互动答疑等，支持提问、讨论、错题、评分、作业等多种功能。

2 教学平台设计

教学平台是师生线上学习的交流媒体，也是师生共享资料、体验知识的学习界面。在新时代的教学手段下，教师开展教学活动应为学生提供新的学习环境，以此更加方便学生进行个性化学习，更加有效地提高学生的学习兴趣。

2.1 总体架构设计

本教学平台，通过课题组成员一年多的调研，总结出计算机类课程教学平台的功能模块主要包括由师生使用的前台模块和后台教师管理模块，其中前台主要功能有课程学习、课后管理以及帐户管理，而后台主要功能包括课程管理、学习管理、用户信息管理，其功能架构设计如图1所示。

图1 教学平台的总体设计框架

2.2 设计原则

本教学平台是基于手机微信小程序而开发的，目标是解决计算机专业学生在预习或复习时资料缺乏的困扰，充分利用小程序特点与优势，弥补计算机类教学资源上的不足，让教学效果更有效。因此本教学平台的设计需满足以下几点条件：

（1）平台界面友好：第一层界面重点突出，方便师生快速理解重点内容，第二层界面流程明确，减少不必要的干扰内容。

（2）链接清晰明确：第一层导航明确，有页面导航、标签分页、安全跳转；第二层愉悦使用，回应及时，减少等待；第三层提醒明确，异常返回。

（3）操作便捷：手机学习，操作简单，减少输入，流畅便捷。

（4）画面统一：页面风格统一，具有延续性，学习成本极低。

2.3 界面设计

2.3.1 前台界面

师生共享资料的界面，要求简易明了，所以只有课程、课后答疑、个人信息共三个模块，比如本课题组的成员设计的计算机课程中的《信息技术》教学平台，其前台界面如图2所示，点击界面中的“课程学习”即有“课件”视频和课程讲解视频；点击界面中的“课后答疑”即有课后作业以及相关要求，师生互动解答相关的资料；还有“我的”模块是用户学习过程中的记录内容，包括学习课程的收藏、答题记录、互动记录、观看记录，等等。

图2 教学平台的前台界面

图3 教学平台的后台管理界面

2.3.2 后台界面

后台功能主要是教师课程管理功能，包括课程资源上传、课后答疑回复记录、课程评价分析、课程设置管理等内容。其中教学进度或学习情况在每章节中可以体现出来，让教师及时掌握知识点的学习进度，还有评价考试的结果等内容，后台界面如图4所示。

图4 课程管理功能的示意图

2.4 功能设计

2.4.1 课程管理功能

课程管理功能主要是课程资源的管理，在前台显示是“课程资源”，在后台显示是“课程管理”，首先由老师上传学习课件、附件、题库等课程资源，并开通学习权限，学生即可查看课程进入学习，老师在学生结束课程时即可观看学习数据，其功能示意图如图4所示。

2.4.2 学习管理功能

学习管理功能是本教学平台最重要的功能模块，主要是教师发布学习资源、题库练习及作业，学生即可访问相关资源，学生答题、上交作业后平台自动评定结果，提供结果解析，学生即可了解学习结果，教师也可了解学习分析，其功能流程如图5所示。

图5 学习管理功能的流程

3 教学平台的应用

3.1 应用环境及对象

微信小程序开发时有系统架构的渲染层与逻辑层，渲染层接收用户数据，并触发其内容的更新，同时传递给逻辑层，让其进行相关事务的处理。本教学平台选用阿里云服务平台作为后台服务器ECS（1 M 出口的带宽，1 核CPU 1 GB，64 位CentOS 操作系统，含宝塔服务器管理软件），使用对象是大一信息技术专业的学生（信息技术专业有2101 班作为实验班，2102 班为对照班），学生在大学之前并没有使用过此类基于微信的教学平台。当然为了让学生更主动自学，增强学习效果，课前预习时会发布如图6所示的教学阶段图给学生，为学生创造条件，提高教学效果。

图6 教学平台的学习阶段图

3.2 应用效果

本课题成员对使用教学平台上课的学生进行教学满意度的调查（采用问卷调查形式），学习的教学平台包括计算机导论、程序设计C、大数据可视化、网络与信息安全、信息技术等课程，调查内容主要有教学平台对学习的帮助情况、学习兴趣情况、学习主动性效果等方面，然后对有效的问卷进行统计，通过软件SPSS 分析出可信度Crobach Alpha 的系数为0.938，高于标准值0.8，验证调查问卷的有效性。同时本课题成员对《信息技术》教学平台的实验班和对照班的考试成绩进行分析，结果如图7所示，实验班考试成绩的平均分均高于对照班10分之多，这也说明了教学平台有益于学生学习的体现。

图7 考试成绩统计

4 结语

微信小程序与教学平台相结合，为教育改革提供新的动力，推动混合教学的不断发展，本课题充分说明了教学平台对教学效果有显著的积极作用，深受师生的认可。当然教学平台的教学资源有待补充和更新，学生个性化学习的能力也有待加强，还有应用课程的科目较少，希望今后继续开发出更强更好更多的教学平台。