利用Makeblock開展高職計算機程序設計課程的教學研究

[摘 要] 計算機程序設計是計算機專業學生必須掌握的一門專業課程，但是由于該課程既要求學生有一定的邏輯思維能力，又要求學生能夠掌握編程語言，因此，很多學生學習興趣較低，學習效果不甚理想。針對該課程教學中存在的問題，充分利用Makeblock硬件和其配套的圖形化編程軟件mBlock開展教學，以項目制教學為主線，以實物項目提升學生的學習興趣，激發學生的創新思維。

[關 鍵 詞] Makeblock；學習興趣；創新思維

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）25-0150-01

計算機程序設計是計算機專業學生的必修課程之一，其教學目標在于訓練學生的邏輯思維能力，讓學生能夠使用某種編程語言完成一些簡易的程序設計，而如何教授這門課程才能讓學生喜歡上程序設計，能積極主動地自主學習，提高教學效果，一直是一個難題。

一、在傳統的程序設計課程教學中面臨的問題

1.闡述邏輯概念的同時輔以編程語言語法說明，但是編程語言的語法本身比較枯燥，學生在學習過程中會覺得無趣，再加上有些語法本身就較難理解，即使學會了也不清楚要用在什么地方，無法學以致用。

2.學生對教材中的范例不感興趣，因為教材范例多以數學計算為主，學生即使學習了案例也沒有太多的成就感，導致學習熱情不高。

3.傳統的編程方法，使學生只能“照著葫蘆畫瓢”，限制了學生的思維，使其創新意識缺乏。

為了發揚創新精神，鼓勵學生爭做“創客”，我院專門購置了Makeblock工程積木平臺，幫助學生實現各種創意，Makeblock同時也被引到了多門課程的課堂上。我還將Makeblock硬件和它配套的圖形化編程工具mBlock導入了該課程，這種新型的教學方法也取得了很好的效果。

Makeblock是一個包含金屬積木、電子模塊、軟件工具等幾百種零件的工程積木平臺，借助它，可以快速實現各種創意。mBlock軟件是與Makeblock硬件配套的圖形化編程工具，它以開源軟件Scratch2.0為基礎研發而來，并添加了機器人模塊指令，可將學生從純軟件的編程世界帶到軟硬結合的現實物理世界。

mBlock編程界面如下圖所示：

界面主要包括：（1）運行效果展示區。（2）角色與舞臺背景設置區。（3）程序積木塊區。（4）程序設計區（又稱腳本區）：用戶程序設計區。（5）代碼區：可直接查看自動生成的類似C語言代碼。

利用mBlock軟件和Makeblock硬件開展教學，適宜采用項目制教學法，以實物項目提升學生興趣，并激發學生的創新思維，在帶學生完成項目的過程中，將需要的知識進行講解，邊學邊用，學以致用。

二、以音樂盒項目為例，闡述項目制教學的教學開展過程

1.展示一個利用Makeblock硬件制作的音樂盒，該項目硬件只需一塊內置蜂鳴器的Makeblock mbot主控板即可，無需其他硬件和機械結構，因此非常簡單，適合編程學習入門。

2.讓學生親自體驗音樂盒，并播放一首歌曲。

3.講解音樂盒簡易工作原理和程序邏輯，歌曲播放實現的核心為按順序播放指定音調且維持一定時間，最后停止播放，其中播放音調、維持時間、停止播放都有對應的程序積木塊，直接拖拽到程序設計區即可。

4.教師演示mblock編程步驟，以兒歌《兩只老虎》為例進行編程演示。教師演示第1句的編程步驟。

5.讓學生自己動手完成播放《兩只老虎》第1句的編程。

6.編程結束，下載程序到硬件，檢驗成果。

7.教師將第2句的樂譜 3 4 5 -| 3 4 5 -|與編程邏輯提供給學生：播放音調E4 ->等待1秒->播放音調F4 ->等待1秒->播放音調G4 ->等待1秒->重復前面3個音調1次 ->停止播放，指導學生自行完成編程并檢驗結果。

8.按照此步驟，完成整首歌的程序設計并進行檢驗。

9.進行總結與分析，鼓勵學生拍照留念并分享給朋友，讓學生嘗試完成其他歌曲的編程。

通過項目案例讓學生了解程序設計的整個流程，使學生有很明確要實現的目標，也很明確如何檢驗成果，并知道有哪些地方可以改進，引導學生改進項目的功能，從而引申出程序設計的基本概念，例如流程控制（分支、循環等）、變量、隨機等。

總之，程序設計課程重在培養學生的程序設計思維和解決問題的能力，如果教師不能理論聯系實際，而只關注語法結構等細節，會因為講解語法而占用大量的時間，同時也會使學生失去繼續學習的興趣，使教學效果低下。為了提高程序設計教學的效果，需要教師不斷改進教學方法，充分調動學生的積極性，注重實踐，從而提高教學效率。

參考文獻：

[1]秦賽玉.以Scratch課程促進創新教育發展[J].中國信息技術教育，2014（13）.

[2]張輝.利用Scratch培養學生的邏輯推理和創新能力[J].中國教育技術裝備，2014（13）.