林忠

（南京工程学院计算机工程学院，南京 211167）

0 引言

程序设计类课程是众多工科专业不可或缺的基础课程，占有重要地位，如C语言程序设计、Java程序设计等。除此之外还有众多课程需要通过有效的程序设计实验教学环节才能帮助学生深入理解和掌握，如数据结构、数据库原理、操作系统、图形学、数字图像处理等。程序设计类课程的教学效果对学生的程序设计能力的培养，及之后学生在相关专业的就业有决定性的作用。

传统课堂以教师为中心的教学方式不利于激发学生的学习兴趣。在“互联网+教育”的新形势下，出现了一些新模式（如MOOC模式[1-2]、翻转课堂教学模式[3-4]等）和新的教学工具与平台（如Moodle教学平台[5]、雨课堂[6]等）。雨课堂是一款支持移动互联网的教学工具，可以运行在微信客户端中。随着当前智能手机的普及，使用雨课堂在手机中完成学习任务比在计算机中登录网页进行的学习更加便捷。

除了雨课堂以外，针对程序设计类课程的程序编程实践的需求，可以在教学过程中结合OJ系统（Online Judge）。OJ系统是一个在线的评判系统。用户可以在线提交程序源代码，系统自动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，无须人工判题，现在逐渐被引入到程序设计类课程中，作为题库或编程训练的一种工具或平台[7]。

1 传统教学方式的不足之处

传统的程序设计类课程教学主要在课堂内完成，以教师讲授、操作示范、学生练习、教师辅导为主要形式。该形式有以下缺点：

（1）需要较多的课时保障才能有较好的教学效果

学生的软件编程基础差异性较大，完成知识内化所需要的时间参差不齐。在固定的教学课时内总有部分学生课时紧张，此时必然出现抄袭代码、不注重代码质量、只满足程序调试结果正确而不求甚解等各种不良现象。

（2）教师工作量巨大

（3）需要大量资金投入

软件编程类课程一般需要每人一台计算机及相应软件，需要建设大量实验机房，以满足不同课程同时开展实验教学的需要。机房的建设和维护需要很大资金投入。

（4）对学生的专注度要求较高

在教师讲解过程中学生注意力需要高度集中，紧紧跟随教师的讲解步骤，很容易跟不上教师的讲解节奏。

2 基于雨课堂和OJ系统的教学模式设计

使用雨课堂，教师可以将带有视频、习题的课前预习资料或者课后复习资料推送到学生手机上。雨课堂也可以实施在线授课，可以进行实时答疑、弹幕互动。雨课堂还提供完整立体的数据支持，如个性化报表、自动任务提醒，让教与学更加明了。使用OJ系统，教师可以将程序设计任务设计成题库发布到OJ系统中，学生通过OJ系统提交源代码，及时得到程序设计正确与否的反馈信息。

将雨课堂和OJ系统结合，构建了一种混合式的教学模式，将传统的以教师为中心的教学模式转变为以学生为中心的教学模式，该教学模式设计如图1所示。

图1 基于雨课堂和OJ系统的教学模式设计

（1）平台建设

在这个教学模式中，起教学支撑作用的是雨课堂平台和OJ系统。

王震旧居前有一条很宽的走廊，夏天他喜欢叫我去那儿聊天，这也许和我的见识有关。比如，他说了一个喝咖啡的故事。长征途中王稼祥想喝咖啡，哪儿找呢？傅连暲就敲破几支咖啡因冲水给他喝。王老说完这个故事仰天大笑，只有我跟着他笑起来，其他人不知道咖啡和咖啡因是什么。王部长到过苏联，说奶酪是炊司（俄语），别人不懂我懂。

首先下载安装雨课堂平台软件，雨课堂课件编辑端是以PPT的插件形式存在的，而且必须确保计算机上已经安装有Microsoft Office 2010或以上版本。然后在微信客户端关注“雨课堂”公众号，填写个人信息后，进入该公众号后就可以设置课程和班级。教师在PC端点击雨课堂菜单，用微信扫一扫登录后就可以进行雨课堂授课或者新建试卷或者新建手机课件并上传，除此之外还可以发布公告，如图2所示。学生在微信客户端中关注“雨课堂”公众号后，输入邀请码就可以加入到课程中。利用该平台学生可以做试题、观看教师发布的课件、查收公告信息也可以将学习中的问题反馈给教师，如图3所示。

图2 雨课堂界面

图3 雨课堂作业反馈

图4 雨课堂作业反馈详细信息

目前国内有很多高校搭建了OJ系统，如北京大学、浙江大学、杭州电子科技大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、南京航空航天大学等。要独立开发一个OJ系统有一定难度，可以利用一些开源OJ搭建学校的OJ平台。目前开源的OJ系统有：HUSTOJ（华中科技大学 OJ）、UOJ（Universal Online Judge）、VIJOS（Velocious Informatics Judge Online System）、PowerOJ（西南科技大学OJ）等。除此以外还有开源的Online Judge plugin for Moodle 2.x，这是哈尔滨工业大学开发的基于Moodle 2的插件。任选其中一个开源OJ可以搭建高校自己的OJ系统。

（2）课程建设

首先制定教学大纲，设立教学目标，将知识点细化；然后分析哪些知识点是重点，哪些是可能的难点。最后根据分析的知识难点和重点，制作有针对性地供线上或者线下教学活动使用的课件、微课视频和题库。当课程开展教学活动后，根据线下教学活动的学生反馈信息及学习数据分析，及时修正知识点的难点并有针对性的修改或者补充课件、视频及试题。

（3）线下教学活动

教师根据课程教学目标，并在课件、视频、试题库的支持下可以通过雨课堂平台和OJ平台开展丰富的线下教学活动。教师通过雨课堂平台发布课件、网络视频或者慕课视频、作业、测试，可以通过OJ平台布置程序练习题，其中的作业、测试可以设置截至时间，借此督促学生及时完成作业。学生可以根据个人具体情况合理安排线下学习的时间，也可以在平台中反馈课件中的不懂的页面，或者直接反馈文字信息给教师表达学习中遇到的问题。学生的作业还可以通过语音或者图片的方式提交，给学生提供了极大便利。通过这种新式线下教学活动，教师与学生可以及时互动，教师也可以收集学生实际学习数据，进而分析学习难点和评估学习效果，从而为修订教学资源和线上教学活动的展开提供依据。

（4）线上教学活动

线上教学活动在课堂内开展，教师根据教学大纲讲授知识点。通过线下教学活动的反馈，教师着重对学生反馈不理解的知识点和学生线下作业或测试错误较多的知识点进行讲授并现场组织学生讨论答疑。同时可以布置一定的课堂作业，巩固学习效果。

3 基于雨课堂和OJ系统的教学模式存在的不足及改进方向

在基于雨课堂和OJ系统的教学实践中，发现雨课堂平台和OJ系统也存在以下一些不足之处，主要包括：

（1）教师自制的视频资源不能在雨课堂平台中直接发布，只能通过发布到第三方视频网站或者存放到云盘供学生观看或者下载后观看，学生对于这些视频资源的学习情况无法有效反馈。

（2）发起交互的单向性。雨课堂系统中学生可以主动向教师发送反馈信息，教师根据可以回复该信息，但是教师无法主动向某个学生发送信息。

（3）雨课堂系统中学生无法订正主观题题目。教师批改主观题时，可以指出学生的错误之处，然后学生希望能够再次提交订正后的作业，但是目前雨课堂不能提供此功能。

（4）OJ系统和雨课堂平台之间无法整合成一个平台，使用上稍微有点繁琐。

实践中发现的这些不足之处希望不久的将来可以通过雨课堂平台和OJ系统的不断完善得到弥补。

4 结语

本文给出了基于雨课堂和OJ系统的程序设计类课程的教学方法，并在初步实践过程中发现了该教学方法的一些不足之处，为未来平台改进提供了一些建议。虽然平台目前还存在一些不足，但是该教学模式创建了学习过程中的及时反馈机制，对于提高学生学习积极性和提高教师教学的针对性等具有很好的效果，解决了在传统教学中的存在的这些问题，具有很好的实际意义。