成衛(wèi)青, 王雪梅, 劉尚東

(1南京郵電大學 計算機學院, 江蘇 南京 210003 2 東南大學 計算機網(wǎng)絡和信息集成教育部重點實驗室， 江蘇 南京 210096)

一個在線課堂問答及結(jié)果反饋系統(tǒng)的設計

成衛(wèi)青1,2, 王雪梅1, 劉尚東1

(1南京郵電大學 計算機學院, 江蘇 南京 210003 2 東南大學 計算機網(wǎng)絡和信息集成教育部重點實驗室， 江蘇 南京 210096)

本文設計并實現(xiàn)了一個在線課堂問答及結(jié)果反饋系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，可以吸引更多學生在課堂上積極思考、參與討論及回答問題，提高學生課堂學習的積極性，包括出勤率和參與度；使教師及時了解學生總體學習情況，進而調(diào)整授課節(jié)奏；還可以使學生了解自己的學習現(xiàn)狀，進而做有針對性的改進。

學生參與度；在線互動；課堂學習積極性

0 引言

提高學生課堂學習的積極性一直是高校課堂教學研究的熱點問題。

已有大量研究表明，促進課堂上交互和討論的教學方法非常有益于學習，給學生及時的反饋并鼓勵學生之間、師生之間進行平等的討論非常有益于提高學生的學習興趣和學習效果[1-4]。文獻[2]通過對比試驗、問卷調(diào)查探討了教室通信系統(tǒng)CCS(Classroom Communication System)在課堂教學中對促進討論起到的作用，CCS是一個軟件/硬件系統(tǒng)，課堂教學時，對教師提出的問題，學生使用手持發(fā)送器發(fā)響應，所有響應會被實時地核對并用直方圖公開展示，教師可以基于學生的反饋引導學生展開課內(nèi)討論。文獻[2]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與基于傳統(tǒng)講課的課堂相比，使用CCS學生能夠更好地理解主題、問題背后的概念，在課堂上更積極參與、做更多思考，在課后記得的更多。

本文基于智能手機或筆記本在高校學生中普及率較高這樣的前提，設計了一個在線課堂問答及結(jié)果反饋系統(tǒng)，該系統(tǒng)本質(zhì)上也是一個CCS，只是具體實現(xiàn)方法不同。該系統(tǒng)已在課堂上試用過，實踐表明，該系統(tǒng)的使用能夠有效提高學生的課堂參與度，促進師生互動，提高課程吸引力，促進學生對課程重點概念的理解，提高其學習興趣和主動性。

1 在線課堂問答及結(jié)果反饋系統(tǒng)

1.1 設計動因

縱觀我國中小學甚至幼兒園課堂教學，可以發(fā)現(xiàn)對年齡越小的學生，課堂教學形式越活潑，且學生年齡越小，學生的參與度和積極性也越高。中學階段，課程內(nèi)容的量和難度逐漸增大，并且?guī)熒夹枰鎸ι龑W壓力，客觀上造成可供師生互動和討論的時間較少。而到了大學，一方面，由于年齡的增長和學習經(jīng)驗的積累，學生的自學能力已有較大提高，另一方面，作為教師基本不用考慮升學問題，培養(yǎng)學生理論水平、實踐能力、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力才是職責所在，這為進行素質(zhì)教育提供了極大空間。然而不少普通院校的教學管理制度實際所支持的教學理念卻并不利于其設定的人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。例如，對于教學質(zhì)量的理解有些片面，過于強調(diào)知識點具體細節(jié)的灌輸，輕視對概念和思想的深入理解。按說，每門課程都有教學大綱，教師應該遵照大綱根據(jù)授課對象靈活把握授課節(jié)奏和深度。然而實際上對一門有多人教授的課程往往配發(fā)了相同的課件，且必須講解的知識點規(guī)定得很具體且較多，給教師發(fā)揮的空間較少，導致教師不得不忙著趕進度，師生互動不足，學生不能深入理解重要概念，進而導致學生對課程逐漸缺乏興趣。而如果學生沒了學習興趣，教師的辛苦講解也就沒了價值，因此激發(fā)學生學習興趣永遠是值得關注和研究的。本文旨在研究如何在課堂教學中提高學生對課程的學習興趣。

筆者曾經(jīng)旁聽過美國弗吉尼亞大學(UVA)的一門編程入門課，教學中教師幾乎不用PPT，而是采用基于問題的學習和主動學習方式進行教學，通過提出有趣的現(xiàn)實世界的例子，吸引學生發(fā)現(xiàn)問題并設法加以解決，再在編程實現(xiàn)演示過程中介紹各種概念、語法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等等。在授課過程中，學生可以使用電腦，與教師同步編寫代碼，有疑問，可以隨時舉手，而教師發(fā)現(xiàn)后總會及時耐心細致地回答，即使是很簡單的問題。此外，教師每講完一小段便會停下來主動問學生有沒有問題。若學生沒問題，教師可能會主動提問，而學生發(fā)言積極性很高，像國內(nèi)的小學課堂一樣，教師往往會請多位學生回答，然后分析討論并總結(jié)或給出正確解答。師生互動平等輕松，學生舉手很多，但發(fā)言需要得到教師允許，而教師特別鼓勵學生各抒己見，互動氣氛相當活躍。上課中，有時教師還會提議學生分組討論或和鄰座同學討論，學生們總是立刻開始認真地討論(這點與國內(nèi)明顯不同，后來得知這在美國中小學中也很普遍)。上課時教師及時答疑并提出問題引導學生相互討論發(fā)表觀點，有助于活躍思維，理解課程，而相互學習更利于碰撞出思想的火花?？傊?，輕松的課堂氛圍有利于充分調(diào)動學生的主動性，從而培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力，提高學生素質(zhì)和競爭力。另外，還了解到在UVA，課程考核很注重過程考核，平時設有多次小測驗，期末測試一般僅占總評成績的10%-25%，并且對每個小測驗，教師一般都會在課堂點評，并公布班級的成績分布，這樣可以讓每位同學更好地了解自己的學習情況。

受上述啟發(fā)，并考慮到筆記本和智能手機在大學生中普及率較高，高校一般都有內(nèi)聯(lián)網(wǎng)且連入因特網(wǎng)并提供WLAN(無線局域網(wǎng))接入；我國大學生總體上性格較內(nèi)斂，上課回答問題不積極，以及課堂可用的互動時間較少等實際因素，為提高學生課堂學習的積極性，本文設計并實現(xiàn)了一個在線課堂問答及結(jié)果反饋系統(tǒng)。

1.2 系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)用戶分為教師和學生。系統(tǒng)支持每位教師教授多個大班多門課程。教師需要事先準備好一個大班的學生信息：學號、姓名、專業(yè)和班級，存在一個文本文件中。

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及學生信息查看、增加題目或選擇已有題目、統(tǒng)計學生答題情況。

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

“大班信息一致性維護”獲取一個大班學生的最新信息，供查看。

“增加題目”提供各位教師對系統(tǒng)內(nèi)定的若干課程的各章節(jié)或雜項(在雜項中可添加“點名”題目)添加單項選擇題，包括題干、備選答案(選項)、參考答案以及出題人。各位教師出的題目可以共享。網(wǎng)頁不提供刪題功能，不過題目存放在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，選擇一個題目給學生回答。

“統(tǒng)計學生答題情況”供教師獲取學生對教師最新選擇問題的回答情況，包括問題本身、正確答案、統(tǒng)計時間、大班代號、各個選項的選擇人數(shù)、未參選人數(shù)、以及各個學生的回答(包含未選)及學生答題時所用主機的IP地址。顯示統(tǒng)計結(jié)果，而詳情可以選擇顯示或隱藏，一般可以選擇隱藏，因為每位學生知道自己的選擇，再根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果就知道自己的學習狀況了。

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

提供給學生的功能包括：登錄、個人信息維護、課堂回答問題。

“學生登錄”應選擇教師和大班代號，輸入學號和密碼進行登錄。系統(tǒng)預先給每位學生初始化了一個密碼。

“個人信息維護”允許學生修改密碼，登記QQ號和Email地址。每位學生登錄成功后即可通過“課程回答問題”回答教師最新的提問，可以多次提交答案，以最后一次的為準。

1.3 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)采用Linux+Apache+PHP+XML實現(xiàn)，使用Ubuntu 14.04操作系統(tǒng)，Apache Web服務器，PHP開發(fā)語言，另外，考慮到系統(tǒng)功能較簡單，為簡化實現(xiàn)和方便使用采用xml文件存數(shù)據(jù)，沒有使用MySQL數(shù)據(jù)庫。圖1是登錄成功后的頁面，點擊“選擇或增加題目”后，選擇課程“計算機網(wǎng)絡”和章節(jié)“傳輸”，點擊“查看已有題目”，再選擇第2題點擊“確認選擇”問后如圖2所示。

此時，學生可以登錄系統(tǒng)，應選擇自己的任課教師和大班代號，再輸入自己的學號和密碼進行登錄，登錄成功后即可回答教師最新的提問，可以多次提交答案，以最后一次的為最終選擇，成功登錄并回答問題后系統(tǒng)如圖3所示。點擊 “個人信息維護”后可以修改密碼、QQ號和Email地址，如圖4所示。

所有在場學生回答完畢后，教師點擊登錄成功頁面上的“統(tǒng)計學生答題情況”，就會出現(xiàn)“統(tǒng)計學生投票結(jié)果”頁面，選擇剛才答題的大班代號，點擊“統(tǒng)計答題情況”，得到答題統(tǒng)計結(jié)果，如圖5所示，其中顯示了問題、正確答案、各個選項的選擇人數(shù)、未參選人數(shù)。再點擊“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學生的選擇(“X”表示未選)及學生答題時所用主機的IP地址，注意，本文測試就在Web服務器上進行，所以學生主機的IP地址與服務器的相同。

圖1 教師登錄成功頁面

圖2 教師“選擇或增加題目”頁面

圖3 學生登錄成功并回答問題 圖4 學生個人信息維護

1.4 系統(tǒng)使用

高校一般都提供WLAN接入，以及對內(nèi)部服務器的免費訪問，因此本系統(tǒng)的Web服務器可以設在

圖5 學生答題統(tǒng)計 圖6 學生答題詳情

高校內(nèi)部。不過，目前一個無線接入點一般僅支持不到20個主機的同時接入，因此，使用時學生可以分批接入WLAN訪問系統(tǒng)，也可以把學生分為十幾個組，每組學生內(nèi)部討論給出一個答案。不考慮無線接入的限制，由于系統(tǒng)采用Linux+Apache+ PHP+XML實現(xiàn)，并且對每個學生分別設有信息文件，因此系統(tǒng)本身可以支持上千個并發(fā)請求，能夠支持數(shù)百學生同時登陸系統(tǒng)并回答問題。

2 結(jié)語

本文設計并實現(xiàn)了一個在線課堂問答及結(jié)果反饋系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，可以吸引更多學生在課堂上積極參與討論及回答問題，提高學生課堂學習的積極性，包括出勤率和參與度；使教師及時了解學生在

課堂上總體學習情況，進而調(diào)整授課節(jié)奏；還可以使學生了解自己的學習現(xiàn)狀，進而做有針對的改進。然而系統(tǒng)真正能發(fā)揮作用還離不開教師們課前精心設計問題，上課時樂于引導學生分析思考、參與課堂討論，畢竟在線系統(tǒng)只是吸引學生積極參與課程學習的一個手段。

[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

南京郵電大學教學改革研究項目(JG00414JX22),《計算機通信與網(wǎng)絡》國家級精品資源共享課建設項目

成衛(wèi)青(1972-)，女，博士，副教授，主要從事計算機網(wǎng)絡相關的教學和科研工作，E-mail： chengweiq@njupt.edu.cn

TP399

A

1008-0686(2016)00-0088-04