二維碼技術在信息導航與信息承載中的應用

0維碼技術在校園網(wǎng)絡教學中的應用,有利于實現(xiàn)與課堂教學的同步在高等教育中，通過網(wǎng)絡教育平臺制作視聽材料，已成為年輕教師廣泛使用的教育形式。經(jīng)過幾年的使用,雖有許多先進技術應用于多媒體和網(wǎng)絡教學中,但在多媒體授課過程中存在諸多的弊端,例如互聯(lián)網(wǎng)教學平臺雖有發(fā)展,但還處于課后學生瀏覽獲取信息的階段,大多沒有與課堂教學相融合,達到揚長避短的效果。隨著校園無線網(wǎng)絡的全面覆蓋和智能手機(或平板電腦)終端在教師和學生中的普及,互聯(lián)網(wǎng)教學平臺有望實現(xiàn)與課堂教學同步互補,進入實際課堂教學中。如何把網(wǎng)絡教學快速帶入課堂,與課堂教學同步授課?這就需要一種能幫助學生快速獲取信息或進入網(wǎng)絡平臺的一把鑰匙。隨著二維碼技術的發(fā)展和廣泛應用和人們對二維碼越來越熟悉。二維碼技術成為了快速獲取網(wǎng)絡信息的手段,把實現(xiàn)網(wǎng)絡教學與課堂教學同步的教學模式成為了可能。本文將就二維碼技術在高校課堂和網(wǎng)絡教學中的應用進行探索,為現(xiàn)代多媒體教學研究提供參考。1手機二維碼技術含義二維碼(2-dimensionalbarcode),又稱二維條碼,它是采用特殊的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向)上分布的黑白相間的圖形。利用專用讀碼設備或者智能手機、平板電腦進行掃描識別,即可獲取其中所包含的信息。其基本技術原理是二維碼在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”和“1”比特流的概念,使用與二進制相對應的幾何形體來表示文字數(shù)值信息,并通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識別,來實現(xiàn)信息的自動處理意義。隨著無線網(wǎng)絡技術的日益發(fā)展和手機3G時代的到來,手機二維碼也應運而生。手機二維碼是利用手機的多媒體移動平臺技術,將手機作為二維碼的識讀設備和載體,通過二維碼實現(xiàn)信息導航與信息承載。將手機攝像頭作為掃描器對準二維碼進行掃描,通過手機裝載的解碼軟件迅速獲得二維碼的加載信息,實現(xiàn)快速鏈接到相應的網(wǎng)頁或者快速獲取相應的資料。隨著全球信息通信技術的迅猛發(fā)展,以手機為終端的各種應用將不斷涌現(xiàn),在未來,手機二維碼將在移動商務的發(fā)展中扮演重要角色。目前二維碼在高校信息化建設中也逐漸受到重視,并在教學和管理的各個方面進行探索和應用。例如在高校管理方面:二維碼技術在校園智能化管理、數(shù)字圖書館及儀器設備管理中都有了較多的應用探索;在教學方面,有學者在二維碼技術用于手機終端的遠程教學上做了探討。2qr技術在教育理論基礎上的建構主義2.1知識建構是一個不斷深化的過程建構主義學習理論是在上個世紀90年代得到迅速發(fā)展的現(xiàn)代學習理論。建構主義是現(xiàn)代學習理論歷經(jīng)行為主義、認知主義之后的進一步發(fā)展。建構主義認為,世界是客觀存在的,但是對于世界的理解都是每個人自己決定的。知識是通過新、舊知識之間充分的、雙向的相互促進而實現(xiàn)的,知識的建構是積極主動的學習活動,是一個不斷深化的過程,充分的溝通和合作對知識建構具有重要意義。所以,學習知識不能滿足于教條式的掌握,而是需要不斷深化,把握它在具體情境中的復雜變化。學生不是被動地接受信息刺激,而是主動地構建,是根據(jù)自己的經(jīng)驗背景,對外部信息進行主動的選擇、加工和處理,從而獲得的過程。教師在教學過程中應為學生創(chuàng)造良好的學習情境,強化學生對知識的認知度,使其有效地與舊知識聯(lián)系。因此,在教學過程中,①激發(fā)學生的學習興趣,幫助學生形成學習動機;②通過創(chuàng)設符合教學內容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索,幫助學生建構當前所學知識的意義;③為了使意義建構更有效,教師應在可能的條件下組織協(xié)作學習,并對協(xié)作學習過程進行引導使之朝有利于意義建構的方向發(fā)展。2.2多媒體課件有利于造成課堂學習的自我完善,嚴重影響教學效果。自課收入10.信息技術的巨大活力在教育應用中呈現(xiàn)出前所未有的高潮,如教材多媒體化、資源全球化、教學個性化、學習自主化、任務合作化、環(huán)境虛擬化等等。教學媒體不僅僅是幫助教師傳授知識的手段和方法,同樣也是用來創(chuàng)設情境,展開協(xié)作會話交流,成為學生主動學習探究的認知工具。因此,學習是學生主動建構知識的過程,而不是以多媒體課件為主導的“電灌”知識,那樣勢必會造成學生嚴重的“消化不良”,失去課堂學習興趣,甚至“不愿學”和“害怕學”,久而久之,形成惡性循環(huán),嚴重影響教學效果。建構主義對教育技術特別是對現(xiàn)代網(wǎng)絡技術教學過程與教學資源的設計、開發(fā)與應用,將產生革命性的影響,并具有普遍的指導意義。隨著信息技術的廣泛應用,人們逐漸意識到:在信息時代教育領域必然要充分發(fā)揮信息技術在教育應用中的優(yōu)勢,信息技術的蓬勃發(fā)展及其在教育中日漸重要的作用,也使得建構主義學習理論越來越顯示出其巨大的教學生命力。但在建構主義理論框架內,如何趨利避害,充分發(fā)揮信息技術優(yōu)勢成為現(xiàn)代教育技術領域共同關注的問題。二維碼技術發(fā)展,在多種信息技術之間架起了橋梁。在二維碼技術支撐和連接下,學生能根據(jù)二維碼從已建成的網(wǎng)絡教學平臺中快速搜索和獲取到在知識構建過程中所需要的知識和情景,增強了學生的自主學習、情景學習、協(xié)作學習效果,達到基于建構主義多媒體課堂學習和網(wǎng)絡學習模式。3二維碼技術適用于多媒體和網(wǎng)絡教育3.1維碼條碼教學功能(1)二維碼高密度編碼,信息容量大。二維碼可容納多達1850個大寫字母或2710個數(shù)字或1108Bytes,或500多個漢字,比普通條碼信息容量約高幾十倍。一個載體上可以有幾個二維碼。可以在多媒體課件或者教材中針對每個知識點,或者重要內容放置多個二維碼,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)編碼范圍廣。該條碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進行編碼,用條碼表示出來;可以表示多種語言文字;可表示圖像數(shù)據(jù)。在教學中,可將某一知識點、作業(yè)用文字、圖片、聲音等形式儲存于二維碼中,也可將網(wǎng)絡教學平臺的鏈接儲存于二維碼中,使學生通過二維碼獲取多種不同形式的信息資料。(3)成本低,易制作,持久耐用。可以打印在普通的紙上、PVC或其他材料上,也可用電子版插在PPT課件中。(4)容錯能力強,具有糾錯功能。這使得二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時,照樣可以正確得到識讀,損毀面積達50%仍可恢復信息。(5)譯碼可靠性高。它比普通條碼譯碼錯誤率百萬分之二要低得多,誤碼率不超過千萬分之一。(6)可引入加密措施。保密性、防偽性好。可以非常有效地防止偽造。綜上所述,二維碼具有的信息容量大、制作成本低,使用可靠性強的特點,在高校多媒體和網(wǎng)絡教學使用具有很大的可行性。3.2維碼在網(wǎng)絡學習中的特點(1)設備要求低。學生終端設備要求—智能手機和平板電腦。隨著移動通訊行業(yè)的快速發(fā)展,我國現(xiàn)今社會3G智能手機、平板電腦已經(jīng)進入了普通家庭,尤其是3G智能手機的價格下降幅度較大,在大學里幾乎每一位學生都可以擁有一部3G智能手機。(2)操作方便簡單,快速。影響學習者網(wǎng)絡學習的較大現(xiàn)實問題是輸入或查找冗長的網(wǎng)站地址,有時很難做到一次性輸入正確,需要反復的核實網(wǎng)址,才能正確完成。既耽誤了時間,又不方便。而采用二維碼,只需用手機掃描和識別,即可快速輸入相應網(wǎng)址,或快速獲得相關信息,大大提高了獲取效率,簡化了操作過程。(3)網(wǎng)絡覆蓋面積大,容易獲得。校園無線網(wǎng)絡(WiFi)在校園中能全面覆蓋,在很多安裝了寬帶或互聯(lián)網(wǎng)的家庭中,只要安裝一臺無線路由器,即可獲得無線網(wǎng)絡的覆蓋。中國移動網(wǎng)絡也是做到了全面覆蓋,只要有手機信號的地方,都有網(wǎng)絡信號,可以進行二維碼的掃描。(4)二維碼使用對象為高校大學生。具有較強的接受新事物的能力,能很快學會使用二維碼掃描獲取資料的方法。4“橋梁”的搭建在使用二維條形碼時,操控簡單快速,信息輸入準確,使之能與現(xiàn)實環(huán)境實現(xiàn)無縫銜接,搭建鏈接平面媒體和數(shù)字媒體的跨媒體“橋梁”,起到知識傳播的鑰匙和紐帶作用,如圖1所示。因此,二維碼能極大提高教學資源應用效率,可實現(xiàn)如下協(xié)作教學功能。4.1定期運行,提高學習的質量在課堂學習中,學生終端通過手機攝像頭識別教材知識點旁或課堂多媒體課件中的二維碼圖形,并能快速鏈接到相應的知識點詳解的網(wǎng)頁或與實時授課同步的多媒體課件,直接用手機瀏覽學習內容。這樣既可以學生的學習突破平面文字的限制,走向多媒體,擴展搜索相關知識,達到充分學習理解的效果,從而增加學生學習的興趣,實時解決學生學習上的疑難,也可以在手機中實時播放多媒體課件內容,或者自我調節(jié)反復播放多媒體課件,解決坐在后排或者由于背光等問題看不清楚屏幕,或者由于課堂上老師播放太快而沒看到等問題,及時彌補課堂學習的時空不足,實現(xiàn)實時解決學生學習中遇到的問題,減少學習中的問題積壓。與此同時,充分利用大學生喜好手機的情感因素。讓學生使用手機學習,調動了學習的興趣。4.2教師的表演和示范受到限制實驗儀器特別是結構比較復雜,或操作程序比較長的儀器,對于初學者來說,有時比較生疏,甚至不知所措。在實驗教學過程中,教師的講解和示范受到了時空的限制,很多學生無法及時掌握教師所講解的內容,甚至出現(xiàn)誤操作,發(fā)生事故。二維碼技術具有速度快、識別效率高、可靠性強的特點,如果在這些實驗儀器上貼上二維條形碼圖形,學生可以從對應網(wǎng)頁快速獲得該儀器的結構原理和使用方法,結合老師的講解,就可以較全面地掌握和了解儀器和實驗步驟,提高教學質量。4.3便捷上網(wǎng),方便學習在網(wǎng)絡學習具有自主學習、協(xié)作學習的特征,由于學習載體和學習環(huán)境的改變,學生的學習驅動力發(fā)生了變化,因此,需要采取多種激發(fā)因子,激發(fā)網(wǎng)絡學習。手機二維碼技術可以巧妙地將現(xiàn)今社會3G智能手機的普遍擁有現(xiàn)狀運用到了網(wǎng)絡教學和學習中,學生可以便捷入網(wǎng)、即時互動和實時學習,突破了時空限制,極大擴展了遠程網(wǎng)絡學習的空間,激發(fā)了學生學習的興趣,增強了學習動力。任何人只要遵守一定的協(xié)議,就可以隨時隨地根據(jù)自己的學習需求和意愿上網(wǎng)學習。學生可以根據(jù)自己的需要、興趣、任務要求以及認知方式,選取各種形式的信息組織學習材料,組成各自不同的課本,并從中生成知識。這種教學環(huán)境有利于學生積極主動發(fā)現(xiàn)、探索和生成知識,有利于學生積極主動地建構知識。總之,二維碼技術具備了應用到高校課堂與網(wǎng)絡遠程教學中的理論和實踐條件,不久的將來很可能成為高校教學的主要輔助方式之一,為教師和學生獲取資料信息提供更快捷的手段,有望為提高高校教學效率和質量提供幫助。5學生網(wǎng)絡教學平臺建設方面二維碼技術本身的發(fā)展還處于初級階段,將其應用到教學中來還需要磨合和改善,存在的主要問題表現(xiàn)在以下幾點:(1)網(wǎng)絡平臺建設不完善。在多媒體課程建設中,網(wǎng)絡教學平臺是主要內容之一。很多課程的教學網(wǎng)站還不完善,有的課程甚至沒有建設網(wǎng)站。因此,使用二維碼掃描來獲取同步多媒體課件學習是多媒體課程建設的主攻方向。(2)學生擁有的智能手機質量參差不齊,有的手機終端攝像頭像素不高,無法清晰拍攝或掃描二維碼,給使用二維碼快速準確的獲取信息帶來了困難。隨著智能手機和條形碼識別裝置質量的提高和普及,相信快速準確識別二維碼并獲取信息指日可待。(3)二維碼制作可能成為教師使用二