C/C++ “闯关式”自主学习与考试平台研究与应用

魏振华，刘志锋，刘仕威

（东华理工大学 信息工程学院，江西 南昌 330013）

C/C++ “闯关式”自主学习与考试平台研究与应用

魏振华，刘志锋，刘仕威

（东华理工大学 信息工程学院，江西 南昌 330013）

多元立体化教学模式是倡导“学—导多元立体化互动”的开放教学模式，突出个性化培养和能力发展。为了适应当代大学生富有激情、乐于挑战的特点，提出基于“闯关游戏式”的实践教学模式，建立集自主学习、模拟测试、在线考试于一体的立体化自主学习与考试平台，并在C/C++课程中应用该平台。

C/C++程序设计；实践教学；立体化；闯关式；自主学习与考试平台

0 引 言

当代大学生的最大特点是富有激情、乐于挑战[1]。众所周知，知之者不如好之者，好之者不如乐之者，故学习的有力方法就在于“乐学”[23]。将“闯关游戏”思想应用于C/C++的实践教学中[47]，使学生颠覆“被学习”角色，主动接受“闯关式”挑战，对提高学生学习兴趣、自主学习能力和创新能力有重要意义[89]。

1 闯关式教学过程设计

内，完成模拟题目。在此过程中，随时检测生命值是否小于60，身临其境地体验闯关游戏式的惊险和刺激。受挫遇阻时，学生可以查看闯关秘笈，通过在错误中学习加深学习效果。

第三阶段：在线考试。在该阶段，教师组织学生在统一的时间、地点，完成在线考试。通过前两个阶段的积累，学生在此过程中充满对考试过程的期待，因为已经有过闯关游戏体验，这是证明自己的关键时机。在线考试同样以闯关游戏形式开展，最终考试完毕学生可以在排行榜上查看自己的成绩。

随着网络信息技术的发展，越来越多的高校和教育研究者开始探索“立体化”教学模式[1011]。闯关式立体化实践教学过程实施主要分3个阶段，见图1。

第一阶段：自主学习。在该阶段，学生通过章节练习，在练习过程中不断积累自己的生命值，当生命值大于等于60时，可以进入下一阶段。

第二阶段：模拟测验。在该阶段，学生自己设定目标，在规定的时间

图1 闯关式立体化实践教学过程

2 自主学习考试平台构建

基于闯关式实践教学思想，自主学习与考试平台设计主要包括角色模型、考场模型、试卷模型和排行榜模型设计。

2.1 角色模型

平台包括管理员、教师和学生3种角色。管理员权限最高，管理网站的所有用户信息，上传和增删网站上的所有资料，发布公告、处理留言板留言及用户反馈，对教师用户的申请进行授权等。教师用户由管理员分配，可修改登录密码、完善个人信息、完善题库、发布试题并组卷、上传学生名单、增删改查学生的信息、查看学生学习进度和考试情况及数据分析、导出学生考勤记录表、回复学生消息等。学生注册登录后，可以选择强化训练、趣味闯关和正式考试3种模式进行自主学习和在线考试。系统实时记录考试进度及知识点练习进度，提醒学生完成学习与考试。学生在考试完后可以查看解析、收藏错题及经典范题，供以后查看。系统自动记录考试内容，学生可以在最近考试里找到最近20条记录，对其增删改查。

2.2 考场模型

考场模型中包括强化训练（自主学习）、趣味闯关（模拟测试）和正式考试（在线测试）3种模式。

2.2.1 强化训练

在强化训练模式中，学生可以自定义考察范围（科目、章节、知识点）、难度，并设定训练时间 ，选择试题题量。当以上选项都未指定时，系统使用默认值给用户随机出题进行强化训练（其中难度默认为用户等级相对难度，考试时间默认90分钟）。

2.2.2 趣味闯关

在趣味闯关模式中，系统将自动随机抽取题库中的一道题，用户在有限的时间内答题，提交后继续抽取题目。用户将有3次重新开始的机会，游戏结束后系统计算用户应得的经验值（生命）。

2.2.3 正式考试

在正式考试模式中，将使用教师组配的试卷进行考试。教师在组卷功能页面搭配好试卷后发布，学生选择相应的试卷进行考试；教师还可以使用这个功能布置课堂作业。正式考试后，系统将自动记录考试情况，方便学生和教师查看。

2.3 试卷模型

试卷难度不同于试题难度，试题难度按0（难）、1（中）、2（易）划分。试卷难度按相对等级N1(LV1-5)、N2(LV 6-10)、N3(LV 11-15)、N4(LV 16-20)、N5(LV 20-30)划分如下：

例如，用户选择了N1难度，那么系统就会根据N1对应的题目难度占比组卷。假如选了10个题目，难度N1，试卷难度组合是8道简单题、2道中等难度题。用户可以使用目前等级N以下的所有难度进行考试，也可以使用N+1的难度进行考试；当难度高于N时，用户将获得更高的经验值；当难度低于目前等级N时将不会获得经验。

2.4 排行榜模型

排行榜是该平台提供的一种吸引学生的持续激励方式。目前支持3种排行榜：胜率排行、活跃度排行、趣味模式得分排行，同时按本班级和本专业进行排行。

2.4.1 胜 率

系统选取用户的周胜率进行排行。排行榜将呈现包含用户自己在内的5位用户胜率信息，当然用户也可以查看前5位和后5位的信息。胜率模型实现过程如下：

2.4.2 活跃度

系统选取用户的活跃度进行排行。活跃度模型实现如下：

2.4.3 趣味模式得分排行

系统将选取用户的趣味模式得分进行排行。每一次趣味模式得分都会更新上一次的记录，所以可以不停地刷新用户的分数和排名。

该自主学习与考试平台即PE模拟考试系统部分界面见图2—图5。

3 闯关式教学模式实施

第一阶段：自主学习流程见图6。学生进入实践教学平台，选择自主学习；然后进行系统设置，包括难度系数、题目结构和测验时间；之后进入闯关过程，积累生命值。

图2 考试模块个人中心

图3 考试模块主界面

图4 强化训练界面

图5 正式考试界面

图6 自主学习流程

第二阶段：模拟测验流程见图7。学生进入实践教学平台，选择模拟测验；如果生命值低于60，无法闯关；生命值超过60可进行系统设置，包括难度系数、题目结构和测验时间，然后开始闯关；闯关过程中时刻监测生命值是否低于60，低于60则闯关失败；如果做完所有题目，生命不低于60，则闯关成功。

第三阶段：在线考试流程。

该过程与模拟测验流程的唯一区别是由教师统一设置，学生不能单独进行设置。

4 闯关式考核评价

4.1 闯关式考核评价设计

自主学习和模拟测试两种模式下，学生可以自主选择难度系数；而在线考试模式由教师统一指定难度系数。

在自主学习和模拟测试两种模式下，用户可以使用目前等级N以下的所有难度闯关，也可以使用目前等级N以上的难度闯关；当难度高于目前等级N时，用户将获得更高的生命值收入；当难度低于目前等级N时，将不会获得生命值。生命值是在提交试卷计算得分后乘以一定的系数（百分比），获得的生命值是答对题目量×系数。用户在等题量不同难度的强化训练中答对题目一样，则得分也一样，但获取的生命值不同。

图7 模拟测验流程

在线考试模式中由教师根据学生日常的闯关记录设计某种难度系数的试卷以及进入在线考试需要的生命值，生命值不足的学生无法考试。通过这个举措督促学生课后积极参与闯关，强化训练从而获取更多的生命值，起到提高学生自主学习能力的作用。

在线考试成绩由系统给出的客观部分成绩和教师给出的主观部分成绩共同确定。

最终正式考试成绩由在线考试成绩×系数和平时考核成绩×系数共同确定（系数一般按照学校、学院或同一课程教师共同商议确定）。

4.2 闯关式自主学习与考试平台实践考核

基于本文提出的闯关游戏式实践教学方式，在实践教学过程中利用闯关式自主学习与考试平台，教师通过查看学生的活跃度、最近一周考试数量和最后一次登录时间，确定学生是否持续进行训练；通过排行榜知晓学生的学习情况；通过组卷功能给学生布置任务，查看考试情况，了解学生对相关知识点的掌握情况；趣味模式则进一步提升学生对该平台的使用兴趣。

利用该闯关式实践教学平台产生的教学效果见表1（C语言为大一第一学期开设课程、C++为大一第二学期开设课程），对4项评价标准（学习兴趣、师生交流、动手能力、平均成绩）进行了比对。结果表明，采用闯关游戏法与传统教学法相比，学生学习兴趣更浓、师生互动更频繁、学生动手能力和自主学习能力更强、平均成绩有近10分的提升幅度。

5 结 语

“闯关游戏”思想充分抓住了当代大学生富有激情、乐于挑战的重要性格特点，利用该思想研发集自主学习、模拟测试、在线考试于一体的立体化自主学习与考试平台，并应用到C/C++课程的实践教学中，使学生循序渐进地完成闯关过程，以游戏体验的方式在错误中学习积累，并充满信心地完成在线考试，提高了实践教学的工作效率和教学质量。

表1 教学效果对比表

基于闯关游戏式的教学模式，结合计算机相关专业具体课程的特点，完成了相应的题库设计，完善平台的持续激励机制，将该教学模式扩展应用于其他实践性和工程性强的课程，对培养满足社会需求的计算机相关专业应用型人才具有积极的促进作用。

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（编辑：孙怡铭）

1672-5913(2017)02-0130-06

G642

江西省高等学校教学改革研究省级课题项目“闯关式”立体化教学模式研究”（JXJG-13-35-2） 。

魏振华，女，讲师，研究方向为计算机技术、信息化教学和高等教育教学，weizhenhua0220@163.com。