楊長銘

(長江大學(xué)物理學(xué)院 湖北 荊州 434023)

王宏偉

(長江大學(xué)計算機(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.國內(nèi)不少高校的大學(xué)物理采用分層次分級教學(xué)模式，結(jié)合完全學(xué)分制改革，實現(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；建設(shè)了大學(xué)物理課程教學(xué)網(wǎng)站；開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)課程，開發(fā)了豐富的物理學(xué)教學(xué)資源庫.有的學(xué)校開發(fā)了大學(xué)物理作業(yè)批改系統(tǒng)，盡管系統(tǒng)沒有分級，通過應(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)，將會是今后的發(fā)展趨勢.為了搞好這方面的建設(shè)，我們開發(fā)了大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)分級訓(xùn)練互動學(xué)習(xí)平臺，現(xiàn)將其平臺設(shè)計介紹如下.

1 網(wǎng)絡(luò)分級訓(xùn)練互動學(xué)習(xí)平臺整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)絡(luò)分級訓(xùn)練互動學(xué)習(xí)平臺設(shè)計思想為該平臺運(yùn)行方式類似網(wǎng)絡(luò)上流行的“開心農(nóng)場”，每個學(xué)習(xí)者在該平臺注冊后，獲得初始的知識財富，并擁有自己的一片“物理知識莊園”，通過答題、學(xué)習(xí)交流和討論等多種形式，獲取“知識財富”，然后發(fā)展、壯大及修飾自己的“知識家園”而得到升級，最終發(fā)展升級到“外太空”開拓自己的“知識領(lǐng)地”.軟件提供：

1.1 基礎(chǔ)知識類題

基礎(chǔ)知識類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“知識種子”, 知識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，打開知識種子包，顯示題目，規(guī)定時間內(nèi)給出正確答案，獲得相應(yīng)分值.知識種子設(shè)有效期限，到期不答題，知識種子“壞死”.每次只打開其中一題，解答完成一題后才能打開另外的一題(設(shè)置打開標(biāo)志).

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

1.2 交流討論類題

交流討論類題為計算題、半開放或開放類探討題.擴(kuò)展知識為“施肥”，點擊某一“知識作物”，該“知識作物”的所有交流過程顯示在旁邊的窗口中.糾正錯誤回答為“除蟲”.補(bǔ)充參考資料為“澆水”.解答問題為“收獲”，系統(tǒng)給所有參與者加分.交流討論類題內(nèi)容可見，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 知識種子分類

題目的知識點不同，“知識種子” 的種類不同，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，“知識種子”的級別分為初級XX種、中級XX種、高級XX種、黃金XX種、白金XX種、至尊XX種等.

1.4 知識裝飾品

系統(tǒng)提供除常規(guī)的“知識莊園裝飾品”外，還提供有物理特色的“知識裝飾”，如愛因斯坦蟲洞等有特色創(chuàng)意的物件(美工設(shè)計)，獲取知識領(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“福布斯”富人榜和最落魄物理知識乞丐排名，活躍程度作為一個評估指標(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)范來定義，解決求和、根號等無法顯示問題(在答題界面中提供對照選擇表).

初期階段，除選擇題和填空題為自動評分外，計算題和討論題采用教師評分，最終實現(xiàn)自動評分.

2 學(xué)習(xí)平臺開發(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)分級訓(xùn)練互動學(xué)習(xí)平臺數(shù)據(jù)庫設(shè)計

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

user: 用戶表；Group：分組表；

question: 題庫；questiontype: 題型表；

crop: 種植活動表；gain: 收獲表；

scene:場景；sceneelement: 場景元素表；

seed: 種子表；task: 任務(wù)表.

子數(shù)據(jù)庫之間關(guān)系如圖1所示.其他功能模塊及程序設(shè)計略.

圖1 子數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)系圖

大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)分級訓(xùn)練互動學(xué)習(xí)平臺，用游戲中廣泛使用的“獎勵”方式，使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中獲得“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(計算機(jī)支持下的協(xié)作學(xué)習(xí))的優(yōu)勢.該平臺不僅能激發(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，鼓勵學(xué)生主動、互動、合作學(xué)習(xí)，還能充分發(fā)揮學(xué)生的個性與主觀能動性，通過分級訓(xùn)練培養(yǎng)精英人才.

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