“互联网+”背景下“C语言程序设计”课程线上教学模式研究

收稿日期：2023-04-13

基金项目：长治学院教学改革创新项目（XN0261）

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2023.22.039

摘  要：“C语言程序设计”是大学理工科专业的一门基础课程。在“互联网+”的大背景下，研究合理的“C语言程序设计”线上教学模式成为大势所趋。文章首先对“C语言程序设计”线上教学模式的优势进行了分析，介绍了以超星学习通和线上程序设计辅助平台为基础设计的课程线上教学模式，并将此模式应用到长治学院电子信息科学与技术专业的学生教学中。对比了线上教学模式和传统线下教学模式的学生考试成绩，结果线上教学基本可以达到与传统线下教学相近的成绩。分析了线上教学存在的问题，最后提出了几个改进方法作为后续教学改革的研究方向。

关键词：C语言程序设计；线上教学；高等教育

中图分类号：TP39；G434    文献标识码：A    文章编号：2096-4706（2023）22-0179-04

Research on Online Teaching Mode of“C Language Programming”Course under the Background of“Internet+”

ZHAO Danmei

（Department of Physics， Changzhi University， Changzhi  046011， China）

Abstract： “C Language Programming”is a basic course for university science and engineering majors. Under the background of“Internet+”， it is a general trend to study the reasonable online teaching mode of“C Language Programming”. Firstly， this paper analyzes the advantages of the online teaching mode for“C Language Programming”， introduces the online teaching mode of courses designed based on the Chaoxing Learning APP and online programming assistance platform， and applies this mode to the teaching of students majoring in Electronic Information Science and Technology in Changzhi University. A comparison is made between online teaching mode and traditional offline teaching mode in terms of students' exam scores， and the results show that online teaching can basically achieve scores similar to traditional offline teaching. This paper analyzes the problems existing in online teaching. Finally， several improvement methods are proposed as research directions for subsequent teaching reforms.

Keywords： C language programming; online teaching; higher education

0  引  言

計算机程序设计能力与创新能力是新工科人才能力培养的重要组成部分，由于C语言具有简洁高效、可移植性好、生成代码质量高等优点，使它成为多数理工科专业的第一门程序设计课程。该课程既具有语言类课程的特点即要求学生掌握繁多的语法知识，还要求学生具备一定的逻辑思维能力去分析问题和解决问题[1]（也就是要掌握一定的算法知识）。同时该课程是一门实践性极强的课程，除了学，还要求锻炼学生的动手能力。通过该课程的学习，学生能够了解计算机工作原理，理解指令和程序的思想，掌握程序设计的过程，并初步建立起计算思维，为将来专业课中加强计算机应用打下良好的基础[2]。尽管近年来受到Python、C#等新型语言的冲击，C语言依旧深受大多数程序员的青睐，长期占据全球开发语言排行榜中前两位[3]。

2018年，由教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》提出，要落实立德树人根本任务，应积极推进“互联网+教育”，坚持信息技术与教育教学深度融合的核心理念，建立健全教育信息化可持续发展机制，构建网络化、数字化、智能化、个性化、终身化的教育体系[1]。随着现代化网络信息技术的高速发展，互联网的信息化更新极大地推进了教育教学方式的变革，线上教育成为我国教育发展的新形态，是推动教育变革的巨大动力，是未来教育的重要组成部分[4]。新冠疫情已经结束，但人类时刻面临着其他病毒及疾病的侵袭，研究合理的“C语言程序设计”线上教学模式成为必然。

在线上教学模式中，教师可以线上发布学习资料和学习任务等，学生通过线上自主学习完成教师布置的任务[5]。同时，线上教学也可以采用直播教学、在线留言讨论等多种形式帮助学生解决自主学习中遇到的问题。这种方式突破了时间空间的限制，逐渐将学生由被动听课向主动学习转变，提高教学质量。

1  线上教学模式的优势

1.1  资源丰富且数据可视化

“互联网+”具有开放性和共享性的特点。充分利用互联网优势，整合优秀教学资源，给学生提供更多的学习资料。在“大数据”背景下，凭借互联网技术，可以将学生的学习过程、学习结果等进行可视化。整个教学过程都可以直观地在平台中呈现，便于教师将来进行统计和测量。

1.2  可实现差异化教学

“C语言程序设计”传统教学中理论课主要是老师讲授，这种授课方式主要以教师为主导，由于知识点繁多，多采用满堂灌的方式。这种方式无法考虑不同学生个体差异，对所有学生均采用相同的教学方式，导致部分学生不能很好地吸收所学知识，学习兴趣逐渐下降。线上教学模式中，老师整理网络课堂资源供学生学习、设计合理的任务点让学生完成。学生是学习的主体，学生可根据自身不同情况设置观看速度及选择是否回看等操作。教师可设置基础学习内容及高级学习内容供不同学生学习，实现因人而异、量身定制，从而提高教学质量。

1.3  减轻教师负担

传统教学中，学生作业由教师手动批改。而线上教学中选择判断等客观题可由系统直接批改。对于编程类的题目来说，教师批改起来非常困难。线上教学中，教师可以使用线上程序设计辅助平台完成程序的批改，既保证了正确性，又减轻了教师负担。同时可以在线统计题目的错误率，实时掌握学生学习情况。

1.4  增加实践练习时间

传统教学中实践课大多在学校机房开展，对于初学C语言的学生来说，调试程序往往要花大量的时间，机房实践练习的时间远远不够。采用线上教学，由于借助程序设计辅助平台完成程序的批改，老师可以设置比较长的提交时间，供学生练习。对于学习能力较差的同学，可以减轻其心理压力，对于能力较强的同学，也可以选择进阶的题目提高自己。

2  线上教学模式在教学中的应用

受新冠疫情影响，2022年上学期，本校采用线上教学模式开展教学。“C语言程序设计”课程线上教学模式设计如图1所示。

2.1  線上理论课程设计

对于理论课程的线上教学，目前使用较多的有超星学习通、学银在线等APP。以超星学习通为例，可以完成在线签到、发放学习资料、发放作业、批改作业、在线答疑和在线考试等操作。本校目前理论课程的线上学习主要通过超星学习通+腾讯会议开展。超星学习通界面如图2所示。

理论课线上模式主要由4部分组成，具体内容如下：

1）课前预习。教师课前发布精心设计的学习资料和测试题目。对于预习部分的学习资料，一是对本节课所用的已学过的知识点进行复习，二是对本节课的主要内容进行引入，引起学生对本节知识的兴趣的同时对本节课的内容有基本了解。测试题目则是对预习效果的检测，教师可根据答题效果合理设计课堂内容。

2）直播学习。教师根据学生的预习情况，对共性问题、重难点问题重点讲解，也可采用连麦的形式了解学生实际学习情况、督促学生学习。

3）发布课堂录课视频、拓展阅读及课后作业。对于部分学习能力较差的同学，可通过反复观看录课视频继续学习重难点内容；对于学习能力较强的同学，也可以继续学习老师提供的拓展知识，丰富学习内容。

4）测试。在阶段性学习内容结束后，进行必要的测试，把握整体学习情况，根据结果及时进行课程的修正与迭代。

2.2  实践课程的线上教学

对于实践课程的线上教学，目前比较主流的线上程序设计辅助平台主要有PTA（Programming Teaching Assistant）和北京大学开发的Open Judge等程序设计类辅助教学平台。这两个平台均可以让学生免费进行编程训练。平台上有大量经典的C语言程序的练习题，以北京大学开发的Open Judge为例，其上不仅有大量基础题适合初学者学习，也有很多进阶题适合能力较强的学生自我提高，如图3所示。

老师也可以在Open Judge中创建小组，发布测试题。学生通过Open Judge平台在线提交程序源代码，系统对源代码进行编译和执行，并通过预先设计的测试数据来检验程序源代码的正确性，如图4所示。

本课程采用Open Judge平台，在直播课程结束后发布实践作业，给学生足够的时间练习、调试程序。对于共性问题在直播课程中演示讲解。

3  结果分析

本校电子信息专业2021年线下教学学生理论成绩和2022年线上教学学生理论课成绩如表1所示。

从表中可以看到，线上教学成绩与线下教学成绩接近。其中最高总成绩差别不大，线上教学最高成绩甚至略高于传统线下教学；教学平均总成绩和最低成绩略低于线下教学。

为此，利用问卷星对线上教学的学生发放调查问卷。本次问卷有效填写81人，在对线上教学存在问题的调查中，14人提到自制力差，4人提到互动差的问题。可以看出线上教学也存在着一些问题。

3.1  课堂互动性差

由于缺乏线下的学习氛围，自制力较差的同学学习效果不佳。线上教育还不能营造出线下面授那样的课堂氛围，这本就造成了学习的难度，老师同学之间不能相互交流，遇到问题不能立即解决，更加剧了学习难度。虽然学生可以通过直播、留言等方式解决学习中遇到的问题，但大部分同学还不太适应线上提问。

3.2  监督不到位

线上教学以学生为主体，对于自制力较差的同学，可能为了完成学习任务开着手机去干别的事情，或以其他方式逃避学习。在线上教学模式中，老师无法实时看到学生，造成监督不到位，导致这类学生学习情况不理想。

4  线上教学模式改进措施

从上述结果来看，线上教学模式还需要改善，需要更多创新的方式提高学生的学习兴趣。同时线上教学对教师也是一种挑战，需要在看不到学生的情况下通过一定的方式判断学生的状态并实时调整教学方式。为此本文提出以下5个改进方向。

4.1  整合优秀教学资源

良好的教学内容是吸引学生注意力的第一步，教师应充分利用互联网优势，整合优秀教学资源，给学生提供更多的学习资料。线上教学模式中，通过反复打磨课件制作，精心设计教学过程、教学情境，增加学生的学习兴趣[6，7]，让学生对知识点理解透彻，并有效地将前后知识点串联，最好与实际相结合，让学生看到内容的实用性，增加学生对本课程的接纳度及认同度。

4.2  加强互动

在线教学应该尽量避免学生全程观看视频的教学模式。在空间分离的情况下，教师无法直接观察到学生的听课状态，学生被动地听课，很容易进入疲惫区。为了减小空间分离带来的影响，教师和学生之间要加强互动。教师在整合网络资源时，需要设置合理的任务点检验学生的学习情况，直播教学中也需要实时进行连麦、答题等互动，通过各种方式让学生参与到课堂互动中，让老师实时掌握学生状态，实现教学内容的双向传递。

4.3  增强案例教学的引入比例

“C语言程序设计”课程有大量的基础知识和概念，学生在学习的时候容易疲惫。因此在教学的过程中可以多引入案例。如在介绍循环这一章的时候。三种循环结构记忆并不难，如何去合理运用循环结构解决问题才是关键。所以这一章内容需要结合大量的案例，让学生理解循环、真正学会使用循环。循环结构的经典案例也比较多，如“百钱百鸡”问题，这是一个古代数学问题，也是一个循环嵌套的问题，通过这个案例让同学们对循环结构的思想、解决的问题有所了解。类似的“猴子吃桃”问题也是循环的典型问题。通过这两个有趣的案例可让学生理解循环的同时了解“穷举”和“迭代”两个重要算法，为学生解决其他问题提供思路。

4.4  加強课程之间的联系

主流的C语言教学软件“Visual C++”“DEV C++”等都存在着可视性较差、不容易展示图像的问题，这使得课程的趣味性大打折扣。对于电子信息专业的学生来讲，学习C语言主要是为后面的单片机课程以及竞赛做准备。因此，可以将单片机课程的虚拟仿真实验引入到C语言教学中，让学生直观地观察到编程对电路的控制，大大增加学生的学习兴趣。如可以在第一次课程当中演示程序对一个LED的控制，在学完循环后，可将单片机“流水灯”实验进行演示。这些内容比较简单，不需要过多的单片机知识，学生可以很快上手。通过这种方式，也可以增加本专业课程之间的联系，让学生对本专业的课程培养目标有更深入的了解。

4.5  加入课程思政元素

课程思政是以立德树人为根本任务，把思想价值引领贯穿于教学的各个环节，是实现价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的重要教学方法[8]。课程思政并不是介绍思政课程，而是将本门课程与国家的发展、社会的进步联系起来，增加学生对本门课程的认同感，从而增加学生的学习动力，由被动学习转为主动学习。

5  结  论

在“互联网+”的大背景下，如何开展良好的线上教学一直是研究的热点。本文分析了“C语言程序设计”课程线上教学的优势，设计了一套线上教学模式并将其应用于本校电子信息科学与技术专业的学生中。从考试的结果看本模式的教学质量基本与传统线下教学相接近，也就是说如果未来再出现类似“新冠病毒感染”的突发公共安全事件，本模式可以较好地代替传统线上教学，保证教学任务按时完成。但是也要看到，线上教学模式还是有一些天然的缺点，比如无法做到像传统线下的学习氛围、不易监督等。针对如何尽可能减小这些问题到来的影响，本文提出了五方面的改进措施，未来，将对这些措施的使用情况做更多的验证分析。

参考文献：

[1] 颜丽君.应用型本科院校“高级语言程序设计”实践教学改革措施 [J].楚雄师范学院学报，2015，30（3）：61-63.

[2] 赵海燕，贾丙静，葛华，等.基于MOOC+SPOC的线上线下交融式教学模式实践——以“C语言程序设计”为例 [J].现代信息科技，2022，6（16）：177-181.

[3] 李培.三段式逆向教学设计的C语言课程教改创新实践 [J].计算机教育，2021（9）：100-103.

[4] 赵春秋.中国人民大学线上书画教育现状研究 [J].艺术教育，2022（12）：190-193.

[5] 龚冬梅，许锋，周宇，等.基于创新教育的MOOC与SPOC混合教学模式研究 [J].赤峰学院学报：自然科学版，2017，33（19）：191-194.

[6] 尹兰兰，磨峰.微课在促进《C语言程序设计》教学效果的应用研究 [J].办公自动化，2022，27（12）：49-51+21.

[7] 周建强.新冠肺炎疫情下中小学网络课堂教学的问题与对策——以北京市××学校为例 [J].教育探索，2020（4）：14-17.

[8] 刘萍萍.高校思政课课堂育人研究 [D].济南：山东师范大学，2023.

作者简介：赵丹梅（1990.01—），女，汉族，山西长

治人，讲师，硕士，研究方向：电子信息科学与技术。