0 引言

长期以来，我国高校采用课堂教学为主的教学组织形式，学生被动地通过听觉与视觉接受教师讲授的知识。在这种模式下，学生很难获得针对个体条件定制的个性化学习方案。随着现代信息技术的发展，MOOC、SPOC、翻转课堂等一系列在线教育资源出现，教育活动呈现出由课堂向网络迁移的趋势[1]。学生能够根据自身需求有针对性地进行学习，这在一定程度上激发了学生自主学习的热情，让学生在教学过程中占据了一些主动[2]。随着教育部《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》(教高﹝2015﹞3号)的发布，国内掀起了在线开放课程建设的热潮，在线课程的规模越来越大，应用范围越来越广泛。但在实践中如何调动学生自主学习的积极性依然是一个难题[3]。利用在线课程平台参照网络游戏的设置，将课程按照能力模块划分为若干技能点，让学生利用闯关的形式在游戏中逐渐掌握知识点，这种形式可以提升学生的学习兴趣，获得较好的学习效果[4-5]。

采用Gibbs方程和Van’Hoff 方程对磁性纤维素吸附亚甲基蓝的热力学特征进行分析。吸附自由能(ΔG)、吸附焓变(ΔH)和吸附熵变(ΔS)可以通过式

1 在线课程的教学组织

1.1 基于在线课程的“双课堂”教学组织形式

通过解构课程，打破传统课程设计，将学习过程打造为“自主学习”和“探究学习”两个阶段。通过重构课堂，打破传统班级形式，将班级划分为若干小组，开展分组教学。“双课堂”教学组织实施过程以Java程序设计为例：

1.1.1 自主学习阶段

1)课程开始前三天学生以短信(微信)的形式接到任务提示，如利用if语句实现四则运算的答案范围控制。

2)学生登录在线课程平台查看任务要求，如运算数范围限定、数据类型选择、代码长度要求、运算精度要求等。

5)教师在上课前一天，通过在线课程平台查看学生提问及提交的作业，提炼共性问题，把握学生自学情况，收集典型代码错误。

3)学生利用表格化教案、课件、微课、源代码、仿真软件等数字化资源进行自学。本案例配备表格化教案1个、课件1个、微课6分钟、源代码2个。

4)上课前一天通过平台提交自学中遇到的问题，尝试完成作业并提交。如数据精度控制时精度丢失问题，数组下标越界问题等。

楚墨终于刷完了盘子，走过来。这次他没有试图抢下电话，而是静静地站在念蓉对面，示意念蓉将电话挂断。念蓉也觉得玩得差不多了，冲思蓉说声“谢谢”，放下电话。

2)学生通过“通关秘籍”进行自主学习。“通关秘籍”应包括完成任务所需要的基本知识、技能，如while循环的基本语法、应用范围、使用要点以及完成任务的基本步骤，还应包括提供给学生的各类数字化教学资源的存储位置。

（2）制造业企业技术创新能力同中间品进口的国际技术溢出效应间呈现明显的正相关性，且该种正相关性在东部区域体现的更加明。东、中、西部区域受到研发强度同中间品进口的国际技术溢出的协同干扰较严重，人力资本和经济开放度对西部区域的影响不显著。

1.1.2 探究学习阶段

pH值对窖泥微生物生命活动的影响很大，主要通过两种方式：一是引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；二是影响代谢过程中酶的活性。我们通过对所采集的窖泥样品的pH值分析统计发现，优质窖泥的pH值多在6.0～7.5范围内，而质量一般窖泥的pH值多集中在5.0～6.0或7.5～8.0，但当窖泥pH＜4.5时，窖泥质量明显下降。

4)本用户之前关卡出错主要题型；

2)教师用10分钟左右演示程序运行效果，将学生提交的问题逐一讲解，其间穿插学生错误代码。

3)利用20分钟左右，由学生分小组讨论任务，提出不明确的问题或者对教师与其他同学的代码解决方法进行评论，尝试优化代码。

4)教师用10分钟左右解答问题，评价学生提出的解决方案。

5)利用30分钟左右，由学生分组完成扩展任务，如将数据范围由int型扩展为double型，提升程序应用范围。

刘雁衡把目光转到他身后雪白的墙上，盯住那管箫：“我在为你庆贺，以你现在的人品，还不至于沦落到不配拥有这箫的地步。”

6)邀请学生自我总结任务完成情况，介绍任务完成中遇到的难点及解决方案，教师进行总结、点评。教师与学生共同为项目完成情况打分，引出下一个要解决的问题。

1.2 基于在线课程的“闯关”教学组织形式

通过课程设计将岗位需求细化到任务中，教学组织以“关卡驱动”，提供“通关秘籍”，课前引导学生自主学习并尝试“闯关”，课内完成成果展示，开展反馈、反思、评价、奖惩等教学活动，课后总结提升。

2)是否完成基本知识学习；

1)学生接到任务：利用while循环控制出题数量。

（iv）设为专家ek（k=1，2，…，N）的个体决策矩阵，其中是专家ek（k=1，2，…，N）从评价等级集合H={H1，H2，…，Ht}选取某一等级对有属性值ui∈U的方案aj∈A进行评价的结果。其中，H={H1，H2，…，Ht}表示有 t个评价等级，Hl表示有第l个评价等级，l=1，2，...，t，例如，H 是一评分集合H={1，2，3，4，5}（1：最差；5：最好）。个体决策矩阵k=1，2，…，N）通常可转化为个体标准决策矩阵[12]。

3)学生以分组的形式尝试解决问题，完成代码编写解决方案并提交。

4)由教师和学生共同对学生方案进行评价，若合格则进入步骤5，否则由评审小组给出改进建议并重新开始“闯关”。

通过这个实例可以看出，启发过程，或者我们说的“搭脚手架”并没有一个正确唯一的答案，只要是在孩子能力范围内向外拓展都可以。对孩子能力的评估越准确，脚手架搭得效率越高。

5)在模拟软件中进行“闯关”，测试学生的代码能否得到符合任务要求数量的题目，并进行压力测试，判定代码强壮性。若合格则进入步骤6，否则由评审小组给出改进建议并重新开始“闯关”。

6)将问题升级，禁止使用while语句，要求使用for循环完成相同功能。学生完成代码编写后进行评判，若成功则进入步骤7，否则由评审小组给出改进建议并重新开始“闯关”。

7)由学生和教师根据“闯关”时遇到的问题对“通关秘籍”进行修改扩充，并进入下一关。

图1 闯关式教学流程图

2 游戏平台设计

平台采用B/S、C/S混合模式、三层结构设计，如图2所示。其中显示层提供各类用户交互界面，用户管理、自学系统、分析报表等模块能够在各类终端上使用浏览器和客户端混合访问。游戏化测试模块由于技术限制目前仅完成C/S模式，尚未向浏览器迁移，所以仅支持客户端访问。

图2 在线课程游戏化平台

业务层实现各系统业务逻辑，不同系统间提供统一接口，实现数据交互，整个平台采用“私有云模式”，将分布在不同服务器上的所有系统纳入云平台管理。这样有利于屏蔽不同系统间的差异，降低平台管理维护难度，合理利用平台内运算资源与存储资源。平台的权限管理与安全管理由独立的云平台安全系统实施，这样可以尽可能地降低平台风险。

资源层包括运算资源池与存储资源池，云平台将纳入其内的所有服务器运算资源与存储资源分别设置资源池管理，按需调配，用完及时回收。

3 核心模块设计

3.1 游戏化练习系统设计

3.1.1 游戏类型

3)自创游戏。自创游戏为学生提供游戏设计接口，学生能够根据自己对知识、技能的理解在系统框架内通过参数设定的形式自己设置扩展游戏，并在系统内发布，实现自测和互测。

陡河水库坝基下砂层顶部埋藏深度为5～10m，建库前所作的标准贯入试验击数为10～20击，相应的相对密度Dr为0.6～0.75，其密实度属中密上限或密实下限。遇到9～10度地震，仍将发生液化。对建库时与震后修复后在坝基砂层所作的标准贯入试验成果进行比对，坝基砂层密实度有了显著的提高。

1)贯穿型游戏。此类游戏每门课程设置一到两个，游戏贯穿课程学习全过程，一般较大。根据对应课程核心能力的体系将游戏划分为若干关卡，学生根据课程大纲安排完成某个模块(关卡)所需要的前期知识后，可以进入该关卡练习。

2)扩展型游戏。此类游戏一般较小，往往与贯穿型游戏某个关卡相关，主要在学生完成某个关卡后提供扩展练习。

游戏化练习系统是整个平台最核心的系统之一，学生在完成初步学习后将利用该系统检验学习效果，练习相关技能点，并通过完成不同类型的游戏，在不经意间形成能力。本系统采用的游戏主要分为三个类型。

游戏设置的每个模块可以设置若干个出题点，每个出题点与课程技能点对应，这样学生在练习时可以根据技能点实现动态游戏设置，即相同关卡的游戏可以根据需求不同在同一背景下自动选择考核点。游戏调用过程如图3所示。

咋说呢？妮儿她娘哪都好，偏偏裤腰带松。我心里琢磨着，可能有点文化的女人都骚……你别多想，我是说我们乡下，说妮儿她娘。开始我怕人家知道了，丢人。趁她从学校回来，黑了躲在屋里偷偷地打她。也照死打过，改不了咋办？我真是忍不下去了，杀她的心都有。就离了。

图3 游戏关卡调用过程

3.1.2 考虑的因素

由控制模块实现游戏的动态配置，在配置过程中主要考虑以下因素：

1)用户合法性；

对于编程类课程来说，“闯关”教学组织形式是较为实用的组织形式，此形式可以与“双课堂”教学组织形式共同使用。以“利用循环控制出题数量”为例，具体运行模式如图1所示。

3)本游戏主要考核点；

1)教师用10分钟左右简单展示任务内容，引导学生进入情境。

对于参加工作近10年，并一直在农村从事数学教学工作我来说，基本的教学技能和基本的教学模式已不再陌生。2011年我怀着梦想和期待，走进了涡阳耿皇学区寺后小学，在那里，我经历了风雨，得到了成长，收获了知识和经验，获得了些许家长的赞许。

5)本关卡主要技能点之前完成情况。

在调度算法的控制下，能够实现对合法用户的动态出题，并针对用户易出错题型和技能点反复出题，实现对学生的动态智能考核，对于掌握不好的问题反复进行测试，并将所有的过程记录存储以备对用户学习情况进行分析决策。

在课堂上构建和谐的师生关系一直以来都是课堂改革的重要方向之一。而和谐的师生关系必须是建立在平等、沟通和交流的基础之上的。而传统课堂上，师生之间的地位是不平等的，教师的地位被提到了学生难以企及的高度之上，师道尊严的课堂教学让学生更多的是惧怕。地位差距的悬殊令学生难以主动地和教师展开有效的交流和沟通，从而影响到课堂上和谐的师生关系的形成。而生活化的课堂教学中，学生的主体地位得到了应有的尊重，这对于和谐的课堂氛围的形成大有裨益。在良好的课堂氛围中，对于师生之间和谐的关系的形成具有促进作用。

3.2 数据分析系统设计

平台运行时将产生大量的过程记录，此类记录包括学生登录系统次数、在线时间、调用系统模块记录、在线学习情况、习题完成正确率、完成次数、完成时间、游戏通关进度、相关技能点测试记录等。这些数据经过数据清洗后将被存储到数据库中以备挖掘和决策。

数据的初级分析主要是碎片化数据的应用，如在线时间长、完成题目准确率高的学生将得到较高的平时成绩；如果连续在某种题型或某个技能点犯错的用户，在后续的测试中将更多地遇到此类题型和技能点；期末复习时系统能够根据系统使用记录分析用户的薄弱环节并有针对性地给出复习建议等。

数据的高级分析中将采用聚类分析方法从不同的维度将学生进行分类，如职业倾向性、学习态度、团队位置等。分析结果在课堂中将被应用于学生团队组建决策以及个性化考核方案的制订，在课后将被应用于学生的职业规划建议。

“智慧大成套”理念指引下，海尔厨电在智能化、健康化、高端化等方面表现非常优秀，成为了用户的品质化首选。这也就可以理解，为何大环境不佳，而海尔厨电依然能保持稳定增长态势。厨电行业转型升级已经是大势所趋，以“智慧大成套”为突破口，海尔厨电已经找准了发展节奏，走在了行业前列。

在具体应用中采用K-Means改进算法进行聚类，该算法在不同特征中通过确定中心并划定范围的方式进行聚类。在类簇点选择中根据分析维度的差异选取4～6个类簇点，即将用户分为4～6类；在质心选择上根据需要采用多次运行确定最优质心或分层局聚类寻找质心两种方式；相异度计算时选用闵科夫斯基距离进行计算，公式如下：

4 系统测试

在2017—2018学年的第一学期，平台进行了为期四周的初步测试，测试以2017级计算机专业Java程序设计课程为例。选取同类型的1班和2班分别进行传统教学以及应用平台的在线课堂教学。在其他条件不改变的情况下，收集学生平时作业完成数量及月考成绩，以确定游戏化平台是否对提升学生主动性有积极作用。测试数据如表1、表2所示。

通过表1、表2不难看出，在线游戏平台的导入对于课程的参与度有明显的提升，利用平台完成教学任务的学生数量较使用传统方式的学生数量提升了109.93%，平均成绩提升了13.4%，可以初步得出结论，在线课程游戏化平台对于提升学生学习主动性、提高学生成绩有明显作用。

表1 学生课下学习完成情况对比表

传统教学利用游戏平台教学周次参与人数完成所有任务人数平均完成任务数自习时间参与人数完成所有任务人数平均完成任务数平均在线时间无法记录

表2 学生月考成绩对比表

平均分标准差及格率优秀率传统教学利用游戏平台教学

5 结束语

本文阐述了基于在线课程的“闯关”教学组织形式，针对学生喜爱网络游戏的特点，提出了一种游戏化课程平台，并对平台中游戏化练习系统及数据分析系统进行了详细的描述。下一步的工作重点是将平台应用于实际教学中，通过一个学期的教学实践发现平台的不足并进行持续改进。

参考文献：

[1] 刘斌，张文兰.在线课程学习体验的影响因素及其结构研究[J].现代教育技术，2017(9)：107-113.

4.2.3 光线过于强烈或太暗 解决办法：光线过于强烈，视野物像被“曝光”呈白色，适当降低光线强度，物像就会慢慢呈现出来。反之，用暗视野观察物像时，注意避免物像被黑暗掩盖。

[2] 胡永斌，黄荣怀.智慧学习环境的学习体验：定义、要素与量表开发[J].电化教育研究，2016(12)：67-73.

[3] 李广文.基于用户体验教育资源平台设计[J].教育信息技术，2014(5)：18-20.

[4] 张伟，王海荣.MOOC课程学习体验及本土化启示[J].现代远距离教育，2014(4)：3-9.

[5] 张蕾，路璐.基于MOOC理念的开放性实验教学[J].佳木斯职业学院学报，2015(11)：233-234.