基于專用APP的高校學(xué)生編程學(xué)習(xí)研究

魏 蔚 鄧淼磊 蔡成欣 劉宏月

（河南工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 河南·鄭州 450001）

0 引言

電子游戲在視聽消費(fèi)中占很大比例，受到廣泛歡迎。游戲越來越受到教育研究者和實(shí)踐者的關(guān)注；然而，大多數(shù)理論和教育學(xué)關(guān)注普通教育或母語人士的語言和識字發(fā)展，而關(guān)于游戲或游戲文化與第二語言發(fā)展的研究很少。語言教師和機(jī)構(gòu)必須更多地了解游戲，才能有效地利用媒體。已有的行動研究項(xiàng)目旨在引導(dǎo)學(xué)生通過積極創(chuàng)造游戲和游戲相關(guān)媒體，更好地了解游戲的形式特征和技術(shù)，并提高他們的英語口語和書面表達(dá)能力。一般來說，學(xué)生通過設(shè)計(jì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)和實(shí)踐各種語言和技術(shù)技能。這些項(xiàng)目激發(fā)了學(xué)生的積極性，向?qū)W生提出了挑戰(zhàn)，并提供了許多用外語進(jìn)行真實(shí)討論的機(jī)會?；谶@些項(xiàng)目的教師和學(xué)生經(jīng)驗(yàn)，對其他有興趣與學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性游戲項(xiàng)目的語言教師提出了各種建議。

另一方面用于教學(xué)的游戲通過讓用戶參與到上下文中，鼓勵通過授予徽章或獎?wù)鹿膭瞰@取學(xué)習(xí)獎品。這可以在許多領(lǐng)域使用，例如通過促進(jìn)健康習(xí)慣來控制兒童肥胖。從教育的角度來看，它有助于激勵學(xué)生執(zhí)行乏味而復(fù)雜的任務(wù)，把課堂變成游戲可以激發(fā)學(xué)生的參與。學(xué)生遇到困難時往往會躲避訓(xùn)練中的障礙，會產(chǎn)生焦慮并導(dǎo)致挫敗。解決這個問題的一個方法是使用課程游戲。因?yàn)榻逃攸c(diǎn)是教授如何思考，發(fā)展思維、技能、能力等，而且不僅僅是記憶。本文介紹通過游戲化學(xué)習(xí)編程技能，從定量分析中得出了有用的結(jié)論。高校教育趨勢是實(shí)施主動學(xué)習(xí)并以學(xué)生為教育重點(diǎn)，這里我們介紹一個用于學(xué)習(xí)編程技能的智能手機(jī)應(yīng)用程序，通過虛擬教師呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)化內(nèi)容，包括語言編程課程簡介并進(jìn)行個人測試。在測試期間進(jìn)行了評估多名學(xué)生，結(jié)果表明使用該程序有最積極的影響，學(xué)生們表示喜歡和其他同學(xué)一起上課，并增加了課程參與度。

1 現(xiàn)狀和研究方法

課程游戲是一場智力競賽，根據(jù)特定的規(guī)則使用計(jì)算機(jī)教育或培訓(xùn)公司、教育、衛(wèi)生、公共政策和戰(zhàn)略傳播目標(biāo)。因?yàn)橛螒蚴侨祟愊硎芎拖硎艿钠毡槟Ｊ阶钣淇斓墨@取知識的方式，甚至是通過它來獲得實(shí)現(xiàn)自己目標(biāo)的習(xí)慣可能性。而游戲?qū)嶋H上是一種教育，只是沒有特定的目標(biāo)，因?yàn)樗奈η∏〈嬖谟谶@種對立之中，游戲離現(xiàn)實(shí)越遠(yuǎn)，它的教育價值越大。兒童、青少年或年輕人，其游戲興趣或參與方式多種多樣，因?yàn)樗麄儏⑴c學(xué)習(xí)的游戲，學(xué)習(xí)的環(huán)境，很大程度上取決于教學(xué)游戲部署形式。基于智能游戲的學(xué)習(xí)環(huán)境巧妙整合商業(yè)游戲智能教學(xué)中的技術(shù)和人工智能框架系統(tǒng)，結(jié)合智能敘事技術(shù)創(chuàng)造個性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，既有效又有效引人入勝。因?yàn)樗麄兡軌騽討B(tài)調(diào)整以敘事為中心的問題解決方案，可定制向?qū)W生提供建議，并提供實(shí)時評估。編程課程中存在著高度的面向?qū)ο缶幊毯蛻?yīng)用程序設(shè)計(jì)中的專門術(shù)語軟件工程，游戲有利于學(xué)生和熟悉這些概念的人進(jìn)行復(fù)習(xí)，可以實(shí)現(xiàn)更大的用戶交互，而目標(biāo)是為了使學(xué)習(xí)變得有趣，每個用戶都可以理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟾拍罹幊蹋目捎眯缘慕嵌仍谟螒蛑械玫綄?shí)踐?，F(xiàn)有教育資源的快速增長也引發(fā)了教師占用這些資源的問題，但沒有明確的概念使研究人員能夠理解所涉及的過程。用于教與學(xué)枚舉的數(shù)字游戲，以便使用該游戲構(gòu)建和實(shí)施教學(xué)序列。這樣的基于游戲的分析能夠使教師對資源的轉(zhuǎn)換有更高的認(rèn)識，旨在使其適應(yīng)自己的需要和課堂環(huán)境（工具化）、他對樂器編排的選擇，以及他的專業(yè)知識和實(shí)踐的演變（工具化）。

具體實(shí)驗(yàn)時，來自兩個課程的學(xué)生被分為兩組，具有相同的教師、材料和資源。測試組使用教學(xué)游戲程序，包括是語言的基本要素、結(jié)構(gòu)化指令以及游戲中競賽模式和評估，對照組遵循傳統(tǒng)的課堂教學(xué)法：構(gòu)建流程圖和對提出的問題進(jìn)行編碼，并回顧理論文檔在這兩周內(nèi)測試組包括大一和大二的學(xué)生使用該應(yīng)用程序的情況；他們在兩個周期中的第一周回顧了第一課（編程語言的基本元素），在第一節(jié)課的第二周，他們復(fù)習(xí)了主題2（結(jié)構(gòu)化說明），在第二節(jié)課中，他們使用競賽模式選項(xiàng)，由一個游戲組成，其中2玩家競爭并衡量他們的知識。測試組和對照組都在測試課程開始前進(jìn)行了相同的編程知識試驗(yàn)（前測）和結(jié)束試驗(yàn)（后測）。對照組按照熟悉的方法上課，他們沒有表現(xiàn)出特別的興趣；他們只是聽老師講課，做作業(yè)。變成很明顯，這一組的學(xué)生一般不愿意學(xué)習(xí)自愿任務(wù)，但僅限于教師要求的任務(wù)。而使用該應(yīng)用程序的測試組似乎因?yàn)樗麄儾恍枰嗟膮⑴c寫任何東西，更加愿意進(jìn)入競賽模式。

2 研究結(jié)果

因?yàn)楸狙芯康哪康氖窃u估應(yīng)用程序的使用是否會提高學(xué)習(xí)效率，結(jié)果分析旨在進(jìn)行描述性分析對提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后推斷兩組之間沒有明顯的改善。結(jié)果中可以觀察到在測試前和測試后階段，對照組維持中心趨勢不變。然而，數(shù)據(jù)分散性很強(qiáng)較大，即使與試驗(yàn)前相比，試驗(yàn)后的數(shù)值有所降低前一階段。在這兩種情況下都有輕微的不對稱預(yù)測試情況下的一些異常值。然而，對于實(shí)驗(yàn)組的核心價值觀顯著提高數(shù)據(jù)集是顯而易見的。具體數(shù)值將在后面討論。數(shù)據(jù)可變性也有所增加，但低于對照組，有輕微不對稱在這兩種情況下。由于對照組的平均值為輕微改善，幾乎是在一般情況下是難以察覺的。標(biāo)準(zhǔn)差，略低，就其不對稱性而言，可以說大多數(shù)評分低于平均水平。相反，實(shí)驗(yàn)組表現(xiàn)出明顯的改善，數(shù)據(jù)略微分散，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的輕微下降推斷；關(guān)于它的不對稱性，可以說有一個低于平均值的平均百分比。我們也更詳細(xì)的研究比較兩個測試中測試前和測試后階段的結(jié)果分組的差別，以推斷是否存在任何顯著差異改善。首先，研究預(yù)測試階段以確定實(shí)驗(yàn)組和對照組之間是否存在差異。由于樣本量相對較大，t-Student對獨(dú)立樣本進(jìn)行試驗(yàn)，得出結(jié)論他們之間存在著顯著差異的顯著性，這表明有了顯著的改善。

然而另一組實(shí)驗(yàn)中，對照組數(shù)值相對于平均值的中心趨勢價值數(shù)據(jù)的離散度較低，有輕微的不對稱案例，數(shù)據(jù)變異性也增加了。這些值也證實(shí)了先前的斷言，因?yàn)樵趯φ战M中顯示出顯著的改善。這個不對稱性的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以說接近平均水平。另一方面，實(shí)驗(yàn)性的該組的平均值略有下降且數(shù)據(jù)略微分散，從標(biāo)準(zhǔn)偏差相對于其不對稱，可以說有一個平均百分比分?jǐn)?shù)超過平均值的情況。由于樣本量大，t-Student測試未被用于獨(dú)立樣本，得出如下結(jié)論：他們之間存在顯著差異，有顯著性。因此，可以假設(shè)在試驗(yàn)前階段，各組在以下方面是同質(zhì)的：研究中的變量。然而，兩組在后測階段存在顯著差異，具有顯著性，表明存在顯著的改進(jìn)。

3 結(jié)論

因?yàn)轭A(yù)計(jì)試驗(yàn)組會有很大的改善，在這項(xiàng)工作獲得了預(yù)期的結(jié)果，所以我們分析了可能的原因。盡管APP涵蓋了基本的課題學(xué)習(xí)包括如何編程，有必要進(jìn)行開發(fā)評估和練習(xí)，以驗(yàn)證是否學(xué)習(xí)他們復(fù)習(xí)的主題。雖然測試組的學(xué)生比其他組的學(xué)生都要多有興趣，他們進(jìn)入網(wǎng)站時查看內(nèi)容并進(jìn)行競賽部分，但很明顯他們復(fù)習(xí)只是為了贏得比賽，而不是死記硬背。相反，對照組被要求記住單詞以及他們在日?；顒又锌吹降脑掝}?；谶@一評估，可以說使用了APP的確可以幫助學(xué)生增加他們在英語方面的知識編程基礎(chǔ)。據(jù)觀察實(shí)驗(yàn)上，使用該應(yīng)用程序確實(shí)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績知識，對于年輕學(xué)生來說尤其如此，因此，使用這種教育方法是有用的。APP可以作為教學(xué)支持工具。