C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的線上教學(xué)模式的運(yùn)用

敖志廣，薛麗芳，翟瑩瑩，郭 志

（東北大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110169）

1 C語(yǔ)言課程中的問(wèn)題現(xiàn)狀

目前形式下，C語(yǔ)言無(wú)法進(jìn)行面對(duì)面的線下教學(xué)任務(wù)，采用線上網(wǎng)絡(luò)課程的方式。東北大學(xué)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程是國(guó)家精品課程，對(duì)學(xué)生要求比較嚴(yán)格，每年都存在大量的不及格同學(xué)，線下教學(xué)中，教師可以隨時(shí)監(jiān)控每個(gè)學(xué)生的狀態(tài)，而線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)會(huì)暴露很多問(wèn)題，比如學(xué)生上課溜號(hào)，作業(yè)不能認(rèn)真完成，甚至個(gè)別學(xué)生會(huì)出現(xiàn)逃課現(xiàn)象等等。

2 針對(duì)線上教學(xué)采用的具體方案

2.1 總體方案的設(shè)計(jì)和提出

針對(duì)線上教學(xué)存在的問(wèn)題和C程序課程本身的特點(diǎn)，采用了如下的教學(xué)設(shè)計(jì)。講授課程利用騰訊會(huì)議進(jìn)行直播，學(xué)生實(shí)踐采用西翼平臺(tái)，課下學(xué)生對(duì)于有需要進(jìn)一步理解的內(nèi)容，采用MOOC形式，教學(xué)過(guò)程中利用雨課堂進(jìn)行隨時(shí)隨地的檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和點(diǎn)名。

2.2 騰訊會(huì)議進(jìn)行課堂教學(xué)

騰訊會(huì)議是騰訊云旗下的一款音視頻會(huì)議產(chǎn)品，提供實(shí)時(shí)共享屏幕、支持在線文檔協(xié)作、允許300人在線會(huì)議、全平臺(tái)一鍵接入、音視頻智能降噪、美顏、背景虛化、鎖定會(huì)議、屏幕水印等功能，能很好地完成教學(xué)所需要的所有任務(wù)，方便出勤的統(tǒng)計(jì)，并且有很好的視覺和音頻效果，能很好滿足4個(gè)班級(jí)同時(shí)上課的流暢和穩(wěn)定，因此上課方式采用騰訊會(huì)議進(jìn)行。騰訊會(huì)議可以開啟周期性會(huì)議，有針對(duì)性的調(diào)整后續(xù)的授課內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度等的安排，方便教師和學(xué)生的操作行為。

2.3 雨課堂進(jìn)行課堂的點(diǎn)名和測(cè)驗(yàn)

雨課堂由學(xué)堂在線與清華大學(xué)在線教育辦公室共同研發(fā)，將信息技術(shù)手段融入PowerPoint和微信，不僅能夠連接電腦設(shè)備，還可以連接手機(jī)、IPad等智能終端，而且功能強(qiáng)大，可以進(jìn)行線上實(shí)時(shí)測(cè)試，測(cè)試后立刻自動(dòng)判卷出結(jié)果，不僅解決了老師批改卷子的問(wèn)題，同時(shí)也能讓學(xué)生最及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況。

學(xué)堂在線網(wǎng)址為https://neu.xuetangx.com，學(xué)生登錄自己的賬號(hào)（用戶名是學(xué)號(hào)，密碼是初始密碼）進(jìn)行學(xué)習(xí)和測(cè)試，學(xué)校提前把學(xué)生加入指定的班級(jí)之中，教師只需要在PPT中進(jìn)行測(cè)試出題的設(shè)置，打開之后就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)查問(wèn)卷測(cè)試等問(wèn)題，非常方便。教學(xué)過(guò)程中遇到問(wèn)題，都可以在學(xué)堂在線上提問(wèn)，老師進(jìn)行在線回答，還可以通過(guò)學(xué)堂在線，由教師或者學(xué)生發(fā)布討論話題，大家進(jìn)行討論，通過(guò)討論溝通，使學(xué)生能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題，了解自己的不足，通過(guò)對(duì)共性和個(gè)性問(wèn)題的把握，快速解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的難點(diǎn)，不僅能很好地解決學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)問(wèn)題，提高學(xué)習(xí)效果，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。

通過(guò)雨課堂不僅提升了學(xué)習(xí)效果，而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的監(jiān)督和督促作用，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容及時(shí)掌握，讓老師能隨時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)，對(duì)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的把握起到了非常重要的作用。

2.4 西翼平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)

西翼平臺(tái)，網(wǎng)址 http://210.30.204.9/，如圖 1（P144），是最具專業(yè)深度、安全可擴(kuò)展的信息類課程、科研一體化支撐平臺(tái)，它全面支撐計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、人工智能、信息安全、機(jī)器人、集成電路、金融科技、區(qū)塊鏈等專業(yè)建設(shè)。基于平臺(tái)建成了涵蓋實(shí)驗(yàn)、質(zhì)量指標(biāo)及過(guò)程控制的完整在線實(shí)驗(yàn)體系，實(shí)現(xiàn)了“任何人、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)均能開展實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)”的目標(biāo)。

圖1 西翼平臺(tái)系統(tǒng)

利用西翼平臺(tái)，我們搭建了自己的課程體系，包括多門課程，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是其中之一。經(jīng)過(guò)多年的累積，平臺(tái)已經(jīng)初具規(guī)模，有完善的練習(xí)、測(cè)試體系，完整的測(cè)試結(jié)構(gòu)，整體習(xí)題難度適中，同時(shí)內(nèi)涵大量高難度競(jìng)賽練習(xí)，適合各種程度的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、練習(xí)。資源和題庫(kù)的不斷積累，給后續(xù)的課程帶來(lái)極大的優(yōu)勢(shì)。

平臺(tái)的主要目的是在上面進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)的布置，每周安排固定數(shù)量的練習(xí)，一般是6到8個(gè)，正常實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生進(jìn)行課上練習(xí)，如果有個(gè)別完成慢的同學(xué)，可以課下隨時(shí)進(jìn)行練習(xí)，由于學(xué)校用的西翼平臺(tái)需要通過(guò)校園網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)，對(duì)于校外的師生，采用VPN方式登錄，就可以進(jìn)行訪問(wèn)。

學(xué)生完成練習(xí)后，可以立刻進(jìn)行程序的評(píng)分，如果程序錯(cuò)誤，平臺(tái)系統(tǒng)會(huì)給出詳細(xì)的出錯(cuò)信息，方便學(xué)生的及時(shí)修改。如圖2，程序運(yùn)行的錯(cuò)誤信息提示。

圖2 程序運(yùn)行錯(cuò)誤信息提示

由于平臺(tái)是系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)c語(yǔ)言程序進(jìn)行評(píng)判，這樣要求學(xué)生不僅具有很好的編程能力，想完成練習(xí)，得到滿分，除了程序本身完全掌握之外，還要求學(xué)生必須能夠仔細(xì)研讀題中的含義，同時(shí)能培養(yǎng)學(xué)生的細(xì)心習(xí)慣，能培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，實(shí)際操作能力，取得了非常好的學(xué)習(xí)效果。

西翼平臺(tái)的確對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了非常積極的作用，但也存在一定的問(wèn)題。首先，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于嚴(yán)苛，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，本身程序基本是正確的，但給評(píng)判0分，或者不是滿分，這樣有時(shí)候會(huì)打擊學(xué)生自己的信心。第二，平臺(tái)無(wú)法避免學(xué)生抄襲的現(xiàn)象，如果學(xué)生偷懶不想完成作業(yè)，可以去拷貝其他同學(xué)的答案進(jìn)行評(píng)測(cè)，這樣就起不到好的作用。對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，需要老師精心設(shè)計(jì)好的問(wèn)題，設(shè)計(jì)更好的測(cè)試數(shù)據(jù)集，設(shè)計(jì)更好的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，題目盡可能地表達(dá)清晰、易懂。對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，除了批評(píng)教育之外，降低平臺(tái)測(cè)試所占的平時(shí)分?jǐn)?shù)，讓學(xué)生注重學(xué)習(xí)的過(guò)程，注重學(xué)懂知識(shí)，掌握編程，而不是為了應(yīng)付作業(yè)而應(yīng)付，教育學(xué)生誠(chéng)實(shí)守信，努力學(xué)習(xí)。

2.5 MOOC平臺(tái)進(jìn)行查缺補(bǔ)漏

MOOC（massive open online courses），是大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程，中國(guó)大學(xué)MOOC網(wǎng)https://www.icourse163.org，學(xué)生自行注冊(cè)賬號(hào)，注冊(cè)賬號(hào)要求有自己的學(xué)號(hào)，方便最后從系統(tǒng)中導(dǎo)出學(xué)生的最終成績(jī)，東北大學(xué)的高級(jí)語(yǔ)言程序課程網(wǎng)址是 https://www.icourse163.org/course/NEU 1002123005，有教學(xué)名師高克寧老師的教學(xué)視頻，講解清楚透徹，并配有章節(jié)知識(shí)和同步練習(xí)與測(cè)試，不僅有視頻，還有電子文檔，學(xué)生可以在線觀看，或者下載本地進(jìn)行隨時(shí)學(xué)習(xí)，非常方便。本課程是精品課程，底蘊(yùn)豐厚，積累了多年的素材和經(jīng)驗(yàn)，教師提前布置了豐富的測(cè)試和習(xí)題，有精美的視頻講解，難易適當(dāng)，內(nèi)容非常全面，方便學(xué)生進(jìn)行課下知識(shí)點(diǎn)的查缺補(bǔ)漏，極其方便。

MOOC平臺(tái)上還提供了留言板功能，學(xué)生可以提問(wèn)，同學(xué)之間可以相互交流，教師可以進(jìn)行解答。平臺(tái)上課程豐富，不僅可以看到本門課程的內(nèi)容，還可以進(jìn)行其他課程的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中不明白問(wèn)題，可以進(jìn)行快速跳轉(zhuǎn)，很好地實(shí)現(xiàn)了答疑解惑的目的。

MOOC平臺(tái)不受人數(shù)限制，多個(gè)班級(jí)學(xué)生一起登陸，比較流暢，不用擔(dān)心會(huì)出現(xiàn)加載卡頓問(wèn)題；學(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)和內(nèi)容靈活，這樣方便學(xué)生可以抽出零碎的時(shí)間，進(jìn)行對(duì)課堂上沒有掌握的知識(shí)的進(jìn)一步理解和領(lǐng)悟；班型靈活，可以方便把基礎(chǔ)好的學(xué)生和基礎(chǔ)薄弱學(xué)生進(jìn)行分組布置任務(wù)，提高學(xué)生的編程水平和能力。每周布置周測(cè)試內(nèi)容，要求本周內(nèi)完成測(cè)試，若過(guò)期就不能再進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試可以進(jìn)行多次參與，一直到學(xué)生對(duì)自己成績(jī)滿意為止，這樣激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且能保證學(xué)生認(rèn)真完成測(cè)試，通過(guò)測(cè)試，讓學(xué)生能很好地掌握本周所學(xué)的內(nèi)容。

3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)和個(gè)性化設(shè)計(jì)

3.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式

通過(guò)在西翼平臺(tái)提前布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生能夠第一時(shí)間了解自己本周應(yīng)該完成的任務(wù)，可以讓學(xué)生帶著問(wèn)題，帶著任務(wù)進(jìn)行聽課學(xué)習(xí)。這樣使學(xué)生在聽課的過(guò)程中能對(duì)自己掌控薄弱的地方進(jìn)行有針對(duì)性的加強(qiáng)，對(duì)于自己掌握的可以跳過(guò)，對(duì)于自己不熟悉或者掌握不好的內(nèi)容，可以課下通過(guò)MOOC有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)、提前預(yù)習(xí)。

3.2 個(gè)性化

課程考試采用的是百科園考試系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)有按照章節(jié)的1000多道選擇題，填空題，還有編程題，題庫(kù)每年都進(jìn)行更新，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際水平進(jìn)行有選擇性的完成練習(xí)，學(xué)生練習(xí)后能夠立刻顯示問(wèn)題答案，使學(xué)生了解不足，進(jìn)行有針對(duì)性學(xué)習(xí)。

MOOC平臺(tái)提供所有知識(shí)的詳細(xì)講解，學(xué)生可以根據(jù)需要選擇觀看內(nèi)容，完成任意內(nèi)容的練習(xí)，而且不受到時(shí)間、地點(diǎn)限制，這樣可以讓學(xué)生根據(jù)各自特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

西翼平臺(tái)有競(jìng)賽題庫(kù)，還有pk闖關(guān)，給學(xué)有余力的同學(xué)提供了很好的展現(xiàn)自我，提高自我的平臺(tái)。

3.3 形成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣

學(xué)生不喜歡自己動(dòng)腦筋，做題時(shí)喜歡看一眼就問(wèn)，這樣不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。因此教師要求學(xué)生前30分鐘自己獨(dú)立完成任務(wù)，不問(wèn)同學(xué)，也不問(wèn)老師，先自己獨(dú)立完成。方案實(shí)施開始學(xué)生不適應(yīng)，但在后來(lái)慢慢有了良好的效果，尤其是網(wǎng)課，布置任務(wù)后，學(xué)生能做到自行完成。

4 存在問(wèn)題和解決方案

4.1 網(wǎng)絡(luò)流量問(wèn)題的解決

目前學(xué)生所有的課程都通過(guò)騰訊會(huì)議進(jìn)行，并且學(xué)生有大量的視頻文件需要進(jìn)行線上或者線下的觀看，這樣會(huì)產(chǎn)生大量的流量，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，信網(wǎng)辦（信息化建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)安全辦公室，下同）免費(fèi)給學(xué)生每個(gè)月提供了額外的60G的流量包，讓學(xué)生能安心地上課、學(xué)習(xí)，不會(huì)因流量問(wèn)題引起的費(fèi)用問(wèn)題影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)。對(duì)于教師，學(xué)校每月提供教師60G的免費(fèi)流量，計(jì)算機(jī)學(xué)院還贈(zèng)送教師免費(fèi)的30G額外流量，保證教學(xué)的順利進(jìn)行。

4.2 無(wú)法登錄校園網(wǎng)問(wèn)題的解決

由于有部分學(xué)生因?yàn)楦鞣N原因無(wú)法按時(shí)返校，居住在校外或者居家學(xué)習(xí)。對(duì)于西翼課程平臺(tái)，要求只有在校園網(wǎng)內(nèi)的ip用戶才能訪問(wèn)；對(duì)于東北大學(xué)定制的圖書館資源、學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)資源，也要求在校內(nèi)進(jìn)行訪問(wèn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，信網(wǎng)辦為學(xué)生和教師都提供了 VPN服務(wù)，VPN（Virtual Private Network）是虛擬專用網(wǎng)的簡(jiǎn)稱，是在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。信網(wǎng)辦提供了OpenVPN、WebVPN等兩種訪問(wèn)方式，根據(jù)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(tǒng)兼容性問(wèn)題的解決

目前C語(yǔ)言采用的編譯器是Code：：Blocks。該編譯器功能強(qiáng)大，具有很好的跨平臺(tái)性質(zhì)。學(xué)生的電腦種類繁多，品牌多樣，系統(tǒng)也有很多種，課程組針對(duì)這點(diǎn)提供了各種不同版本的軟件，很好地解決了該問(wèn)題。

5 結(jié)論和未來(lái)預(yù)期

針對(duì)線上網(wǎng)課的模式，采用了多種教學(xué)手段。教授課程采用騰訊會(huì)議的方式，點(diǎn)名激勵(lì)和當(dāng)堂測(cè)試采用雨課堂的方式；實(shí)驗(yàn)采用西翼平臺(tái)進(jìn)行；針對(duì)課下知識(shí)掌握不扎實(shí)問(wèn)題，采用MOOC方式進(jìn)行彌補(bǔ)，采用案例教學(xué)，個(gè)性化設(shè)計(jì)，對(duì)課程教學(xué)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了有效的，有針對(duì)性的解決，取得了比較好的教學(xué)效果，對(duì)學(xué)生的自我控制能力，解決問(wèn)題的能力，自主學(xué)習(xí)能力，編程能力等，都是很好的改進(jìn)和提高。課程目前有序進(jìn)行，根據(jù)臨時(shí)測(cè)驗(yàn)和學(xué)生反饋，效果非常理想，達(dá)成了線上順利完成教學(xué)任務(wù)的目標(biāo)。線上課程的精心設(shè)置，使學(xué)生目標(biāo)明確，任務(wù)清晰，提高了課堂的教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的編程能力，課程效果實(shí)現(xiàn)了預(yù)期。