C語言程序設計課程的線上教學模式的運用

敖志廣，薛麗芳，翟瑩瑩，郭 志

（東北大學計算機科學與工程學院，遼寧 沈陽 110169）

1 C語言課程中的問題現狀

目前形式下，C語言無法進行面對面的線下教學任務，采用線上網絡課程的方式。東北大學C語言程序設計課程是國家精品課程，對學生要求比較嚴格，每年都存在大量的不及格同學，線下教學中，教師可以隨時監控每個學生的狀態，而線上網絡教學會暴露很多問題，比如學生上課溜號，作業不能認真完成，甚至個別學生會出現逃課現象等等。

2 針對線上教學采用的具體方案

2.1 總體方案的設計和提出

針對線上教學存在的問題和C程序課程本身的特點，采用了如下的教學設計。講授課程利用騰訊會議進行直播，學生實踐采用西翼平臺，課下學生對于有需要進一步理解的內容，采用MOOC形式，教學過程中利用雨課堂進行隨時隨地的檢測學生學習情況和點名。

2.2 騰訊會議進行課堂教學

騰訊會議是騰訊云旗下的一款音視頻會議產品，提供實時共享屏幕、支持在線文檔協作、允許300人在線會議、全平臺一鍵接入、音視頻智能降噪、美顏、背景虛化、鎖定會議、屏幕水印等功能，能很好地完成教學所需要的所有任務，方便出勤的統計，并且有很好的視覺和音頻效果，能很好滿足4個班級同時上課的流暢和穩定，因此上課方式采用騰訊會議進行。騰訊會議可以開啟周期性會議，有針對性的調整后續的授課內容和教學進度等的安排，方便教師和學生的操作行為。

2.3 雨課堂進行課堂的點名和測驗

雨課堂由學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發，將信息技術手段融入PowerPoint和微信，不僅能夠連接電腦設備，還可以連接手機、IPad等智能終端，而且功能強大，可以進行線上實時測試，測試后立刻自動判卷出結果，不僅解決了老師批改卷子的問題，同時也能讓學生最及時了解自己的學習情況。

學堂在線網址為https://neu.xuetangx.com，學生登錄自己的賬號（用戶名是學號，密碼是初始密碼）進行學習和測試，學校提前把學生加入指定的班級之中，教師只需要在PPT中進行測試出題的設置，打開之后就可以實現調查問卷測試等問題，非常方便。教學過程中遇到問題，都可以在學堂在線上提問，老師進行在線回答，還可以通過學堂在線，由教師或者學生發布討論話題，大家進行討論，通過討論溝通，使學生能主動發現問題，及時解決問題，了解自己的不足，通過對共性和個性問題的把握，快速解決學習過程中遇到的難點，不僅能很好地解決學習中的難點問題，提高學習效果，同時還能培養學生的學習積極性和學習興趣。

通過雨課堂不僅提升了學習效果，而且實現了對學生的監督和督促作用，讓學生對所學內容及時掌握，讓老師能隨時掌握學生學習的動態，對學生對于知識的把握起到了非常重要的作用。

2.4 西翼平臺進行實驗教學

西翼平臺，網址 http://210.30.204.9/，如圖 1（P144），是最具專業深度、安全可擴展的信息類課程、科研一體化支撐平臺，它全面支撐計算機、大數據、人工智能、信息安全、機器人、集成電路、金融科技、區塊鏈等專業建設。基于平臺建成了涵蓋實驗、質量指標及過程控制的完整在線實驗體系，實現了“任何人、任何時間、任何地點均能開展實驗學習”的目標。

圖1 西翼平臺系統

利用西翼平臺，我們搭建了自己的課程體系，包括多門課程，C語言程序設計是其中之一。經過多年的累積，平臺已經初具規模，有完善的練習、測試體系，完整的測試結構，整體習題難度適中，同時內涵大量高難度競賽練習，適合各種程度的學生進行學習、練習。資源和題庫的不斷積累，給后續的課程帶來極大的優勢。

平臺的主要目的是在上面進行學生實驗的布置，每周安排固定數量的練習，一般是6到8個，正常實驗課中學生進行課上練習，如果有個別完成慢的同學，可以課下隨時進行練習，由于學校用的西翼平臺需要通過校園網進行訪問，對于校外的師生，采用VPN方式登錄，就可以進行訪問。

學生完成練習后，可以立刻進行程序的評分，如果程序錯誤，平臺系統會給出詳細的出錯信息，方便學生的及時修改。如圖2，程序運行的錯誤信息提示。

圖2 程序運行錯誤信息提示

由于平臺是系統自動對c語言程序進行評判，這樣要求學生不僅具有很好的編程能力，想完成練習，得到滿分，除了程序本身完全掌握之外，還要求學生必須能夠仔細研讀題中的含義，同時能培養學生的細心習慣，能培養學生動手能力，實際操作能力，取得了非常好的學習效果。

西翼平臺的確對學生的學習起到了非常積極的作用，但也存在一定的問題。首先，評判標準過于嚴苛，使學生在學習過程中，本身程序基本是正確的，但給評判0分，或者不是滿分，這樣有時候會打擊學生自己的信心。第二，平臺無法避免學生抄襲的現象，如果學生偷懶不想完成作業，可以去拷貝其他同學的答案進行評測，這樣就起不到好的作用。對于第一個問題，需要老師精心設計好的問題，設計更好的測試數據集，設計更好的評判標準，題目盡可能地表達清晰、易懂。對于第二個問題，除了批評教育之外，降低平臺測試所占的平時分數，讓學生注重學習的過程，注重學懂知識，掌握編程，而不是為了應付作業而應付，教育學生誠實守信，努力學習。

2.5 MOOC平臺進行查缺補漏

MOOC（massive open online courses），是大型開放式網絡課程，中國大學MOOC網https://www.icourse163.org，學生自行注冊賬號，注冊賬號要求有自己的學號，方便最后從系統中導出學生的最終成績，東北大學的高級語言程序課程網址是 https://www.icourse163.org/course/NEU 1002123005，有教學名師高克寧老師的教學視頻，講解清楚透徹，并配有章節知識和同步練習與測試，不僅有視頻，還有電子文檔，學生可以在線觀看，或者下載本地進行隨時學習，非常方便。本課程是精品課程，底蘊豐厚，積累了多年的素材和經驗，教師提前布置了豐富的測試和習題，有精美的視頻講解，難易適當，內容非常全面，方便學生進行課下知識點的查缺補漏，極其方便。

MOOC平臺上還提供了留言板功能，學生可以提問，同學之間可以相互交流，教師可以進行解答。平臺上課程豐富，不僅可以看到本門課程的內容，還可以進行其他課程的學習，學習過程中不明白問題，可以進行快速跳轉，很好地實現了答疑解惑的目的。

MOOC平臺不受人數限制，多個班級學生一起登陸，比較流暢，不用擔心會出現加載卡頓問題；學習時間、地點和內容靈活，這樣方便學生可以抽出零碎的時間，進行對課堂上沒有掌握的知識的進一步理解和領悟；班型靈活，可以方便把基礎好的學生和基礎薄弱學生進行分組布置任務，提高學生的編程水平和能力。每周布置周測試內容，要求本周內完成測試，若過期就不能再進行測試。測試可以進行多次參與，一直到學生對自己成績滿意為止，這樣激發了學生學習的積極性，而且能保證學生認真完成測試，通過測試，讓學生能很好地掌握本周所學的內容。

3 任務驅動和個性化設計

3.1 任務驅動方式

通過在西翼平臺提前布置實驗任務，學生能夠第一時間了解自己本周應該完成的任務，可以讓學生帶著問題，帶著任務進行聽課學習。這樣使學生在聽課的過程中能對自己掌控薄弱的地方進行有針對性的加強，對于自己掌握的可以跳過，對于自己不熟悉或者掌握不好的內容，可以課下通過MOOC有針對性地進行學習、提前預習。

3.2 個性化

課程考試采用的是百科園考試系統，系統內有按照章節的1000多道選擇題，填空題，還有編程題，題庫每年都進行更新，學生可以根據自己的實際水平進行有選擇性的完成練習，學生練習后能夠立刻顯示問題答案，使學生了解不足，進行有針對性學習。

MOOC平臺提供所有知識的詳細講解，學生可以根據需要選擇觀看內容，完成任意內容的練習，而且不受到時間、地點限制，這樣可以讓學生根據各自特點進行學習。

西翼平臺有競賽題庫，還有pk闖關，給學有余力的同學提供了很好的展現自我，提高自我的平臺。

3.3 形成良好學習習慣

學生不喜歡自己動腦筋，做題時喜歡看一眼就問，這樣不利于培養學生獨立思考問題、解決問題的能力。因此教師要求學生前30分鐘自己獨立完成任務，不問同學，也不問老師，先自己獨立完成。方案實施開始學生不適應，但在后來慢慢有了良好的效果，尤其是網課，布置任務后，學生能做到自行完成。

4 存在問題和解決方案

4.1 網絡流量問題的解決

目前學生所有的課程都通過騰訊會議進行，并且學生有大量的視頻文件需要進行線上或者線下的觀看，這樣會產生大量的流量，對于這個問題，信網辦（信息化建設與網絡安全辦公室，下同）免費給學生每個月提供了額外的60G的流量包，讓學生能安心地上課、學習，不會因流量問題引起的費用問題影響到學生的學習。對于教師，學校每月提供教師60G的免費流量，計算機學院還贈送教師免費的30G額外流量，保證教學的順利進行。

4.2 無法登錄校園網問題的解決

由于有部分學生因為各種原因無法按時返校，居住在校外或者居家學習。對于西翼課程平臺，要求只有在校園網內的ip用戶才能訪問；對于東北大學定制的圖書館資源、學術期刊網絡資源，也要求在校內進行訪問。為了解決這個問題，信網辦為學生和教師都提供了 VPN服務，VPN（Virtual Private Network）是虛擬專用網的簡稱，是在公用網絡中建立專用的數據通信網絡的技術。信網辦提供了OpenVPN、WebVPN等兩種訪問方式，根據師生的使用需求、終端類型和兼容水平自由選擇登錄方式。

4.3 系統兼容性問題的解決

目前C語言采用的編譯器是Code：：Blocks。該編譯器功能強大，具有很好的跨平臺性質。學生的電腦種類繁多，品牌多樣，系統也有很多種，課程組針對這點提供了各種不同版本的軟件，很好地解決了該問題。

5 結論和未來預期

針對線上網課的模式，采用了多種教學手段。教授課程采用騰訊會議的方式，點名激勵和當堂測試采用雨課堂的方式；實驗采用西翼平臺進行；針對課下知識掌握不扎實問題，采用MOOC方式進行彌補，采用案例教學，個性化設計，對課程教學中遇到的問題進行了有效的，有針對性的解決，取得了比較好的教學效果，對學生的自我控制能力，解決問題的能力，自主學習能力，編程能力等，都是很好的改進和提高。課程目前有序進行，根據臨時測驗和學生反饋，效果非常理想，達成了線上順利完成教學任務的目標。線上課程的精心設置，使學生目標明確，任務清晰，提高了課堂的教學效果，培養了學生的編程能力，課程效果實現了預期。