翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)境下微信公眾平臺(tái)的應(yīng)用研究

☆潘茹玉荊永君盧倩倩

（沈陽師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110034）

翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)境下微信公眾平臺(tái)的應(yīng)用研究

☆潘茹玉荊永君盧倩倩

（沈陽師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110034）

微信公眾平臺(tái)作為新興的網(wǎng)絡(luò)社交技術(shù)，不僅對(duì)人們的生活產(chǎn)生了巨大影響，也對(duì)教學(xué)模式的改革提供了有效的支持。本文在微信公眾平臺(tái)支持下的翻轉(zhuǎn)課堂研究現(xiàn)狀的綜述基礎(chǔ)上，對(duì)自主開發(fā)的“樂學(xué)易學(xué)”微信企業(yè)號(hào)學(xué)習(xí)平臺(tái)，以《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》課程為例，采用SPSS、Excel以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，對(duì)平臺(tái)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和聚類分析。通過可視化結(jié)果揭示翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生應(yīng)用平臺(tái)學(xué)習(xí)過程的總體情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的模塊訪問偏好和學(xué)習(xí)時(shí)間偏好，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和優(yōu)化教師的教學(xué)策略提供支持服務(wù)。

翻轉(zhuǎn)課堂；微信公眾平臺(tái)；數(shù)據(jù)分析

一、引言

微信公眾平臺(tái)（簡稱WeChat）是微信官方推出的一對(duì)多方式的信息推送平臺(tái)，它的主要功能包括群發(fā)功能、自動(dòng)回復(fù)與自定義菜單、自定義接口和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。微信公眾平臺(tái)于2012年8月23日正式上線，該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)和目標(biāo)群體的文字、圖片、語音的全方位溝通、互動(dòng)，為媒體、學(xué)生、教師、機(jī)構(gòu)等提供一種全新的互動(dòng)溝通模式［1］。鄭曉娜［2］采用問卷發(fā)放形式對(duì)全國28個(gè)?。▍^(qū)、市）208所高校2500名大學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)調(diào)查，了解到有84.7%的大學(xué)生都在使用微信，微信對(duì)大學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)、人際交往等方面產(chǎn)生了重要影響。

“翻轉(zhuǎn)課堂”（The Flipped Classroom或Inverted Classroom翻譯過來也叫“顛倒課堂”或反轉(zhuǎn)課堂）起源于美國科羅拉多州落基山的“林地公園”高中，通過對(duì)知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化的顛倒安排，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色并對(duì)課堂時(shí)間的使用進(jìn)行了重新規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新［3］。這種新的教學(xué)模式引起了廣大教師的關(guān)注并被廣泛傳播，目前，我國一些高校教師正在開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐。方圓媛［4］認(rèn)為，翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)現(xiàn)依賴于兩個(gè)環(huán)境，分別是學(xué)生課下的學(xué)習(xí)環(huán)境和課堂中的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生課下學(xué)習(xí)環(huán)境對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂能否成功實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。在學(xué)生課下環(huán)境中，一個(gè)支持學(xué)生進(jìn)行課下活動(dòng)的教學(xué)平臺(tái)則是必不可少的重要技術(shù)組成［5］。

在中國知網(wǎng)上以“翻轉(zhuǎn)課堂”并含“微信公眾平臺(tái)”為主題詞進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，采用精確匹配，檢索共有25條記錄。通過對(duì)已有期刊進(jìn)行文獻(xiàn)分析，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)有關(guān)這方面的研究主要集中在教學(xué)模式和應(yīng)用研究兩方面。

（一）教學(xué)模式

國內(nèi)的研究者在國外研究以及相關(guān)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)了本土化的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。李權(quán)［6］等人在分析微信公眾平臺(tái)通信機(jī)制的基礎(chǔ)上，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂模式特點(diǎn)，提出了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的課前知識(shí)獲取，課堂知識(shí)內(nèi)化的教學(xué)模式；劉慧［7］等人以大學(xué)英語為實(shí)踐課程，在課堂教學(xué)中采用基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，將翻轉(zhuǎn)課堂中所需用的學(xué)習(xí)資料通過微信公眾平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布，通過一個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績顯著提高，取得了較好的教學(xué)效果。

（二）應(yīng)用研究

倪禮豪［8］設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于微信公眾平臺(tái)的多終端系統(tǒng)，以支持翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)活動(dòng)；顏?。?］等人基于微信公眾平臺(tái)實(shí)現(xiàn)地理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐，并展示了微信公眾平臺(tái)在推送學(xué)習(xí)資源、促進(jìn)師生交流、教學(xué)信息統(tǒng)計(jì)等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。

在已有文獻(xiàn)中還沒有關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂模式下微信公眾平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的研究，本研究將從這一方面進(jìn)行探討?！陡呒?jí)語言程序設(shè)計(jì)》是我校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)本科學(xué)生的入門程序設(shè)計(jì)語言，授課方式一般都采用課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合。C語言因其數(shù)據(jù)類型豐富，靈活性強(qiáng)，比較抽象，而且實(shí)踐性很強(qiáng)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，實(shí)際的學(xué)習(xí)效果不理想。因此，筆者所在的團(tuán)隊(duì)有機(jī)地將翻轉(zhuǎn)課堂和微信公眾平臺(tái)相結(jié)合，從翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)出發(fā)，基于微信公眾平臺(tái)的開發(fā)模式，利用其提供的自定義接口功能，設(shè)計(jì)并開發(fā)了支持翻轉(zhuǎn)課堂在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和積極性，對(duì)提高學(xué)生成績有所幫助。

二、系統(tǒng)應(yīng)用詳情

（一）系統(tǒng)概況

本研究基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對(duì)微信公眾平臺(tái)提供的自定義菜單進(jìn)行二次探索，開發(fā)了微信公眾平臺(tái)支持的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，現(xiàn)概述其實(shí)踐情況。該系統(tǒng)共有三個(gè)模塊，分別是樂學(xué)易學(xué)、樂易測試和信息中心（如圖1）。

圖1　系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)

1.樂學(xué)易學(xué)模塊

該模塊的內(nèi)容是根據(jù)《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》課程所設(shè)計(jì)的與課程配套的微型學(xué)習(xí)任務(wù)單、HTML5制作的課件、教學(xué)視頻等，教師在課前將學(xué)習(xí)視頻和其它學(xué)習(xí)材料放在該模塊中，以便學(xué)生觀看。

2.樂易測試模塊

學(xué)生觀看學(xué)習(xí)視頻后在該模塊下完成練習(xí)，在答題過程中系統(tǒng)能自動(dòng)生成錯(cuò)題集，并且對(duì)于學(xué)生感興趣的題目系統(tǒng)有“收藏”功能。

3.信息中心模塊

該模塊根據(jù)使用者特征分別設(shè)教師和學(xué)生兩種權(quán)限。教師能看到哪些試題被學(xué)生收藏，每個(gè)題目的正確率，每個(gè)章節(jié)學(xué)生的掌握程度，所有學(xué)生的成績排名、答題正確率、最高分、平均分等，以及所有學(xué)生使用該系統(tǒng)的頻率等；學(xué)生可以看到收藏的題目、錯(cuò)題、自已在班級(jí)中的總體情況等。

（二）研究樣本與研究思路

本研究以我校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)2015級(jí)1班27名學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，本研究的數(shù)據(jù)來源于作者所在團(tuán)隊(duì)開發(fā)的基于微信公眾平臺(tái)的“樂學(xué)易學(xué)”（以下簡稱平臺(tái)）中《高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)》網(wǎng)絡(luò)課程，選取該平臺(tái)數(shù)據(jù)庫中2016年3月1日至2016年3月31日的學(xué)生行為數(shù)據(jù)。

每個(gè)學(xué)生在平臺(tái)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的行為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在MySql數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表中，這些行為包括訪問時(shí)間、訪問模塊等。本研究共收集到979條學(xué)生訪問記錄，將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)導(dǎo)入Excel表中作為本次研究的數(shù)據(jù)來源。

本研究將應(yīng)用統(tǒng)計(jì)、可視化、聚類等方法，采用SPSS、Excel以及數(shù)據(jù)庫查詢語言等工具，對(duì)研究樣本開展數(shù)據(jù)挖掘研究，以期探索翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生活動(dòng)分布特點(diǎn)、學(xué)習(xí)時(shí)間分布特點(diǎn)。

（三）應(yīng)用分析

1.模塊訪問頻次說明

本研究使用平臺(tái)共有3個(gè)模塊，分別是學(xué)生學(xué)習(xí)行為模塊、學(xué)生測試行為模塊和學(xué)生查看個(gè)人信息行為模塊。其中，與學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)生測試行為以及學(xué)生查看個(gè)人信息行為相關(guān)的功能各有5個(gè)，共有15個(gè)功能，各功能具體使用頻次如表1。

表1　平臺(tái)模塊及功能說明

2.分析過程與可視化呈現(xiàn)

本文在借鑒周劍云［10］和魏順平［11］對(duì)于在線學(xué)習(xí)開展數(shù)據(jù)挖掘分析維度研究的基礎(chǔ)上，從學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)生學(xué)習(xí)過程和依據(jù)學(xué)生訪問平臺(tái)總體情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行聚類等方面展開分析。

（1）學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)間分析

通過在線學(xué)習(xí)時(shí)間分析，可以掌握學(xué)生的在線學(xué)習(xí)時(shí)間，以及學(xué)習(xí)時(shí)段的分布情況。

將三月份采集數(shù)據(jù)時(shí)間以星期為單位劃分，分為四周（考慮到3月1日至6日（周二～周日）只有一天有數(shù)據(jù)，故本研究從7日開始分析），即第一周為7、8、9、10、11、12、13；第二周為14、15、16、17、18、19、20；第三周為21、22、23、24、25、26、27；第四周為28、29、30、31。

三月份的模塊訪問頻次分布情況如圖2所示。從中我們可以看出學(xué)生訪問次數(shù)先上升后下降，成周期性變化，表明在星期剛開始階段，學(xué)生的積極性較高，訪問次數(shù)較高，之后起伏不定，逐漸減弱；以周為單位來統(tǒng)計(jì)模塊訪問頻次，這種走勢更為清晰（如圖3）。因此，從每周四開始，教師有必要對(duì)學(xué)生采取干預(yù)措施，調(diào)動(dòng)其積極性。

圖2　學(xué)生訪問各個(gè)模塊的總頻次隨時(shí)間變化的趨勢

圖3　以周為單位學(xué)生訪問各模塊的總頻次變化

由于第一周的學(xué)生訪問頻次較高，數(shù)據(jù)量較大，更容易發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的規(guī)律，因此，選取第一周作為一周七天為單位的數(shù)據(jù)樣本。第一周的模塊訪問頻次分布情況如圖4所示。在整個(gè)學(xué)習(xí)階段的每一周中，訪問頻次處于高峰的總是學(xué)生有該課的當(dāng)天和前一天。

圖4　第一周每天學(xué)生訪問各模塊頻次統(tǒng)計(jì)

以一天各時(shí)段為單位統(tǒng)計(jì)學(xué)生的模塊訪問頻次（數(shù)據(jù)記錄中凌晨0點(diǎn)-5點(diǎn)記錄為0，圖中未展示），發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)段偏好，得到如圖5所示的結(jié)果。從學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)段來看，訪問模塊時(shí)間主要聚集在13點(diǎn)、16點(diǎn)和17點(diǎn)，12點(diǎn)和19點(diǎn)的訪問記錄為0，學(xué)生可能在這個(gè)時(shí)間吃飯或進(jìn)行其它活動(dòng)，21點(diǎn)-23點(diǎn)的訪問量處于次高狀態(tài)，學(xué)生在休息期間會(huì)訪問平臺(tái)。

圖5　各學(xué)習(xí)時(shí)段模塊訪問頻次統(tǒng)計(jì)

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)過程分析

通過對(duì)平臺(tái)各個(gè)模塊的訪問情況分析，教師和學(xué)生可以依據(jù)獲取的反饋信息了解學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)或?qū)W習(xí)。如圖6所示，是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，訪問平臺(tái)模塊的頻次統(tǒng)計(jì)圖。學(xué)生最常訪問的模塊是“測試”，說明做作業(yè)是主要的學(xué)習(xí)活動(dòng)。相比之下，“學(xué)習(xí)”模塊的訪問頻次要低很多，說明學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不是很高。

圖6　學(xué)生訪問各個(gè)模塊次數(shù)統(tǒng)計(jì)圖

對(duì)平臺(tái)中“學(xué)習(xí)”模塊中的工具訪問行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖7所示。從圖7可以看出，學(xué)生對(duì)courseware（內(nèi)容為HTML5制作的C語言各知識(shí)點(diǎn)課件）的訪問次數(shù)最高，其次是video（內(nèi)容為基于C語言各知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)視頻），resource（內(nèi)容為C語言教材電子書）的訪問次數(shù)最少。在課件技術(shù)上，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)更愿意訪問含有多媒體技術(shù)、表現(xiàn)形式多樣的課件；在課件內(nèi)容上，學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行碎片化的學(xué)習(xí)課件。教師在后期的備課中，應(yīng)多為學(xué)生準(zhǔn)備形式豐富且內(nèi)容碎片化的課件。

圖7　學(xué)生使用學(xué)習(xí)行為模塊次數(shù)統(tǒng)計(jì)圖

對(duì)平臺(tái)中“測試”模塊中的工具訪問行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖8所示。exercise_chapter是按照C語言教材中的各個(gè)章節(jié)進(jìn)行專門練習(xí)，它的訪問次數(shù)最高，說明多數(shù)學(xué)生在學(xué)完一個(gè)章節(jié)后能夠進(jìn)行練習(xí)以檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。

圖8　學(xué)生使用測試行為模塊次數(shù)統(tǒng)計(jì)圖

對(duì)平臺(tái)中“查看個(gè)人信息”模塊中的工具訪問行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖9所示。view_all_score是查看所有學(xué)生學(xué)習(xí)情況（包括總成績、答題率、正確率和答題平均用時(shí)），說明大多數(shù)學(xué)生存在競爭心理。

圖9　學(xué)生使用查看個(gè)人信息行為模塊次數(shù)統(tǒng)計(jì)圖

（3）依據(jù)學(xué)生訪問平臺(tái)總體情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行聚類分析

本研究依據(jù)學(xué)生在learning、exercise和view模塊上的訪問次數(shù)來對(duì)學(xué)生進(jìn)行聚類分析，以發(fā)現(xiàn)學(xué)生的行為特點(diǎn)。表2是部分學(xué)生在三個(gè)模塊上的訪問次數(shù)統(tǒng)計(jì)。以表2為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，采用SPSS系統(tǒng)聚類方法，以learning、exercise、view為聚類變量，聚類數(shù)范圍預(yù)設(shè)為2～5，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分為2類效果最佳，每一類的基本情況如表3所示。

表2　每個(gè)學(xué)生訪問次數(shù)統(tǒng)計(jì)表（部分）

表3　學(xué)生聚類結(jié)果

第一類學(xué)生和第二類學(xué)生占班級(jí)絕大多數(shù)，他們對(duì)learning模塊的訪問頻次都很低，教師應(yīng)該對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行反思；第二類學(xué)生的總體訪問頻次偏低，表現(xiàn)不活躍，教師應(yīng)多注意這類學(xué)生，對(duì)這些學(xué)生進(jìn)行教學(xué)干預(yù)。

三、結(jié)束語

從上述分析可知，通過挖掘平臺(tái)數(shù)據(jù)庫記錄，我們可以統(tǒng)計(jì)平臺(tái)各模塊的訪問頻率了解學(xué)生在平臺(tái)中所開展的各種活動(dòng)的狀況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間偏好，并依據(jù)學(xué)生的平臺(tái)訪問行為對(duì)學(xué)生進(jìn)行聚類分析，為提高學(xué)生成績和優(yōu)化教師教學(xué)提供可視化的參考。

對(duì)學(xué)生而言，學(xué)生可以利用學(xué)習(xí)分析的可視化結(jié)果了解自己的學(xué)習(xí)情況和同伴的學(xué)習(xí)成績，例如：學(xué)生可以知道自己經(jīng)常訪問的模塊是測試，說明完成作業(yè)是學(xué)生的主要學(xué)習(xí)行為，相比之下，學(xué)習(xí)模塊訪問最低，學(xué)生需要反思自己是否是在充分學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成作業(yè)。

對(duì)教師而言，教師要根據(jù)平臺(tái)訪問次數(shù)的特點(diǎn)來優(yōu)化學(xué)習(xí)資源，對(duì)于不經(jīng)常訪問平臺(tái)或者在線學(xué)習(xí)時(shí)間短的學(xué)生，教師要及時(shí)給予干預(yù)，以便學(xué)生及時(shí)步入合理的學(xué)習(xí)狀態(tài)并能順利通過課程考核。

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［編輯：莊豐源］

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