基于Web2.0的跨平臺電子錯題本功能的設計與實現

鄭思楠 黃巧 苗凱堯 王敏 蒙立昊

摘 要 隨著互聯網技術的廣泛應用，智能終端的學習類APP成為學生獲取學習資源的重要途徑和工具之一。在線學習可充分利用網絡教學資源，學習者在學習過程中可以不受時間和空間的限制。本作品利用WEB2.0技術，在Windows10×64的系統環境下利用EPP4、HBuilder編輯工具、MySQL數據庫、Apache服務器，采用PHP語言設計開發了一款跨平臺的電子錯題本，充分利用視覺型學習者和聽覺型學習者的感知學習風格，在題庫中設置文字、語音、視頻、圖片等形式的題目，利用AJAX技術異步呈現答案，增強對知識點的記憶。使用協同過濾技術向具有相似學習偏好的學習者推薦題目，輔助學習者個性化學習并擴充題源。

【關鍵詞】跨平臺 感知學習風格 協同過濾技術 AJAX技術 錯題管理

1 概述

1.1 錯題管理重要意義

在知識大爆炸的背景下，知識管理通過對知識資源的整合、共享、再創造，有效提高了知識生產者、傳播者和吸收者之間的互動效率。學校知識管理以教師為主導，學生為主體，研究學生的知識管理尤為重要。

錯題管理屬于學生知識管理的一個方面，北京師范大學劉儒德教授在2004年最先提出“錯題管理”的概念，從錯題管理、改正、搜集、態度與價值這五個維度定義了“錯題管理”的概念。錯題管理是學習者自主安排學習活動，補救學習漏洞的有效措施，不同學生的認知基礎、認知能力和認知風格均有不同。把錯題作為一種資源進行有效管理、整合、交流、共享，可以幫助學習者認識到錯題的價值，歸類總結，彌補知識缺陷，完善知識體系，提高解決問題能力，以期掌握知識。

1.2 跨平臺電子錯題本應用前景

知識缺陷是出現錯誤的主要原因，學習者要多加鞏固，才能掌握知識，彌補缺陷。電子錯題本可以推薦試題，采用內容過濾的方法為學習者篩選出合適的試題資源，消除學習者知識缺陷，最大程度做到“錯題不錯”。利用后臺數據進行分析，構建個性化學習環境，分析學習數據，探尋學習過程以及學習規律，幫助學習者更好的吸收知識、糾正錯題。

2 關鍵技術

2.1 PHP語言

PHP（Hypertext Preprocessor，超文本處理器）是一種通用開源的跨平臺腳本語言。PHP具有語法結構簡單、功能強大使用廣泛、執行效率高的特點，其主要功能是用來開發動態交互式的Web應用程序。本文設計的電子錯題本使用的是PHP5版本。

2.2 協同過濾技術

協同過濾技術是推薦系統（Recommender System）最為核心的技術之一?；诰垲惙治龅膮f同過濾技術利用聚類分析技術將用戶按相似性原則劃分到不同的集合中，然后對同一集合中的用戶評價信息對目標進行協同推薦。為了確定向學習者提供哪些題目，需要識別學習者所在的分類集合，老用戶根據存儲題目時選擇的標簽推薦新題目，新用戶可以自己選擇常用的標簽，根據學習者的選擇確定學習者所在分類集合。利用相似度計算公式計算每個集合中學習者的學習偏好相似度，預測學習者對題目的興趣值，選取興趣值最高的題目推薦給學習者。

2.3 AJAX+JSON技術

Ajax（Asynchronous JavaScript and XML，異步JavaScript和XML），是一種在無需重新加載整個網頁的情況下，更新部分網頁的技術。Ajax的工作原理相當于在用戶和服務器之間添加虛擬中間層，只有確定需要從服務器讀取新數據時才由Ajax引擎向服務器提交請求，再返回需要更新的數據。JSON（JavaScript Object Notation， JS 對象標記）技術是一種輕量級的數據交換格式，數據格式簡單，數據解析難度較小。瀏覽器向服務器請求數據，服務器收到數據后解析并生成瀏覽器所需的JSON數據，發回給瀏覽器，瀏覽器獲取JSON數據后渲染HTML頁面并顯示。

3 學習理論

3.1 信息加工理論

20世紀著名的教育心理學家加涅提出，學習是個體的一整套內部加工過程。在學習過程中，學習者的感覺器官接收到來自環境中的信息，產生感覺滯留，形成感覺記憶，感覺記憶保持時間較短，容易喪失。學習者對部分信息引起注意，進行選擇記憶，可使感覺記憶轉化為短時記憶。對短時記憶進行重復刺激，可加深理解，使其轉化為長時記憶。學習的目的就是使學習者將刺激信息存于長時記憶中，并能在需要的時候將它提取出來用于新知識的學習或解決新問題。在信息加工的回憶階段，即信息檢索階段，為使所學的知識能學以致用，線索必不可少，因而加涅主張教學可以采取提供線索以引起記憶恢復的形式，或采取控制記憶恢復過程的形式，保證學生可以找到適當的恢復策略加以運用。

3.2 艾賓浩斯遺忘曲線

19世紀末，德國心理學家艾賓浩斯對人類大腦對新事物遺忘現象做了系統的研究，提出遺忘是有規律的，隨著時間的推移先快后慢，設初次記憶經過了X小時，那么記憶率Y近似地滿足Y=1-0.56X0.06。

3.3 感知學習風格

學習風格主要有視覺型學習風格、聽覺型學習風格、觸覺型學習風格和動覺型學習風格等。根據SMCR教育傳播理論，打開學習者的多個信息通道，有利于學習者接受知識、增強記憶。

4 功能

4.1 多種形式自主記錄

學習者記錄錯題時自主上傳錯題和答案，支持語音、文字、圖片等多種形式上傳，分別傳入個人錯題數據庫和答案數據庫，建立錯題與答案之間的映射關系，保存后方便自測復習，提高學習效果。

4.2 異步展示

在復習鞏固錯題時，使用AJAX技術異步呈現題目和答案，學習者先獨立接觸題目，后思考作答，答題結束后點擊顯示題目解答，題目和答案分離，避免答案干擾做題思路，真正達到測驗訓練的目的。

4.3 自定義標簽分類

為了解決錯題種類繁多、內容分散的問題，電子錯題本采用自定義標簽分類的方法，支持自主新建學科、歸納整理，有效提高學習效率；復習回顧時可抓住要點，加深理解，把握命題思路，掌握解題技巧，提高解題能力。

4.4 優秀資源推薦共享

國內學者周婉在2009年研究指出，學生之間的錯題集可以相互交流，通過交流從別人的錯誤中吸取教訓，拓寬視野，得到啟示，以提醒自己不犯同樣的錯誤。電子錯題本通過JiaThis JavaScript分享接口，實現QQ、微信等平臺的分享功能。

5 UI界面設計

根據問卷調研結果分析，綜合考慮學習者的使用習慣，設計了五個頁面模塊，分別是“主頁”、“錯題”、“添加”、“交流”、“我的”。

“主頁”模塊通過協同過濾技術，根據學習者的偏好相似度分析，推薦可能感興趣的、易錯易混的題目題型以及相關知識講解的公開課學習視頻。

“錯題”模塊通過列表展示學習者自定義的分類標簽，分別包含不同類別習題的個人數據庫，根據標簽的定義時間排序展示，便于復習時分類回顧。

“添加”模塊是上傳錯題的主要渠道，支持語音、文字、圖片等形式的題目答案上傳，便于不同感知學習風格的學習者自主選擇。

“交流”模塊實現優秀資源共享的功能，經驗分享，共同進步。

“我的”模塊統計錯題記錄的數量，形成折線圖進行學情統計。另設個人賬戶管理，個人資料填寫和注冊登錄等基本功能。

跨平臺的電子錯題本以錯題整理的功能實現為基礎，以知識學習的環境因素為前提，以學習者的使用體驗為中心，力求實現多元化的用戶需要，保證界面設計的交互性和用戶友好性。

6 結語

信息化時代，方便快捷的數字學習逐漸成為一種趨勢，“活到老學到老”、不斷探索、自我更新、學以致用的終身學習理念被廣泛接受。在新一輪的基礎教育改革中，自主學習占據了重要位置，錯題管理的價值已得到普遍認可。

錯題管理的發展還處于起步階段，國內外研究大都集中在理論研究和定性描述，或是一線初高中教師的教學經驗，關于錯題管理的實踐應用研究還很少。因此，如何有效的進行錯題管理的實踐應用，也成為包括校園師生在內的眾多學習者的關注熱點。

本項目從錯題管理角度出發，利用Web2.0技術設計開發了一款跨平臺的電子錯題本，滿足不同感知學習風格的學習者的個性化需求；充分利用網絡學習平臺，幫助學習者構建自己的錯題數據庫；使用協同過濾技術，通過收集用戶數據進行分析，推薦題型、知識點相近的習題訓練，以練促學；支持優秀習題資源共享，促進學習效率和學習效果的提高，對培養良好的錯題管理習慣有一定的輔助引導作用。

參考文獻

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作者單位

東北師范大學信息科學與技術學院 吉林省長春市 130117