二维码技术在信息导航与信息承载中的应用

二维码技术在信息导航与信息承载中的应用

0维码技术在校园网络教学中的应用,有利于实现与课堂教学的同步在高等教育中，通过网络教育平台制作视听材料，已成为年轻教师广泛使用的教育形式。经过几年的使用,虽有许多先进技术应用于多媒体和网络教学中,但在多媒体授课过程中存在诸多的弊端,例如互联网教学平台虽有发展,但还处于课后学生浏览获取信息的阶段,大多没有与课堂教学相融合,达到扬长避短的效果。随着校园无线网络的全面覆盖和智能手机(或平板电脑)终端在教师和学生中的普及,互联网教学平台有望实现与课堂教学同步互补,进入实际课堂教学中。如何把网络教学快速带入课堂,与课堂教学同步授课?这就需要一种能帮助学生快速获取信息或进入网络平台的一把钥匙。随着二维码技术的发展和广泛应用和人们对二维码越来越熟悉。二维码技术成为了快速获取网络信息的手段,把实现网络教学与课堂教学同步的教学模式成为了可能。本文将就二维码技术在高校课堂和网络教学中的应用进行探索,为现代多媒体教学研究提供参考。1手机二维码技术含义二维码(2-dimensionalbarcode),又称二维条码,它是采用特殊的几何图形按一定规律在平面(二维方向)上分布的黑白相间的图形。利用专用读码设备或者智能手机、平板电脑进行扫描识别,即可获取其中所包含的信息。其基本技术原理是二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念,使用与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识别,来实现信息的自动处理意义。随着无线网络技术的日益发展和手机3G时代的到来,手机二维码也应运而生。手机二维码是利用手机的多媒体移动平台技术,将手机作为二维码的识读设备和载体,通过二维码实现信息导航与信息承载。将手机摄像头作为扫描器对准二维码进行扫描,通过手机装载的解码软件迅速获得二维码的加载信息,实现快速链接到相应的网页或者快速获取相应的资料。随着全球信息通信技术的迅猛发展,以手机为终端的各种应用将不断涌现,在未来,手机二维码将在移动商务的发展中扮演重要角色。目前二维码在高校信息化建设中也逐渐受到重视,并在教学和管理的各个方面进行探索和应用。例如在高校管理方面:二维码技术在校园智能化管理、数字图书馆及仪器设备管理中都有了较多的应用探索;在教学方面,有学者在二维码技术用于手机终端的远程教学上做了探讨。2qr技术在教育理论基础上的建构主义2.1知识建构是一个不断深化的过程建构主义学习理论是在上个世纪90年代得到迅速发展的现代学习理论。建构主义是现代学习理论历经行为主义、认知主义之后的进一步发展。建构主义认为,世界是客观存在的,但是对于世界的理解都是每个人自己决定的。知识是通过新、旧知识之间充分的、双向的相互促进而实现的,知识的建构是积极主动的学习活动,是一个不断深化的过程,充分的沟通和合作对知识建构具有重要意义。所以,学习知识不能满足于教条式的掌握,而是需要不断深化,把握它在具体情境中的复杂变化。学生不是被动地接受信息刺激,而是主动地构建,是根据自己的经验背景,对外部信息进行主动的选择、加工和处理,从而获得的过程。教师在教学过程中应为学生创造良好的学习情境,强化学生对知识的认知度,使其有效地与旧知识联系。因此,在教学过程中,①激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;②通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义;③为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习,并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。2.2多媒体课件有利于造成课堂学习的自我完善,严重影响教学效果。自课收入10.信息技术的巨大活力在教育应用中呈现出前所未有的高潮,如教材多媒体化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、任务合作化、环境虚拟化等等。教学媒体不仅仅是帮助教师传授知识的手段和方法,同样也是用来创设情境,展开协作会话交流,成为学生主动学习探究的认知工具。因此,学习是学生主动建构知识的过程,而不是以多媒体课件为主导的“电灌”知识,那样势必会造成学生严重的“消化不良”,失去课堂学习兴趣,甚至“不愿学”和“害怕学”,久而久之,形成恶性循环,严重影响教学效果。建构主义对教育技术特别是对现代网络技术教学过程与教学资源的设计、开发与应用,将产生革命性的影响,并具有普遍的指导意义。随着信息技术的广泛应用,人们逐渐意识到:在信息时代教育领域必然要充分发挥信息技术在教育应用中的优势,信息技术的蓬勃发展及其在教育中日渐重要的作用,也使得建构主义学习理论越来越显示出其巨大的教学生命力。但在建构主义理论框架内,如何趋利避害,充分发挥信息技术优势成为现代教育技术领域共同关注的问题。二维码技术发展,在多种信息技术之间架起了桥梁。在二维码技术支撑和连接下,学生能根据二维码从已建成的网络教学平台中快速搜索和获取到在知识构建过程中所需要的知识和情景,增强了学生的自主学习、情景学习、协作学习效果,达到基于建构主义多媒体课堂学习和网络学习模式。3二维码技术适用于多媒体和网络教育3.1维码条码教学功能(1)二维码高密度编码,信息容量大。二维码可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108Bytes,或500多个汉字,比普通条码信息容量约高几十倍。一个载体上可以有几个二维码。可以在多媒体课件或者教材中针对每个知识点,或者重要内容放置多个二维码,让学生在上课或自学的同时,通过手机扫描,快速获得相关详细的解释和信息。(2)编码范围广。该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码,用条码表示出来;可以表示多种语言文字;可表示图像数据。在教学中,可将某一知识点、作业用文字、图片、声音等形式储存于二维码中,也可将网络教学平台的链接储存于二维码中,使学生通过二维码获取多种不同形式的信息资料。(3)成本低,易制作,持久耐用。可以打印在普通的纸上、PVC或其他材料上,也可用电子版插在PPT课件中。(4)容错能力强,具有纠错功能。这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时,照样可以正确得到识读,损毁面积达50%仍可恢复信息。(5)译码可靠性高。它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多,误码率不超过千万分之一。(6)可引入加密措施。保密性、防伪性好。可以非常有效地防止伪造。综上所述,二维码具有的信息容量大、制作成本低,使用可靠性强的特点,在高校多媒体和网络教学使用具有很大的可行性。3.2维码在网络学习中的特点(1)设备要求低。学生终端设备要求—智能手机和平板电脑。随着移动通讯行业的快速发展,我国现今社会3G智能手机、平板电脑已经进入了普通家庭,尤其是3G智能手机的价格下降幅度较大,在大学里几乎每一位学生都可以拥有一部3G智能手机。(2)操作方便简单,快速。影响学习者网络学习的较大现实问题是输入或查找冗长的网站地址,有时很难做到一次性输入正确,需要反复的核实网址,才能正确完成。既耽误了时间,又不方便。而采用二维码,只需用手机扫描和识别,即可快速输入相应网址,或快速获得相关信息,大大提高了获取效率,简化了操作过程。(3)网络覆盖面积大,容易获得。校园无线网络(WiFi)在校园中能全面覆盖,在很多安装了宽带或互联网的家庭中,只要安装一台无线路由器,即可获得无线网络的覆盖。中国移动网络也是做到了全面覆盖,只要有手机信号的地方,都有网络信号,可以进行二维码的扫描。(4)二维码使用对象为高校大学生。具有较强的接受新事物的能力,能很快学会使用二维码扫描获取资料的方法。4“桥梁”的搭建在使用二维条形码时,操控简单快速,信息输入准确,使之能与现实环境实现无缝衔接,搭建链接平面媒体和数字媒体的跨媒体“桥梁”,起到知识传播的钥匙和纽带作用,如图1所示。因此,二维码能极大提高教学资源应用效率,可实现如下协作教学功能。4.1定期运行,提高学习的质量在课堂学习中,学生终端通过手机摄像头识别教材知识点旁或课堂多媒体课件中的二维码图形,并能快速链接到相应的知识点详解的网页或与实时授课同步的多媒体课件,直接用手机浏览学习内容。这样既可以学生的学习突破平面文字的限制,走向多媒体,扩展搜索相关知识,达到充分学习理解的效果,从而增加学生学习的兴趣,实时解决学生学习上的疑难,也可以在手机中实时播放多媒体课件内容,或者自我调节反复播放多媒体课件,解决坐在后排或者由于背光等问题看不清楚屏幕,或者由于课堂上老师播放太快而没看到等问题,及时弥补课堂学习的时空不足,实现实时解决学生学习中遇到的问题,减少学习中的问题积压。与此同时,充分利用大学生喜好手机的情感因素。让学生使用手机学习,调动了学习的兴趣。4.2教师的表演和示范受到限制实验仪器特别是结构比较复杂,或操作程序比较长的仪器,对于初学者来说,有时比较生疏,甚至不知所措。在实验教学过程中,教师的讲解和示范受到了时空的限制,很多学生无法及时掌握教师所讲解的内容,甚至出现误操作,发生事故。二维码技术具有速度快、识别效率高、可靠性强的特点,如果在这些实验仪器上贴上二维条形码图形,学生可以从对应网页快速获得该仪器的结构原理和使用方法,结合老师的讲解,就可以较全面地掌握和了解仪器和实验步骤,提高教学质量。4.3便捷上网,方便学习在网络学习具有自主学习、协作学习的特征,由于学习载体和学习环境的改变,学生的学习驱动力发生了变化,因此,需要采取多种激发因子,激发网络学习。手机二维码技术可以巧妙地将现今社会3G智能手机的普遍拥有现状运用到了网络教学和学习中,学生可以便捷入网、即时互动和实时学习,突破了时空限制,极大扩展了远程网络学习的空间,激发了学生学习的兴趣,增强了学习动力。任何人只要遵守一定的协议,就可以随时随地根据自己的学习需求和意愿上网学习。学生可以根据自己的需要、兴趣、任务要求以及认知方式,选取各种形式的信息组织学习材料,组成各自不同的课本,并从中生成知识。这种教学环境有利于学生积极主动发现、探索和生成知识,有利于学生积极主动地建构知识。总之,二维码技术具备了应用到高校课堂与网络远程教学中的理论和实践条件,不久的将来很可能成为高校教学的主要辅助方式之一,为教师和学生获取资料信息提供更快捷的手段,有望为提高高校教学效率和质量提供帮助。5学生网络教学平台建设方面二维码技术本身的发展还处于初级阶段,将其应用到教学中来还需要磨合和改善,存在的主要问题表现在以下几点:(1)网络平台建设不完善。在多媒体课程建设中,网络教学平台是主要内容之一。很多课程的教学网站还不完善,有的课程甚至没有建设网站。因此,使用二维码扫描来获取同步多媒体课件学习是多媒体课程建设的主攻方向。(2)学生拥有的智能手机质量参差不齐,有的手机终端摄像头像素不高,无法清晰拍摄或扫描二维码,给使用二维码快速准确的获取信息带来了困难。随着智能手机和条形码识别装置质量的提高和普及,相信快速准确识别二维码并获取信息指日可待。(3)二维码制作可能成为教师使用二