體驗式和悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí)在“C語言程序設(shè)計”教學(xué)中的應(yīng)用

孫勝娟+薛紅梅+申艷光

摘要：程序設(shè)計是計算機學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是應(yīng)用性極強的課程。為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，將體驗式和悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí)應(yīng)用于“C語言程序設(shè)計”課程教學(xué)，用進(jìn)階式的體驗項目將枯燥的語法知識情景化；將項目任務(wù)制作成一個個闖關(guān)游戲的關(guān)卡，使得學(xué)習(xí)過程悅?cè)せ?。實踐證明，該模式可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決問題的能力，有助于培養(yǎng)程序設(shè)計思維和團隊意識。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計；體驗式學(xué)習(xí)；悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）03-0199-02

一、引言

體驗式學(xué)習(xí)（Experimental Learning）是指以學(xué)習(xí)者為中心，通過實踐與反思相結(jié)合來獲得知識、技能和態(tài)度的學(xué)習(xí)方式。悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí)（Game-Based Learning）又稱為游戲式學(xué)習(xí)，是強調(diào)以學(xué)生為中心并融合游戲的創(chuàng)新教學(xué)方式，學(xué)生以小組協(xié)作的方式，通過解決游戲中的問題與挑戰(zhàn)來學(xué)習(xí)知識。體驗式學(xué)習(xí)和悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí)都強調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。“C語言程序設(shè)計”是大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門程序設(shè)計類課程，它在整個計算機課程教學(xué)中占據(jù)非常重要的地位。目前課程內(nèi)容多是基礎(chǔ)語法知識講授，內(nèi)容枯燥，與實際應(yīng)用沾不上邊，大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。授課方式多為課堂理論講授，課后上機實驗。學(xué)生反映理論內(nèi)容較抽象，并與實踐有些脫節(jié)。教學(xué)中教師進(jìn)行“填鴨式”教學(xué)，學(xué)生則缺少主動思維。

二、悅?cè)せ椖矿w驗的“C語言程序設(shè)計”教學(xué)設(shè)計

設(shè)計有趣的、開放的由淺及深的體驗項目，讓學(xué)生“做中學(xué)”、“快樂學(xué)”。

1.教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計。按照進(jìn)階式和悅?cè)せ闹笇?dǎo)思想，設(shè)計猜數(shù)游戲、小學(xué)生混合運算電子練習(xí)簿、個人通訊錄管理三個體驗項目。

第一個項目猜數(shù)游戲，可分為幾個遞進(jìn)的小任務(wù)。首先，要學(xué)習(xí)程序基本結(jié)構(gòu)，把程序框架搭建起來；第二步，要讓電腦想數(shù)，學(xué)生必須學(xué)會隨機數(shù)產(chǎn)生方法以及隨機數(shù)的存儲問題；第三步，要讓人來猜，必須掌握輸入語句，隨后要判斷猜的數(shù)比想定的數(shù)大還是小，必須掌握分支結(jié)構(gòu)；第四步，為了游戲一直進(jìn)行直到猜中為止，需要加入循環(huán)結(jié)構(gòu)。這樣四個遞進(jìn)的小任務(wù)可以把“C程序基本結(jié)構(gòu)”、“輸入與輸出”、“變量定義和使用”、“分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計”、“循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計”幾個知識點的教學(xué)情景化，使學(xué)生有目標(biāo)，由淺及深地進(jìn)行學(xué)習(xí)。猜數(shù)游戲程序還可以拓展為模擬猜數(shù)的人，涉及一個新的程序設(shè)計算法“二分法”，可啟發(fā)學(xué)生自主進(jìn)行。

第二個項目安排為開發(fā)一款實用小軟件——小學(xué)生混合運算電子練習(xí)簿?！安聰?shù)游戲”僅涉及兩個離散且類型一致的變量，項目二中則涉及多個相互之間有聯(lián)系的變量，學(xué)生通過該項目要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的組織和管理，同樣分為幾個遞進(jìn)的小任務(wù)。首先，完成“出十道加法題，答題，判題”功能，不涉及新的知識點，引導(dǎo)學(xué)生逐步獨立完成；第二步，完成“出十道加減乘除隨機運算題，答題，判題”功能，利用項目一中產(chǎn)生隨機數(shù)的原理，做適當(dāng)轉(zhuǎn)換即可，引導(dǎo)學(xué)生完成；第三步，要求實現(xiàn)“十道題全部答完，再判定成績”的功能，涉及至少20個同類型數(shù)據(jù)的存儲問題，引入“數(shù)組”的概念，學(xué)生必須掌握數(shù)組的定義、使用，才能完成；第四步，要求生成判題后的練習(xí)簿，并展示出來，記錄一道題需要存儲5個兩種類型變量，引入“結(jié)構(gòu)體”的概念，一個結(jié)構(gòu)體變量存儲一道題，十道題使用一個具有10個元素的結(jié)構(gòu)體數(shù)組完成十道題的存儲。小學(xué)生混合運算電子練習(xí)簿是一款使用小軟件，加入用戶需求因素，學(xué)生可以在完成任務(wù)的基礎(chǔ)上從程序可用性方面進(jìn)行需求創(chuàng)新。

第三個項目個人通訊錄管理（數(shù)組和指針兩個版本）是一個麻雀雖小，五臟俱全的信息系統(tǒng)項目，設(shè)計為團隊項目。在項目二的基礎(chǔ)上加入了系統(tǒng)分析、設(shè)計的概念，學(xué)生會初次接觸軟件工程思想，分為幾個遞進(jìn)的小任務(wù)。首先，分析用戶需求，給出簡單功能需求文檔，指導(dǎo)學(xué)生按照軟件工程的思想進(jìn)行需求分析和文檔整理；第二步，指導(dǎo)學(xué)生按功能需求設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行團隊成員任務(wù)下發(fā)，明確個人目標(biāo)；第三步，程序框架及接口設(shè)計，學(xué)生在這一步必須學(xué)習(xí)函數(shù)的定義及調(diào)用，理解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的精髓——模塊化，并掌握通過函數(shù)實現(xiàn)程序模塊化的方法，教師指導(dǎo)學(xué)生完成框架及接口設(shè)計，并進(jìn)行設(shè)計評審；第四步，編寫程序，按照個人任務(wù)進(jìn)行，這一步用到數(shù)據(jù)永久保存，涉及文件的讀寫操作，為日后數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)；第五步，項目集成、測試，第三步經(jīng)過教師評審，模塊接口設(shè)計規(guī)范，集成應(yīng)該比較順利，學(xué)生主要學(xué)習(xí)程序集成測試方法。個人通訊錄管理是一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的雛形，學(xué)生可以在用戶需求、結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行拓展創(chuàng)新。設(shè)計為團隊項目可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)協(xié)作的要素，體會設(shè)計的意義。

項目任務(wù)循序漸進(jìn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；項目真實、開放，便于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.教學(xué)過程的組織。上述三個項目設(shè)計為四個游戲關(guān)卡，每一關(guān)卡又可以設(shè)計為由淺入深的幾個任務(wù)，每張任務(wù)卡給出具體的任務(wù)目標(biāo)、可用的學(xué)習(xí)資源以及過關(guān)需要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。整個教學(xué)過程的組織以通關(guān)為目標(biāo)，完成四個體驗項目任務(wù)為主線。教學(xué)實施時，教師對學(xué)生進(jìn)行分組，每個小組5—6名成員，學(xué)生作為主體自主學(xué)習(xí)，并以團隊為單位協(xié)作學(xué)習(xí)，競賽闖關(guān)。

三、體驗式和悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí)在課程學(xué)習(xí)中的價值

體驗式和悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí)應(yīng)用于“C語言程序設(shè)計”課程教學(xué)中，可以寓教于樂，使學(xué)生在闖關(guān)游戲中體驗項目實施，培養(yǎng)程序設(shè)計的思維，解決傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)習(xí)興趣不高、實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)等問題。

1.激發(fā)學(xué)習(xí)動機，增強學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)動機是學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計過程中一個非常重要的因素，很多學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較差，卻在游戲方面顯出較高興趣。將游戲的特點應(yīng)用到程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中，使學(xué)習(xí)更加有趣，不失為一個促進(jìn)學(xué)習(xí)的好方法。

2.培養(yǎng)編程的思維能力和實踐能力。對語言類課程而言，實踐能力非常重要。學(xué)生如果只看不練，根本達(dá)不到學(xué)習(xí)的目的。然而由于教材內(nèi)容枯燥，課后習(xí)題偏離實際，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，如果讓學(xué)生自己動手編制他們感興趣的程序，就會大大提高他們的成就感，對編程產(chǎn)生興趣。

3.提高解決問題的能力和培養(yǎng)創(chuàng)新意識。解決問題是一個復(fù)雜的智力過程，包括一系列的能力：理解和描述問題的能力；收集和組織相關(guān)資訊的能力；制訂和管理行動計劃或策略的能力；問題推斷和決斷能力；使用各種解決問題的工具的能力。游戲往往充滿了挑戰(zhàn)，需要游戲者千方百計地解決問題。

4.提高協(xié)作學(xué)習(xí)能力。任務(wù)卡下發(fā)給團隊，團隊成員共同完成闖關(guān)行動。團隊成員必須獨立完成任務(wù)卡規(guī)定的個人任務(wù)，協(xié)作完成團隊任務(wù)，才能進(jìn)入下一關(guān)挑戰(zhàn)。

四、結(jié)語

教學(xué)實踐證明，游戲闖關(guān)完成項目，不但用到程序設(shè)計的基本語法，還涉及軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲等知識，培養(yǎng)了學(xué)生的程序設(shè)計思維，有助于提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李兆翠，許紅云.計算機語言類課程教學(xué)方法研究[J].科技信息，2013，（7）.

[2]趙志梅，張帆.計算機語言類課程教學(xué)中的問題與對策[J].河南教育學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，（3）.

[3]吳滄海，熊煥亮，王映龍，王丹.農(nóng)業(yè)院校軟件工程專業(yè)語言實踐類課程教學(xué)改革探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2013，（7）.

[4]冀津，王冠宇.悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí)在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].計算機教育，2013，（9）.endprint