C语言程序设计线上线下混合式教学课程建设

李炳超 李俊生 谢丽霞

摘要：新时代的教学模式逐渐由以教师为中心转变为以学生为中心，学生获取的知识和信息呈现出碎片化、丰富化的特点。因此，线上线下混合式教学方法能够更加有效的组织学生进行学习。为了借鉴线上教学的优势并保证教学质量，该文以中国民航大学“C语言程序设计”课程为例，介绍了基于SPOC、智慧树以及OurOJ系统的线上教学平台建设，并对C语言程序设计进行线上线下混合式教学的探索与实践。结果表明，学生在线上学习的效果与最终考试结果呈正相关分布。

关键词：C语言;SPOC;智慧树;混合式教学;线上教学

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）31-0017-03

1  引言

在“互联网+”的时代背景下，优势教育资源共享程度越来越高，学生获取知识碎片化、获取信息多样化[1]。在这样一个优质教育资源不再稀缺的移动互联时代，学生主动获取知识的能力和意愿显著增强，教学的中心已经由教师转变为学生[2]。教师能够在教学过程中通过多种途径了解学生，从而能够更加有效的设计教学方法和组织教学内容。特別是在“后疫情时代”的特殊时期，学生获取知识的方式和教师的教学模式都发生了翻天覆地的变化，在此情况下，线上线下混合式教学模式能够有效地利用线上教学资源并与传统线下课堂进行有机结合[3]，学生通过线上自学带着问题进课堂学习，教师通过线上平台获取了学生学习情况从而进课堂教学，以此形成“学生为主体，教师为主导”的教学模式。

C语言程序设计是中国民航大学非计算机多数理工类本科专业的计算机技术基础课，也是全校重点基础课程之一。其重要性不仅体现在一般意义上的编程能力，更体现在引导学生实现问题求解思维方式的转变[4]。C语言程序设计课程基础知识点多，课时量相对较少，并且需要大量的实践。因此，C语言程序设计课程组从2017年开始致力于线上线下混合式教学课程建设的探索与实践。学生可以利用线上教学平台提供的教学资源进行碎片化学习与实践，而教师则能在线下课堂引领学生进行深度学习。

2 线上教学平台的建设

2.1 SPOC

SPOC（Small Private Online Course），即小规模限制性在线课程，是一种面向特定群体的小规模在线课程[5-6]。在SPOC里，教师可以引进MOOC中的优质教学资源，并对课程进行教学要求的私有定制[7]，同时还能对学生进行组织监管。图 1为中国民航大学C语言程序设计SPOC课程界面。

（1）教学资源建设。课程组引进哈尔滨工业大学的C语言程序设计作为优质教学资源，并配合C语言程序设计课程组自行组建的课程资源，构建异步SPOC教学平台。教学资源主要包括课件、配套视频与习题。视频一般为十分钟左右的短视频，每个视频对一个或两个知识点进行讲解，从而方便学生利用碎片时间进行学习。视频可以反复观看，从而有利于弥补学生知识理解能力的差异。习题包括单选测验题、编程测验题、练兵单选题、练兵编程题、实验思考题。

（2）教学组织管理。教师定期在SPOC上面发布教学资源和学习要求，学生需要在上课前进行相应的学习。平台会自动统计学生的看视频时长和次数，从而能使教师了解学生线下的学习情况。单选测验题、编程测验题和实验思考题的成绩计入线上学习的总成绩。所有题目都会设置截止日期，逾期不予计分，从而培养学生学习的自觉性。单选测验题可以提交5次，编程测验题不限提交次数，从而可使学生强化所学知识，达到多练多实践、从学中做并在做中学的目的。该平台后台能够对程序进行自动运行并判断，降低教师工作量，从而提高效率。学生在线上学习的过程中，如果遇到问题，可以通过SPOC平台的讨论区发布，这样所有学生都能够进行在线交流互动。另外，学生也可以通过现有信息平台，如QQ或微信，直接向教师进行询问。

2.2 智慧树

智慧树是全球大型的学分课程运营服务平台，拥有海量大学高品质课程[8]。同SPOC类似，智慧树也能够建立适合小规模教学的见面课，并构建教学资源，进行教学组织与管理。图 2所示为智慧树C语言程序设计课程界面。

（1）教学资源建设。2019年，C语言程序设计课程组教师为中国民航大学学生量身录制了更加适合学生学习的C语言程序设计课程视频。每个视频对一个知识点进行讲解，时间为十分钟左右。另外，选择难易适中的选择题构建智慧树题库，使学生能够由浅入深的进行课前和课后练习。

（2）教学组织管理。教师在课前发布教学任务，要求学生对视频内容进行提前预习，并设定作业分数及提交截止日期。目前智慧树支持的作业题类型为选择题、判断题、填空题。对于编程题，智慧树后台暂不支持运行C程序的运行。智慧树平台会对每位学生的视频观看时长，每一次作业的得分分布、每一道题的得分率以及相应的每一位学生的答案进行统计。基于这些信息，教师掌握每个学生的学习情况以及每个知识点的掌握情况，进而可以对线下课堂内容进行更加有效的组织和规划。

2.3 OurOJ系统

OurOJ（Online Judge）是中国民航大学计算机学院基础课部开发的一个可以在线提交程序代码自动测试打分的信息系统，通过判断用户程序是否正确输出了正确结果来评定成绩。本系统致力于减轻教师手动批改程序设计作业统计成绩的负担，让学生及时知道自己编写程序的正确性，促进学生自主、自觉的学习。图3所示为OurOJ系统线上课程界面。

（1）教学资源建设。教师可上传题目至系统数据库，并设置题目相应的属性。加入题库的题目要求上传者前必须自己做一遍并且评测通过。并且每道题目需要5、10或20组测试用例。学生提交程序后，系统会先将测试数据输入用户程序，然后抓取输出结果，与答案比对，最后的得分就是正确的组数占所有组数的百分比。