基于微信公眾平臺的C語言自主學習系統(tǒng)設計*

張良

（北京信息科技大學計算中心，北京100192）

基于微信公眾平臺的C語言自主學習系統(tǒng)設計*

張良

（北京信息科技大學計算中心，北京100192）

近年來，微信逐漸成為人們生活交流的重要工具。微信公眾平臺集信息發(fā)布、交流、互動于一體，非常適合作為C語言教學的一種有益的輔助工具。文章設計一種基于微信公眾平臺+HTML5技術(shù)實現(xiàn)的C語言自主學習系統(tǒng)，將移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合，有效利用學生的課余時間，增加學習興趣，提高學習效率。

自主學習；微信公眾平臺；C語言

一、引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新信息技術(shù)正逐漸應用到教學活動中，如各種在線學習平臺[1]，學生能夠通過平臺進行自學、作業(yè)、測驗等工作，方便了學生的學習。在使用過程中也存在一些問題：①平臺設置相同的題目、相同的作業(yè)和統(tǒng)一的時間進度，基礎較好的學生不能通過系統(tǒng)取得更大的進步，而對于基礎較差的學生不能提供有針對性的指導；②系統(tǒng)主要是在提供PC端訪問的界面，在移動終端尤其是手機上使用比較困難。2011年騰訊公司推出一個為智能終端提供即時通訊服務的免費應用程序——微信，微信支持跨通信運營商、跨操作系統(tǒng)平臺通過網(wǎng)絡快速發(fā)送語音短信、視頻、圖片和文字?；诖似脚_各種微信公眾號進行營銷、推廣、電子商務等工作，取得了很大的成功。另一方面，在C語言的教學過程中，限于學時、空間和學生的基礎等各方面原因，很難進行有效的交流互動。

本文將設計一種基于微信公眾平臺+HTML5技術(shù)實現(xiàn)的C語言自主學習系統(tǒng)：①可以為用戶在不同移動操作系統(tǒng)（IOS、Android、WP等）提供統(tǒng)一的訪問界面。用戶通過微信ID與系統(tǒng)ID綁定后，就可以通過微信公眾平臺方便快捷地使用本系統(tǒng)。②微信公眾平臺自帶瀏覽器，解決了不同瀏覽器訪問界面不兼容的問題，為用戶提供簡潔統(tǒng)一的用戶體驗。

二、系統(tǒng)設計

自主學習系統(tǒng)主要分為圖1所示三個模塊：

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

資源管理模塊：主要為用戶自主學習提供學習資源。在本系統(tǒng)中的資源包括用戶資源、學習資料、題庫以及交流資源四類。

學習進程管理模塊：學習進程管理是整個自主學習系統(tǒng)的核心模塊，記錄和分配用戶的整個學習過程，根據(jù)每位用戶的具體情況（學習進度、水平等級、活躍程度等）為用戶推薦學習資源，并根據(jù)用戶的學習效果（測試分數(shù)、學習時間）等對用戶進行評價。同時，學生可以在學習過程中對學習資源進行評價。

效果評價管理：效果評價是對自主學習系統(tǒng)中的資源進行分類、匹配的重要模塊，對于系統(tǒng)中的所有資源，用戶可通過效果評價達到優(yōu)化組合的效果。

三、學習資源管理

1.用戶資源

自主學習過程是以教師為主導、學生為主體的學習過程。在本系統(tǒng)中用戶資源分為學生用戶和教師用戶。

（1）教師用戶

教師用戶在系統(tǒng)中作為引導者和幫助者，主要工作有組織課程、設置教學進度、布置作業(yè)、維護教學資源、維護題庫等。

（2）學生用戶

學生用戶是自主學習的主要服務對象，也是學習過程的主體。學生在學習進程模塊的引導下訪問學習資源，并對學習資源進行評價。

學生用戶應包括以下屬性：①系統(tǒng)ID：系統(tǒng)的唯一標識。②微信ID：作為微信公眾平臺的登錄ID，與系統(tǒng)ID綁定。使用微信ID在微信公眾平臺登錄，即可認為綁定的系統(tǒng)ID登錄。③學習進度及水平等級：學習進度指該學生通過該系統(tǒng)學習并通過知識點進度。水平等級標志學生完成某學習進度的水平程度，分為基本完成、鞏固提高、綜合運用三個等級，為學生推送不同的學習資料、題目、學習任務等。學生在學習過程中也會不斷提高等級值。（注：學習進度和水平等級在系統(tǒng)中以列表方式記錄。）④活躍度：標識該學生在系統(tǒng)中使用頻率和與他人交流的頻率。⑤個人信息：如姓名、年齡、密碼等信息。⑥總評信息：學生用戶在自主學習系統(tǒng)中的表現(xiàn)得到的綜合評價。

2.學習資料

學習資料是指在學習過程中用的講義、課件、參考資料（網(wǎng)頁、視頻、音頻）等。學習資料是學生自習的重要基礎和依托。學習資料具有以下特點：①數(shù)量較多，除了教師上課講解的講義外，還會有大量的網(wǎng)頁、視頻、音頻參考資料，如果讓學生一一去打開學習，會使資料的使用效率降低，所以，本系統(tǒng)通過匹配策略設計根據(jù)用戶的學習進度和水平等級有效提供給用戶需要的學習資料。②難度等級不同。各類參考資料根據(jù)其難度適用于不同水平等級的學生。

學習資料應有以下屬性：①資料ID：作為資料訪問和下載的唯一標識。②知識點：資料的分類屬性。為不同學習階段的學生推薦資料的依據(jù)。③難度等級：為不同學習基礎、學習目的的學生推薦資料的依據(jù)。在本系統(tǒng)中，學習資料等級分為基礎級、提高級、綜合級。④評價：學生通過學習，對資料的質(zhì)量等進行評價反饋。⑤其它信息：資料內(nèi)容、下載地址、閱讀次數(shù)等。

3.題庫資源

為了解學生對知識的掌握程度，需要通過作業(yè)和測試進行測評。測評需要建立一個全面科學、合理的測試題庫。題庫要同時滿足以下幾個條件：①覆蓋性：題庫應該覆蓋到各個知識點，使學生掌握基本語法知識、基本結(jié)構(gòu)等。②綜合性：程序設計不是孤立的，是各類知識點的綜合運用。設計題庫時應該在基礎知識點的基礎上設計綜合類型的題目。③層次性：題庫應該適應不同基礎、不同學習目標的學生。設計題庫時各種難度的題目都應該占有相應的比例。④反饋性：題目應該根據(jù)學生答題的正確率等情況，動態(tài)調(diào)整其難度級別，增加推送的準確性。

為滿足以上條件，學習資料表應具備以下屬性：①題目ID：作為題目的唯一標識。②知識點：題目的分類屬性。為不同學習階段的學生測試的依據(jù)。③難度等級：題目的難度等級分為基礎級、提高級、綜合級。④正確率：學生通過測試，提交正確答案的比例。⑤其它信息：題目內(nèi)容、測試次數(shù)、參考答案等。

4.交流資源

在學生的自學過程中，遇到疑難的問題需要其他同學或老師幫助時，可以通過交流論壇進行提問，也可以在論壇中回答他人的提問。學生在論壇中回答他人提問如果獲得提問者采納會提高其活躍度。

論壇主貼結(jié)構(gòu)：①問題ID：作為問題的唯一標識。②標題：問題的簡要概述，主要用于在列表中顯示。③內(nèi)容：問題的正文，可以用文字、圖片等展示。④其它信息：提問人、提問時間等。

論壇回貼結(jié)構(gòu)：①問題ID：關聯(lián)主貼問題的唯一標識。②回復ID：唯一標識回復信息。③內(nèi)容：回復的內(nèi)容正文，可以用文字、圖片等展示。④采納度：提問人對該回復的評價反饋。⑤其它信息：回復人、回復時間等。

四、學習進程管理

學習進程管理是整個自主學習系統(tǒng)的核心模塊，用戶通過自主學習系統(tǒng)進行學習，學習進程管理記錄用戶的整個學習過程，通過記錄學生的使用系統(tǒng)的歷史信息，分配用戶的學習進程、記錄學生的活躍度并計算學生的水平等級，并根據(jù)每名學生的信息，為學生提供針對性的服務。

1.資源訪問記錄

圖2 資源訪問流程

為保證教學效果和教學進程，本系統(tǒng)中所有用戶為實名注冊，系統(tǒng)為每個用戶分配系統(tǒng)ID，用戶在PC端采用系統(tǒng)ID與密碼登錄使用該系統(tǒng)，在移動端，為保證用戶登錄的便捷性和唯一性，平臺采用系統(tǒng)ID與微信ID綁定的方式。用戶通過微信公眾平臺訪問學習資源，操作過程如圖2所示。

其中，首次綁定成功的用戶學習進度及活躍度設為0。

2.自習資料

由于學生個體存在差異性，所以每名學生登錄系統(tǒng)后應根據(jù)其具體情況為其推薦學習資料。

圖3 用戶學習資料流程

系統(tǒng)根據(jù)三部分參數(shù)為用戶生成學習資料列表：①用戶的學習進度；②用戶的水平等級；③資料的評分。

3.自測練習

根據(jù)教學進程和學生的學習進程和水平等級，生成針對該學生水平和進程的測試題，推送給學生，根據(jù)學生的答題情況及正確率，更新學生的學習進程和水平等級。

圖4 用戶自測練習流程

用戶在請求自測練習時可以選擇新進度測試或者升級測試。

（1）新進度測試：用戶在學習資料后，可以進行當前進度的測試，系統(tǒng)根據(jù)用戶的學習進度、用戶的水平等級、測試題難度三部分參數(shù)生成測試試卷。用戶答題后系統(tǒng)根據(jù)參考答案自動進行評分，如果評分通過，學習進度更新為當前進度。

（2）用戶在當前進度用戶等級升級，用戶答題后系統(tǒng)根據(jù)參考答案自動進行評分，如果評分通過，學習進度不變，將進度水平等級升級。

4.交流互動

記錄學生通過論壇系統(tǒng)與其他學生交流的情況，回答他人問題并得到他人的評分反饋記錄，更新其交流活躍度。

五、評價管理

系統(tǒng)評價管理，主要包括三個部分：①學習資料的評價；②題庫評價；③學生評價。其中學習資料通過用戶的評分獲得，測試題目評價主要通過正確率獲得。

系統(tǒng)的評價管理中，最重要的是對學生評價，在學習進程管理中得到以下參數(shù)：

（1）學生的學習進度設為p，學生在每個學習進度中的學習等級，設為

（2）學生系統(tǒng)中學習的活躍度，設用戶的總學習時間為cj，則該學生的學習活躍度評價為。

（3）用戶交流活躍度，設該用戶回貼數(shù)為n，設每貼的提問者評分為di，則該用戶的總評分為，用戶的活躍度評分為。

用戶總評價為以上三部分的和，S=A+C+D。

六、結(jié)束語

本文設計了一種基于微信公眾平臺的用戶自主學習系統(tǒng)，目前應用在《C語言程序設計》課程中，作為課程的輔助教學平臺。在實際的應用過程中，取得了較好的效果。

（1）增加了學生課后學習C語言的時間，由于系統(tǒng)是基于移動終端設計，用戶只需關注公眾號就可以隨時隨地利用空閑時間學習。

（2）為翻轉(zhuǎn)課堂的學習提供了良好的前提條件，學生可以提前通過平臺進行預習，課堂上可以帶著問題有目的地學習，提高了學習效率。

（3）程序設計需要設計人員協(xié)作與交流，本系統(tǒng)提供了很好的師生交流和學生之間交流的平臺。

[1]白京.基于微信與Moodle的移動學習平臺關鍵技術(shù)研究[D].云南：云南大學,2015.

[2]郭華峰,梅成才.基于微信公眾平臺的微課移動學習平臺設計[J].中國教育信息化,2015(1)：82-84.

[3]李娜,乜勇.基于微信公眾平臺的微學習資源設計與應用研究[J].中國教育信息化,2014(17)：52-55.

[4]徐梅丹,蘭國帥,張一春等.構(gòu)建基于微信公眾平臺的混合學習模式[J].中國遠程教育,2015(4)：36-42.

（編輯：魯利瑞）

TP311

A

1673-8454（2016）20-0090-03

2015-2016年度北京信息科技大學教改校級重點項目“面向多類終端的C語言自主學習平臺研發(fā) ”（2015JGZD05）。