二維碼技術(shù)在高職教學信息化中的應用

李玉珍，肖懷秋

（湖南化工職業(yè)技術(shù)學院，湖南 株洲 412000）

二維碼技術(shù)在高職教學信息化中的應用

李玉珍，肖懷秋

（湖南化工職業(yè)技術(shù)學院，湖南 株洲 412000）

二維碼作為一種全新的自動識別技術(shù)，因具有良好的用戶體驗、響應速度快、容錯能力強、安全性能高以及可呈現(xiàn)內(nèi)容多樣化等優(yōu)點，給“互聯(lián)網(wǎng)+學習”模式提供了良好的應用前景。學生通過二維碼掃碼軟件可實現(xiàn)二維碼信息的讀取，可為學生提供一個開放的交互式的學習空間，有助于學生的學習和教師的教學。文章在介紹二維碼技術(shù)及其在教學信息化應用可行性分析的基礎上，闡述了二維碼學習支持功能以及二維碼在教學信息化的應用領域，以期為二維碼技術(shù)在高職教學信息化中的應用提供參考和依據(jù)。

二維碼技術(shù)；學習共同體；教學信息化；互聯(lián)網(wǎng)+

隨著“智慧城市”與“無線城市”建設的推進以及移動通訊、平板電腦等具備二維碼掃碼功能設備的普及，使得基于二維碼技術(shù)的“互聯(lián)網(wǎng)+學習”模式成為一種新的互動式學習模式［1］。在傳統(tǒng)教學和現(xiàn)代教學活動中，多媒體教學是主要的教學手段，但局限于通過教師的講解來達到學生掌握知識點的較低層次的目的。這種教學模式下，學生學習積極性不高，缺乏體驗式學習，特別是對于高職學生，基礎普遍較差，對理論學習興趣不高，尤其在學習內(nèi)容枯燥時，學習效率非常低，對學習成績?nèi)狈ψ孕判裕瑢W習行為缺乏自覺性和持久性［2］。如何在教學組織過程中，增強教學的趣味性和生動性，充分調(diào)動學生的學習興趣和學習樂趣，寓教于樂成為課堂教學設計和教學組織的重要研究內(nèi)容。將二維碼技術(shù)應用到教學信息化和教學組織中來，可以讓學生親身體驗和參與，極大地激發(fā)了學生學習興趣和學習樂趣，也增進了課堂內(nèi)教師與學生的互動以及學生與學生的互動，而且也方便學生進行課前、課中和課后的學習以及學習全過程的監(jiān)督與評價。二維碼應用于高職教學信息化具有良好的用戶體驗和龐大的用戶群體以及便捷的傳播方式，將為課堂教學增添異彩，也為課堂教學的信息化提供了更多的學習選擇和更加豐富的交流方式［3］。

一、二維碼技術(shù)簡介

“二維碼技術(shù)”是用某種特定的幾何形體按一定規(guī)律在平面上分布黑白相間的圖形，用于記錄數(shù)據(jù)符號信息的應用技術(shù)。在代碼編制上使用若干與二進制相對應的幾何形體來表示數(shù)值信息，并通過圖像輸入設備或光電掃描設備（移動電話）自動識讀以實現(xiàn)信息的自動收發(fā)處理［4］。二維碼有許多類型，如堆疊式二維碼、矩陣式二維碼，常用碼制有Data Matrix、Matrix Code、Aztec Code、QR Code、Veri Code、PDF417、Ultra Code、Code 49、Code 16K等。其中以QR Code應用較為廣泛。二維碼示例如圖1所示。

由于一維碼只用一個維度來表達承載信息，因此，數(shù)據(jù)容量較小，且需要網(wǎng)絡支持。而二維碼是將一維條碼存儲信息的方式在二維空間上擴展，不需要連接一個數(shù)據(jù)庫，本身便可存儲大量數(shù)據(jù)，具有高密度、大容量的特點，還具有編碼范圍廣、抗磨損、識別率高、成本低、糾錯能力強、防偽性好、應用領域?qū)挿旱葍?yōu)點［5］。

圖1　二維碼示例

二、二維碼在教學信息化應用的可行性分析

1.存儲密度高，容量大，編碼范圍廣

二維碼儲存信息密度是一維條碼的數(shù)百倍，可容納多達1850個大寫字母，或2710個數(shù)字，或1108Bytes，或500多個漢字，編碼范圍涵蓋數(shù)字、漢字、英文、日文等語言，還可表征圖像、聲音、視頻、文本等教學資源信息。教學過程中可實現(xiàn)相關知識點，拓展內(nèi)容以文字、圖片、聲音等多元化的呈現(xiàn)形式存儲于二維碼中，學生利用手機掃碼即可獲取相應知識點的詳細解析。教師可在多媒體課件或者教材中針對每個知識點，或者重要內(nèi)容放置多個二維碼，讓學生在上課或自學的同時，通過手機掃描，快速獲得相關詳細的解釋和信息。

2.識別速度快，安全性好，容錯能力強

二維碼識別速度為0.3-1s，誤碼率僅為千萬分之一，信息數(shù)據(jù)成功編入二維碼后，不允許修改，可以很好地保護信息的安全性和完整性。二維碼還具有自動糾錯功能，即使因污損、穿孔等造成局部損壞，也可準確地識讀信息，穩(wěn)定性好。在教學過程中，二維碼可確保學生能快速、準確地獲取相關的學習資料，即使損毀面積達50%仍可恢復二維碼內(nèi)承載的信息。此外，在二維碼中可引入加密措施，防偽性好，可有效地防止偽造。

3.對接技術(shù)寬泛，有良好的延伸性

二維碼可對接識別設備組成自動識別系統(tǒng)，還可基于wifi對接視頻、語音等學習資料，而且，二維碼還具有良好的延伸性，不僅可以儲存知識點教學資料，還可以對接網(wǎng)絡資源進行翻轉(zhuǎn)課堂學習，豐富了教學資源的呈現(xiàn)方式，為課堂教學資源的呈現(xiàn)提供更多選擇。

4.制作成本極低，軟硬件要求低

二維碼的生成可通過“二維碼生成器”或“草料二維碼”等在線生成等方式瞬間生成用戶指定的二維碼，對掃碼設備也沒有特殊要求，硬件帶有攝像頭和二維碼掃碼軟件即可快速讀取二維碼內(nèi)儲存的信息。將其印刷在書頁上，制作成本極低，二維碼還可應用于教學PPT中。

三、二維碼的學習支持功能分析

范文翔［6］等人對二維碼的學習支持功能進行了系統(tǒng)研究，認為二維碼基本學習支持功能有自動識別響應功能和信息自動輸入功能，可為學生提供學習內(nèi)容的檢索與發(fā)布等功能；當二維碼與移動識別設備結(jié)合可支持自動識別的學習功能，可用于學生學習系統(tǒng)的登陸與學習過程的監(jiān)測；而二維碼與wifi技術(shù)聯(lián)用則可實現(xiàn)教學視頻、語音以及教學文本等教學資源的教學互動，方便實現(xiàn)師生間和生生間的教學互動，也有利于學生間的協(xié)作學習，此外，還有利于教學資源和教學內(nèi)容的共享。

二維碼支持的具體功能如圖2所示。

1.自動識別響應

二維碼在讀取信息時為自動識別響應模式，學生通過選擇性的掃碼獲得所需的內(nèi)容，實現(xiàn)對信息的篩選和檢索。教學過程中，教師可以將教學課件、教學拓展知識以及網(wǎng)絡教學資源等以二維碼為載體的形式呈現(xiàn)給學生，學生可根據(jù)學習需要進行選擇性掃描。

2.信息自動輸入

學生在掃描二維碼時可自動獲得指定內(nèi)容，有效地提高了信息的錄入和傳播的完整性，教師在教學過程中，教學任務的發(fā)布可以基于二維碼實現(xiàn)，實現(xiàn)了信息的自動輸入。

3.自動識別系統(tǒng)

二維碼與設備識別系統(tǒng)結(jié)合可構(gòu)建自動識別系統(tǒng)，支持學生通過學習平臺登陸學習系統(tǒng)，通過自動識別后，可捕獲學生學習動態(tài)過程，實現(xiàn)學習過程監(jiān)測。通過分析學生學習過程數(shù)據(jù)，有利于教師分析學生學習效果，并基于這一結(jié)果實現(xiàn)個性化的教學。

4.教學互動

二維碼與wifi技術(shù)聯(lián)合可實現(xiàn)諸如教學視頻、教學文本資源、教學語音資源等的共享和互動，學生在wifi環(huán)境下可隨時隨地學習，有良好的學習體驗。教學視頻、語音以及文本的交互可實現(xiàn)教學信息的非同步傳輸，也可以實現(xiàn)師生間、生生間的跨時空交流，可有效強化學生的學習興趣和樂趣。

5.內(nèi)容分享

在wifi環(huán)境下，二維碼技術(shù)可與Wechat、QQ等即時通訊工具實現(xiàn)良好的對接，形成基于無線wifi下的移動學習資源的整合，使二維碼成為知識傳播和學習交流的重要渠道，也是學習內(nèi)容推廣和分享的良好途徑。學生可基于二維碼將學習資料、學習過程、學習心得等通過Wechat、QQ等即時通訊工具進行分享與傳播。

圖2　二維碼的學習支持功能

四、二維碼在教學信息化中的應用研究

二維碼在教學信息化過程中應用模式如圖3所示。該應用模式將教學過程分為課前預習、課內(nèi)學習、課后鞏固和學習評價4個階段。每一階段均有相應的學習任務。

圖3　二維碼技術(shù)在教學信息化的應用模式

1.課前預習

在教學內(nèi)容正式實施之前，教師就布置了課前預習的任務，學生利用手機、ipad等移動掃描設備進行二維碼的掃描，獲取學習資源，如教學課件、教學文本資源及拓展資源等，也可以快速鏈接到教學相關專題網(wǎng)站。通過課前預習，學生對于即將學習的內(nèi)容有了較好的認知，同時，也拓展了學生的學習資源并增強了學習興趣。此外，以二維碼為載體，通過手機等掃碼設備開展的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式也有利于學生課前完成新知識的學習，為新知識的內(nèi)化提供很好的幫助，有助于提高學習效率。

2.課內(nèi)學習

為提高學生的學習興趣和樂趣，在教學過程中，教師可將課堂講授式教學方式與新的教學手段、教學模式進行對接，根據(jù)教學需要將教學內(nèi)容和拓展學習資料等以二維碼為載體進行展示，充分發(fā)揮學生的自主探究式學習、協(xié)作學習，學生學習主觀能動性得到很好發(fā)揮。對于一些基本概念或重點內(nèi)容，可通過二維碼形式呈現(xiàn)，學生可利用手機等移動掃描設備進行學習資源的獲取，實現(xiàn)移動學習與課堂教學無縫對接，學生的學習興趣和樂趣也能被充分調(diào)動，課堂教學效果也會比傳統(tǒng)教學模式要更好些。

3.課后鞏固

在傳統(tǒng)教學模式中，由于教學內(nèi)容多，教學重點難點有時并不突出，學習效果不理想，而以二維碼為載體可以較好地解決這一問題。學生在課后鞏固學習時，可以掃描教師課件上的二維碼，可以實現(xiàn)教學內(nèi)容的“再現(xiàn)”，學生還可根據(jù)學習進度進行重難點的反復學習，甚至可利用碎片化學習來提升學習效果，把課內(nèi)學習內(nèi)容充分“消化”吸收，提高了學習效果，也促進了教學效果的提高。

4.學習評價

傳統(tǒng)的教學評價方式是通過紙質(zhì)試卷進行評價，存在許多的不足。若將二維碼技術(shù)用于學習效果評價將突破傳統(tǒng)評價手段和方法的局限性?？赏ㄟ^將二維碼與識別設備相結(jié)合形成考試識別系統(tǒng)，學生通過移動終端掃描二維碼就可以登陸到在線測試系統(tǒng)進行學習效果的評價測試，可實現(xiàn)過程性評價和終極性評價相結(jié)合的評價體系。學生在學習評價過程中還可以將分數(shù)和學習心得通過即時聊天工具或微信等手段與同學進行分享交流，還可以實現(xiàn)學習評價過程的師生互動或生生互動，突破了傳統(tǒng)教學評價方式的局限性。實現(xiàn)了只要有網(wǎng)絡，就可以隨時隨地進行學習評價的目的。

在學習的全過程學生都可以基于二維碼技術(shù)進行師生間以及生生間的互動交流和學習，且貫穿于課前預習、課內(nèi)學習、課后鞏固和學習評價4個學習階段，學生與教師形成一個良好的學習共同體。同時，教師還可以利用二維碼技術(shù)實現(xiàn)學生個性化的指導。

五、結(jié) 語

二維碼技術(shù)在美國、加拿大等國家的教學信息中應用非常廣泛并取得了很好的成效，但在我國，二維碼技術(shù)在教學信息化中的應用還處于初級階段，應用也較為鮮見。雖然二維碼技術(shù)的應用在技術(shù)上沒有什么障礙，但在高職教育信息化中仍存在一些問題，如教學資源設計問題、二維碼技術(shù)與無線wifi技術(shù)聯(lián)合應用的問題以及教師對二維碼熟練應用的問題等等，有理由相信隨著二維碼技術(shù)在高職教學信息化應用中取得越來越多的成績以及給傳統(tǒng)教學方法與教學手段帶來更多便捷的背景下，二維碼技術(shù)將會在教學信息化中發(fā)揮越來越大的作用，教師與學生也將會從二維碼技術(shù)中獲得新的“樂趣”，教師的“教”和學生的“學”也將會變得更簡單有趣，學生的學習興趣和學習樂趣也將得到極大地提高，當然，課堂教學效果也會得到極大地改觀，教學過程將真正實現(xiàn)寓教于樂。

［1］ CNNIC發(fā)布第37次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》.

［2］ 馬保山，馬秀蘭.高職院校學生學習特點及對策措施［J］.山西煤炭管理干部學院學報，2010，23（3）：48-49.

［3］ 呂海燕，劉瑞儒，霍惠芳.二維碼在移動學習中的應用［J］.中國醫(yī)學教育技術(shù)，2013，（2）：60-63.

［4］ 汪琪.淺議二維碼技術(shù)在高校信息化建設中的應用［J］.湖北經(jīng)濟學院學報（人文社會科學版），2012，（7）：173-174.

［5］ 李慶華.基于二維碼應用的教學方法創(chuàng)新研究［J］.福建電腦，2015，（10）：46-47.

［6］ 范文翔，馬燕.手機二維碼技術(shù)在大學教學中的應用研究［J］.數(shù)字教育，2015，（6）：35-40.

2016-03-12

李玉珍（1981-），女，湖南化工職業(yè)技術(shù)學院制藥與生物工程學院講師，研究方向：高等職業(yè)教育的教育教學。