張良

（北京信息科技大學(xué)計算中心，北京100192）

基于微信公眾平臺的C語言自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計*

張良

（北京信息科技大學(xué)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(xué)的一種有益的輔助工具。文章設(shè)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(xué)習(xí)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(xué)生的課余時間，增加學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

自主學(xué)習(xí)；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(yīng)用到教學(xué)活動中，如各種在線學(xué)習(xí)平臺[1]，學(xué)生能夠通過平臺進(jìn)行自學(xué)、作業(yè)、測驗等工作，方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)。在使用過程中也存在一些問題：①平臺設(shè)置相同的題目、相同的作業(yè)和統(tǒng)一的時間進(jìn)度，基礎(chǔ)較好的學(xué)生不能通過系統(tǒng)取得更大的進(jìn)步，而對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生不能提供有針對性的指導(dǎo)；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(jī)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(wù)的免費(fèi)應(yīng)用程序——微信，微信支持跨通信運(yùn)營商、跨操作系統(tǒng)平臺通過網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行營銷、推廣、電子商務(wù)等工作，取得了很大的成功。另一方面，在C語言的教學(xué)過程中，限于學(xué)時、空間和學(xué)生的基礎(chǔ)等各方面原因，很難進(jìn)行有效的交流互動。

本文將設(shè)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(xué)習(xí)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(shè)計

自主學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)提供學(xué)習(xí)資源。在本系統(tǒng)中的資源包括用戶資源、學(xué)習(xí)資料、題庫以及交流資源四類。

學(xué)習(xí)進(jìn)程管理模塊：學(xué)習(xí)進(jìn)程管理是整個自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)的核心模塊，記錄和分配用戶的整個學(xué)習(xí)過程，根據(jù)每位用戶的具體情況（學(xué)習(xí)進(jìn)度、水平等級、活躍程度等）為用戶推薦學(xué)習(xí)資源，并根據(jù)用戶的學(xué)習(xí)效果（測試分?jǐn)?shù)、學(xué)習(xí)時間）等對用戶進(jìn)行評價。同時，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)習(xí)資源進(jìn)行評價。

效果評價管理：效果評價是對自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的資源進(jìn)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(dá)到優(yōu)化組合的效果。

三、學(xué)習(xí)資源管理

1.用戶資源

自主學(xué)習(xí)過程是以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)過程。在本系統(tǒng)中用戶資源分為學(xué)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(dǎo)者和幫助者，主要工作有組織課程、設(shè)置教學(xué)進(jìn)度、布置作業(yè)、維護(hù)教學(xué)資源、維護(hù)題庫等。

（2）學(xué)生用戶

學(xué)生用戶是自主學(xué)習(xí)的主要服務(wù)對象，也是學(xué)習(xí)過程的主體。學(xué)生在學(xué)習(xí)進(jìn)程模塊的引導(dǎo)下訪問學(xué)習(xí)資源，并對學(xué)習(xí)資源進(jìn)行評價。

學(xué)生用戶應(yīng)包括以下屬性：①系統(tǒng)ID：系統(tǒng)的唯一標(biāo)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(rèn)為綁定的系統(tǒng)ID登錄。③學(xué)習(xí)進(jìn)度及水平等級：學(xué)習(xí)進(jìn)度指該學(xué)生通過該系統(tǒng)學(xué)習(xí)并通過知識點(diǎn)進(jìn)度。水平等級標(biāo)志學(xué)生完成某學(xué)習(xí)進(jìn)度的水平程度，分為基本完成、鞏固提高、綜合運(yùn)用三個等級，為學(xué)生推送不同的學(xué)習(xí)資料、題目、學(xué)習(xí)任務(wù)等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也會不斷提高等級值。（注：學(xué)習(xí)進(jìn)度和水平等級在系統(tǒng)中以列表方式記錄。）④活躍度：標(biāo)識該學(xué)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(xué)生用戶在自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的表現(xiàn)得到的綜合評價。

2.學(xué)習(xí)資料

學(xué)習(xí)資料是指在學(xué)習(xí)過程中用的講義、課件、參考資料（網(wǎng)頁、視頻、音頻）等。學(xué)習(xí)資料是學(xué)生自習(xí)的重要基礎(chǔ)和依托。學(xué)習(xí)資料具有以下特點(diǎn)：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(xué)生一一去打開學(xué)習(xí)，會使資料的使用效率降低，所以，本系統(tǒng)通過匹配策略設(shè)計根據(jù)用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)度和水平等級有效提供給用戶需要的學(xué)習(xí)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(xué)生。

學(xué)習(xí)資料應(yīng)有以下屬性：①資料ID：作為資料訪問和下載的唯一標(biāo)識。②知識點(diǎn)：資料的分類屬性。為不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)生推薦資料的依據(jù)。③難度等級：為不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)目的的學(xué)生推薦資料的依據(jù)。在本系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)資料等級分為基礎(chǔ)級、提高級、綜合級。④評價：學(xué)生通過學(xué)習(xí)，對資料的質(zhì)量等進(jìn)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(xué)生對知識的掌握程度，需要通過作業(yè)和測試進(jìn)行測評。測評需要建立一個全面科學(xué)、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(yīng)該覆蓋到各個知識點(diǎn)，使學(xué)生掌握基本語法知識、基本結(jié)構(gòu)等。②綜合性：程序設(shè)計不是孤立的，是各類知識點(diǎn)的綜合運(yùn)用。設(shè)計題庫時應(yīng)該在基礎(chǔ)知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上設(shè)計綜合類型的題目。③層次性：題庫應(yīng)該適應(yīng)不同基礎(chǔ)、不同學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)生。設(shè)計題庫時各種難度的題目都應(yīng)該占有相應(yīng)的比例。④反饋性：題目應(yīng)該根據(jù)學(xué)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(zhǔn)確性。

為滿足以上條件，學(xué)習(xí)資料表應(yīng)具備以下屬性：①題目ID：作為題目的唯一標(biāo)識。②知識點(diǎn)：題目的分類屬性。為不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)生測試的依據(jù)。③難度等級：題目的難度等級分為基礎(chǔ)級、提高級、綜合級。④正確率：學(xué)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(xué)生的自學(xué)過程中，遇到疑難的問題需要其他同學(xué)或老師幫助時，可以通過交流論壇進(jìn)行提問，也可以在論壇中回答他人的提問。學(xué)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(biāo)識。②標(biāo)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(guān)聯(lián)主貼問題的唯一標(biāo)識。②回復(fù)ID：唯一標(biāo)識回復(fù)信息。③內(nèi)容：回復(fù)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(fù)的評價反饋。⑤其它信息：回復(fù)人、回復(fù)時間等。

四、學(xué)習(xí)進(jìn)程管理

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

1.資源訪問記錄

圖2 資源訪問流程

為保證教學(xué)效果和教學(xué)進(jìn)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(xué)習(xí)資源，操作過程如圖2所示。

其中，首次綁定成功的用戶學(xué)習(xí)進(jìn)度及活躍度設(shè)為0。

2.自習(xí)資料

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

圖3 用戶學(xué)習(xí)資料流程

系統(tǒng)根據(jù)三部分參數(shù)為用戶生成學(xué)習(xí)資料列表：①用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)度；②用戶的水平等級；③資料的評分。

3.自測練習(xí)

根據(jù)教學(xué)進(jìn)程和學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程和水平等級，生成針對該學(xué)生水平和進(jìn)程的測試題，推送給學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的答題情況及正確率，更新學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程和水平等級。

圖4 用戶自測練習(xí)流程

用戶在請求自測練習(xí)時可以選擇新進(jìn)度測試或者升級測試。

（1）新進(jìn)度測試：用戶在學(xué)習(xí)資料后，可以進(jìn)行當(dāng)前進(jìn)度的測試，系統(tǒng)根據(jù)用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)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(jìn)行評分，如果評分通過，學(xué)習(xí)進(jìn)度更新為當(dāng)前進(jìn)度。

（2）用戶在當(dāng)前進(jìn)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(jìn)行評分，如果評分通過，學(xué)習(xí)進(jìn)度不變，將進(jìn)度水平等級升級。

4.交流互動

記錄學(xué)生通過論壇系統(tǒng)與其他學(xué)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(xué)習(xí)資料的評價；②題庫評價；③學(xué)生評價。其中學(xué)習(xí)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(xué)生評價，在學(xué)習(xí)進(jìn)程管理中得到以下參數(shù)：

（1）學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度設(shè)為p，學(xué)生在每個學(xué)習(xí)進(jìn)度中的學(xué)習(xí)等級，設(shè)為

（2）學(xué)生系統(tǒng)中學(xué)習(xí)的活躍度，設(shè)用戶的總學(xué)習(xí)時間為cj，則該學(xué)生的學(xué)習(xí)活躍度評價為。

（3）用戶交流活躍度，設(shè)該用戶回貼數(shù)為n，設(shè)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(shè)計了一種基于微信公眾平臺的用戶自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)，目前應(yīng)用在《C語言程序設(shè)計》課程中，作為課程的輔助教學(xué)平臺。在實際的應(yīng)用過程中，取得了較好的效果。

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

（2）為翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)提供了良好的前提條件，學(xué)生可以提前通過平臺進(jìn)行預(yù)習(xí)，課堂上可以帶著問題有目的地學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率。

（3）程序設(shè)計需要設(shè)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(xué)生之間交流的平臺。

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

[2]郭華峰,梅成才.基于微信公眾平臺的微課移動學(xué)習(xí)平臺設(shè)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(xué)習(xí)資源設(shè)計與應(yīng)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(xué)習(xí)模式[J].中國遠(yuǎn)程教育,2015(4)：36-42.

（編輯：魯利瑞）

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A

1673-8454（2016）20-0090-03

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