C語言程序設(shè)計線上線下混合式教學(xué)課程建設(shè)

李炳超 李俊生 謝麗霞

摘要：新時代的教學(xué)模式逐漸由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，學(xué)生獲取的知識和信息呈現(xiàn)出碎片化、豐富化的特點。因此，線上線下混合式教學(xué)方法能夠更加有效的組織學(xué)生進行學(xué)習(xí)。為了借鑒線上教學(xué)的優(yōu)勢并保證教學(xué)質(zhì)量，該文以中國民航大學(xué)“C語言程序設(shè)計”課程為例，介紹了基于SPOC、智慧樹以及OurOJ系統(tǒng)的線上教學(xué)平臺建設(shè)，并對C語言程序設(shè)計進行線上線下混合式教學(xué)的探索與實踐。結(jié)果表明，學(xué)生在線上學(xué)習(xí)的效果與最終考試結(jié)果呈正相關(guān)分布。

關(guān)鍵詞：C語言;SPOC;智慧樹;混合式教學(xué);線上教學(xué)

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）31-0017-03

1 ?引言

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代背景下，優(yōu)勢教育資源共享程度越來越高，學(xué)生獲取知識碎片化、獲取信息多樣化[1]。在這樣一個優(yōu)質(zhì)教育資源不再稀缺的移動互聯(lián)時代，學(xué)生主動獲取知識的能力和意愿顯著增強，教學(xué)的中心已經(jīng)由教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生[2]。教師能夠在教學(xué)過程中通過多種途徑了解學(xué)生，從而能夠更加有效的設(shè)計教學(xué)方法和組織教學(xué)內(nèi)容。特別是在“后疫情時代”的特殊時期，學(xué)生獲取知識的方式和教師的教學(xué)模式都發(fā)生了翻天覆地的變化，在此情況下，線上線下混合式教學(xué)模式能夠有效地利用線上教學(xué)資源并與傳統(tǒng)線下課堂進行有機結(jié)合[3]，學(xué)生通過線上自學(xué)帶著問題進課堂學(xué)習(xí)，教師通過線上平臺獲取了學(xué)生學(xué)習(xí)情況從而進課堂教學(xué)，以此形成“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式。

C語言程序設(shè)計是中國民航大學(xué)非計算機多數(shù)理工類本科專業(yè)的計算機技術(shù)基礎(chǔ)課，也是全校重點基礎(chǔ)課程之一。其重要性不僅體現(xiàn)在一般意義上的編程能力，更體現(xiàn)在引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)問題求解思維方式的轉(zhuǎn)變[4]。C語言程序設(shè)計課程基礎(chǔ)知識點多，課時量相對較少，并且需要大量的實踐。因此，C語言程序設(shè)計課程組從2017年開始致力于線上線下混合式教學(xué)課程建設(shè)的探索與實踐。學(xué)生可以利用線上教學(xué)平臺提供的教學(xué)資源進行碎片化學(xué)習(xí)與實踐，而教師則能在線下課堂引領(lǐng)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)。

2 線上教學(xué)平臺的建設(shè)

2.1 SPOC

SPOC（Small Private Online Course），即小規(guī)模限制性在線課程，是一種面向特定群體的小規(guī)模在線課程[5-6]。在SPOC里，教師可以引進MOOC中的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，并對課程進行教學(xué)要求的私有定制[7]，同時還能對學(xué)生進行組織監(jiān)管。圖 1為中國民航大學(xué)C語言程序設(shè)計SPOC課程界面。

（1）教學(xué)資源建設(shè)。課程組引進哈爾濱工業(yè)大學(xué)的C語言程序設(shè)計作為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，并配合C語言程序設(shè)計課程組自行組建的課程資源，構(gòu)建異步SPOC教學(xué)平臺。教學(xué)資源主要包括課件、配套視頻與習(xí)題。視頻一般為十分鐘左右的短視頻，每個視頻對一個或兩個知識點進行講解，從而方便學(xué)生利用碎片時間進行學(xué)習(xí)。視頻可以反復(fù)觀看，從而有利于彌補學(xué)生知識理解能力的差異。習(xí)題包括單選測驗題、編程測驗題、練兵單選題、練兵編程題、實驗思考題。

（2）教學(xué)組織管理。教師定期在SPOC上面發(fā)布教學(xué)資源和學(xué)習(xí)要求，學(xué)生需要在上課前進行相應(yīng)的學(xué)習(xí)。平臺會自動統(tǒng)計學(xué)生的看視頻時長和次數(shù)，從而能使教師了解學(xué)生線下的學(xué)習(xí)情況。單選測驗題、編程測驗題和實驗思考題的成績計入線上學(xué)習(xí)的總成績。所有題目都會設(shè)置截止日期，逾期不予計分，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性。單選測驗題可以提交5次，編程測驗題不限提交次數(shù)，從而可使學(xué)生強化所學(xué)知識，達到多練多實踐、從學(xué)中做并在做中學(xué)的目的。該平臺后臺能夠?qū)Τ绦蜻M行自動運行并判斷，降低教師工作量，從而提高效率。學(xué)生在線上學(xué)習(xí)的過程中，如果遇到問題，可以通過SPOC平臺的討論區(qū)發(fā)布，這樣所有學(xué)生都能夠進行在線交流互動。另外，學(xué)生也可以通過現(xiàn)有信息平臺，如QQ或微信，直接向教師進行詢問。

2.2 智慧樹

智慧樹是全球大型的學(xué)分課程運營服務(wù)平臺，擁有海量大學(xué)高品質(zhì)課程[8]。同SPOC類似，智慧樹也能夠建立適合小規(guī)模教學(xué)的見面課，并構(gòu)建教學(xué)資源，進行教學(xué)組織與管理。圖 2所示為智慧樹C語言程序設(shè)計課程界面。

（1）教學(xué)資源建設(shè)。2019年，C語言程序設(shè)計課程組教師為中國民航大學(xué)學(xué)生量身錄制了更加適合學(xué)生學(xué)習(xí)的C語言程序設(shè)計課程視頻。每個視頻對一個知識點進行講解，時間為十分鐘左右。另外，選擇難易適中的選擇題構(gòu)建智慧樹題庫，使學(xué)生能夠由淺入深的進行課前和課后練習(xí)。

（2）教學(xué)組織管理。教師在課前發(fā)布教學(xué)任務(wù)，要求學(xué)生對視頻內(nèi)容進行提前預(yù)習(xí)，并設(shè)定作業(yè)分數(shù)及提交截止日期。目前智慧樹支持的作業(yè)題類型為選擇題、判斷題、填空題。對于編程題，智慧樹后臺暫不支持運行C程序的運行。智慧樹平臺會對每位學(xué)生的視頻觀看時長，每一次作業(yè)的得分分布、每一道題的得分率以及相應(yīng)的每一位學(xué)生的答案進行統(tǒng)計?；谶@些信息，教師掌握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及每個知識點的掌握情況，進而可以對線下課堂內(nèi)容進行更加有效的組織和規(guī)劃。

2.3 OurOJ系統(tǒng)

OurOJ（Online Judge）是中國民航大學(xué)計算機學(xué)院基礎(chǔ)課部開發(fā)的一個可以在線提交程序代碼自動測試打分的信息系統(tǒng)，通過判斷用戶程序是否正確輸出了正確結(jié)果來評定成績。本系統(tǒng)致力于減輕教師手動批改程序設(shè)計作業(yè)統(tǒng)計成績的負擔，讓學(xué)生及時知道自己編寫程序的正確性，促進學(xué)生自主、自覺的學(xué)習(xí)。圖3所示為OurOJ系統(tǒng)線上課程界面。

（1）教學(xué)資源建設(shè)。教師可上傳題目至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，并設(shè)置題目相應(yīng)的屬性。加入題庫的題目要求上傳者前必須自己做一遍并且評測通過。并且每道題目需要5、10或20組測試用例。學(xué)生提交程序后，系統(tǒng)會先將測試數(shù)據(jù)輸入用戶程序，然后抓取輸出結(jié)果，與答案比對，最后的得分就是正確的組數(shù)占所有組數(shù)的百分比。