一個(gè)在線課堂問(wèn)答及結(jié)果反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

成衛(wèi)青, 王雪梅, 劉尚東

(1南京郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院, 江蘇 南京 210003 2 東南大學(xué) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 江蘇 南京 210096)

一個(gè)在線課堂問(wèn)答及結(jié)果反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

成衛(wèi)青1,2, 王雪梅1, 劉尚東1

(1南京郵電大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院, 江蘇 南京 210003 2 東南大學(xué) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 江蘇 南京 210096)

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)在線課堂問(wèn)答及結(jié)果反饋系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，可以吸引更多學(xué)生在課堂上積極思考、參與討論及回答問(wèn)題，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性，包括出勤率和參與度；使教師及時(shí)了解學(xué)生總體學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而調(diào)整授課節(jié)奏；還可以使學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，進(jìn)而做有針對(duì)性的改進(jìn)。

學(xué)生參與度；在線互動(dòng)；課堂學(xué)習(xí)積極性

0 引言

提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性一直是高校課堂教學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

已有大量研究表明，促進(jìn)課堂上交互和討論的教學(xué)方法非常有益于學(xué)習(xí)，給學(xué)生及時(shí)的反饋并鼓勵(lì)學(xué)生之間、師生之間進(jìn)行平等的討論非常有益于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果[1-4]。文獻(xiàn)[2]通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)、問(wèn)卷調(diào)查探討了教室通信系統(tǒng)CCS(Classroom Communication System)在課堂教學(xué)中對(duì)促進(jìn)討論起到的作用，CCS是一個(gè)軟件/硬件系統(tǒng)，課堂教學(xué)時(shí)，對(duì)教師提出的問(wèn)題，學(xué)生使用手持發(fā)送器發(fā)響應(yīng)，所有響應(yīng)會(huì)被實(shí)時(shí)地核對(duì)并用直方圖公開(kāi)展示，教師可以基于學(xué)生的反饋引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)課內(nèi)討論。文獻(xiàn)[2]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與基于傳統(tǒng)講課的課堂相比，使用CCS學(xué)生能夠更好地理解主題、問(wèn)題背后的概念，在課堂上更積極參與、做更多思考，在課后記得的更多。

本文基于智能手機(jī)或筆記本在高校學(xué)生中普及率較高這樣的前提，設(shè)計(jì)了一個(gè)在線課堂問(wèn)答及結(jié)果反饋系統(tǒng)，該系統(tǒng)本質(zhì)上也是一個(gè)CCS，只是具體實(shí)現(xiàn)方法不同。該系統(tǒng)已在課堂上試用過(guò)，實(shí)踐表明，該系統(tǒng)的使用能夠有效提高學(xué)生的課堂參與度，促進(jìn)師生互動(dòng)，提高課程吸引力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程重點(diǎn)概念的理解，提高其學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

1 在線課堂問(wèn)答及結(jié)果反饋系統(tǒng)

1.1 設(shè)計(jì)動(dòng)因

縱觀我國(guó)中小學(xué)甚至幼兒園課堂教學(xué)，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)年齡越小的學(xué)生，課堂教學(xué)形式越活潑，且學(xué)生年齡越小，學(xué)生的參與度和積極性也越高。中學(xué)階段，課程內(nèi)容的量和難度逐漸增大，并且?guī)熒夹枰鎸?duì)升學(xué)壓力，客觀上造成可供師生互動(dòng)和討論的時(shí)間較少。而到了大學(xué)，一方面，由于年齡的增長(zhǎng)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的積累，學(xué)生的自學(xué)能力已有較大提高，另一方面，作為教師基本不用考慮升學(xué)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生理論水平、實(shí)踐能力、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力才是職責(zé)所在，這為進(jìn)行素質(zhì)教育提供了極大空間。然而不少普通院校的教學(xué)管理制度實(shí)際所支持的教學(xué)理念卻并不利于其設(shè)定的人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。例如，對(duì)于教學(xué)質(zhì)量的理解有些片面，過(guò)于強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)具體細(xì)節(jié)的灌輸，輕視對(duì)概念和思想的深入理解。按說(shuō)，每門課程都有教學(xué)大綱，教師應(yīng)該遵照大綱根據(jù)授課對(duì)象靈活把握授課節(jié)奏和深度。然而實(shí)際上對(duì)一門有多人教授的課程往往配發(fā)了相同的課件，且必須講解的知識(shí)點(diǎn)規(guī)定得很具體且較多，給教師發(fā)揮的空間較少，導(dǎo)致教師不得不忙著趕進(jìn)度，師生互動(dòng)不足，學(xué)生不能深入理解重要概念，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程逐漸缺乏興趣。而如果學(xué)生沒(méi)了學(xué)習(xí)興趣，教師的辛苦講解也就沒(méi)了價(jià)值，因此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣永遠(yuǎn)是值得關(guān)注和研究的。本文旨在研究如何在課堂教學(xué)中提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。

筆者曾經(jīng)旁聽(tīng)過(guò)美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)(UVA)的一門編程入門課，教學(xué)中教師幾乎不用PPT，而是采用基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)方式進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)提出有趣的現(xiàn)實(shí)世界的例子，吸引學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并設(shè)法加以解決，再在編程實(shí)現(xiàn)演示過(guò)程中介紹各種概念、語(yǔ)法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等等。在授課過(guò)程中，學(xué)生可以使用電腦，與教師同步編寫代碼，有疑問(wèn)，可以隨時(shí)舉手，而教師發(fā)現(xiàn)后總會(huì)及時(shí)耐心細(xì)致地回答，即使是很簡(jiǎn)單的問(wèn)題。此外，教師每講完一小段便會(huì)停下來(lái)主動(dòng)問(wèn)學(xué)生有沒(méi)有問(wèn)題。若學(xué)生沒(méi)問(wèn)題，教師可能會(huì)主動(dòng)提問(wèn)，而學(xué)生發(fā)言積極性很高，像國(guó)內(nèi)的小學(xué)課堂一樣，教師往往會(huì)請(qǐng)多位學(xué)生回答，然后分析討論并總結(jié)或給出正確解答。師生互動(dòng)平等輕松，學(xué)生舉手很多，但發(fā)言需要得到教師允許，而教師特別鼓勵(lì)學(xué)生各抒己見(jiàn)，互動(dòng)氣氛相當(dāng)活躍。上課中，有時(shí)教師還會(huì)提議學(xué)生分組討論或和鄰座同學(xué)討論，學(xué)生們總是立刻開(kāi)始認(rèn)真地討論(這點(diǎn)與國(guó)內(nèi)明顯不同，后來(lái)得知這在美國(guó)中小學(xué)中也很普遍)。上課時(shí)教師及時(shí)答疑并提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生相互討論發(fā)表觀點(diǎn)，有助于活躍思維，理解課程，而相互學(xué)習(xí)更利于碰撞出思想的火花。總之，輕松的課堂氛圍有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。另外，還了解到在UVA，課程考核很注重過(guò)程考核，平時(shí)設(shè)有多次小測(cè)驗(yàn)，期末測(cè)試一般僅占總評(píng)成績(jī)的10%-25%，并且對(duì)每個(gè)小測(cè)驗(yàn)，教師一般都會(huì)在課堂點(diǎn)評(píng)，并公布班級(jí)的成績(jī)分布，這樣可以讓每位同學(xué)更好地了解自己的學(xué)習(xí)情況。

受上述啟發(fā)，并考慮到筆記本和智能手機(jī)在大學(xué)生中普及率較高，高校一般都有內(nèi)聯(lián)網(wǎng)且連入因特網(wǎng)并提供WLAN(無(wú)線局域網(wǎng))接入；我國(guó)大學(xué)生總體上性格較內(nèi)斂，上課回答問(wèn)題不積極，以及課堂可用的互動(dòng)時(shí)間較少等實(shí)際因素，為提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)在線課堂問(wèn)答及結(jié)果反饋系統(tǒng)。

1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)用戶分為教師和學(xué)生。系統(tǒng)支持每位教師教授多個(gè)大班多門課程。教師需要事先準(zhǔn)備好一個(gè)大班的學(xué)生信息：學(xué)號(hào)、姓名、專業(yè)和班級(jí)，存在一個(gè)文本文件中。

提供給教師的功能包括：登錄、大班信息初始化與一致性維護(hù)及學(xué)生信息查看、增加題目或選擇已有題目、統(tǒng)計(jì)學(xué)生答題情況。

“大班信息初始化”將事先準(zhǔn)備好的一個(gè)大班的學(xué)生信息導(dǎo)入系統(tǒng)，為每位學(xué)生分別生成一個(gè)信息文件。

“大班信息一致性維護(hù)”獲取一個(gè)大班學(xué)生的最新信息，供查看。

“增加題目”提供各位教師對(duì)系統(tǒng)內(nèi)定的若干課程的各章節(jié)或雜項(xiàng)(在雜項(xiàng)中可添加“點(diǎn)名”題目)添加單項(xiàng)選擇題，包括題干、備選答案(選項(xiàng))、參考答案以及出題人。各位教師出的題目可以共享。網(wǎng)頁(yè)不提供刪題功能，不過(guò)題目存放在xml文件中，可以手工刪除。

“選擇已有題目”提供各位教師查看已有題目，可以只看自己出的題目，選擇一個(gè)題目給學(xué)生回答。

“統(tǒng)計(jì)學(xué)生答題情況”供教師獲取學(xué)生對(duì)教師最新選擇問(wèn)題的回答情況，包括問(wèn)題本身、正確答案、統(tǒng)計(jì)時(shí)間、大班代號(hào)、各個(gè)選項(xiàng)的選擇人數(shù)、未參選人數(shù)、以及各個(gè)學(xué)生的回答(包含未選)及學(xué)生答題時(shí)所用主機(jī)的IP地址。顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果，而詳情可以選擇顯示或隱藏，一般可以選擇隱藏，因?yàn)槊课粚W(xué)生知道自己的選擇，再根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果就知道自己的學(xué)習(xí)狀況了。

選擇在律師事務(wù)所體驗(yàn)職業(yè)的曲星燃同學(xué)也感觸頗深，她感嘆道工作期間身邊接觸的每一個(gè)人都是她的導(dǎo)師，給她帶來(lái)不一樣的啟示和感悟。

提供給學(xué)生的功能包括：登錄、個(gè)人信息維護(hù)、課堂回答問(wèn)題。

“學(xué)生登錄”應(yīng)選擇教師和大班代號(hào)，輸入學(xué)號(hào)和密碼進(jìn)行登錄。系統(tǒng)預(yù)先給每位學(xué)生初始化了一個(gè)密碼。

“個(gè)人信息維護(hù)”允許學(xué)生修改密碼，登記QQ號(hào)和Email地址。每位學(xué)生登錄成功后即可通過(guò)“課程回答問(wèn)題”回答教師最新的提問(wèn)，可以多次提交答案，以最后一次的為準(zhǔn)。

1.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)采用Linux+Apache+PHP+XML實(shí)現(xiàn)，使用Ubuntu 14.04操作系統(tǒng)，Apache Web服務(wù)器，PHP開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，另外，考慮到系統(tǒng)功能較簡(jiǎn)單，為簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)和方便使用采用xml文件存數(shù)據(jù)，沒(méi)有使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。圖1是登錄成功后的頁(yè)面，點(diǎn)擊“選擇或增加題目”后，選擇課程“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”和章節(jié)“傳輸”，點(diǎn)擊“查看已有題目”，再選擇第2題點(diǎn)擊“確認(rèn)選擇”問(wèn)后如圖2所示。

此時(shí)，學(xué)生可以登錄系統(tǒng)，應(yīng)選擇自己的任課教師和大班代號(hào)，再輸入自己的學(xué)號(hào)和密碼進(jìn)行登錄，登錄成功后即可回答教師最新的提問(wèn)，可以多次提交答案，以最后一次的為最終選擇，成功登錄并回答問(wèn)題后系統(tǒng)如圖3所示。點(diǎn)擊 “個(gè)人信息維護(hù)”后可以修改密碼、QQ號(hào)和Email地址，如圖4所示。

所有在場(chǎng)學(xué)生回答完畢后，教師點(diǎn)擊登錄成功頁(yè)面上的“統(tǒng)計(jì)學(xué)生答題情況”，就會(huì)出現(xiàn)“統(tǒng)計(jì)學(xué)生投票結(jié)果”頁(yè)面，選擇剛才答題的大班代號(hào)，點(diǎn)擊“統(tǒng)計(jì)答題情況”，得到答題統(tǒng)計(jì)結(jié)果，如圖5所示，其中顯示了問(wèn)題、正確答案、各個(gè)選項(xiàng)的選擇人數(shù)、未參選人數(shù)。再點(diǎn)擊“顯示or隱藏詳情”得到答題詳情，如圖6所示，其中增加顯示了每個(gè)學(xué)生的選擇(“X”表示未選)及學(xué)生答題時(shí)所用主機(jī)的IP地址，注意，本文測(cè)試就在Web服務(wù)器上進(jìn)行，所以學(xué)生主機(jī)的IP地址與服務(wù)器的相同。

圖1 教師登錄成功頁(yè)面

圖2 教師“選擇或增加題目”頁(yè)面

圖3 學(xué)生登錄成功并回答問(wèn)題 圖4 學(xué)生個(gè)人信息維護(hù)

1.4 系統(tǒng)使用

高校一般都提供WLAN接入，以及對(duì)內(nèi)部服務(wù)器的免費(fèi)訪問(wèn)，因此本系統(tǒng)的Web服務(wù)器可以設(shè)在

圖5 學(xué)生答題統(tǒng)計(jì) 圖6 學(xué)生答題詳情

高校內(nèi)部。不過(guò)，目前一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)一般僅支持不到20個(gè)主機(jī)的同時(shí)接入，因此，使用時(shí)學(xué)生可以分批接入WLAN訪問(wèn)系統(tǒng)，也可以把學(xué)生分為十幾個(gè)組，每組學(xué)生內(nèi)部討論給出一個(gè)答案。不考慮無(wú)線接入的限制，由于系統(tǒng)采用Linux+Apache+ PHP+XML實(shí)現(xiàn)，并且對(duì)每個(gè)學(xué)生分別設(shè)有信息文件，因此系統(tǒng)本身可以支持上千個(gè)并發(fā)請(qǐng)求，能夠支持?jǐn)?shù)百學(xué)生同時(shí)登陸系統(tǒng)并回答問(wèn)題。

2 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)在線課堂問(wèn)答及結(jié)果反饋系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，可以吸引更多學(xué)生在課堂上積極參與討論及回答問(wèn)題，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性，包括出勤率和參與度；使教師及時(shí)了解學(xué)生在

課堂上總體學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而調(diào)整授課節(jié)奏；還可以使學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，進(jìn)而做有針對(duì)的改進(jìn)。然而系統(tǒng)真正能發(fā)揮作用還離不開(kāi)教師們課前精心設(shè)計(jì)問(wèn)題，上課時(shí)樂(lè)于引導(dǎo)學(xué)生分析思考、參與課堂討論，畢竟在線系統(tǒng)只是吸引學(xué)生積極參與課程學(xué)習(xí)的一個(gè)手段。

[1] Fies C. and Marshall J. Classroom response systems: A review of the literature [J]. Journal of Science Education and Technology, 2006, 15(1):101-109.

[2] Boyle J. T. and Nicol D. J. Using classroom communication systems to support interaction and discussion in large class settings[J]. Association for Learning Technology Journal, 2003, 11(3): 43-57.

[3] Chen J. C., Whittinghall D. C., and Kadlowec J. A. 2010. Classes that click: Fast, rich feedback to enhance student learning and satisfaction[J]. Journal of Engineering Education, 2010, 99(2):159-168.

[4] Zhonggen Y, Liu C. The Influence of Clickers Use on Metacognition and Learning Outcomes in College English Classroom[J]. International Journal of Information & Communication Technology Education, 2014, 10(2):50-61.

An Online Classroom Quiz and Result Feedback System Design

CHENG Wei-qing1，2, WANG Xue-mei1, LIU Shang-dong1

(1.SchoolofComputer,NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,Nanjing210003,China2.KeyLaboratoryofComputerNetworkandInformationIntegrationofEducationMinistry，SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)

This paper designed and implemented an online classroom quiz and result feedback system. Using the system, teachers can attract more students in class to think actively, participate in discussions and answer the questions, improve the students' enthusiasm in classroom learning in terms of attendance and participation; teachers can understand students overall situation in time, and then adjust the pace of teaching; students can understand their own learning situations, and then do a targeted improvement.

student participation; online interaction; classroom learning enthusiasm

2015-08-17;

2016-03- 15

南京郵電大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目(JG00414JX22),《計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)》國(guó)家級(jí)精品資源共享課建設(shè)項(xiàng)目

成衛(wèi)青(1972-)，女，博士，副教授，主要從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的教學(xué)和科研工作，E-mail： chengweiq@njupt.edu.cn

TP399

A

1008-0686(2016)00-0088-04