PBL教學法在中職C語言教學中的應用探究

彭佳麗　肖文君　曾琳

關鍵詞：項目式學習；PBL；中職教學；C語言；貪吃蛇游戲

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）36-0136-03

1 引言

在教育改革大背景下，中職教育作為我國教育體系中的重要組成部分，為我國經濟發展注入了大量的專業技術人才[1]。由于傳統講練結合型教學法更偏向于理論學習，容易忽視學生的技能培養，在中職教育中已然不再適應新時代的發展需求。而基于現代社會需求的考慮，就業市場對技術型人才的能力越來越看中，不僅要掌握專業理論知識，還要能夠應用所學技術解決實際問題。通過大量的文獻梳理發現，PBL 教學法可以有效地培養學生的專業技能和解決問題的能力，基于此，文章將PBL教學法應用于中職編程類課程中，并通過具體的項目實踐，探究PBL教學法在編程類課程中的應用效果，為中職編程類教學提供參考。

2 項目式學習（PBL）的內涵

項目式學習Project-based Learning（簡稱PBL）強調讓學生通過完成項目來達到學習目標，在這個過程中，教師轉換角色，以學生為學習主體，通過讓學生圍繞問題進行合作探究來發展學生的學習力[2]。相比以教師為中心的傳統教學方式，PBL教學法更加注重以學生為中心，關注學生的學習效果，教師在項目式學習中轉換自己的身份，由知識的傳授者變成學生學習的引導者。該學習方式最初被應用于我國中小學教育，后來逐漸應用到高等教育領域，但其在中職教學中應用研究相對較少。中職的課程更加偏向于實踐類、應用類，例如：《C語言程序設計基礎》《Python程序設計基礎》等。這些課程具有很強的實踐性，因此更加適合開展PBL的教學方式，通過項目式教學讓學生在實際項目中鍛煉發現問題、思考問題、解決問題的能力，為就業打好基礎。本文通過拆解C語言教學中具體的項目案例，分析總結如何設計項目、開展項目。

3 PBL在中職C語言教學中的優勢

我國傳統的教學方式往往強調以知識為導向，以教師講授為主，即教師在課堂上花費大量的時間講授知識，學生則以聽講理論知識為主，由于中職編程類課程應用性強、實踐性強，因此傳統的課堂教學模式在培養中職生的就業、實踐、動手等能力方面存在不足。而PBL教學法則是通過完整的項目，重新整合本課程所需知識點，幫助學生整體把握課程重難點知識，將理論與實踐有機結合，調動學生學習積極性，培養學生專業技能，提高學生就業能力。因此相比于講授型傳統教學方式，PBL教學法具有以下幾點顯著優勢：

從學生學習層面，PBL教學法主要以任務為導向開展項目，每個任務都是教師精心準備的，有利于完成整個項目并能達成教學目標的小任務，分解的小任務又由具體知識點所支撐，因此可以一環扣一環地幫助學生掌握本課程知識。且所選項目是經典有趣的C語言學習項目如：貪吃蛇游戲、掃雷游戲等。開發項目游戲有利于培養學生的專業技能，調動學生探究知識的積極性，將無趣的理論知識變成有趣的游戲開發過程，并幫助學生鞏固理論知識、學以致用、提高編程興趣，學生可以在完成整個項目的過程中加固對理論基礎知識的理解，鍛煉動手實踐能力，為就業打好堅實基礎。

從教師教學層面，PBL教學法可以幫助教師更好的組織教學內容，靈活應用課程知識點，使理論學習更加生動活潑。通過一個個實際項目，串聯起枯燥冗雜的知識點，使學生更快速地掌握知識，完成學習目標，調動學生學習積極性的同時也能激發教師的教學積極性。在項目結束之后，學生的專業技能將得到大幅度提升，教師的教學成就感幸福感也會油然而生。

從未來就業層面，學生學習C語言課程是為未來工作做準備的，而工作當中會遇到各種各樣的項目，PBL教學法則可以讓學生在校期間深入了解實際項目中有哪些具體流程，在完成項目時可能會遇到哪些問題，以及如何解決這些問題，由此可見，PBL教學法對學生未來就業有顯著優勢，可以有效培養學生未來就業能力，提高學生綜合素質，鍛煉學生遇到問題敢于面對，思考解決問題的方法，并驗證方法的有效性。

4 在C語言教學中如何開展PBL

4.1 PBL課程設計思路

PBL教學法在C語言課程中的設計要強調“以項目為載體、以學生為主體、以教師為主導、以能力為根本”的指導思想[3]。根據學生的學習情況和認知情況，將C語言教學劃分為兩個階段，第一階段為“基礎階段”（50課時），第二階段為“提高階段”（22課時）。基礎階段離不開教師的精心組織，主要以C語言的基礎知識為主，將PBL教學法和傳統教學法相結合，兩種教學方法相互協作與配合，實現優勢互補，必要的基礎知識仍需教師在課堂上統一講授，同時教師結合案例教學、自主學習等方式完成基礎階段知識的學習。需要注意的是基礎階段知識的學習并不是只使用教師單純講授的方法，教師不再向學生完整地呈現內容，而是轉換成激發或引導學生[4]。提高階段將主要以項目式學習為主，將C語言程序設計的重難點知識融入項目中，將項目的開發分解為若干個模塊和任務，引導學生循序漸進地探索知識，為學生提供豐富的項目開發經驗。

項目式學習的“基礎階段”將主要以基礎知識學習為主，在學習基礎知識的過程中將設計小的學習項目、案例、任務等，循序漸進地學習基礎知識；“提高階段”主要是帶領學生實施具體的項目，教師將各個模塊詳細地分解為一個個單獨的任務，讓學生分組逐一突破每個模塊設置的任務，以此來完成該項目。

4.2 PBL 教學設計

本課程選擇的是經典游戲《貪吃蛇游戲》項目。本次PBL教學法將通過C語言開發這款游戲，通過完整的項目，重新整合本課程所需知識點，將理論與實踐有機結合，調動學生學習興趣的同時培養學生項目開發能力，增加項目開發經驗，為以后就業做準備。

4.2.1《貪吃蛇游戲》項目功能分析

《貪吃蛇游戲》是通過鍵盤上下左右來控制蛇的移動方向，游戲中隨機在圍墻的任意位置產生食物，如果蛇吃掉食物，食物將消失同時蛇的身體增加一節，積分增加10分，之后繼續隨機產生食物，當蛇身撞到墻壁或者撞到蛇自身，游戲結束。玩家雙擊運行程序進入游戲界面，在開始界面由玩家選擇游戲難度，在結束界面顯示玩家游戲總積分。

該游戲項目需要實現的核心功能有：貪吃蛇如何改變方向、如何讓食物隨機出現、吃到食物后如何增加蛇的節長、如何設置游戲難度等級、如何判斷游戲結束等，而實現這些關鍵功能需要學生掌握C語言的基礎知識，例如循環結構、二維數組、函數、指針、結構體等知識。由此可見，該游戲不僅調動學生的積極性，而且覆蓋了C語言的基礎知識，幫助學生有效的夯實基礎，該游戲還涉及C語言的進階知識，如圖形顯示，顯示延時等內容，全方位地鍛煉和培養學生項目開發的實踐能力以及創新能力。

4.2.2《貪吃蛇游戲》項目設計

該項目設計將《貪吃蛇游戲》分為四個模塊分別為：初始化模塊、游戲核心模塊、等級升級模塊、系統測試模塊。

1）初始化模塊。主要包括聲明食物基本信息、貪吃蛇基本信息、游戲圍墻背景信息，游戲等級難度設計等，例如：聲明食物坐標、食物數量、標志是否出現食物等；聲明貪吃蛇節數、蛇移動方向、標記蛇是死是活等；制作墻面（顏色、尺寸）、繪制墻面四周的磚（顏色、大小）等；游戲速度選擇界面、貪吃蛇前行速度、食物出現數量等。該模塊主要涉及的C語言知識點有文件引用、聲明結構體、函數模塊設計等。

2）游戲核心模塊。主要包括如何改變蛇的走向、如何讓蛇移動、如何判斷游戲結束（兩種情況：撞墻、自撞）、如何讓食物隨機出現、如何避免食物生成在蛇身上、如何判斷蛇是否吃到自己、如何判斷蛇是否吃到食物、吃到食物后如何增加蛇的節長、判斷蛇是否往相反的方向移動、吃掉食物后玩家積分增加、游戲結束界面設計等。

3）等級升級模塊。主要包括速度選擇界面、游戲三個等級難度設置（食物數量增加、蛇運行速度加快）、累積積分、達到一定積分難度升級、系統實時顯示玩家積分等。

4）系統測試模塊。主要包括運行調試游戲、進一步完善游戲、發布游戲等。

4.2.3《貪吃蛇游戲》項目實施流程

PBL教學法充分體現了“以學生為主體”的理念，因此以“學”為中心，教師需要起到指導、引導、幫助的作用，項目式學習“提高階段”的組織與實施過程如下：

第一階段：項目準備階段。教師與學生共同篩選可作為選題的項目，該項目的制作過程既需要用到C 語言的基礎知識，又要能夠全方位鍛煉學生項目開發的能力，讓學生學以致用，同時能夠調動學生的學習興趣。

第二階段：項目拆解階段。教師選好合適的項目之后，需要對項目進行拆解，將其拆解為幾個單獨的模塊，然后再將模塊拆分為若干個任務。每個模塊里的任務逐層遞進。教師需要歸納、總結、分析任務中所涉及的具體C語言重難點知識。

第三階段：項目實施階段。教師將學生分為若干個學習小組，一般以5-6人為一組，每組選一名組長、副組長，給每位組員安排具體工作，合作探究任務的解決方案，列出具體可執行的任務實施計劃，小組成員通過合作學習與自主學習完成任務，并共享合作編寫程序代碼與項目文檔，教師給予必要的指導、幫助與及時地反饋。

第四階段：項目總結階段。各小組進行項目匯報，需要匯報完整的帶有注釋的源程序代碼，可選擇以PPT的形式進行匯報，并進行組間互評和教師評價。在反饋評價階段，教師需要收集小組項目實施過程中遇到的共性及個性問題，引導學生討論思考找到解決方案。評價的維度可從運行穩定性、設計思路、功能完善度、代碼可讀性、運行效果等方面進行評價。

5 PBL 教學法在教學中的應用效果評價

在中職計算機類課程中，C語言作為一門最基本的編程語言，不僅需要掌握豐富的理論知識，而且還需具備一定的實踐能力，而本研究設計的項目式學習分為“基礎階段”和“提高階段”，既幫助學生系統學習了專業理論知識，又有效培養了學生項目開發實踐能力，充分讓學生學以致用，滿足就業市場需求。通過一學期的PBL教學法實踐應用，在中職的編程類課程中應用PBL教學法取得了較好的成效，體現在：

1）真正體現了“以學生為主體”的理念。在項目式學習的“提高階段”，教師給予學生充分的信任和指導幫助，讓學生自主探索解決問題的方案，小組之間互相合作完成項目，獲得探索知識的成就感。

2）PBL教學法有利于培養學生的程序設計思維。面對一個完整的項目，學生要全方位考慮如何解決項目中的各個任務，如何實現各個功能，怎樣編寫代碼提高程序運行的效率和可讀性等，通過完成一個完整的項目，有效鍛煉學生編程能力以及用程序解決問題的能力。

3）PBL教學法有利于提高教師的教學能力。教師需花費大量的時間和精力做前期準備工作，包括系統掌握整門課程的知識、研讀教材、研究如何拆解項目等，給學生提供及時的幫助和指導，鍛煉了教師的組織管理能力。

6 結語

實踐證明，通過在中職C語言課程中應用PBL教學法，可以有效鍛煉學生的編程思維，培養學生用程序解決復雜問題的能力。PBL教學法可以作為中職編程類課堂教學的一種輔助形式，有利于培養創新意識，提升團隊合作精神。需要注意的是，PBL教學法并不能取代其他教學法，它是課堂教學的自然延伸[5]。學生完成整個項目后，能切身感受到成功的喜悅，同時編程能力也會得到大幅度提升。這在很大程度上彌補了傳統理論課堂教學的不足，是一種有利于學生全面發展和提高就業能力的新型教學方法。