CTAS云平臺輔助《C語言程序設計》課程教學

鄭小建　呂長生　王興

（1.福建師范大學，福建福州，350108；2.福建星網銳捷通訊股份有限公司，福建福州，350002）

CTAS云平臺輔助《C語言程序設計》課程教學

鄭小建1呂長生2王興1

（1.福建師范大學，福建福州，350108；2.福建星網銳捷通訊股份有限公司，福建福州，350002）

針對C語言程序設計課程教學過程中存在的問題，采用CTAS云平臺輔助教學，主要包括題庫管理、作業管理、自動評分、統計分析、考試考核以及互動答疑等模塊，為C語言程序設計課程教學提供了高效的學習環境和平臺。課程以平臺為中心，圍繞教學精心設計作業和案例，監督學生學習的完成進度和質量，完善學生的考核考試方法，營造互動的學習環境，取得了較好的輔助教學效果。

CTAS；C語言程序設計；輔助教學；平臺

一、引言

隨著IT技術的飛速發展，計算機已經是現實生活中必不可少的工具，尤其對于計算機專業的學生，更是必須熟練掌握和使用的工具，計算機的各類應用都是通過編制軟件實現的，這就要求理工科大學生必須掌握基本的編程基礎，而C語言程序設計課程是國內大學生進入高校后學習的第一門程序設計課程，該課程學習的好壞會直接影響到后續課程的學習。因此，學習好C語言程序設計課程，打下扎實的編程基礎，具有重要的意義。然而C語言程序設計是一門實踐性很強的課程，強調知識點的綜合應用，即把實際中的問題用編程語言來表達實現，讓計算機來解決?；谶@個特點，對課程的學習要求學生能夠先學習和理解知識點，再實踐應用，把理論和實踐結合起來。理論的學習，編程的實踐都需要學生和老師兩個方面共同配合，才能達到預期的目標。

二、C語言教與學存在的問題

在課程的教學中，教與學的是一種交流的、互動的融合關系，師生雙方相互溝通、相互啟發、相互補充，實現教學相長和共同發展。然而，在實際的教學中，學生和老師都存在一些問題。學生方面，文獻［1］中提及兩個主要的學生主觀性的問題，一是學生對課程重要性認識不夠，導致學習缺乏主動性；二是學生上機實踐中，準備不足，再加上實驗課時間有限，導致學習效率不高，不能達到預期的教學目標；三是C語言其自身的特點，如語法豐富，知識點多，學生容易迷亂在各知識點的細節中，而弱化了整個知識體系的把握和綜合應用。再則，受傳統應試教育的影響，學生大多重教輕學，重理論輕實踐，理論聽懂了，但題目不會做，程序不會寫，不能用計算思維解決實際問題。老師方面，首先，課程的知識點較多，而教學學時有限，導致在有限的課堂教學時間內，不能多方面，多角度充分講透相關的知識點。其次，教師的教學方法，方式陳舊，難以激發學生主動學習的興趣，大部分教師都是采用多媒體課件進行講授，較少在課堂示范編程及調試代碼，互動教學。最后，教師在教學中大多重課堂講授，輕實驗實踐，較多的精力放在課堂教學的設計，PPT制作，而對作業練習、實驗教學的設計，實驗手段的制定以及實驗效果的保證，考核等投入較少。［2-4］

俗話說：“師父領進門，修行在個人”，在C語言程序設計課程教學上，老師要學會“領”，學生要學會“修行”。老師除了完成課程知識點的教學任務外，還需要對學生進行學習方法指導，幫忙學生對知識點進行梳理，形成體系，以及編程能力的培養和提高等。學生需要在老師的引導下，發揮主動能動性，積極主動地“修行”，包括課程知識點的理解吸收，作業練習的鞏固，實踐編程的積累與提高等。

三、基于CTAS平臺的輔助教學

（一）CTAS云平臺介紹

CTAS（Cloud teaching assisted system）云教學輔助系統，是筆者所在工作單位福建星網銳捷通訊股份有限公司開發的在線教育輔助教學系統，依靠云技術，實現云端作業發布、批改、解答、統計，從而提高學生的實際編程能力。讓布置、批改、統計和反饋作業自動化、輕松化、即時化，優化布置作業流程。系統具有題庫管理，作業管理，考試管理，統計分析，以及互動答疑等功能，系統結構圖如下圖1所示：

題庫管理模塊：包括系統自帶題庫和支持教師添加私有題庫，在教學中使用此題庫發布作業給學生完成。

作業管理模塊：選擇系統題庫或教師私有題庫，發布作業給學生，并指定學生完成時間，系統會對學生作業自動進行批改評分，一步到位發布作業，系統測評和統計信息。

相比其它的教學輔助系統，優化了作業布置的流程，如下圖2，圖3所示：

優化后的作業管理流程，CTAS能自動對學生的作業完成情況進行評判，統計分析，大大減輕了老師的批改工作量，同時作業反饋結果的即時響應也提高了學生的學習效率，無需等待老師的批改和發放。

考試管理模塊：選擇系統題庫或教師私有題庫，發布考試題目，并指定開始考試時間和結束時間，系統會對學生試題自動進行批改評分。

學生管理模塊：管理教師所屬教班級學生，進行學生信息添加，刪除、修改。

統計分析：統計作業完成和得分情況，包括：完成率、及格率、平均分，學生作業扣分統計等。方便隨時掌握班級最新動向。

答疑模塊：提供互動交流的功能，學生可以提出學習中遇到的問題，教師登入系統可以查看并解答學生提出的疑問。

（二）基于CTAS平臺的輔助教學

本文引入CTAS平臺輔助教學，一方面，充分發揮老師作為設計師和領路人的角色，利用平臺對課程進行體系化的設計，知識點練習的設計，項目實踐案例的設計，任務分解、互動答疑，考試考核等。另一方面，學生可以在平臺上認真修行，完成從知識點的訓練到綜合設計性實驗的小組合作，自我學習過程的監督，自我評測，問題反饋等。師生共同配合，共同努力，圓滿完成教學的任務和目標，大幅度提高學習的質量和效率。具體方法如下：

1.精心設計作業

采取任務驅動的方式，在CTAS平臺系統中，老師均以作業的方式進行任務的發布，設定作業提交的截止時間。作業類型包括：章節練習作業，驗證性實驗作業，綜合性實驗作業。根據教學大綱的要求，對教學的知識點進行梳理，分清主次，明確重難點，包括教和學的設計。在CTAS系統中，主要體現為學生的“學”這方面。學生根據老師設計的作業任務，進行鞏固練習，消化理解相關的知識點。章節練習作業設計相應的等級，用“容易”，“中等”，“難”進行標注。布置作業時，供學生進行參考。驗證性實驗作業，根據《C語言程序設計實驗教學大綱》量身制定。綜合性實驗作業，由小組方式合作完成，成員3-4人一組。綜合性實驗作業由老師進行任務分解，根據理論課程的教學進度定期發布，完成階段性任務。

2.監督學生學習的完成進度和質量

老師發布作業后，接下來，需要學生認真配合，保質保量完成，方能取得預定的教學目標和效果。學生登錄系統后，可以在截止時間內完成任務并提交。提交作業后，CTAS系統可以即時對作業進行判分并給出明細的判分過程，具體明細如下：

提交次數：?運行時間：???（毫秒）相似性檢查：無雷同編譯信息：詳情見左側紅色編譯結果運行信息：通過總評：編譯錯誤，當然，編譯警告不算是編譯錯誤，請查看具體的錯誤信息?？偡郑?分（總分=用例得分+規則得分，詳情見 ［評分規則］頁面）用例通過率：0.00%用例得分：0分?。ㄓ美梅?用例通過率?用例分）規則得分：0分（規則得分=規則分-規則扣分項）

學生可以根據評判情況進行修改后，重新提交，系統會記錄總的提交次數。

老師登陸系統后，可以查看到每一次作業的統計結果和每個學生的具體完成細節?？梢愿鶕瓿傻那闆r選擇性的講解和指導。

3.完善學生的考核考試方法

主動實踐是大學生創新實踐能力培養的關鍵。完善的實踐評價機制體現公平、公正性，有助于督促和激勵學生，激發學生主動實踐的潛能。［5］C語言程序設計的考試考核，采取理論和實驗分開考核。理論考核由平時的各類作業，考勤，以及期末的卷面考試組成，分別占比30%，10%，60%，平時的各類作業完成情況均可在系統中自動統計。實驗部分考核采用CTAS系統中的考試管理模塊進行，每個月測試一次，一個學期測試4次，由老師設計好相應的題目和答題時間，以考試作業發布，學生完成提交后，系統自動進行評判和記錄成績，由4次成績綜合計算得出實驗的最終考核成績。課程的考核側重動手能力的考查，旨在引導學生多多進行動手編程實踐，打下良好的編碼基礎。

4.營造互動的學習環境，提高學習的主動性和學習的效率

C語言程序設計是實踐性很強的課程，課后需要學生進行大量的編程實踐，由于學時有限，老師不能隨時面對面對學生進行指導，若學生在學習和實踐過程中遇到的問題未能及時解決，學習的信心容易受到打擊，學生存在畏難情緒，影響主動性學習的熱情。CTAS云平臺中的答疑模塊，可以使師生在網絡環境下隨時隨地進行交流與答疑。此外，老師布置的綜合設計性實驗項目，通過平臺的“工作空間”模塊，老師可以隨時查看學生小組的項目進展情況，可以查看和運行學生的源程序，隨時隨地進行項目的管理和指導。

四、結束語

C語言程序設計作為大學生在高校的第一門程序設計課程，由于沒有算法和其它語言的編程基礎，學習程序設計難度較大，要求教師在教學過程中不斷探索和改進教學方法，促進學生的高效學習，提高教學的質量和效率。筆者根據多年的教學經驗，總結課程學習過程中存在的問題，制定了合理的教學方案，設計相關的作業練習、實驗練習、綜合性設計性實踐項目。從實際的教學效果和質量看，引入CTAS云平臺輔助教學后，大大減輕了老師的教學輔導工作量，提高了學生主動性學習、互動性學習的效率，提高教學質量，圓滿完成了教學的目標。

［1］王軍英，馬紅梅.C語言程序設計教學存在的問題與對策［J］.教育理論與實踐，2015，（3）：63-64.

［2］劉光蓉.C程序設計實驗教學的理實一體化教學模式［J］.實驗室研究與探索，2013，（10）：350-352.

［3］劉芳，秦興國，王宇英.《C語言程序設計》教學存在的問題及改進［J］.教育理論與實踐，2012，（26）：51-52.

［4］王振武.C語言程序設計教學［J］.計算機教育，2015，（7）：51-55.

［5］吳永芬，陳衛衛，李志剛，等.面向創新實踐能力培養的C語言程序設計實踐教學改革［J］.計算機教育，2014，（3）：88-90.

［責任編輯：陳明］

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1008-7346（2016）02-0001-05

2016-03-15

本文系福建省中青年教師教育科研社科A類項目 （JAS14670），福建師范大學本科教學改革研究資助項目 （I201401004）。

1.鄭小建，男，福建南平人，福建師范大學軟件學院副教授；王興，男，湖北大冶人，福建師范大學軟件學院講師；2.呂長生，男，福建福安人，福建星網銳捷通訊股份有限公司工程師。