基于專用APP的高校學生編程學習研究

魏 蔚 鄧淼磊 蔡成欣 劉宏月

（河南工業大學信息科學與工程學院 河南·鄭州 450001）

0 引言

電子游戲在視聽消費中占很大比例，受到廣泛歡迎。游戲越來越受到教育研究者和實踐者的關注；然而，大多數理論和教育學關注普通教育或母語人士的語言和識字發展，而關于游戲或游戲文化與第二語言發展的研究很少。語言教師和機構必須更多地了解游戲，才能有效地利用媒體。已有的行動研究項目旨在引導學生通過積極創造游戲和游戲相關媒體，更好地了解游戲的形式特征和技術，并提高他們的英語口語和書面表達能力。一般來說，學生通過設計項目學習和實踐各種語言和技術技能。這些項目激發了學生的積極性，向學生提出了挑戰，并提供了許多用外語進行真實討論的機會。基于這些項目的教師和學生經驗，對其他有興趣與學生進行創造性游戲項目的語言教師提出了各種建議。

另一方面用于教學的游戲通過讓用戶參與到上下文中，鼓勵通過授予徽章或獎章鼓勵獲取學習獎品。這可以在許多領域使用，例如通過促進健康習慣來控制兒童肥胖。從教育的角度來看，它有助于激勵學生執行乏味而復雜的任務，把課堂變成游戲可以激發學生的參與。學生遇到困難時往往會躲避訓練中的障礙，會產生焦慮并導致挫敗。解決這個問題的一個方法是使用課程游戲。因為教育重點是教授如何思考，發展思維、技能、能力等，而且不僅僅是記憶。本文介紹通過游戲化學習編程技能，從定量分析中得出了有用的結論。高校教育趨勢是實施主動學習并以學生為教育重點，這里我們介紹一個用于學習編程技能的智能手機應用程序，通過虛擬教師呈現結構化內容，包括語言編程課程簡介并進行個人測試。在測試期間進行了評估多名學生，結果表明使用該程序有最積極的影響，學生們表示喜歡和其他同學一起上課，并增加了課程參與度。

1 現狀和研究方法

課程游戲是一場智力競賽，根據特定的規則使用計算機教育或培訓公司、教育、衛生、公共政策和戰略傳播目標。因為游戲是人類享受和享受的普遍模式最愉快的獲取知識的方式，甚至是通過它來獲得實現自己目標的習慣可能性。而游戲實際上是一種教育，只是沒有特定的目標，因為它的吸引力恰恰存在于這種對立之中，游戲離現實越遠，它的教育價值越大。兒童、青少年或年輕人，其游戲興趣或參與方式多種多樣，因為他們參與學習的游戲，學習的環境，很大程度上取決于教學游戲部署形式。基于智能游戲的學習環境巧妙整合商業游戲智能教學中的技術和人工智能框架系統，結合智能敘事技術創造個性化學習體驗，既有效又有效引人入勝。因為他們能夠動態調整以敘事為中心的問題解決方案，可定制向學生提供建議，并提供實時評估。編程課程中存在著高度的面向對象編程和應用程序設計中的專門術語軟件工程，游戲有利于學生和熟悉這些概念的人進行復習，可以實現更大的用戶交互，而目標是為了使學習變得有趣，每個用戶都可以理解數據結構和面向對象概念編程，并從可用性的角度在游戲中得到實踐。現有教育資源的快速增長也引發了教師占用這些資源的問題，但沒有明確的概念使研究人員能夠理解所涉及的過程。用于教與學枚舉的數字游戲，以便使用該游戲構建和實施教學序列。這樣的基于游戲的分析能夠使教師對資源的轉換有更高的認識，旨在使其適應自己的需要和課堂環境（工具化）、他對樂器編排的選擇，以及他的專業知識和實踐的演變（工具化）。

具體實驗時，來自兩個課程的學生被分為兩組，具有相同的教師、材料和資源。測試組使用教學游戲程序，包括是語言的基本要素、結構化指令以及游戲中競賽模式和評估，對照組遵循傳統的課堂教學法：構建流程圖和對提出的問題進行編碼，并回顧理論文檔在這兩周內測試組包括大一和大二的學生使用該應用程序的情況；他們在兩個周期中的第一周回顧了第一課（編程語言的基本元素），在第一節課的第二周，他們復習了主題2（結構化說明），在第二節課中，他們使用競賽模式選項，由一個游戲組成，其中2玩家競爭并衡量他們的知識。測試組和對照組都在測試課程開始前進行了相同的編程知識試驗（前測）和結束試驗（后測）。對照組按照熟悉的方法上課，他們沒有表現出特別的興趣；他們只是聽老師講課，做作業。變成很明顯，這一組的學生一般不愿意學習自愿任務，但僅限于教師要求的任務。而使用該應用程序的測試組似乎因為他們不需要更多的參與寫任何東西，更加愿意進入競賽模式。

2 研究結果

因為本研究的目的是評估應用程序的使用是否會提高學習效率，結果分析旨在進行描述性分析對提供的數據進行分析，然后推斷兩組之間沒有明顯的改善。結果中可以觀察到在測試前和測試后階段，對照組維持中心趨勢不變。然而，數據分散性很強較大，即使與試驗前相比，試驗后的數值有所降低前一階段。在這兩種情況下都有輕微的不對稱預測試情況下的一些異常值。然而，對于實驗組的核心價值觀顯著提高數據集是顯而易見的。具體數值將在后面討論。數據可變性也有所增加，但低于對照組，有輕微不對稱在這兩種情況下。由于對照組的平均值為輕微改善，幾乎是在一般情況下是難以察覺的。標準差，略低，就其不對稱性而言，可以說大多數評分低于平均水平。相反，實驗組表現出明顯的改善，數據略微分散，根據標準偏差的輕微下降推斷；關于它的不對稱性，可以說有一個低于平均值的平均百分比。我們也更詳細的研究比較兩個測試中測試前和測試后階段的結果分組的差別，以推斷是否存在任何顯著差異改善。首先，研究預測試階段以確定實驗組和對照組之間是否存在差異。由于樣本量相對較大，t-Student對獨立樣本進行試驗，得出結論他們之間存在著顯著差異的顯著性，這表明有了顯著的改善。

然而另一組實驗中，對照組數值相對于平均值的中心趨勢價值數據的離散度較低，有輕微的不對稱案例，數據變異性也增加了。這些值也證實了先前的斷言，因為在對照組中顯示出顯著的改善。這個不對稱性的標準偏差可以說接近平均水平。另一方面，實驗性的該組的平均值略有下降且數據略微分散，從標準偏差相對于其不對稱，可以說有一個平均百分比分數超過平均值的情況。由于樣本量大，t-Student測試未被用于獨立樣本，得出如下結論：他們之間存在顯著差異，有顯著性。因此，可以假設在試驗前階段，各組在以下方面是同質的：研究中的變量。然而，兩組在后測階段存在顯著差異，具有顯著性，表明存在顯著的改進。

3 結論

因為預計試驗組會有很大的改善，在這項工作獲得了預期的結果，所以我們分析了可能的原因。盡管APP涵蓋了基本的課題學習包括如何編程，有必要進行開發評估和練習，以驗證是否學習他們復習的主題。雖然測試組的學生比其他組的學生都要多有興趣，他們進入網站時查看內容并進行競賽部分，但很明顯他們復習只是為了贏得比賽，而不是死記硬背。相反，對照組被要求記住單詞以及他們在日常活動中看到的話題。基于這一評估，可以說使用了APP的確可以幫助學生增加他們在英語方面的知識編程基礎。據觀察實驗上，使用該應用程序確實可以提高學生的學習成績知識，對于年輕學生來說尤其如此，因此，使用這種教育方法是有用的。APP可以作為教學支持工具。