體驗式和悅趣化學習在“C語言程序設計”教學中的應用

孫勝娟+薛紅梅+申艷光

摘要：程序設計是計算機學科的專業基礎課，也是應用性極強的課程。為了調動學生學習的積極性和主動性，將體驗式和悅趣化學習應用于“C語言程序設計”課程教學，用進階式的體驗項目將枯燥的語法知識情景化；將項目任務制作成一個個闖關游戲的關卡，使得學習過程悅趣化。實踐證明，該模式可以有效提高學生的學習興趣和解決問題的能力，有助于培養程序設計思維和團隊意識。

關鍵詞：程序設計；體驗式學習；悅趣化學習

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

一、引言

體驗式學習（Experimental Learning）是指以學習者為中心，通過實踐與反思相結合來獲得知識、技能和態度的學習方式。悅趣化學習（Game-Based Learning）又稱為游戲式學習，是強調以學生為中心并融合游戲的創新教學方式，學生以小組協作的方式，通過解決游戲中的問題與挑戰來學習知識。體驗式學習和悅趣化學習都強調以學習者為中心，突出學生在學習中的主體地位。“C語言程序設計”是大多數學生學習的第一門程序設計類課程，它在整個計算機課程教學中占據非常重要的地位。目前課程內容多是基礎語法知識講授，內容枯燥，與實際應用沾不上邊，大大降低了學生學習的積極性。授課方式多為課堂理論講授，課后上機實驗。學生反映理論內容較抽象，并與實踐有些脫節。教學中教師進行“填鴨式”教學，學生則缺少主動思維。

二、悅趣化項目體驗的“C語言程序設計”教學設計

設計有趣的、開放的由淺及深的體驗項目，讓學生“做中學”、“快樂學”。

1.教學內容的設計。按照進階式和悅趣化的指導思想，設計猜數游戲、小學生混合運算電子練習簿、個人通訊錄管理三個體驗項目。

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

第二個項目安排為開發一款實用小軟件——小學生混合運算電子練習簿?！安聰涤螒颉眱H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系的變量，學生通過該項目要學習數據的組織和管理，同樣分為幾個遞進的小任務。首先，完成“出十道加法題，答題，判題”功能，不涉及新的知識點，引導學生逐步獨立完成；第二步，完成“出十道加減乘除隨機運算題，答題，判題”功能，利用項目一中產生隨機數的原理，做適當轉換即可，引導學生完成；第三步，要求實現“十道題全部答完，再判定成績”的功能，涉及至少20個同類型數據的存儲問題，引入“數組”的概念，學生必須掌握數組的定義、使用，才能完成；第四步，要求生成判題后的練習簿，并展示出來，記錄一道題需要存儲5個兩種類型變量，引入“結構體”的概念，一個結構體變量存儲一道題，十道題使用一個具有10個元素的結構體數組完成十道題的存儲。小學生混合運算電子練習簿是一款使用小軟件，加入用戶需求因素，學生可以在完成任務的基礎上從程序可用性方面進行需求創新。

第三個項目個人通訊錄管理（數組和指針兩個版本）是一個麻雀雖小，五臟俱全的信息系統項目，設計為團隊項目。在項目二的基礎上加入了系統分析、設計的概念，學生會初次接觸軟件工程思想，分為幾個遞進的小任務。首先，分析用戶需求，給出簡單功能需求文檔，指導學生按照軟件工程的思想進行需求分析和文檔整理；第二步，指導學生按功能需求設計系統結構，進行團隊成員任務下發，明確個人目標；第三步，程序框架及接口設計，學生在這一步必須學習函數的定義及調用，理解結構化程序設計的精髓——模塊化，并掌握通過函數實現程序模塊化的方法，教師指導學生完成框架及接口設計，并進行設計評審；第四步，編寫程序，按照個人任務進行，這一步用到數據永久保存，涉及文件的讀寫操作，為日后數據庫的學習打下基礎；第五步，項目集成、測試，第三步經過教師評審，模塊接口設計規范，集成應該比較順利，學生主要學習程序集成測試方法。個人通訊錄管理是一個數據庫系統的雛形，學生可以在用戶需求、結構設計、數據存儲等各個環節進行拓展創新。設計為團隊項目可以讓學生學習協作的要素，體會設計的意義。

項目任務循序漸進，符合學生的認知規律；項目真實、開放，便于培養學生的創新意識。

2.教學過程的組織。上述三個項目設計為四個游戲關卡，每一關卡又可以設計為由淺入深的幾個任務，每張任務卡給出具體的任務目標、可用的學習資源以及過關需要達到的標準。整個教學過程的組織以通關為目標，完成四個體驗項目任務為主線。教學實施時，教師對學生進行分組，每個小組5—6名成員，學生作為主體自主學習，并以團隊為單位協作學習，競賽闖關。

三、體驗式和悅趣化學習在課程學習中的價值

體驗式和悅趣化學習應用于“C語言程序設計”課程教學中，可以寓教于樂，使學生在闖關游戲中體驗項目實施，培養程序設計的思維，解決傳統教學中學習興趣不高、實踐環節脫節等問題。

1.激發學習動機，增強學習興趣。學習動機是學生學習程序設計過程中一個非常重要的因素，很多學生學習積極性較差，卻在游戲方面顯出較高興趣。將游戲的特點應用到程序設計基礎課程的教學過程中，使學習更加有趣，不失為一個促進學習的好方法。

2.培養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。學生如果只看不練，根本達不到學習的目的。然而由于教材內容枯燥，課后習題偏離實際，導致學生學習的積極性不高，如果讓學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，對編程產生興趣。

3.提高解決問題的能力和培養創新意識。解決問題是一個復雜的智力過程，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，需要游戲者千方百計地解決問題。

4.提高協作學習能力。任務卡下發給團隊，團隊成員共同完成闖關行動。團隊成員必須獨立完成任務卡規定的個人任務，協作完成團隊任務，才能進入下一關挑戰。

四、結語

教學實踐證明，游戲闖關完成項目，不但用到程序設計的基本語法，還涉及軟件工程、數據結構、數據存儲等知識，培養了學生的程序設計思維，有助于提高學生分析問題、解決問題的能力。

參考文獻：

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

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

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

[4]冀津，王冠宇.悅趣化學習在面向對象程序設計教學中的應用研究[J].計算機教育，2013，（9）.endprint