基于微信公眾平臺的C語言自主學習系統設計*

張良

（北京信息科技大學計算中心，北京100192）

基于微信公眾平臺的C語言自主學習系統設計*

張良

（北京信息科技大學計算中心，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布、交流、互動于一體，非常適合作為C語言教學的一種有益的輔助工具。文章設計一種基于微信公眾平臺+HTML5技術實現的C語言自主學習系統，將移動互聯網技術與傳統課堂相結合，有效利用學生的課余時間，增加學習興趣，提高學習效率。

自主學習；微信公眾平臺；C語言

一、引言

隨著信息技術的飛速發展，各種新信息技術正逐漸應用到教學活動中，如各種在線學習平臺[1]，學生能夠通過平臺進行自學、作業、測驗等工作，方便了學生的學習。在使用過程中也存在一些問題：①平臺設置相同的題目、相同的作業和統一的時間進度，基礎較好的學生不能通過系統取得更大的進步，而對于基礎較差的學生不能提供有針對性的指導；②系統主要是在提供PC端訪問的界面，在移動終端尤其是手機上使用比較困難。2011年騰訊公司推出一個為智能終端提供即時通訊服務的免費應用程序——微信，微信支持跨通信運營商、跨操作系統平臺通過網絡快速發送語音短信、視頻、圖片和文字。基于此平臺各種微信公眾號進行營銷、推廣、電子商務等工作，取得了很大的成功。另一方面，在C語言的教學過程中，限于學時、空間和學生的基礎等各方面原因，很難進行有效的交流互動。

本文將設計一種基于微信公眾平臺+HTML5技術實現的C語言自主學習系統：①可以為用戶在不同移動操作系統（IOS、Android、WP等）提供統一的訪問界面。用戶通過微信ID與系統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。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，為用戶提供簡潔統一的用戶體驗。

二、系統設計

自主學習系統主要分為圖1所示三個模塊：

圖1 系統結構圖

資源管理模塊：主要為用戶自主學習提供學習資源。在本系統中的資源包括用戶資源、學習資料、題庫以及交流資源四類。

學習進程管理模塊：學習進程管理是整個自主學習系統的核心模塊，記錄和分配用戶的整個學習過程，根據每位用戶的具體情況（學習進度、水平等級、活躍程度等）為用戶推薦學習資源，并根據用戶的學習效果（測試分數、學習時間）等對用戶進行評價。同時，學生可以在學習過程中對學習資源進行評價。

效果評價管理：效果評價是對自主學習系統中的資源進行分類、匹配的重要模塊，對于系統中的所有資源，用戶可通過效果評價達到優化組合的效果。

三、學習資源管理

1.用戶資源

自主學習過程是以教師為主導、學生為主體的學習過程。在本系統中用戶資源分為學生用戶和教師用戶。

（1）教師用戶

教師用戶在系統中作為引導者和幫助者，主要工作有組織課程、設置教學進度、布置作業、維護教學資源、維護題庫等。

（2）學生用戶

學生用戶是自主學習的主要服務對象，也是學習過程的主體。學生在學習進程模塊的引導下訪問學習資源，并對學習資源進行評價。

學生用戶應包括以下屬性：①系統ID：系統的唯一標識。②微信ID：作為微信公眾平臺的登錄ID，與系統ID綁定。使用微信ID在微信公眾平臺登錄，即可認為綁定的系統ID登錄。③學習進度及水平等級：學習進度指該學生通過該系統學習并通過知識點進度。水平等級標志學生完成某學習進度的水平程度，分為基本完成、鞏固提高、綜合運用三個等級，為學生推送不同的學習資料、題目、學習任務等。學生在學習過程中也會不斷提高等級值。（注：學習進度和水平等級在系統中以列表方式記錄。）④活躍度：標識該學生在系統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：學生用戶在自主學習系統中的表現得到的綜合評價。

2.學習資料

學習資料是指在學習過程中用的講義、課件、參考資料（網頁、視頻、音頻）等。學習資料是學生自習的重要基礎和依托。學習資料具有以下特點：①數量較多，除了教師上課講解的講義外，還會有大量的網頁、視頻、音頻參考資料，如果讓學生一一去打開學習，會使資料的使用效率降低，所以，本系統通過匹配策略設計根據用戶的學習進度和水平等級有效提供給用戶需要的學習資料。②難度等級不同。各類參考資料根據其難度適用于不同水平等級的學生。

學習資料應有以下屬性：①資料ID：作為資料訪問和下載的唯一標識。②知識點：資料的分類屬性。為不同學習階段的學生推薦資料的依據。③難度等級：為不同學習基礎、學習目的的學生推薦資料的依據。在本系統中，學習資料等級分為基礎級、提高級、綜合級。④評價：學生通過學習，對資料的質量等進行評價反饋。⑤其它信息：資料內容、下載地址、閱讀次數等。

3.題庫資源

為了解學生對知識的掌握程度，需要通過作業和測試進行測評。測評需要建立一個全面科學、合理的測試題庫。題庫要同時滿足以下幾個條件：①覆蓋性：題庫應該覆蓋到各個知識點，使學生掌握基本語法知識、基本結構等。②綜合性：程序設計不是孤立的，是各類知識點的綜合運用。設計題庫時應該在基礎知識點的基礎上設計綜合類型的題目。③層次性：題庫應該適應不同基礎、不同學習目標的學生。設計題庫時各種難度的題目都應該占有相應的比例。④反饋性：題目應該根據學生答題的正確率等情況，動態調整其難度級別，增加推送的準確性。

為滿足以上條件，學習資料表應具備以下屬性：①題目ID：作為題目的唯一標識。②知識點：題目的分類屬性。為不同學習階段的學生測試的依據。③難度等級：題目的難度等級分為基礎級、提高級、綜合級。④正確率：學生通過測試，提交正確答案的比例。⑤其它信息：題目內容、測試次數、參考答案等。

4.交流資源

在學生的自學過程中，遇到疑難的問題需要其他同學或老師幫助時，可以通過交流論壇進行提問，也可以在論壇中回答他人的提問。學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。

論壇主貼結構：①問題ID：作為問題的唯一標識。②標題：問題的簡要概述，主要用于在列表中顯示。③內容：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。

論壇回貼結構：①問題ID：關聯主貼問題的唯一標識。②回復ID：唯一標識回復信息。③內容：回復的內容正文，可以用文字、圖片等展示。④采納度：提問人對該回復的評價反饋。⑤其它信息：回復人、回復時間等。

四、學習進程管理

學習進程管理是整個自主學習系統的核心模塊，用戶通過自主學習系統進行學習，學習進程管理記錄用戶的整個學習過程，通過記錄學生的使用系統的歷史信息，分配用戶的學習進程、記錄學生的活躍度并計算學生的水平等級，并根據每名學生的信息，為學生提供針對性的服務。

1.資源訪問記錄

圖2 資源訪問流程

為保證教學效果和教學進程，本系統中所有用戶為實名注冊，系統為每個用戶分配系統ID，用戶在PC端采用系統ID與密碼登錄使用該系統，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ID與微信ID綁定的方式。用戶通過微信公眾平臺訪問學習資源，操作過程如圖2所示。

其中，首次綁定成功的用戶學習進度及活躍度設為0。

2.自習資料

由于學生個體存在差異性，所以每名學生登錄系統后應根據其具體情況為其推薦學習資料。

圖3 用戶學習資料流程

系統根據三部分參數為用戶生成學習資料列表：①用戶的學習進度；②用戶的水平等級；③資料的評分。

3.自測練習

根據教學進程和學生的學習進程和水平等級，生成針對該學生水平和進程的測試題，推送給學生，根據學生的答題情況及正確率，更新學生的學習進程和水平等級。

圖4 用戶自測練習流程

用戶在請求自測練習時可以選擇新進度測試或者升級測試。

（1）新進度測試：用戶在學習資料后，可以進行當前進度的測試，系統根據用戶的學習進度、用戶的水平等級、測試題難度三部分參數生成測試試卷。用戶答題后系統根據參考答案自動進行評分，如果評分通過，學習進度更新為當前進度。

（2）用戶在當前進度用戶等級升級，用戶答題后系統根據參考答案自動進行評分，如果評分通過，學習進度不變，將進度水平等級升級。

4.交流互動

記錄學生通過論壇系統與其他學生交流的情況，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

系統評價管理，主要包括三個部分：①學習資料的評價；②題庫評價；③學生評價。其中學習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。

系統的評價管理中，最重要的是對學生評價，在學習進程管理中得到以下參數：

（1）學生的學習進度設為p，學生在每個學習進度中的學習等級，設為

（2）學生系統中學習的活躍度，設用戶的總學習時間為cj，則該學生的學習活躍度評價為。

（3）用戶交流活躍度，設該用戶回貼數為n，設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、結束語

本文設計了一種基于微信公眾平臺的用戶自主學習系統，目前應用在《C語言程序設計》課程中，作為課程的輔助教學平臺。在實際的應用過程中，取得了較好的效果。

（1）增加了學生課后學習C語言的時間，由于系統是基于移動終端設計，用戶只需關注公眾號就可以隨時隨地利用空閑時間學習。

（2）為翻轉課堂的學習提供了良好的前提條件，學生可以提前通過平臺進行預習，課堂上可以帶著問題有目的地學習，提高了學習效率。

（3）程序設計需要設計人員協作與交流，本系統提供了很好的師生交流和學生之間交流的平臺。

[1]白京.基于微信與Moodle的移動學習平臺關鍵技術研究[D].云南：云南大學,2015.

[2]郭華峰,梅成才.基于微信公眾平臺的微課移動學習平臺設計[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習資源設計與應用研究[J].中國教育信息化,2014(17)：52-55.

[4]徐梅丹,蘭國帥,張一春等.構建基于微信公眾平臺的混合學習模式[J].中國遠程教育,2015(4)：36-42.

（編輯：魯利瑞）

TP311

A

1673-8454（2016）20-0090-03

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