C语言程序设计课程的线上教学模式的运用

敖志广，薛丽芳，翟莹莹，郭 志

（东北大学计算机科学与工程学院，辽宁 沈阳 110169）

1 C语言课程中的问题现状

目前形式下，C语言无法进行面对面的线下教学任务，采用线上网络课程的方式。东北大学C语言程序设计课程是国家精品课程，对学生要求比较严格，每年都存在大量的不及格同学，线下教学中，教师可以随时监控每个学生的状态，而线上网络教学会暴露很多问题，比如学生上课溜号，作业不能认真完成，甚至个别学生会出现逃课现象等等。

2 针对线上教学采用的具体方案

2.1 总体方案的设计和提出

针对线上教学存在的问题和C程序课程本身的特点，采用了如下的教学设计。讲授课程利用腾讯会议进行直播，学生实践采用西翼平台，课下学生对于有需要进一步理解的内容，采用MOOC形式，教学过程中利用雨课堂进行随时随地的检测学生学习情况和点名。

2.2 腾讯会议进行课堂教学

腾讯会议是腾讯云旗下的一款音视频会议产品，提供实时共享屏幕、支持在线文档协作、允许300人在线会议、全平台一键接入、音视频智能降噪、美颜、背景虚化、锁定会议、屏幕水印等功能，能很好地完成教学所需要的所有任务，方便出勤的统计，并且有很好的视觉和音频效果，能很好满足4个班级同时上课的流畅和稳定，因此上课方式采用腾讯会议进行。腾讯会议可以开启周期性会议，有针对性的调整后续的授课内容和教学进度等的安排，方便教师和学生的操作行为。

2.3 雨课堂进行课堂的点名和测验

雨课堂由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发，将信息技术手段融入PowerPoint和微信，不仅能够连接电脑设备，还可以连接手机、IPad等智能终端，而且功能强大，可以进行线上实时测试，测试后立刻自动判卷出结果，不仅解决了老师批改卷子的问题，同时也能让学生最及时了解自己的学习情况。

学堂在线网址为https://neu.xuetangx.com，学生登录自己的账号（用户名是学号，密码是初始密码）进行学习和测试，学校提前把学生加入指定的班级之中，教师只需要在PPT中进行测试出题的设置，打开之后就可以实现调查问卷测试等问题，非常方便。教学过程中遇到问题，都可以在学堂在线上提问，老师进行在线回答，还可以通过学堂在线，由教师或者学生发布讨论话题，大家进行讨论，通过讨论沟通，使学生能主动发现问题，及时解决问题，了解自己的不足，通过对共性和个性问题的把握，快速解决学习过程中遇到的难点，不仅能很好地解决学习中的难点问题，提高学习效果，同时还能培养学生的学习积极性和学习兴趣。

通过雨课堂不仅提升了学习效果，而且实现了对学生的监督和督促作用，让学生对所学内容及时掌握，让老师能随时掌握学生学习的动态，对学生对于知识的把握起到了非常重要的作用。

2.4 西翼平台进行实验教学

西翼平台，网址 http://210.30.204.9/，如图 1（P144），是最具专业深度、安全可扩展的信息类课程、科研一体化支撑平台，它全面支撑计算机、大数据、人工智能、信息安全、机器人、集成电路、金融科技、区块链等专业建设。基于平台建成了涵盖实验、质量指标及过程控制的完整在线实验体系，实现了“任何人、任何时间、任何地点均能开展实验学习”的目标。

图1 西翼平台系统

利用西翼平台，我们搭建了自己的课程体系，包括多门课程，C语言程序设计是其中之一。经过多年的累积，平台已经初具规模，有完善的练习、测试体系，完整的测试结构，整体习题难度适中，同时内涵大量高难度竞赛练习，适合各种程度的学生进行学习、练习。资源和题库的不断积累，给后续的课程带来极大的优势。

平台的主要目的是在上面进行学生实验的布置，每周安排固定数量的练习，一般是6到8个，正常实验课中学生进行课上练习，如果有个别完成慢的同学，可以课下随时进行练习，由于学校用的西翼平台需要通过校园网进行访问，对于校外的师生，采用VPN方式登录，就可以进行访问。

学生完成练习后，可以立刻进行程序的评分，如果程序错误，平台系统会给出详细的出错信息，方便学生的及时修改。如图2，程序运行的错误信息提示。

图2 程序运行错误信息提示

由于平台是系统自动对c语言程序进行评判，这样要求学生不仅具有很好的编程能力，想完成练习，得到满分，除了程序本身完全掌握之外，还要求学生必须能够仔细研读题中的含义，同时能培养学生的细心习惯，能培养学生动手能力，实际操作能力，取得了非常好的学习效果。

西翼平台的确对学生的学习起到了非常积极的作用，但也存在一定的问题。首先，评判标准过于严苛，使学生在学习过程中，本身程序基本是正确的，但给评判0分，或者不是满分，这样有时候会打击学生自己的信心。第二，平台无法避免学生抄袭的现象，如果学生偷懒不想完成作业，可以去拷贝其他同学的答案进行评测，这样就起不到好的作用。对于第一个问题，需要老师精心设计好的问题，设计更好的测试数据集，设计更好的评判标准，题目尽可能地表达清晰、易懂。对于第二个问题，除了批评教育之外，降低平台测试所占的平时分数，让学生注重学习的过程，注重学懂知识，掌握编程，而不是为了应付作业而应付，教育学生诚实守信，努力学习。

2.5 MOOC平台进行查缺补漏

MOOC（massive open online courses），是大型开放式网络课程，中国大学MOOC网https://www.icourse163.org，学生自行注册账号，注册账号要求有自己的学号，方便最后从系统中导出学生的最终成绩，东北大学的高级语言程序课程网址是 https://www.icourse163.org/course/NEU 1002123005，有教学名师高克宁老师的教学视频，讲解清楚透彻，并配有章节知识和同步练习与测试，不仅有视频，还有电子文档，学生可以在线观看，或者下载本地进行随时学习，非常方便。本课程是精品课程，底蕴丰厚，积累了多年的素材和经验，教师提前布置了丰富的测试和习题，有精美的视频讲解，难易适当，内容非常全面，方便学生进行课下知识点的查缺补漏，极其方便。

MOOC平台上还提供了留言板功能，学生可以提问，同学之间可以相互交流，教师可以进行解答。平台上课程丰富，不仅可以看到本门课程的内容，还可以进行其他课程的学习，学习过程中不明白问题，可以进行快速跳转，很好地实现了答疑解惑的目的。

MOOC平台不受人数限制，多个班级学生一起登陆，比较流畅，不用担心会出现加载卡顿问题；学习时间、地点和内容灵活，这样方便学生可以抽出零碎的时间，进行对课堂上没有掌握的知识的进一步理解和领悟；班型灵活，可以方便把基础好的学生和基础薄弱学生进行分组布置任务，提高学生的编程水平和能力。每周布置周测试内容，要求本周内完成测试，若过期就不能再进行测试。测试可以进行多次参与，一直到学生对自己成绩满意为止，这样激发了学生学习的积极性，而且能保证学生认真完成测试，通过测试，让学生能很好地掌握本周所学的内容。

3 任务驱动和个性化设计

3.1 任务驱动方式

通过在西翼平台提前布置实验任务，学生能够第一时间了解自己本周应该完成的任务，可以让学生带着问题，带着任务进行听课学习。这样使学生在听课的过程中能对自己掌控薄弱的地方进行有针对性的加强，对于自己掌握的可以跳过，对于自己不熟悉或者掌握不好的内容，可以课下通过MOOC有针对性地进行学习、提前预习。

3.2 个性化

课程考试采用的是百科园考试系统，系统内有按照章节的1000多道选择题，填空题，还有编程题，题库每年都进行更新，学生可以根据自己的实际水平进行有选择性的完成练习，学生练习后能够立刻显示问题答案，使学生了解不足，进行有针对性学习。

MOOC平台提供所有知识的详细讲解，学生可以根据需要选择观看内容，完成任意内容的练习，而且不受到时间、地点限制，这样可以让学生根据各自特点进行学习。

西翼平台有竞赛题库，还有pk闯关，给学有余力的同学提供了很好的展现自我，提高自我的平台。

3.3 形成良好学习习惯

学生不喜欢自己动脑筋，做题时喜欢看一眼就问，这样不利于培养学生独立思考问题、解决问题的能力。因此教师要求学生前30分钟自己独立完成任务，不问同学，也不问老师，先自己独立完成。方案实施开始学生不适应，但在后来慢慢有了良好的效果，尤其是网课，布置任务后，学生能做到自行完成。

4 存在问题和解决方案

4.1 网络流量问题的解决

目前学生所有的课程都通过腾讯会议进行，并且学生有大量的视频文件需要进行线上或者线下的观看，这样会产生大量的流量，对于这个问题，信网办（信息化建设与网络安全办公室，下同）免费给学生每个月提供了额外的60G的流量包，让学生能安心地上课、学习，不会因流量问题引起的费用问题影响到学生的学习。对于教师，学校每月提供教师60G的免费流量，计算机学院还赠送教师免费的30G额外流量，保证教学的顺利进行。

4.2 无法登录校园网问题的解决

由于有部分学生因为各种原因无法按时返校，居住在校外或者居家学习。对于西翼课程平台，要求只有在校园网内的ip用户才能访问；对于东北大学定制的图书馆资源、学术期刊网络资源，也要求在校内进行访问。为了解决这个问题，信网办为学生和教师都提供了 VPN服务，VPN（Virtual Private Network）是虚拟专用网的简称，是在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。信网办提供了OpenVPN、WebVPN等两种访问方式，根据师生的使用需求、终端类型和兼容水平自由选择登录方式。

4.3 系统兼容性问题的解决

目前C语言采用的编译器是Code：：Blocks。该编译器功能强大，具有很好的跨平台性质。学生的电脑种类繁多，品牌多样，系统也有很多种，课程组针对这点提供了各种不同版本的软件，很好地解决了该问题。

5 结论和未来预期

针对线上网课的模式，采用了多种教学手段。教授课程采用腾讯会议的方式，点名激励和当堂测试采用雨课堂的方式；实验采用西翼平台进行；针对课下知识掌握不扎实问题，采用MOOC方式进行弥补，采用案例教学，个性化设计，对课程教学中遇到的问题进行了有效的，有针对性的解决，取得了比较好的教学效果，对学生的自我控制能力，解决问题的能力，自主学习能力，编程能力等，都是很好的改进和提高。课程目前有序进行，根据临时测验和学生反馈，效果非常理想，达成了线上顺利完成教学任务的目标。线上课程的精心设置，使学生目标明确，任务清晰，提高了课堂的教学效果，培养了学生的编程能力，课程效果实现了预期。