大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)分級(jí)學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)探討*

楊長(zhǎng)銘

(長(zhǎng)江大學(xué)物理學(xué)院 湖北 荊州 434023)

王宏偉

(長(zhǎng)江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 湖北 荊州 434023)

隨著高等教育質(zhì)量工程的推進(jìn)，先進(jìn)的教學(xué)理念不斷形成，各種教學(xué)方法的改革應(yīng)運(yùn)而生.目前重點(diǎn)高校將信息技術(shù)引入教學(xué)，使大學(xué)物理的教學(xué)發(fā)生了革命性的變化，傳統(tǒng)的教學(xué)模式也發(fā)生了根本性的改變.國(guó)內(nèi)不少高校的大學(xué)物理采用分層次分級(jí)教學(xué)模式，結(jié)合完全學(xué)分制改革，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生選進(jìn)程、選課程模塊、選教師，搭建了大學(xué)物理課程教學(xué)平臺(tái)；建設(shè)了大學(xué)物理課程教學(xué)網(wǎng)站；開(kāi)設(shè)了網(wǎng)絡(luò)課程，開(kāi)發(fā)了豐富的物理學(xué)教學(xué)資源庫(kù).有的學(xué)校開(kāi)發(fā)了大學(xué)物理作業(yè)批改系統(tǒng)，盡管系統(tǒng)沒(méi)有分級(jí)，通過(guò)應(yīng)用，取得了很好的效果.

大學(xué)物理素質(zhì)教育教學(xué)方法改革創(chuàng)新及信息技術(shù)運(yùn)用于物理教學(xué)，將會(huì)是今后的發(fā)展趨勢(shì).為了搞好這方面的建設(shè)，我們開(kāi)發(fā)了大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)分級(jí)訓(xùn)練互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，現(xiàn)將其平臺(tái)設(shè)計(jì)介紹如下.

1 網(wǎng)絡(luò)分級(jí)訓(xùn)練互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)絡(luò)分級(jí)訓(xùn)練互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)思想為該平臺(tái)運(yùn)行方式類(lèi)似網(wǎng)絡(luò)上流行的“開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)”，每個(gè)學(xué)習(xí)者在該平臺(tái)注冊(cè)后，獲得初始的知識(shí)財(cái)富，并擁有自己的一片“物理知識(shí)莊園”，通過(guò)答題、學(xué)習(xí)交流和討論等多種形式，獲取“知識(shí)財(cái)富”，然后發(fā)展、壯大及修飾自己的“知識(shí)家園”而得到升級(jí)，最終發(fā)展升級(jí)到“外太空”開(kāi)拓自己的“知識(shí)領(lǐng)地”.軟件提供：

1.1 基礎(chǔ)知識(shí)類(lèi)題

基礎(chǔ)知識(shí)類(lèi)題為填空題和選擇題.學(xué)生可一次性獲取多題，以一定題數(shù)為一“包”，如5題為一包“知識(shí)種子”, 知識(shí)莊園莊主決定其中有幾題可供外人“獲取”——至少1題；內(nèi)容先不展示，打開(kāi)知識(shí)種子包，顯示題目，規(guī)定時(shí)間內(nèi)給出正確答案，獲得相應(yīng)分值.知識(shí)種子設(shè)有效期限，到期不答題，知識(shí)種子“壞死”.每次只打開(kāi)其中一題，解答完成一題后才能打開(kāi)另外的一題(設(shè)置打開(kāi)標(biāo)志).

題目難易程度不同，產(chǎn)值(收獲后的得分)不同(系統(tǒng)從題庫(kù)中隨機(jī)抽取選擇題ID).

1.2 交流討論類(lèi)題

交流討論類(lèi)題為計(jì)算題、半開(kāi)放或開(kāi)放類(lèi)探討題.擴(kuò)展知識(shí)為“施肥”，點(diǎn)擊某一“知識(shí)作物”，該“知識(shí)作物”的所有交流過(guò)程顯示在旁邊的窗口中.糾正錯(cuò)誤回答為“除蟲(chóng)”.補(bǔ)充參考資料為“澆水”.解答問(wèn)題為“收獲”，系統(tǒng)給所有參與者加分.交流討論類(lèi)題內(nèi)容可見(jiàn)，學(xué)生根據(jù)興趣選擇“獲取”，后期做成由學(xué)生獲取“討論課題權(quán)”.

1.3 知識(shí)種子分類(lèi)

題目的知識(shí)點(diǎn)不同，“知識(shí)種子” 的種類(lèi)不同，種子的命名不拘泥于學(xué)科的概念.根據(jù)題目難易程度不同，“知識(shí)種子”的級(jí)別分為初級(jí)XX種、中級(jí)XX種、高級(jí)XX種、黃金XX種、白金XX種、至尊XX種等.

1.4 知識(shí)裝飾品

系統(tǒng)提供除常規(guī)的“知識(shí)莊園裝飾品”外，還提供有物理特色的“知識(shí)裝飾”，如愛(ài)因斯坦蟲(chóng)洞等有特色創(chuàng)意的物件(美工設(shè)計(jì))，獲取知識(shí)領(lǐng)域權(quán)(如建立空間站等)，物理特色顯著.

1.5 排名榜

系統(tǒng)提供物理知識(shí)“福布斯”富人榜和最落魄物理知識(shí)乞丐排名，活躍程度作為一個(gè)評(píng)估指標(biāo)列入排名，在系統(tǒng)進(jìn)入界面中顯示.

所有答題中，公式按Matlab編程規(guī)范來(lái)定義，解決求和、根號(hào)等無(wú)法顯示問(wèn)題(在答題界面中提供對(duì)照選擇表).

初期階段，除選擇題和填空題為自動(dòng)評(píng)分外，計(jì)算題和討論題采用教師評(píng)分，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評(píng)分.

2 學(xué)習(xí)平臺(tái)開(kāi)發(fā)環(huán)境及編程環(huán)境選擇

系統(tǒng)選用Apache+MySQL+PHP+FlashMediaInteractiveServer作為服務(wù)器端.

系統(tǒng)以FlashCS5，F(xiàn)lashBuilder4.5為開(kāi)發(fā)工具.系統(tǒng)完全基于B/S模式.

3 大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)分級(jí)訓(xùn)練互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)構(gòu)建BlueCulture數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)包含10個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù)，分別為：

user: 用戶表；Group：分組表；

question: 題庫(kù)；questiontype: 題型表；

crop: 種植活動(dòng)表；gain: 收獲表；

scene:場(chǎng)景；sceneelement: 場(chǎng)景元素表；

seed: 種子表；task: 任務(wù)表.

子數(shù)據(jù)庫(kù)之間關(guān)系如圖1所示.其他功能模塊及程序設(shè)計(jì)略.

圖1 子數(shù)據(jù)庫(kù)之間的關(guān)系圖

大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)分級(jí)訓(xùn)練互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，用游戲中廣泛使用的“獎(jiǎng)勵(lì)”方式，使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過(guò)程中獲得“成就感”，讓學(xué)生在玩中“學(xué)”.學(xué)習(xí)者發(fā)起新的學(xué)習(xí)討論話題及參與他人的有益討論同樣能獲得“收益”，鼓勵(lì)其與其他學(xué)習(xí)者之間的交流和協(xié)作，充分發(fā)揮CSCL(計(jì)算機(jī)支持下的協(xié)作學(xué)習(xí))的優(yōu)勢(shì).該平臺(tái)不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，把大學(xué)物理課后作業(yè)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)化，而且尊重學(xué)生間的差異，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)、互動(dòng)、合作學(xué)習(xí)，還能充分發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性與主觀能動(dòng)性，通過(guò)分級(jí)訓(xùn)練培養(yǎng)精英人才.

大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)分級(jí)訓(xùn)練互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，不僅能應(yīng)用于大學(xué)物理課后作業(yè)訓(xùn)練，其簡(jiǎn)化版本還能應(yīng)用于大學(xué)物理考查、考試，為大學(xué)物理無(wú)紙化教學(xué)奠定基礎(chǔ).