基于线上线下混合模式的C语言程序设计课程教学研究
作者： 苏洁摘要：C语言程序设计是当前高校理工科专业十分重要的一门程序设计课程，也是学生后续学习其他高级编程语言的重要基础。针对该课程在教学实施过程中存在的教学内容较为抽象、教学方式单一、教学方法老旧、考核方式不全面从而导致学生学习效果不理想的问题，文章提出了一种基于线上线下混合模式的C语言程序设计课程教学方法，主要借助线下智慧教室、线上MOOC平台、学习通、腾讯会议、bilibili网络视频等工具，并结合不同的实际应用场景进行教学设计与改革，实践结果表明该教学方法能够极大地提高学生的实践能力和学习效果。文章研究可以为新工科背景下程序设计类课程的教学改革研究提供参考，具有一定参考意义和实践价值。
关键词：线上线下；C语言程序设计；智慧教室；教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2023）34-0154-03
开放科学（资源服务）标识码（OSID）
0 引言
2020年以来，线上教育陆续在全国各地高校实施，在这之前，传统学校教育主要以线下教育为主，而线上教育主要出现在一些培训学校。线上教育的出现要求学校与教师要具备线上教学的工具与能力。目前阶段，线上线下混合模式开展教学已成为可能，但不同专业不同课程的线上线下混合模式教学方法以及实施方案必然存在差异。C语言程序设计作为现代高校理工科专业中的重要一环，扮演着培养学生编程能力、理解计算机底层原理以及为其后续学习更高级编程语言奠定基础的关键角色。然而，当前教学实践中普遍存在抽象性教学内容、单一教学方式、陈旧教学方法和不全面考核方式等问题，已严重影响学生的学习效果[1-6]。因此，针对C语言程序设计课程的这些挑战，如何通过创新的教学方法和现代化的教育技术来提升学生的实践能力和学习效果，已成为当前教育改革亟须解决的课题之一。
在高校理工科专业的教学实践中，传统的C语言程序设计教学往往以理论知识为主导，缺乏实际应用的情境，学生在狭窄的课堂环境中，面对抽象的概念和复杂的语法规则，难免会感到疲惫和无所适从。同时，传统的教学方式主要以教师讲解为主，互动和实践机会较少，难以激发学生的主动学习和创造力。此外，考核方式也局限于传统的笔试和编程练习，难以全面评估学生的综合能力。这些问题使得学生对C语言程序设计的兴趣和理解度逐渐下降，影响了其学习效果和未来的编程能力发展。
为了解决上述问题，以笔者所在学院的计算机科学与技术专业为例，本研究提出了一种基于线上线下混合模式的C语言程序设计课程教学方法，这一教学方法旨在充分利用现代教育技术和在线学习平台，将课程内容与实际应用相结合，为学生创造更具有挑战性和实践性的学习环境。通过引入线下智慧教室，学生可以在实际场景中模拟解决实际问题，增强实践操作能力。同时，线上MOOC平台、学习通等工具为学生提供了自主学习的机会，以便深入理解课程内容[7-12]。此外，腾讯会议和bilibili等在线互动平台则为师生互动和知识分享创造了便捷的途径。通过本文的研究和实践，深入探讨基于线上线下混合模式的C语言程序设计教学方法的实际应用与效果。通过分析该教学方法对学生实践能力和学习效果的影响，评估其在教育改革中的可行性和价值。同时，笔者也将探讨这种方法在新工科背景下的推广可能性，并为今后类似课程的教学改革提供有益的借鉴。通过本研究，希望为高校C语言程序设计课程的教育改革提供实证支持和有益启示，从而促进学生编程能力的全面发展。
1 课程教学现状
C语言程序设计是一门结构化程序设计语言课程，是计算机科学与技术、软件工程、电子信息工程、人工智能、物联网工程等专业的基础课，兼有高级语言和低级语言的功能。它是实践性很强的课程，既要掌握概念，又要动手编程，还要上机调试运行。其不仅可用于编写应用软件，还可以编写系统软件以及嵌入式系统。目前流行的面向对象程序设计语言，如C++、Java、C#等都是在C语言的基础上发展派生而来的。C语言可以用于开发比较底层的东西，比如驱动、通信协议之类，在Unix和Linux环境中也是不可或缺的，另外在嵌入式领域也大有作为。 通过学习C语言不仅能够掌握程序设计的基本思想，也可为今后学习Java、C++、Python等语言打下良好基础。宿迁学院信息工程学院很多专业都开设了这门课程，它是一门实践性很强的课程，在整个课程体系中扮演着十分重要的作用。从目前来看，这门课程教学普遍存在的问题主要包含以下方面：
1） 教学内容抽象性与实际应用的脱节
传统的C语言程序设计课程在教学内容的安排上常常存在一定程度的抽象性，使得学生难以将所学的概念与实际应用场景相联系。学生可能在课堂上学习到语法、变量、循环结构等基本概念，但往往缺乏将这些概念应用到实际编程项目中的机会。这导致学生对于课程的兴趣和动力逐渐下降，因为他们无法看到所学内容的实际意义和应用前景。
2） 教学方式的单一性和互动性不足
传统的C语言程序设计课程往往以教师的讲解为主要教学方式，学生被动地接受知识，缺乏参与和互动。这种单一的教学方式难以激发学生的学习兴趣和主动性，限制了他们的思维发展和创造力。缺少实际操作和实践机会，学生在面对编程问题时难以真正掌握解决方法和技巧。
3） 教学方法的陈旧性与应用场景不匹配
当前的C语言程序设计课程往往仍然采用传统的教学方法，忽视了现代技术的发展和应用。老旧的教材、过时的案例以及缺乏与实际应用场景相关的教学内容，使得学生无法紧密地将所学知识与现实世界联系起来。这种情况限制了学生的创新能力和适应能力，无法满足现代社会对于程序设计专业人才的需求。
4） 考核方式的单一性和局限性
传统的考核方式主要依赖于笔试和编程练习，往往只注重学生的理论知识和编码能力。然而，这种方式无法全面评估学生的综合能力，例如问题解决能力、团队协作能力、创新能力等。因此，学生可能会将学习重心放在应付考试和练习上，而忽略了知识的深度和广度。
综合上述问题，当前的C语言程序设计课程在教学内容、方式、方法以及考核方面存在一系列挑战和问题。这些问题影响了学生的学习体验和学习效果，同时也制约了他们未来在编程领域的发展。为了解决这些问题，有必要对课程的教学方法进行深入反思和改革，以提升教学质量和学生的实际编程能力。
2 基于线上线下混合模式的教学方法实施
本节将介绍基于线上线下混合模式的C语言程序设计课程教学方法。该方法旨在结合传统的面对面教学和现代线上学习平台，为学生提供更丰富和实践导向的学习体验。通过多种教学工具和平台的协同应用，旨在解决传统教学中存在的抽象性和实际应用脱节等问题。图1为基于线上线下混合模式的C语言程序设计课程教学方法实施方案。
在整个教学方案实施中，可以选择多种线上线下教学工具和平台，以支持课程的实施和学习效果的提升。这些工具包括但不限于：
1） 线下智慧教室：利用智能黑板和多媒体设备，使得教学内容更生动形象，能够在课堂中进行实时演示和互动讨论。
2） 线上MOOC平台：在线开设课程模块，提供视频讲解、实例演示和在线练习，方便学生自主学习和反复复习，此外，学生可以学习其他高校教师分享的优质教学视频资源。
3） 学习通平台：提供课程资料下载、讨论区、在线答疑等功能，增强师生互动和学习资源的共享。
4） 腾讯会议：用于线上课堂的实时互动，包括课堂讲解、学生提问和小组讨论等。
5） bilibili网络视频：制作与课程内容相关的教学视频，以图文并茂的方式呈现，吸引学生的兴趣。同时，学生可以学习其他优秀的相关教学视频资源。
教学方法实施方案
2.1 课前线上教学设计
在C语言程序设计课程的教学实施时，主要采用了课前线上教学设计，以促进学生对课程内容的预习和理解。通过在线平台，例如“学习通”，设计了以下教学措施：
1） 课前预习与互动
教师将每周的学习内容事先上传至“学习通”平台，包括学习任务、PPT、视频讲解等。学生可以在课前自主预习，通过在线平台提前了解本周要学习的知识点和概念。同时，学生可以在平台上与教师进行互动，提出问题和疑虑，教师可以即时回答，激发学生的学习兴趣。
2） 学习资源的共享和下载
教师将课程相关的学习资料、案例代码、练习题等上传至平台，供学生随时下载。这样，学生可以在课前、课中和课后随时查阅，深入学习课程内容，同时也方便了线上线下学习的切换。
2.2 课中线上线下混合教学
C语言程序设计课程的理论教学和实践操作同样可以采用线上线下结合的方式，以提高教学效果和学习体验。
1） 线上实时授课
教师可以借助在线会议工具，如腾讯会议，将线上和线下学生连接在一起。在智慧教室内，通过共享智慧黑板和教师机的桌面，教师可以进行实时的课堂讲解和知识点演示，让学生在不同地点都能够同时参与课程。
2） 实践操作演示
在课程的实践教学环节，教师可以结合腾讯会议进行实时操作演示。通过屏幕共享，教师可以在智能教室内演示代码编写、调试和运行过程，让学生能够清楚地看到实际操作步骤，加深他们对编程技巧的理解。
2.3 课后线上实战学习及检验评阅
1） 课后学习资料完善
教师在课后将完整的课堂内容上传至线上学习平台，包括教学资料、PPT、视频录像等，供学生进行复习和巩固。
2） 作业布置和提交
通过线上平台，教师可以发布课后作业，包括理论题和编程实践题。学生可以在规定时间内完成作业，并在平台上提交。这种方式不仅方便了学生的作业提交，也使得教师可以在线上进行及时批改和评阅。
3） 学生互动与答疑
学生可以在学习平台上提出问题、讨论疑惑，并通过聊天窗口与教师进行实时交流。教师可以针对学生的问题进行解答，促进学生对知识的深入理解。
通过这些线上线下混合的教学方法，旨在促进学生的自主学习和实践能力的提升，使课程内容更加贴近实际应用，培养学生的问题解决能力和创新思维。
3 教学方法探讨与效果分析
在整个基于线上线下混合模式的C语言程序设计课程教学方法实施后可以发现，该教学方法具有一些优势，但也面临一些挑战与不足需要克服。接下来，对该教学方法进行探讨以及实施效果进行分析。
3.1 教学方法的优势
1） 丰富的线上资源提升学习效果：通过线上预习和资源共享，学生能够提前了解课程内容，有针对性地准备学习，从而在课堂上更好地吸收知识。
2） 灵活的教学模式切换：线上线下教学模式的灵活转换使得教学可以适应不同情况，保证教学的连续性和稳定性。
3） 学生与教师互动增强：学生在线上平台上提问和互动，减少了面对面交流的紧张感，促进了学生的参与和提问，有助于问题的解决和深入理解。
4） 成绩的公平评估：在线上平台可以记录学生学习痕迹，通过设置不同比重的考勤、测试、作业等评估方式，实现相对公平的成绩评定。
5） 教师教学效果的及时反馈：通过作业和测试的数据分析，教师可以及时了解学生的学习情况，进行教学反思和调整。
3.2 挑战与不足
1） 学生自主学习能力不足：线上学习要求学生有较强的自主性，但部分学生可能缺乏预习和自主学习的能力，影响线上教学效果。
2） 教师工作量增加：教师需要花费大量时间录制视频、整理资料等线上教学准备工作，导致教师工作量增加。
3） 实践环节监督困难：在实践教学环节，线上教师难以实时监督学生的操作，学生需要更强的自觉性和自律性。