收稿日期：2023-04-13

基金項(xiàng)目：長治學(xué)院教學(xué)改革創(chuàng)新項(xiàng)目（XN0261）

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2023.22.039

摘? 要：“C語言程序設(shè)計(jì)”是大學(xué)理工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下，研究合理的“C語言程序設(shè)計(jì)”線上教學(xué)模式成為大勢所趨。文章首先對(duì)“C語言程序設(shè)計(jì)”線上教學(xué)模式的優(yōu)勢進(jìn)行了分析，介紹了以超星學(xué)習(xí)通和線上程序設(shè)計(jì)輔助平臺(tái)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的課程線上教學(xué)模式，并將此模式應(yīng)用到長治學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生教學(xué)中。對(duì)比了線上教學(xué)模式和傳統(tǒng)線下教學(xué)模式的學(xué)生考試成績，結(jié)果線上教學(xué)基本可以達(dá)到與傳統(tǒng)線下教學(xué)相近的成績。分析了線上教學(xué)存在的問題，最后提出了幾個(gè)改進(jìn)方法作為后續(xù)教學(xué)改革的研究方向。

關(guān)鍵詞：C語言程序設(shè)計(jì)；線上教學(xué)；高等教育

中圖分類號(hào)：TP39；G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：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(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力是新工科人才能力培養(yǎng)的重要組成部分，由于C語言具有簡潔高效、可移植性好、生成代碼質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，使它成為多數(shù)理工科專業(yè)的第一門程序設(shè)計(jì)課程。該課程既具有語言類課程的特點(diǎn)即要求學(xué)生掌握繁多的語法知識(shí)，還要求學(xué)生具備一定的邏輯思維能力去分析問題和解決問題[1]（也就是要掌握一定的算法知識(shí)）。同時(shí)該課程是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，除了學(xué)，還要求鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解計(jì)算機(jī)工作原理，理解指令和程序的思想，掌握程序設(shè)計(jì)的過程，并初步建立起計(jì)算思維，為將來專業(yè)課中加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)[2]。盡管近年來受到Python、C#等新型語言的沖擊，C語言依舊深受大多數(shù)程序員的青睞，長期占據(jù)全球開發(fā)語言排行榜中前兩位[3]。

2018年，由教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》提出，要落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，應(yīng)積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，堅(jiān)持信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的核心理念，建立健全教育信息化可持續(xù)發(fā)展機(jī)制，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、個(gè)性化、終身化的教育體系[1]。隨著現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的信息化更新極大地推進(jìn)了教育教學(xué)方式的變革，線上教育成為我國教育發(fā)展的新形態(tài)，是推動(dòng)教育變革的巨大動(dòng)力，是未來教育的重要組成部分[4]。新冠疫情已經(jīng)結(jié)束，但人類時(shí)刻面臨著其他病毒及疾病的侵襲，研究合理的“C語言程序設(shè)計(jì)”線上教學(xué)模式成為必然。

在線上教學(xué)模式中，教師可以線上發(fā)布學(xué)習(xí)資料和學(xué)習(xí)任務(wù)等，學(xué)生通過線上自主學(xué)習(xí)完成教師布置的任務(wù)[5]。同時(shí)，線上教學(xué)也可以采用直播教學(xué)、在線留言討論等多種形式幫助學(xué)生解決自主學(xué)習(xí)中遇到的問題。這種方式突破了時(shí)間空間的限制，逐漸將學(xué)生由被動(dòng)聽課向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，提高教學(xué)質(zhì)量。

1? 線上教學(xué)模式的優(yōu)勢

1.1? 資源豐富且數(shù)據(jù)可視化

“互聯(lián)網(wǎng)+”具有開放性和共享性的特點(diǎn)。充分利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，整合優(yōu)秀教學(xué)資源，給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資料。在“大數(shù)據(jù)”背景下，憑借互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以將學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)結(jié)果等進(jìn)行可視化。整個(gè)教學(xué)過程都可以直觀地在平臺(tái)中呈現(xiàn)，便于教師將來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和測量。

1.2? 可實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)

“C語言程序設(shè)計(jì)”傳統(tǒng)教學(xué)中理論課主要是老師講授，這種授課方式主要以教師為主導(dǎo)，由于知識(shí)點(diǎn)繁多，多采用滿堂灌的方式。這種方式無法考慮不同學(xué)生個(gè)體差異，對(duì)所有學(xué)生均采用相同的教學(xué)方式，導(dǎo)致部分學(xué)生不能很好地吸收所學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)興趣逐漸下降。線上教學(xué)模式中，老師整理網(wǎng)絡(luò)課堂資源供學(xué)生學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)合理的任務(wù)點(diǎn)讓學(xué)生完成。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生可根據(jù)自身不同情況設(shè)置觀看速度及選擇是否回看等操作。教師可設(shè)置基礎(chǔ)學(xué)習(xí)內(nèi)容及高級(jí)學(xué)習(xí)內(nèi)容供不同學(xué)生學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)因人而異、量身定制，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

1.3? 減輕教師負(fù)擔(dān)

傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生作業(yè)由教師手動(dòng)批改。而線上教學(xué)中選擇判斷等客觀題可由系統(tǒng)直接批改。對(duì)于編程類的題目來說，教師批改起來非常困難。線上教學(xué)中，教師可以使用線上程序設(shè)計(jì)輔助平臺(tái)完成程序的批改，既保證了正確性，又減輕了教師負(fù)擔(dān)。同時(shí)可以在線統(tǒng)計(jì)題目的錯(cuò)誤率，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。

1.4? 增加實(shí)踐練習(xí)時(shí)間

傳統(tǒng)教學(xué)中實(shí)踐課大多在學(xué)校機(jī)房開展，對(duì)于初學(xué)C語言的學(xué)生來說，調(diào)試程序往往要花大量的時(shí)間，機(jī)房實(shí)踐練習(xí)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。采用線上教學(xué)，由于借助程序設(shè)計(jì)輔助平臺(tái)完成程序的批改，老師可以設(shè)置比較長的提交時(shí)間，供學(xué)生練習(xí)。對(duì)于學(xué)習(xí)能力較差的同學(xué)，可以減輕其心理壓力，對(duì)于能力較強(qiáng)的同學(xué)，也可以選擇進(jìn)階的題目提高自己。

2? 線上教學(xué)模式在教學(xué)中的應(yīng)用

受新冠疫情影響，2022年上學(xué)期，本校采用線上教學(xué)模式開展教學(xué)。“C語言程序設(shè)計(jì)”課程線上教學(xué)模式設(shè)計(jì)如圖1所示。

2.1? 線上理論課程設(shè)計(jì)

對(duì)于理論課程的線上教學(xué)，目前使用較多的有超星學(xué)習(xí)通、學(xué)銀在線等APP。以超星學(xué)習(xí)通為例，可以完成在線簽到、發(fā)放學(xué)習(xí)資料、發(fā)放作業(yè)、批改作業(yè)、在線答疑和在線考試等操作。本校目前理論課程的線上學(xué)習(xí)主要通過超星學(xué)習(xí)通+騰訊會(huì)議開展。超星學(xué)習(xí)通界面如圖2所示。

理論課線上模式主要由4部分組成，具體內(nèi)容如下：

1）課前預(yù)習(xí)。教師課前發(fā)布精心設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)資料和測試題目。對(duì)于預(yù)習(xí)部分的學(xué)習(xí)資料，一是對(duì)本節(jié)課所用的已學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，二是對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容進(jìn)行引入，引起學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)的興趣的同時(shí)對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容有基本了解。測試題目則是對(duì)預(yù)習(xí)效果的檢測，教師可根據(jù)答題效果合理設(shè)計(jì)課堂內(nèi)容。

2）直播學(xué)習(xí)。教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，對(duì)共性問題、重難點(diǎn)問題重點(diǎn)講解，也可采用連麥的形式了解學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況、督促學(xué)生學(xué)習(xí)。

3）發(fā)布課堂錄課視頻、拓展閱讀及課后作業(yè)。對(duì)于部分學(xué)習(xí)能力較差的同學(xué)，可通過反復(fù)觀看錄課視頻繼續(xù)學(xué)習(xí)重難點(diǎn)內(nèi)容；對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的同學(xué)，也可以繼續(xù)學(xué)習(xí)老師提供的拓展知識(shí)，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容。

4）測試。在階段性學(xué)習(xí)內(nèi)容結(jié)束后，進(jìn)行必要的測試，把握整體學(xué)習(xí)情況，根據(jù)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行課程的修正與迭代。

2.2? 實(shí)踐課程的線上教學(xué)

對(duì)于實(shí)踐課程的線上教學(xué)，目前比較主流的線上程序設(shè)計(jì)輔助平臺(tái)主要有PTA（Programming Teaching Assistant）和北京大學(xué)開發(fā)的Open Judge等程序設(shè)計(jì)類輔助教學(xué)平臺(tái)。這兩個(gè)平臺(tái)均可以讓學(xué)生免費(fèi)進(jìn)行編程訓(xùn)練。平臺(tái)上有大量經(jīng)典的C語言程序的練習(xí)題，以北京大學(xué)開發(fā)的Open Judge為例，其上不僅有大量基礎(chǔ)題適合初學(xué)者學(xué)習(xí)，也有很多進(jìn)階題適合能力較強(qiáng)的學(xué)生自我提高，如圖3所示。

老師也可以在Open Judge中創(chuàng)建小組，發(fā)布測試題。學(xué)生通過Open Judge平臺(tái)在線提交程序源代碼，系統(tǒng)對(duì)源代碼進(jìn)行編譯和執(zhí)行，并通過預(yù)先設(shè)計(jì)的測試數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)程序源代碼的正確性，如圖4所示。

本課程采用Open Judge平臺(tái)，在直播課程結(jié)束后發(fā)布實(shí)踐作業(yè)，給學(xué)生足夠的時(shí)間練習(xí)、調(diào)試程序。對(duì)于共性問題在直播課程中演示講解。

3? 結(jié)果分析

本校電子信息專業(yè)2021年線下教學(xué)學(xué)生理論成績和2022年線上教學(xué)學(xué)生理論課成績?nèi)绫?所示。

從表中可以看到，線上教學(xué)成績與線下教學(xué)成績接近。其中最高總成績差別不大，線上教學(xué)最高成績甚至略高于傳統(tǒng)線下教學(xué)；教學(xué)平均總成績和最低成績略低于線下教學(xué)。

為此，利用問卷星對(duì)線上教學(xué)的學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷。本次問卷有效填寫81人，在對(duì)線上教學(xué)存在問題的調(diào)查中，14人提到自制力差，4人提到互動(dòng)差的問題?？梢钥闯鼍€上教學(xué)也存在著一些問題。

3.1? 課堂互動(dòng)性差

由于缺乏線下的學(xué)習(xí)氛圍，自制力較差的同學(xué)學(xué)習(xí)效果不佳。線上教育還不能營造出線下面授那樣的課堂氛圍，這本就造成了學(xué)習(xí)的難度，老師同學(xué)之間不能相互交流，遇到問題不能立即解決，更加劇了學(xué)習(xí)難度。雖然學(xué)生可以通過直播、留言等方式解決學(xué)習(xí)中遇到的問題，但大部分同學(xué)還不太適應(yīng)線上提問。

3.2? 監(jiān)督不到位

線上教學(xué)以學(xué)生為主體，對(duì)于自制力較差的同學(xué)，可能為了完成學(xué)習(xí)任務(wù)開著手機(jī)去干別的事情，或以其他方式逃避學(xué)習(xí)。在線上教學(xué)模式中，老師無法實(shí)時(shí)看到學(xué)生，造成監(jiān)督不到位，導(dǎo)致這類學(xué)生學(xué)習(xí)情況不理想。

4? 線上教學(xué)模式改進(jìn)措施

從上述結(jié)果來看，線上教學(xué)模式還需要改善，需要更多創(chuàng)新的方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)線上教學(xué)對(duì)教師也是一種挑戰(zhàn)，需要在看不到學(xué)生的情況下通過一定的方式判斷學(xué)生的狀態(tài)并實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)方式。為此本文提出以下5個(gè)改進(jìn)方向。

4.1? 整合優(yōu)秀教學(xué)資源

良好的教學(xué)內(nèi)容是吸引學(xué)生注意力的第一步，教師應(yīng)充分利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，整合優(yōu)秀教學(xué)資源，給學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資料。線上教學(xué)模式中，通過反復(fù)打磨課件制作，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程、教學(xué)情境，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[6，7]，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解透徹，并有效地將前后知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)，最好與實(shí)際相結(jié)合，讓學(xué)生看到內(nèi)容的實(shí)用性，增加學(xué)生對(duì)本課程的接納度及認(rèn)同度。

4.2? 加強(qiáng)互動(dòng)

在線教學(xué)應(yīng)該盡量避免學(xué)生全程觀看視頻的教學(xué)模式。在空間分離的情況下，教師無法直接觀察到學(xué)生的聽課狀態(tài)，學(xué)生被動(dòng)地聽課，很容易進(jìn)入疲憊區(qū)。為了減小空間分離帶來的影響，教師和學(xué)生之間要加強(qiáng)互動(dòng)。教師在整合網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)，需要設(shè)置合理的任務(wù)點(diǎn)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，直播教學(xué)中也需要實(shí)時(shí)進(jìn)行連麥、答題等互動(dòng)，通過各種方式讓學(xué)生參與到課堂互動(dòng)中，讓老師實(shí)時(shí)掌握學(xué)生狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的雙向傳遞。

4.3? 增強(qiáng)案例教學(xué)的引入比例

“C語言程序設(shè)計(jì)”課程有大量的基礎(chǔ)知識(shí)和概念，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候容易疲憊。因此在教學(xué)的過程中可以多引入案例。如在介紹循環(huán)這一章的時(shí)候。三種循環(huán)結(jié)構(gòu)記憶并不難，如何去合理運(yùn)用循環(huán)結(jié)構(gòu)解決問題才是關(guān)鍵。所以這一章內(nèi)容需要結(jié)合大量的案例，讓學(xué)生理解循環(huán)、真正學(xué)會(huì)使用循環(huán)。循環(huán)結(jié)構(gòu)的經(jīng)典案例也比較多，如“百錢百雞”問題，這是一個(gè)古代數(shù)學(xué)問題，也是一個(gè)循環(huán)嵌套的問題，通過這個(gè)案例讓同學(xué)們對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)的思想、解決的問題有所了解。類似的“猴子吃桃”問題也是循環(huán)的典型問題。通過這兩個(gè)有趣的案例可讓學(xué)生理解循環(huán)的同時(shí)了解“窮舉”和“迭代”兩個(gè)重要算法，為學(xué)生解決其他問題提供思路。

4.4? 加強(qiáng)課程之間的聯(lián)系

主流的C語言教學(xué)軟件“Visual C++”“DEV C++”等都存在著可視性較差、不容易展示圖像的問題，這使得課程的趣味性大打折扣。對(duì)于電子信息專業(yè)的學(xué)生來講，學(xué)習(xí)C語言主要是為后面的單片機(jī)課程以及競賽做準(zhǔn)備。因此，可以將單片機(jī)課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)引入到C語言教學(xué)中，讓學(xué)生直觀地觀察到編程對(duì)電路的控制，大大增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如可以在第一次課程當(dāng)中演示程序?qū)σ粋€(gè)LED的控制，在學(xué)完循環(huán)后，可將單片機(jī)“流水燈”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。這些內(nèi)容比較簡單，不需要過多的單片機(jī)知識(shí)，學(xué)生可以很快上手。通過這種方式，也可以增加本專業(yè)課程之間的聯(lián)系，讓學(xué)生對(duì)本專業(yè)的課程培養(yǎng)目標(biāo)有更深入的了解。

4.5? 加入課程思政元素

課程思政是以立德樹人為根本任務(wù)，把思想價(jià)值引領(lǐng)貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授三位一體的重要教學(xué)方法[8]。課程思政并不是介紹思政課程，而是將本門課程與國家的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步聯(lián)系起來，增加學(xué)生對(duì)本門課程的認(rèn)同感，從而增加學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

5? 結(jié)? 論

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下，如何開展良好的線上教學(xué)一直是研究的熱點(diǎn)。本文分析了“C語言程序設(shè)計(jì)”課程線上教學(xué)的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)了一套線上教學(xué)模式并將其應(yīng)用于本校電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生中。從考試的結(jié)果看本模式的教學(xué)質(zhì)量基本與傳統(tǒng)線下教學(xué)相接近，也就是說如果未來再出現(xiàn)類似“新冠病毒感染”的突發(fā)公共安全事件，本模式可以較好地代替?zhèn)鹘y(tǒng)線上教學(xué)，保證教學(xué)任務(wù)按時(shí)完成。但是也要看到，線上教學(xué)模式還是有一些天然的缺點(diǎn)，比如無法做到像傳統(tǒng)線下的學(xué)習(xí)氛圍、不易監(jiān)督等。針對(duì)如何盡可能減小這些問題到來的影響，本文提出了五方面的改進(jìn)措施，未來，將對(duì)這些措施的使用情況做更多的驗(yàn)證分析。

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作者簡介：趙丹梅（1990.01—），女，漢族，山西長

治人，講師，碩士，研究方向：電子信息科學(xué)與技術(shù)。