鄭思楠 黃巧 苗凱堯 王敏 蒙立昊

摘 要 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能終端的學(xué)習(xí)類APP成為學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源的重要途徑和工具之一。在線學(xué)習(xí)可充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中可以不受時間和空間的限制。本作品利用WEB2.0技術(shù)，在Windows10×64的系統(tǒng)環(huán)境下利用EPP4、HBuilder編輯工具、MySQL數(shù)據(jù)庫、Apache服務(wù)器，采用PHP語言設(shè)計開發(fā)了一款跨平臺的電子錯題本，充分利用視覺型學(xué)習(xí)者和聽覺型學(xué)習(xí)者的感知學(xué)習(xí)風(fēng)格，在題庫中設(shè)置文字、語音、視頻、圖片等形式的題目，利用AJAX技術(shù)異步呈現(xiàn)答案，增強(qiáng)對知識點的記憶。使用協(xié)同過濾技術(shù)向具有相似學(xué)習(xí)偏好的學(xué)習(xí)者推薦題目，輔助學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)并擴(kuò)充題源。

【關(guān)鍵詞】跨平臺 感知學(xué)習(xí)風(fēng)格 協(xié)同過濾技術(shù) AJAX技術(shù) 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(chuàng)造，有效提高了知識生產(chǎn)者、傳播者和吸收者之間的互動效率。學(xué)校知識管理以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，研究學(xué)生的知識管理尤為重要。

錯題管理屬于學(xué)生知識管理的一個方面，北京師范大學(xué)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(tài)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(xué)習(xí)者自主安排學(xué)習(xí)活動，補(bǔ)救學(xué)習(xí)漏洞的有效措施，不同學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)、認(rèn)知能力和認(rèn)知風(fēng)格均有不同。把錯題作為一種資源進(jìn)行有效管理、整合、交流、共享，可以幫助學(xué)習(xí)者認(rèn)識到錯題的價值，歸類總結(jié)，彌補(bǔ)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(yīng)用前景

知識缺陷是出現(xiàn)錯誤的主要原因，學(xué)習(xí)者要多加鞏固，才能掌握知識，彌補(bǔ)缺陷。電子錯題本可以推薦試題，采用內(nèi)容過濾的方法為學(xué)習(xí)者篩選出合適的試題資源，消除學(xué)習(xí)者知識缺陷，最大程度做到“錯題不錯”。利用后臺數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，構(gòu)建個性化學(xué)習(xí)環(huán)境，分析學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，探尋學(xué)習(xí)過程以及學(xué)習(xí)規(guī)律，幫助學(xué)習(xí)者更好的吸收知識、糾正錯題。

2 關(guān)鍵技術(shù)

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(jié)構(gòu)簡單、功能強(qiáng)大使用廣泛、執(zhí)行效率高的特點，其主要功能是用來開發(fā)動態(tài)交互式的Web應(yīng)用程序。本文設(shè)計的電子錯題本使用的是PHP5版本。

2.2 協(xié)同過濾技術(shù)

協(xié)同過濾技術(shù)是推薦系統(tǒng)（Recommender System）最為核心的技術(shù)之一?；诰垲惙治龅膮f(xié)同過濾技術(shù)利用聚類分析技術(shù)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(biāo)進(jìn)行協(xié)同推薦。為了確定向?qū)W習(xí)者提供哪些題目，需要識別學(xué)習(xí)者所在的分類集合，老用戶根據(jù)存儲題目時選擇的標(biāo)簽推薦新題目，新用戶可以自己選擇常用的標(biāo)簽，根據(jù)學(xué)習(xí)者的選擇確定學(xué)習(xí)者所在分類集合。利用相似度計算公式計算每個集合中學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)偏好相似度，預(yù)測學(xué)習(xí)者對題目的興趣值，選取興趣值最高的題目推薦給學(xué)習(xí)者。

2.3 AJAX+JSON技術(shù)

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

3 學(xué)習(xí)理論

3.1 信息加工理論

20世紀(jì)著名的教育心理學(xué)家加涅提出，學(xué)習(xí)是個體的一整套內(nèi)部加工過程。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者的感覺器官接收到來自環(huán)境中的信息，產(chǎn)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(xué)習(xí)者對部分信息引起注意，進(jìn)行選擇記憶，可使感覺記憶轉(zhuǎn)化為短時記憶。對短時記憶進(jìn)行重復(fù)刺激，可加深理解，使其轉(zhuǎn)化為長時記憶。學(xué)習(xí)的目的就是使學(xué)習(xí)者將刺激信息存于長時記憶中，并能在需要的時候?qū)⑺崛〕鰜碛糜谛轮R的學(xué)習(xí)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(xué)的知識能學(xué)以致用，線索必不可少，因而加涅主張教學(xué)可以采取提供線索以引起記憶恢復(fù)的形式，或采取控制記憶恢復(fù)過程的形式，保證學(xué)生可以找到適當(dāng)?shù)幕謴?fù)策略加以運用。

3.2 艾賓浩斯遺忘曲線

19世紀(jì)末，德國心理學(xué)家艾賓浩斯對人類大腦對新事物遺忘現(xiàn)象做了系統(tǒng)的研究，提出遺忘是有規(guī)律的，隨著時間的推移先快后慢，設(shè)初次記憶經(jīng)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(xué)習(xí)風(fēng)格

學(xué)習(xí)風(fēng)格主要有視覺型學(xué)習(xí)風(fēng)格、聽覺型學(xué)習(xí)風(fēng)格、觸覺型學(xué)習(xí)風(fēng)格和動覺型學(xué)習(xí)風(fēng)格等。根據(jù)SMCR教育傳播理論，打開學(xué)習(xí)者的多個信息通道，有利于學(xué)習(xí)者接受知識、增強(qiáng)記憶。

4 功能

4.1 多種形式自主記錄

學(xué)習(xí)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(shù)據(jù)庫和答案數(shù)據(jù)庫，建立錯題與答案之間的映射關(guān)系，保存后方便自測復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。

4.2 異步展示

在復(fù)習(xí)鞏固錯題時，使用AJAX技術(shù)異步呈現(xiàn)題目和答案，學(xué)習(xí)者先獨立接觸題目，后思考作答，答題結(jié)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(dá)到測驗訓(xùn)練的目的。

4.3 自定義標(biāo)簽分類

為了解決錯題種類繁多、內(nèi)容分散的問題，電子錯題本采用自定義標(biāo)簽分類的方法，支持自主新建學(xué)科、歸納整理，有效提高學(xué)習(xí)效率；復(fù)習(xí)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(yōu)秀資源推薦共享

國內(nèi)學(xué)者周婉在2009年研究指出，學(xué)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(xùn)，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(xiàn)QQ、微信等平臺的分享功能。

5 UI界面設(shè)計

根據(jù)問卷調(diào)研結(jié)果分析，綜合考慮學(xué)習(xí)者的使用習(xí)慣，設(shè)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(xié)同過濾技術(shù)，根據(jù)學(xué)習(xí)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(guān)知識講解的公開課學(xué)習(xí)視頻。

“錯題”模塊通過列表展示學(xué)習(xí)者自定義的分類標(biāo)簽，分別包含不同類別習(xí)題的個人數(shù)據(jù)庫，根據(jù)標(biāo)簽的定義時間排序展示，便于復(fù)習(xí)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(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)者自主選擇。

“交流”模塊實現(xiàn)優(yōu)秀資源共享的功能，經(jīng)驗分享，共同進(jìn)步。

“我的”模塊統(tǒng)計錯題記錄的數(shù)量，形成折線圖進(jìn)行學(xué)情統(tǒng)計。另設(shè)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(xiàn)為基礎(chǔ)，以知識學(xué)習(xí)的環(huán)境因素為前提，以學(xué)習(xí)者的使用體驗為中心，力求實現(xiàn)多元化的用戶需要，保證界面設(shè)計的交互性和用戶友好性。

6 結(jié)語

信息化時代，方便快捷的數(shù)字學(xué)習(xí)逐漸成為一種趨勢，“活到老學(xué)到老”、不斷探索、自我更新、學(xué)以致用的終身學(xué)習(xí)理念被廣泛接受。在新一輪的基礎(chǔ)教育改革中，自主學(xué)習(xí)占據(jù)了重要位置，錯題管理的價值已得到普遍認(rèn)可。

錯題管理的發(fā)展還處于起步階段，國內(nèi)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(xué)經(jīng)驗，關(guān)于錯題管理的實踐應(yīng)用研究還很少。因此，如何有效的進(jìn)行錯題管理的實踐應(yīng)用，也成為包括校園師生在內(nèi)的眾多學(xué)習(xí)者的關(guān)注熱點。

本項目從錯題管理角度出發(fā)，利用Web2.0技術(shù)設(shè)計開發(fā)了一款跨平臺的電子錯題本，滿足不同感知學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)者的個性化需求；充分利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，幫助學(xué)習(xí)者構(gòu)建自己的錯題數(shù)據(jù)庫；使用協(xié)同過濾技術(shù)，通過收集用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，推薦題型、知識點相近的習(xí)題訓(xùn)練，以練促學(xué)；支持優(yōu)秀習(xí)題資源共享，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果的提高，對培養(yǎng)良好的錯題管理習(xí)慣有一定的輔助引導(dǎo)作用。

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作者單位

東北師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 吉林省長春市 130117