C/C++ “闖關(guān)式”自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)研究與應(yīng)用

魏振華，劉志鋒，劉仕威

（東華理工大學(xué) 信息工程學(xué)院，江西 南昌 330013）

C/C++ “闖關(guān)式”自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)研究與應(yīng)用

魏振華，劉志鋒，劉仕威

（東華理工大學(xué) 信息工程學(xué)院，江西 南昌 330013）

多元立體化教學(xué)模式是倡導(dǎo)“學(xué)—導(dǎo)多元立體化互動(dòng)”的開(kāi)放教學(xué)模式，突出個(gè)性化培養(yǎng)和能力發(fā)展。為了適應(yīng)當(dāng)代大學(xué)生富有激情、樂(lè)于挑戰(zhàn)的特點(diǎn)，提出基于“闖關(guān)游戲式”的實(shí)踐教學(xué)模式，建立集自主學(xué)習(xí)、模擬測(cè)試、在線考試于一體的立體化自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)，并在C/C++課程中應(yīng)用該平臺(tái)。

C/C++程序設(shè)計(jì)；實(shí)踐教學(xué)；立體化；闖關(guān)式；自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)

0 引 言

當(dāng)代大學(xué)生的最大特點(diǎn)是富有激情、樂(lè)于挑戰(zhàn)[1]。眾所周知，知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者，故學(xué)習(xí)的有力方法就在于“樂(lè)學(xué)”[23]。將“闖關(guān)游戲”思想應(yīng)用于C/C++的實(shí)踐教學(xué)中[47]，使學(xué)生顛覆“被學(xué)習(xí)”角色，主動(dòng)接受“闖關(guān)式”挑戰(zhàn)，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力有重要意義[89]。

1 闖關(guān)式教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

內(nèi)，完成模擬題目。在此過(guò)程中，隨時(shí)檢測(cè)生命值是否小于60，身臨其境地體驗(yàn)闖關(guān)游戲式的驚險(xiǎn)和刺激。受挫遇阻時(shí)，學(xué)生可以查看闖關(guān)秘笈，通過(guò)在錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)加深學(xué)習(xí)效果。

第三階段：在線考試。在該階段，教師組織學(xué)生在統(tǒng)一的時(shí)間、地點(diǎn)，完成在線考試。通過(guò)前兩個(gè)階段的積累，學(xué)生在此過(guò)程中充滿對(duì)考試過(guò)程的期待，因?yàn)橐呀?jīng)有過(guò)闖關(guān)游戲體驗(yàn)，這是證明自己的關(guān)鍵時(shí)機(jī)。在線考試同樣以闖關(guān)游戲形式開(kāi)展，最終考試完畢學(xué)生可以在排行榜上查看自己的成績(jī)。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的高校和教育研究者開(kāi)始探索“立體化”教學(xué)模式[1011]。闖關(guān)式立體化實(shí)踐教學(xué)過(guò)程實(shí)施主要分3個(gè)階段，見(jiàn)圖1。

第一階段：自主學(xué)習(xí)。在該階段，學(xué)生通過(guò)章節(jié)練習(xí)，在練習(xí)過(guò)程中不斷積累自己的生命值，當(dāng)生命值大于等于60時(shí)，可以進(jìn)入下一階段。

第二階段：模擬測(cè)驗(yàn)。在該階段，學(xué)生自己設(shè)定目標(biāo)，在規(guī)定的時(shí)間

圖1 闖關(guān)式立體化實(shí)踐教學(xué)過(guò)程

2 自主學(xué)習(xí)考試平臺(tái)構(gòu)建

基于闖關(guān)式實(shí)踐教學(xué)思想，自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)設(shè)計(jì)主要包括角色模型、考場(chǎng)模型、試卷模型和排行榜模型設(shè)計(jì)。

2.1 角色模型

平臺(tái)包括管理員、教師和學(xué)生3種角色。管理員權(quán)限最高，管理網(wǎng)站的所有用戶信息，上傳和增刪網(wǎng)站上的所有資料，發(fā)布公告、處理留言板留言及用戶反饋，對(duì)教師用戶的申請(qǐng)進(jìn)行授權(quán)等。教師用戶由管理員分配，可修改登錄密碼、完善個(gè)人信息、完善題庫(kù)、發(fā)布試題并組卷、上傳學(xué)生名單、增刪改查學(xué)生的信息、查看學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度和考試情況及數(shù)據(jù)分析、導(dǎo)出學(xué)生考勤記錄表、回復(fù)學(xué)生消息等。學(xué)生注冊(cè)登錄后，可以選擇強(qiáng)化訓(xùn)練、趣味闖關(guān)和正式考試3種模式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和在線考試。系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄考試進(jìn)度及知識(shí)點(diǎn)練習(xí)進(jìn)度，提醒學(xué)生完成學(xué)習(xí)與考試。學(xué)生在考試完后可以查看解析、收藏錯(cuò)題及經(jīng)典范題，供以后查看。系統(tǒng)自動(dòng)記錄考試內(nèi)容，學(xué)生可以在最近考試?yán)镎业阶罱?0條記錄，對(duì)其增刪改查。

2.2 考場(chǎng)模型

考場(chǎng)模型中包括強(qiáng)化訓(xùn)練（自主學(xué)習(xí)）、趣味闖關(guān)（模擬測(cè)試）和正式考試（在線測(cè)試）3種模式。

2.2.1 強(qiáng)化訓(xùn)練

在強(qiáng)化訓(xùn)練模式中，學(xué)生可以自定義考察范圍（科目、章節(jié)、知識(shí)點(diǎn)）、難度，并設(shè)定訓(xùn)練時(shí)間 ，選擇試題題量。當(dāng)以上選項(xiàng)都未指定時(shí)，系統(tǒng)使用默認(rèn)值給用戶隨機(jī)出題進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練（其中難度默認(rèn)為用戶等級(jí)相對(duì)難度，考試時(shí)間默認(rèn)90分鐘）。

2.2.2 趣味闖關(guān)

在趣味闖關(guān)模式中，系統(tǒng)將自動(dòng)隨機(jī)抽取題庫(kù)中的一道題，用戶在有限的時(shí)間內(nèi)答題，提交后繼續(xù)抽取題目。用戶將有3次重新開(kāi)始的機(jī)會(huì)，游戲結(jié)束后系統(tǒng)計(jì)算用戶應(yīng)得的經(jīng)驗(yàn)值（生命）。

2.2.3 正式考試

在正式考試模式中，將使用教師組配的試卷進(jìn)行考試。教師在組卷功能頁(yè)面搭配好試卷后發(fā)布，學(xué)生選擇相應(yīng)的試卷進(jìn)行考試；教師還可以使用這個(gè)功能布置課堂作業(yè)。正式考試后，系統(tǒng)將自動(dòng)記錄考試情況，方便學(xué)生和教師查看。

2.3 試卷模型

試卷難度不同于試題難度，試題難度按0（難）、1（中）、2（易）劃分。試卷難度按相對(duì)等級(jí)N1(LV1-5)、N2(LV 6-10)、N3(LV 11-15)、N4(LV 16-20)、N5(LV 20-30)劃分如下：

例如，用戶選擇了N1難度，那么系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)N1對(duì)應(yīng)的題目難度占比組卷。假如選了10個(gè)題目，難度N1，試卷難度組合是8道簡(jiǎn)單題、2道中等難度題。用戶可以使用目前等級(jí)N以下的所有難度進(jìn)行考試，也可以使用N+1的難度進(jìn)行考試；當(dāng)難度高于N時(shí)，用戶將獲得更高的經(jīng)驗(yàn)值；當(dāng)難度低于目前等級(jí)N時(shí)將不會(huì)獲得經(jīng)驗(yàn)。

2.4 排行榜模型

排行榜是該平臺(tái)提供的一種吸引學(xué)生的持續(xù)激勵(lì)方式。目前支持3種排行榜：勝率排行、活躍度排行、趣味模式得分排行，同時(shí)按本班級(jí)和本專業(yè)進(jìn)行排行。

2.4.1 勝 率

系統(tǒng)選取用戶的周勝率進(jìn)行排行。排行榜將呈現(xiàn)包含用戶自己在內(nèi)的5位用戶勝率信息，當(dāng)然用戶也可以查看前5位和后5位的信息。勝率模型實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

2.4.2 活躍度

系統(tǒng)選取用戶的活躍度進(jìn)行排行。活躍度模型實(shí)現(xiàn)如下：

2.4.3 趣味模式得分排行

系統(tǒng)將選取用戶的趣味模式得分進(jìn)行排行。每一次趣味模式得分都會(huì)更新上一次的記錄，所以可以不停地刷新用戶的分?jǐn)?shù)和排名。

該自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)即PE模擬考試系統(tǒng)部分界面見(jiàn)圖2—圖5。

3 闖關(guān)式教學(xué)模式實(shí)施

第一階段：自主學(xué)習(xí)流程見(jiàn)圖6。學(xué)生進(jìn)入實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，選擇自主學(xué)習(xí)；然后進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，包括難度系數(shù)、題目結(jié)構(gòu)和測(cè)驗(yàn)時(shí)間；之后進(jìn)入闖關(guān)過(guò)程，積累生命值。

圖2 考試模塊個(gè)人中心

圖3 考試模塊主界面

圖4 強(qiáng)化訓(xùn)練界面

圖5 正式考試界面

圖6 自主學(xué)習(xí)流程

第二階段：模擬測(cè)驗(yàn)流程見(jiàn)圖7。學(xué)生進(jìn)入實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，選擇模擬測(cè)驗(yàn)；如果生命值低于60，無(wú)法闖關(guān)；生命值超過(guò)60可進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，包括難度系數(shù)、題目結(jié)構(gòu)和測(cè)驗(yàn)時(shí)間，然后開(kāi)始闖關(guān)；闖關(guān)過(guò)程中時(shí)刻監(jiān)測(cè)生命值是否低于60，低于60則闖關(guān)失?。蝗绻鐾晁蓄}目，生命不低于60，則闖關(guān)成功。

第三階段：在線考試流程。

該過(guò)程與模擬測(cè)驗(yàn)流程的唯一區(qū)別是由教師統(tǒng)一設(shè)置，學(xué)生不能單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置。

4 闖關(guān)式考核評(píng)價(jià)

4.1 闖關(guān)式考核評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

自主學(xué)習(xí)和模擬測(cè)試兩種模式下，學(xué)生可以自主選擇難度系數(shù)；而在線考試模式由教師統(tǒng)一指定難度系數(shù)。

在自主學(xué)習(xí)和模擬測(cè)試兩種模式下，用戶可以使用目前等級(jí)N以下的所有難度闖關(guān)，也可以使用目前等級(jí)N以上的難度闖關(guān)；當(dāng)難度高于目前等級(jí)N時(shí)，用戶將獲得更高的生命值收入；當(dāng)難度低于目前等級(jí)N時(shí)，將不會(huì)獲得生命值。生命值是在提交試卷計(jì)算得分后乘以一定的系數(shù)（百分比），獲得的生命值是答對(duì)題目量×系數(shù)。用戶在等題量不同難度的強(qiáng)化訓(xùn)練中答對(duì)題目一樣，則得分也一樣，但獲取的生命值不同。

圖7 模擬測(cè)驗(yàn)流程

在線考試模式中由教師根據(jù)學(xué)生日常的闖關(guān)記錄設(shè)計(jì)某種難度系數(shù)的試卷以及進(jìn)入在線考試需要的生命值，生命值不足的學(xué)生無(wú)法考試。通過(guò)這個(gè)舉措督促學(xué)生課后積極參與闖關(guān)，強(qiáng)化訓(xùn)練從而獲取更多的生命值，起到提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的作用。

在線考試成績(jī)由系統(tǒng)給出的客觀部分成績(jī)和教師給出的主觀部分成績(jī)共同確定。

最終正式考試成績(jī)由在線考試成績(jī)×系數(shù)和平時(shí)考核成績(jī)×系數(shù)共同確定（系數(shù)一般按照學(xué)校、學(xué)院或同一課程教師共同商議確定）。

4.2 闖關(guān)式自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)實(shí)踐考核

基于本文提出的闖關(guān)游戲式實(shí)踐教學(xué)方式，在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中利用闖關(guān)式自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)，教師通過(guò)查看學(xué)生的活躍度、最近一周考試數(shù)量和最后一次登錄時(shí)間，確定學(xué)生是否持續(xù)進(jìn)行訓(xùn)練；通過(guò)排行榜知曉學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；通過(guò)組卷功能給學(xué)生布置任務(wù)，查看考試情況，了解學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況；趣味模式則進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)該平臺(tái)的使用興趣。

利用該闖關(guān)式實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)產(chǎn)生的教學(xué)效果見(jiàn)表1（C語(yǔ)言為大一第一學(xué)期開(kāi)設(shè)課程、C++為大一第二學(xué)期開(kāi)設(shè)課程），對(duì)4項(xiàng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（學(xué)習(xí)興趣、師生交流、動(dòng)手能力、平均成績(jī)）進(jìn)行了比對(duì)。結(jié)果表明，采用闖關(guān)游戲法與傳統(tǒng)教學(xué)法相比，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣更濃、師生互動(dòng)更頻繁、學(xué)生動(dòng)手能力和自主學(xué)習(xí)能力更強(qiáng)、平均成績(jī)有近10分的提升幅度。

5 結(jié) 語(yǔ)

“闖關(guān)游戲”思想充分抓住了當(dāng)代大學(xué)生富有激情、樂(lè)于挑戰(zhàn)的重要性格特點(diǎn)，利用該思想研發(fā)集自主學(xué)習(xí)、模擬測(cè)試、在線考試于一體的立體化自主學(xué)習(xí)與考試平臺(tái)，并應(yīng)用到C/C++課程的實(shí)踐教學(xué)中，使學(xué)生循序漸進(jìn)地完成闖關(guān)過(guò)程，以游戲體驗(yàn)的方式在錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)積累，并充滿信心地完成在線考試，提高了實(shí)踐教學(xué)的工作效率和教學(xué)質(zhì)量。

表1 教學(xué)效果對(duì)比表

基于闖關(guān)游戲式的教學(xué)模式，結(jié)合計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)具體課程的特點(diǎn)，完成了相應(yīng)的題庫(kù)設(shè)計(jì)，完善平臺(tái)的持續(xù)激勵(lì)機(jī)制，將該教學(xué)模式擴(kuò)展應(yīng)用于其他實(shí)踐性和工程性強(qiáng)的課程，對(duì)培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)應(yīng)用型人才具有積極的促進(jìn)作用。

[1] 中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心. 第23次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告[EB/OL]. (2009-03-09)[2016-07-29] .http://www.cnnic.net.cn/ html/Dir/2009/01/12/5447.htm.

[2] 冀松. 興趣教學(xué)法在高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言類課程中的應(yīng)用[J]. 教育探索, 2012(3): 52-53.

[3] 鄧春燕, 張長(zhǎng)海, 蘭書梅, 等. 如何有效培養(yǎng)和提高高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)興趣[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2011 (8): 88-90.

[4] 余英, 何劍鋒, 何月順, 等. 面向軟件開(kāi)發(fā)與服務(wù)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式探究[J]. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào): 社會(huì)科學(xué)版. 2013(2): 193-196.

[5] 孫華, 于炯, 錢育蓉, 等. 淺談實(shí)踐教學(xué)在《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程中的作用[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù), 2012 (10): 2309-2310.

[6] 劉志鋒, 魏振華, 蔣年德, 等. 闖關(guān)游戲思想在C/C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2014, 33(4): 390-393.

[7] 王紅玲, 鄭綱. 闖關(guān)式教學(xué)模式在ASP.NET教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù), 2014, 10(34): 8234-8235.

[8] Martin E, Andreas H.Successful implementation of user-centered game based learning in higher education: An example from civil engineering [J]. Computers & Education, 2007, 49(3): 873-890.

[9] Foreman J.Game-Based Learning: How to Delight and Instruct in The 21st Century [J]. EDUCAUSE Review, 2004, 39(5): 50-56.

[10] 郭旭穎, 劉威, 付巍巍, 等. 以教學(xué)網(wǎng)站為核心的立體化教學(xué)實(shí)踐與思考[J]. 中國(guó)電化教育, 2009(6): 81-84.

[11] 朱道立, 陳佩林, 馬以桐, 等. 多元立體化教學(xué)模式的實(shí)踐與思索[J]. 遼寧教育研究, 2007(12): 55-58.

（編輯：孫怡銘）

1672-5913(2017)02-0130-06

G642

江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究省級(jí)課題項(xiàng)目“闖關(guān)式”立體化教學(xué)模式研究”（JXJG-13-35-2） 。

魏振華，女，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)、信息化教學(xué)和高等教育教學(xué)，weizhenhua0220@163.com。