利用在線平臺(tái)增強(qiáng)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程的互動(dòng)性和學(xué)生參與度的研究

摘要：隨著科技的發(fā)展，在線教育平臺(tái)逐漸成為現(xiàn)代教育領(lǐng)域中不可或缺的工具。這些平臺(tái)不僅為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)資源和更加便捷的學(xué)習(xí)方式，同時(shí)也為教育者提供了更豐富和多樣化的教學(xué)手段。特別是在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，針對(duì)涉及大量實(shí)踐和互動(dòng)的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)方法可能在某些方面顯得不夠有效。而在線平臺(tái)則有可能帶來革命性的變革。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，為學(xué)生提供了認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)和理解基礎(chǔ)概念的平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：在線教育平臺(tái)；計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程；課程互動(dòng)性；學(xué)生參與度

一、引言

計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程作為學(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)入門，其教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生參與度直接影響學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的認(rèn)識(shí)和興趣。傳統(tǒng)的教學(xué)方法，例如教材、講座和實(shí)驗(yàn)，有時(shí)可能對(duì)某些學(xué)生顯得單調(diào)乏味。在線教育平臺(tái)提供了一個(gè)新的可能性，通過數(shù)字化工具為學(xué)生提供更現(xiàn)代化、互動(dòng)和有趣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。利用互動(dòng)工具、實(shí)時(shí)反饋、多媒體內(nèi)容和游戲化學(xué)習(xí)策略，不僅可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和興趣。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，在線平臺(tái)能夠提供更加個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助學(xué)生找到最適合他們的學(xué)習(xí)路徑。

二、研究背景與研究意義

隨著科技的不斷進(jìn)步和互聯(lián)網(wǎng)的普及，現(xiàn)代教育領(lǐng)域經(jīng)歷了巨大的轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)的單向教學(xué)模式正在被互動(dòng)性強(qiáng)、方法多樣的教育方式所取代。在線教育平臺(tái)在這場(chǎng)轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著重要作用，給教育帶來了不可忽視的變革。這種變革不僅影響教育方式，還涉及教育資源分配、學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的轉(zhuǎn)變以及教育公平等方面的問題。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，這種轉(zhuǎn)變尤為顯著。計(jì)算機(jī)科學(xué)不僅涉及理論知識(shí)，更重要的是實(shí)踐和應(yīng)用。因此，與其他學(xué)科相比，計(jì)算機(jī)科學(xué)對(duì)教育方法有著特殊的需求。傳統(tǒng)教育方式在滿足這些需求時(shí)往往顯得吃力，例如編程實(shí)踐、算法模擬、軟件開發(fā)等領(lǐng)域需要更直觀、實(shí)時(shí)和互動(dòng)的教學(xué)方式來引導(dǎo)學(xué)生[1]。另一方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和習(xí)慣也在發(fā)生變化?，F(xiàn)代學(xué)生更熟悉數(shù)字工具，更喜歡在線學(xué)習(xí)，更注重實(shí)時(shí)反饋。他們可能對(duì)傳統(tǒng)單一的教學(xué)方式感到厭倦，更偏好提供互動(dòng)、有趣、豐富資源的學(xué)習(xí)平臺(tái)。因此，為了更好地教育這一代學(xué)生，教育者需要更新和升級(jí)傳統(tǒng)教育方法。在線教育平臺(tái)的出現(xiàn)為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)提供了可能的解決方案。

三、在線教育平臺(tái)概述

在線教育平臺(tái)利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供教育資源、課程、培訓(xùn)和學(xué)習(xí)交互的數(shù)字化平臺(tái)。它打破了傳統(tǒng)的時(shí)間和空間限制，使學(xué)習(xí)者能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。根據(jù)類型劃分，在線教育平臺(tái)可以分為同步和異步兩大類。同步教育平臺(tái)包括直播授課、視頻會(huì)議等功能，要求教師和學(xué)生同時(shí)在線進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)；異步教育平臺(tái)則讓學(xué)生可以在任何時(shí)間訪問教學(xué)資源、觀看錄播視頻、完成作業(yè)，無需實(shí)時(shí)互動(dòng)。在線教育平臺(tái)具有多樣的功能和特點(diǎn)。首先，它們通常提供豐富的學(xué)習(xí)資源，如視頻、音頻、文檔、測(cè)驗(yàn)和模擬器，并按照模塊和課程組織，方便學(xué)生按進(jìn)度學(xué)習(xí)；其次，許多平臺(tái)設(shè)有社交功能，如論壇、聊天室和小組討論，為學(xué)生提供與同學(xué)和教師交流的機(jī)會(huì)；此外，為增加學(xué)習(xí)的互動(dòng)性，許多平臺(tái)還采用游戲化學(xué)習(xí)、徽章和積分系統(tǒng)等元素[2]。與傳統(tǒng)教育相比，在線教育具有明顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

四、計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程的發(fā)展概述

計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的入門課程，包括硬件、軟件、算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)方面的基本概念、原理和技術(shù)。通常，該課程從基礎(chǔ)概念開始，逐步介紹更復(fù)雜的技術(shù)和應(yīng)用，幫助學(xué)生全面系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。然而，在學(xué)生的互動(dòng)性和參與度方面，計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程面臨一些挑戰(zhàn)。由于知識(shí)點(diǎn)繁多，學(xué)生可能覺得難以理解和掌握，尤其是對(duì)于沒有計(jì)算機(jī)背景的學(xué)生來說，課程可能太過抽象和深?yuàn)W。傳統(tǒng)教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的講解，缺乏實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，降低了學(xué)生的互動(dòng)性和參與度。學(xué)生和教師希望計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程不僅提供理論知識(shí)，還能提供實(shí)踐機(jī)會(huì)[3]。學(xué)生希望通過實(shí)際操作加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握，希望與同學(xué)和教師互動(dòng)以解決學(xué)習(xí)中的問題。教師則希望找到更有效的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。為解決這些挑戰(zhàn)，可以采用在線教育平臺(tái)、實(shí)踐項(xiàng)目和互動(dòng)式教學(xué)方法等策略來提升計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生參與度。

五、在線平臺(tái)增強(qiáng)互動(dòng)性的策略

（一）利用互動(dòng)式工具和資源

互動(dòng)式工具和資源在在線教育平臺(tái)上發(fā)揮了重要作用，讓學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng)、有趣和高效。這些工具不僅為學(xué)生提供了與同學(xué)和教師深度互動(dòng)和合作的機(jī)會(huì)，還培養(yǎng)了他們的批判性思維、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在線平臺(tái)為教育界帶來了前所未有的機(jī)會(huì)，尤其是在增強(qiáng)互動(dòng)性方面?；?dòng)式工具和資源作為這一進(jìn)程的核心，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造了一個(gè)充滿活力和參與感的學(xué)習(xí)環(huán)境。

以編程練習(xí)為例，它是互動(dòng)式工具的典型應(yīng)用。在線編程練習(xí)平臺(tái)允許學(xué)生在瀏覽器中直接編寫代碼，實(shí)時(shí)查看代碼運(yùn)行結(jié)果，提供立即的反饋機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生不斷嘗試和修改代碼，從而提高學(xué)習(xí)積極性[4]。

另外，在線測(cè)驗(yàn)工具也是提供實(shí)時(shí)反饋的重要手段。與傳統(tǒng)的紙質(zhì)測(cè)驗(yàn)相比，在線測(cè)驗(yàn)?zāi)軌蚋嬷獙W(xué)生答案的準(zhǔn)確性，幫助學(xué)生及時(shí)糾正錯(cuò)誤，提升學(xué)習(xí)效果。

除此之外，互動(dòng)式工具和資源還促進(jìn)了學(xué)生間和師生間的交流與互動(dòng)，通過在線平臺(tái)提供的論壇、聊天室和即時(shí)消息功能，學(xué)生有機(jī)會(huì)提問、分享資源、進(jìn)行討論，不僅增強(qiáng)了學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還有助于培養(yǎng)合作和交流能力。現(xiàn)代在線教育平臺(tái)還結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，使學(xué)習(xí)更加生動(dòng)和真實(shí)，例如通過VR技術(shù)體驗(yàn)古代遺址、探索宇宙，通過AR技術(shù)在真實(shí)環(huán)境中疊加虛擬信息，豐富學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

（二）網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)時(shí)的教學(xué)反饋和教學(xué)建議

網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)深入到教育的各個(gè)方面，為教學(xué)提供了實(shí)時(shí)反饋和建議，創(chuàng)造了更高效和互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。實(shí)時(shí)教學(xué)反饋是在線教育的核心優(yōu)勢(shì)之一。傳統(tǒng)課堂中，學(xué)生完成作業(yè)或考試后需要等待較長(zhǎng)時(shí)間才能收到評(píng)價(jià)和反饋。而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這種等待時(shí)間大幅縮短。學(xué)生提交作業(yè)后，立即得到系統(tǒng)或教師的評(píng)分和評(píng)論。這種即時(shí)性激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，幫助他們及時(shí)糾正錯(cuò)誤，提高學(xué)習(xí)效果。網(wǎng)絡(luò)不僅提供傳統(tǒng)的分?jǐn)?shù)和文字反饋，還提供數(shù)據(jù)分析、圖形化報(bào)告、音頻評(píng)論等多樣形式的實(shí)時(shí)反饋。舉例來說，學(xué)生完成在線測(cè)驗(yàn)后，系統(tǒng)可以生成詳細(xì)分析報(bào)告，展示他們的優(yōu)勢(shì)和需要改善的領(lǐng)域，幫助學(xué)生了解自身學(xué)習(xí)狀態(tài)，制定更有效的學(xué)習(xí)計(jì)劃。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)還為教師提供了實(shí)時(shí)的教學(xué)建議。先進(jìn)的在線教育平臺(tái)結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，深入分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和成果，為教師提供提高教學(xué)效果的建議。系統(tǒng)可能建議教師向某些學(xué)生提供個(gè)性化指導(dǎo)，或調(diào)整課程內(nèi)容和進(jìn)度以滿足學(xué)生需求[5]。

另外，網(wǎng)絡(luò)還為師生提供了一個(gè)實(shí)時(shí)互動(dòng)的平臺(tái)。教師可在課堂上即時(shí)回答學(xué)生問題，或在論壇和聊天室與學(xué)生深入討論。這種互動(dòng)有助于建立師生信任和溝通，提高學(xué)生學(xué)習(xí)參與度。對(duì)于遠(yuǎn)程或自主學(xué)習(xí)的學(xué)生，網(wǎng)絡(luò)是與教師和同學(xué)聯(lián)系的關(guān)鍵渠道。通過在線問答、視頻會(huì)議和共享屏幕等工具，他們可以獲得與傳統(tǒng)課堂相似甚至更高水平的互動(dòng)和支持。

（三）促進(jìn)學(xué)生間、師生間的在線討論和協(xié)作

在線平臺(tái)為學(xué)生和教師提供了充滿活力的交流與合作空間。這種環(huán)境不僅打破了物理距離的限制，還創(chuàng)造了即時(shí)、互動(dòng)和多元化的學(xué)習(xí)氛圍。在線討論是這種互動(dòng)的顯著體現(xiàn)。在論壇、聊天室或評(píng)論區(qū)，學(xué)生隨時(shí)可以提出問題、分享觀點(diǎn)和資源，展開深入討論。這種討論方式激勵(lì)學(xué)生積極參與，使他們從被動(dòng)接受者變?yōu)榉e極的內(nèi)容創(chuàng)作者和分享者[6]。此外，開放的討論環(huán)境還為學(xué)生提供了傾聽和接受不同觀點(diǎn)的機(jī)會(huì)，有助于培養(yǎng)他們的批判思維和多元文化意識(shí)。對(duì)于教師而言，在線討論是實(shí)時(shí)監(jiān)督和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要途徑。教師可以隨時(shí)參與學(xué)生討論，提供專業(yè)建議、解答疑問或引導(dǎo)新的話題討論。這種即時(shí)互動(dòng)有助于建立師生之間的信任和理解，使教學(xué)更貼近學(xué)生的需求和興趣。在線協(xié)作是另一種重要的互動(dòng)方式。許多在線教育平臺(tái)提供共享文檔、實(shí)時(shí)編輯和團(tuán)隊(duì)任務(wù)分配等工具，使學(xué)生可以便捷地開展小組項(xiàng)目和合作研究。這種協(xié)作方式不僅讓學(xué)生體驗(yàn)到團(tuán)隊(duì)合作的樂趣和挑戰(zhàn)，還有助于培養(yǎng)他們的溝通、協(xié)調(diào)和團(tuán)隊(duì)合作精神。

六、提高在線教育平臺(tái)學(xué)生參與度的方法

（一）個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑與推薦系統(tǒng)

個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑與推薦系統(tǒng)為學(xué)生提供了一個(gè)靈活、多樣化的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這樣的環(huán)境中，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和需求選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式，在其中享受真正的學(xué)習(xí)樂趣。在線教育平臺(tái)通過智能推薦技術(shù)為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)資源和支持，幫助他們更好地發(fā)掘潛能，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑意味著每位學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣、背景和學(xué)習(xí)速度選擇最適合自己的課程和資源，不再受固定的課程進(jìn)度和內(nèi)容的限制。這種學(xué)習(xí)方式使學(xué)生能夠充分發(fā)揮自己的潛能，同時(shí)培養(yǎng)了他們的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。許多在線教育平臺(tái)為支持個(gè)性化學(xué)習(xí)開發(fā)了智能推薦系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、成果和反饋，為他們推薦最適合的課程和資源。舉例來說，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)編程時(shí)遇到困難，推薦系統(tǒng)可以推薦相關(guān)的視頻教程、實(shí)踐項(xiàng)目或論壇討論，幫助他們克服障礙。此外，完成一個(gè)課程后，系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄和評(píng)價(jià)推薦相關(guān)的高級(jí)課程或拓展閱讀，引導(dǎo)他們進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。除了課程和資源的推薦，先進(jìn)的推薦系統(tǒng)還能為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議和策略，例如每天學(xué)習(xí)一定時(shí)間或采用特定學(xué)習(xí)方法來提高效率。這些建議基于對(duì)大量學(xué)生數(shù)據(jù)的分析和比較，旨在幫助學(xué)生找到最適合自己的學(xué)習(xí)方式。通過個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑和智能推薦系統(tǒng)的支持，學(xué)生能更好地發(fā)現(xiàn)潛能，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，并在學(xué)習(xí)過程中獲得更多樂趣和成就感。

（二）游戲化學(xué)習(xí)與激勵(lì)機(jī)制增強(qiáng)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程的互動(dòng)性

計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程中的基礎(chǔ)概念和技能可以通過游戲化的方式進(jìn)行教學(xué)。舉例來說，學(xué)生可以通過參與一個(gè)模擬編程的游戲來學(xué)習(xí)編程的基本邏輯和語法。在這款游戲中，學(xué)生需要完成一系列編程挑戰(zhàn)，比如搭建虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序。這種學(xué)習(xí)方式不僅讓學(xué)生在真實(shí)操作中掌握知識(shí)，還提供了一個(gè)輕松有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境。游戲化學(xué)習(xí)也為學(xué)生提供了同學(xué)互動(dòng)和合作的機(jī)會(huì)。在一些多人在線游戲中，學(xué)生需組成團(tuán)隊(duì)，共同完成編程或設(shè)計(jì)任務(wù)。這種合作方式不僅增進(jìn)了學(xué)生間的溝通和團(tuán)隊(duì)精神，還讓他們有機(jī)會(huì)與具有不同背景和技能的同學(xué)合作。同時(shí)，先進(jìn)的激勵(lì)機(jī)制還為學(xué)生提供了一個(gè)與真實(shí)世界互動(dòng)的機(jī)會(huì)。舉例來說，學(xué)生在完成一個(gè)編程項(xiàng)目后，可以將其上傳到在線平臺(tái)，與其他學(xué)生和專家分享和交流。這種交流模式不僅為學(xué)生提供了一個(gè)獲取反饋和指導(dǎo)的渠道，還使他們能夠看到自己的作品在真實(shí)世界中的應(yīng)用和價(jià)值。

七、結(jié)束語

在數(shù)字化時(shí)代，傳統(tǒng)的教育模式正面臨前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。新興的在線教育平臺(tái)為學(xué)生提供更加靈活和多樣化的學(xué)習(xí)環(huán)境，打破了時(shí)間和空間的限制，使學(xué)習(xí)變成隨時(shí)隨地可進(jìn)行的活動(dòng)。特別是在計(jì)算機(jī)導(dǎo)論這一基礎(chǔ)課程中，通過有效整合在線平臺(tái)的資源和技術(shù)，教育者有望為學(xué)生創(chuàng)造更互動(dòng)和個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

作者單位：桑彬彬 重慶師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院

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