基于“游戲驅(qū)動”的C語言教學(xué)模式探索與實踐

李娟 高麗平 夏敏捷

（中原工學(xué)院計算機學(xué)院，河南鄭州 450007）

0.引言

目前，C語言程序設(shè)計課程大部分時間是老師單向傳授知識，學(xué)生缺少思維訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣、不主動思考等現(xiàn)象。而如今的大學(xué)生是隨著網(wǎng)絡(luò)長大的一代，游戲玩得好的學(xué)生，除了手腦協(xié)調(diào)能力較強外，對于計算機思維方式也較容易把握，比沒有游戲體驗經(jīng)歷的同學(xué)在邏輯思維和創(chuàng)新能力方面表現(xiàn)得更加顯著[1]。因此在C語言程序設(shè)計課程中將教學(xué)知識點與恰當?shù)挠螒虬咐嘟Y(jié)合，不僅能將知識點融會貫通，而且結(jié)合了挑戰(zhàn)、合作和發(fā)現(xiàn)等游戲元素，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中娛樂，在娛樂中學(xué)習(xí)，達到事半功倍的效果。本文結(jié)合筆者的實際教學(xué)經(jīng)驗，以“游戲驅(qū)動→理論知識”的模式重新組織教學(xué)模式，并運用智慧化的教學(xué)平臺，切實提高了學(xué)生的編程興趣，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，從課程中享受學(xué)習(xí)的過程變被動為主動。

1.C語言課程教學(xué)現(xiàn)狀

在目前的教學(xué)模式中，教師往往以獨白的方式進行單向授課，一般都是按照教材的章節(jié)順序來講解知識點，主要精力會花費在基礎(chǔ)語法和結(jié)構(gòu)的介紹上，弱化了學(xué)生獨立思考和邏輯分析的能力。即使在現(xiàn)在流行的翻轉(zhuǎn)課堂中，教師仍習(xí)慣于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，按照教材內(nèi)容順序，先理論后實踐，僅將精力放在理論方面的課堂翻轉(zhuǎn)，而課程的實踐過程在翻轉(zhuǎn)過程中是很難實現(xiàn)的。因此，無論傳統(tǒng)的教學(xué)方式還是翻轉(zhuǎn)課堂，都會出現(xiàn)的大量瑣碎的語法句法規(guī)則，難以對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性帶來比較明顯的正向刺激。

另外，課程的實踐案例往往所依托的知識點比較單一，且與真實案例脫離，使學(xué)生產(chǎn)生迷茫的感覺，不知道學(xué)習(xí)這個知識點的目的是什么，到底可以解決什么樣的問題，導(dǎo)致學(xué)生看問題不會太透徹、太深入，無法發(fā)現(xiàn)蘊含在知識點背后的關(guān)聯(lián)性及解決問題的思維方式。

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往是單打獨斗，老師布置任務(wù)，學(xué)生獨立解決，若運行結(jié)果與答案一致即可。因此學(xué)生很少能提出發(fā)散和聯(lián)想的問題，也很難體會到團隊協(xié)作的精要。

2.教學(xué)環(huán)節(jié)與游戲的結(jié)合點分析

“游戲驅(qū)動”的教學(xué)方法，其目的是以激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的潛能為動機，需要將教學(xué)內(nèi)容進行重新整合并制定知識點，將各個知識點與相應(yīng)“游戲”所需的關(guān)鍵技術(shù)相結(jié)合。如：以選擇結(jié)構(gòu)為例，可選擇較簡單的“石頭-剪刀-布”這類的小游戲展開單分支、多分支的介紹[2]；如選擇“猜數(shù)字”游戲進行循環(huán)的介紹，再如數(shù)組這部分內(nèi)容，可采用“五子棋”等游戲，闡述數(shù)組在游戲中的作用，從而理解數(shù)組的功能與用法。當然，在“文件”這部分的知識點還可以將綜合游戲案例的分數(shù)統(tǒng)計等信息以文件形式存儲，從而可以完善游戲排名等功能。C語言知識架構(gòu)如圖1所示。

圖1 C語言知識架構(gòu)

這些小游戲?qū)τ趯W(xué)生來說都非常熟悉游戲規(guī)則，且游戲本身的編程工作量也不大，將它們引入課堂教學(xué)，相比經(jīng)典的數(shù)學(xué)問題或算法，更能貼近學(xué)生生活，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.基于“游戲驅(qū)動”的教學(xué)模式探索

3.1 教學(xué)方式的設(shè)計

課前教師首先推送即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容及游戲內(nèi)容，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，預(yù)習(xí)新知識，鞏固舊知識，將自己的知識結(jié)構(gòu)融會貫通，方式可以通過查閱資料、學(xué)習(xí)mooc或自行練習(xí)、小組討論來進行。

在課堂中，運用“逆向思維”思維[3]方式，先帶領(lǐng)學(xué)生玩一個猜數(shù)字游戲，通過教師的不斷啟迪和引導(dǎo)，構(gòu)建游戲設(shè)計流程。為解決設(shè)計流程中的技術(shù)難點，引入本節(jié)知識點：循環(huán)嵌套和轉(zhuǎn)向語句。隨后在通過編寫游戲代碼過程中，通過不斷地出現(xiàn)問題、解決問題，讓學(xué)生跟隨思路，提出他們的疑問，幫助教師找出各種解決問題的方法，將學(xué)習(xí)模式從“受教”轉(zhuǎn)為“發(fā)現(xiàn)和探索”，將督促學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動求知，通過具體問題不斷解決和完善中，逐漸產(chǎn)生對計算語言的興趣，逐步加強自我能力認知，從而樹立強有力的自信心。

課堂中也要融入思政教育，不斷挖掘思政內(nèi)容在專業(yè)課中的具體體現(xiàn)，使其成為思想與瞬間相結(jié)合的教育實踐活動。例如：通過講解游戲的流程圖，闡明計算語言中的邏輯性關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生從日常生活中出發(fā)，將具體事情按照規(guī)劃，分清主次，合理安排；再如講解函數(shù)時，引入去年武漢疫情快速建成的火神山方艙醫(yī)院，以模塊化的思維方式解決問題。

課后，利用智慧化的在線教學(xué)平臺Canvas推送作業(yè)或小測試、開展生生之間與師生之間的答疑活動，教師還應(yīng)及時收集Canvas的學(xué)情數(shù)據(jù)，根據(jù)反饋掌握學(xué)生動態(tài)，持續(xù)改進教學(xué)活動，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。

3.2 采用團隊協(xié)作形式

利用Canvas教學(xué)平臺，在課程開始時，可將一個行政班級進行分組，以自愿結(jié)合為原則每組成員約5～6人。每次的游戲開發(fā)任務(wù)以小組形式布置，每個小組發(fā)揮小組成員各自優(yōu)勢，共同協(xié)作完成游戲開發(fā)的任務(wù)。同時小組成員需要討論并解決游戲中存在的問題，如：游戲任務(wù)需要哪些模塊、界面如何設(shè)計、實現(xiàn)的先后順序，關(guān)鍵問題和解決方法等，基于這些任務(wù)再進行分工，任務(wù)完成后團隊成員還應(yīng)討論邏輯是否全面、功能是否完整，盡量改進不足。通過團隊協(xié)作形式培養(yǎng)他們的合作能力，重視學(xué)生的參與，激發(fā)他們的競爭力和創(chuàng)造力。

3.3 引入競爭機制

上一階段完成的小組作品要進行分享和交流，教師對游戲的實用性、創(chuàng)新性、及測試結(jié)果做出合理的評分，并提出反饋意見，進而完善作品。同時，利用Canvas進行小組間的互相評分，使學(xué)生充分參與，最后由教師進行歸納總結(jié)，引出新的任務(wù)和問題，啟發(fā)學(xué)生思考。

3.4 考核方式的多元安排

目前，我校增加了學(xué)生過程性考核評價，課程考核方式以60%的平時成績與40%末考成績進行統(tǒng)計。對平時成績的分配可結(jié)合以下幾方面進行綜合評分：第一，學(xué)生“課堂上”的學(xué)習(xí)情況。這部分數(shù)據(jù)來源于Canvas的全過程檢測、精準的學(xué)情分析。第二，團隊協(xié)作制作完成的游戲作品的評價分數(shù)，該部分數(shù)據(jù)由教師評分與小組評分綜合計算。第三，授課期間安排一至兩次的階段性測試，作為平時成績的一部分。

4.總結(jié)

“游戲驅(qū)動”化的教學(xué)模式，能夠展現(xiàn)具體情境，通過教師發(fā)揮引導(dǎo)、監(jiān)控、啟發(fā)的教學(xué)主導(dǎo)作用，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得以強化，使他們具備解決實際問題的能力。通過小組協(xié)作方式，引入競爭機制，對小組之間進行評比，設(shè)置多元的考核方式等教學(xué)方法，目的就是為了改進程序設(shè)計類課程的教學(xué)，真正將打造“金課”[4]落地該類課程。