PBL教学法在中职C语言教学中的应用探究_彭佳丽.pdf

本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第36期(2022年12月)第18卷第36期(2022年12月)PBL教学法在中职C语言教学中的应用探究彭佳丽，肖文君，曾琳（贵州师范大学 物理与电子科学学院，贵州 贵阳 550025）摘要：项目式学习（PBL）是一种新型的探究性的教学方式。文章主要研究了PBL教学法在中职C语言课程中的设计与实施过程，介绍了PBL的内涵、PBL课程设计思路以及其教学设计、项目实施流程等。文章设计的项目式学习分为“基础阶段”和“提高阶段”，既帮助学生系统学习了专业理论知识，又有效培养了学生项目开发实践能力。通过一学期的PBL教学法实践应用，在中职的编程类课程中应用PBL教学法取得了较好的成效。研究表明PBL教学法可以作为中职编程类课堂教学的一种辅助形式，为C语言教学提供借鉴和参考。关键词：项目式学习；PBL；中职教学；C语言；贪吃蛇游戏中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2022)36-0136-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）：1 引言在教育改革大背景下，中职教育作为我国教育体系中的重要组成部分，为我国经济发展注入了大量的专业技术人才1。由于传统讲练结合型教学法更偏向于理论学习，容易忽视学生的技能培养，在中职教育中已然不再适应新时代的发展需求。而基于现代社会需求的考虑，就业市场对技术型人才的能力越来越看中，不仅要掌握专业理论知识，还要能够应用所学技术解决实际问题。通过大量的文献梳理发现，PBL教学法可以有效地培养学生的专业技能和解决问题的能力，基于此，文章将PBL教学法应用于中职编程类课程中，并通过具体的项目实践，探究PBL教学法在编程类课程中的应用效果，为中职编程类教学提供参考。2 项目式学习（PBL）的内涵项目式学习Project-based Learning（简称PBL）强调让学生通过完成项目来达到学习目标，在这个过程中，教师转换角色，以学生为学习主体，通过让学生围绕问题进行合作探究来发展学生的学习力2。相比以教师为中心的传统教学方式，PBL教学法更加注重以学生为中心，关注学生的学习效果，教师在项目式学习中转换自己的身份，由知识的传授者变成学生学习的引导者。该学习方式最初被应用于我国中小学教育，后来逐渐应用到高等教育领域，但其在中职教学中应用研究相对较少。中职的课程更加偏向于实践类、应用类，例如：C语言程序设计基础 Python程序设计基础 等。这些课程具有很强的实践性，因此更加适合开展PBL的教学方式，通过项目式教学让学生在实际项目中锻炼发现问题、思考问题、解决问题的能力，为就业打好基础。本文通过拆解C语言教学中具体的项目案例，分析总结如何设计项目、开展项目。3 PBL在中职C语言教学中的优势我国传统的教学方式往往强调以知识为导向，以教师讲授为主，即教师在课堂上花费大量的时间讲授知识，学生则以听讲理论知识为主，由于中职编程类课程应用性强、实践性强，因此传统的课堂教学模式在培养中职生的就业、实践、动手等能力方面存在不足。而PBL教学法则是通过完整的项目，重新整合本课程所需知识点，帮助学生整体把握课程重难点知识，将理论与实践有机结合，调动学生学习积极性，培养学生专业技能，提高学生就业能力。因此相比于讲授型传统教学方式，PBL教学法具有以下几点显著优势：从学生学习层面，PBL教学法主要以任务为导向开展项目，每个任务都是教师精心准备的，有利于完成整个项目并能达成教学目标的小任务，分解的小任务又由具体知识点所支撑，因此可以一环扣一环地帮助学生掌握本课程知识。且所选项目是经典有趣的C语言学习项目如：贪吃蛇游戏、扫雷游戏等。开发项目游戏有利于培养学生的专业技能，调动学生探究知收稿日期：2022-04-15基金项目：本文系贵州省教育科学规划青年课题产教融合背景下中职专业课程体系构建研究（项目编号：2020C034，主持人：肖文君）的研究成果。作者简介：彭佳丽（1995），女，河南省鹿邑县人，在读硕士，主要研究方向为职业技术教育信息技术；肖文君（1985），男，河北人，教授，博士，主要研究方向为职业技术教育信息技术；曾琳（1999），女，湖北省云梦县人，在读硕士，主要研究方向为职业技术教育信息技术。E-mail：http：/Tel：+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.18,No.36,December2022136DOI:10.14004/ki.ckt.2022.2239信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第36期(2022年12月)第18卷第36期(2022年12月)识的积极性，将无趣的理论知识变成有趣的游戏开发过程，并帮助学生巩固理论知识、学以致用、提高编程兴趣，学生可以在完成整个项目的过程中加固对理论基础知识的理解，锻炼动手实践能力，为就业打好坚实基础。从教师教学层面，PBL教学法可以帮助教师更好的组织教学内容，灵活应用课程知识点，使理论学习更加生动活泼。通过一个个实际项目，串联起枯燥冗杂的知识点，使学生更快速地掌握知识，完成学习目标，调动学生学习积极性的同时也能激发教师的教学积极性。在项目结束之后，学生的专业技能将得到大幅度提升，教师的教学成就感幸福感也会油然而生。从未来就业层面，学生学习C语言课程是为未来工作做准备的，而工作当中会遇到各种各样的项目，PBL教学法则可以让学生在校期间深入了解实际项目中有哪些具体流程，在完成项目时可能会遇到哪些问题，以及如何解决这些问题，由此可见，PBL教学法对学生未来就业有显著优势，可以有效培养学生未来就业能力，提高学生综合素质，锻炼学生遇到问题敢于面对，思考解决问题的方法，并验证方法的有效性。4 在C语言教学中如何开展PBL4.1 PBL课程设计思路PBL教学法在C语言课程中的设计要强调“以项目为载体、以学生为主体、以教师为主导、以能力为根本”的指导思想3。根据学生的学习情况和认知情况，将C语言教学划分为两个阶段，第一阶段为“基础阶段”（50课时），第二阶段为“提高阶段”（22课时）。基础阶段离不开教师的精心组织，主要以C语言的基础知识为主，将PBL教学法和传统教学法相结合，两种教学方法相互协作与配合，实现优势互补，必要的基础知识仍需教师在课堂上统一讲授，同时教师结合案例教学、自主学习等方式完成基础阶段知识的学习。需要注意的是基础阶段知识的学习并不是只使用教师单纯讲授的方法，教师不再向学生完整地呈现内容，而是转换成激发或引导学生4。提高阶段将主要以项目式学习为主，将C语言程序设计的重难点知识融入项目中，将项目的开发分解为若干个模块和任务，引导学生循序渐进地探索知识，为学生提供丰富的项目开发经验。项目式学习的“基础阶段”将主要以基础知识学习为主，在学习基础知识的过程中将设计小的学习项目、案例、任务等，循序渐进地学习基础知识；“提高阶段”主要是带领学生实施具体的项目，教师将各个模块详细地分解为一个个单独的任务，让学生分组逐一突破每个模块设置的任务，以此来完成该项目。4.2 PBL教学设计本课程选择的是经典游戏 贪吃蛇游戏 项目。本次PBL教学法将通过C语言开发这款游戏，通过完整的项目，重新整合本课程所需知识点，将理论与实践有机结合，调动学生学习兴趣的同时培养学生项目开发能力，增加项目开发经验，为以后就业做准备。4.2.1 贪吃蛇游戏 项目功能分析贪吃蛇游戏 是通过键盘上下左右来控制蛇的移动方向，游戏中随机在围墙的任意位置产生食物，如果蛇吃掉食物，食物将消失同时蛇的身体增加一节，积分增加10分，之后继续随机产生食物，当蛇身撞到墙壁或者撞到蛇自身，游戏结束。玩家双击运行程序进入游戏界面，在开始界面由玩家选择游戏难度，在结束界面显示玩家游戏总积分。该游戏项目需要实现的核心功能有：贪吃蛇如何改变方向、如何让食物随机出现、吃到食物后如何增加蛇的节长、如何设置游戏难度等级、如何判断游戏结束等，而实现这些关键功能需要学生掌握C语言的基础知识，例如循环结构、二维数组、函数、指针、结构体等知识。由此可见，该游戏不仅调动学生的积极性，而且覆盖了C语言的基础知识，帮助学生有效的夯实基础，该游戏还涉及C语言的进阶知识，如图形显示，显示延时等内容，全方位地锻炼和培养学生项目开发的实践能力以及创新能力。4.2.2贪吃蛇游戏 项目设计该项目设计将 贪吃蛇游戏 分为四个模块分别为：初始化模块、游戏核心模块、等级升级模块、系统测试模块。1）初始化模块。主要包括声明食物基本信息、贪吃蛇基本信息、游戏围墙背景信息，游戏等级难度设计等，例如：声明食物坐标、食物数量、标志是否出现食物等；声明贪吃蛇节数、蛇移动方向、标记蛇是死是活等；制作墙面（颜色、尺寸）、绘制墙面四周的砖（颜色、大小）等；游戏速度选择界面、贪吃蛇前行速度、食物出现数量等。该模块主要涉及的C语言知识点有文件引用、声明结构体、函数模块设计等。2）游戏核心模块。主要包括如何改变蛇的走向、如何让蛇移动、如何判断游戏结束（两种情况：撞墙、自撞）、如何让食物随机出现、如何避免食物生成在蛇身上、如何判断蛇是否吃到自己、如何判断蛇是否吃到食物、吃到食物后如何增加蛇的节长、判断蛇是否往相反的方向移动、吃掉食物后玩家积分增加、游戏结束界面设计等。3）等级升级模块。主要包括速度选择界面、游戏三个等级难度设置（食物数量增加、蛇运行速度加快）、累积积分、达到一定积分难度升级、系统实时显示玩家积分等。4）系统测试模块。主要包括运行调试游戏、进一步完善游戏、发布游戏等。4.2.3贪吃蛇游戏 项目实施流程PBL教学法充分体现了“以学生为主体”的理念，因此以“学”为中心，教师需要起到指导、引导、帮助的作用，项目式学习“提高阶段”的组织与实施过程137本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第36期(2022年12月)第18卷第36期(2022年12月)如下：第一阶段：项目准备阶段。教师与学生共同筛选可作为选题的项目，该项目的制作过程既需要用到C语言的基础知识，又要能够全方位锻炼学生项目开发的能力，让学生学以致用，同时能够调动学生的学习兴趣。第二阶段：项目拆解阶段。教师选好合适的项目之后，需要对项目进行拆解，将其拆解为几个单独的模块，然后再将模块拆分为若干个任务。每个模块里的任务逐层递进。教师需要归纳、总结、分析任务中所涉及的具体C语言重难点知识。第三阶段：项目实施阶段。教师将学生分为若干个学习小组，一般以5-6人为一组，每组选一名组长、副组长，给每位组员安排具体工作，合作探究任务的解决方案，列出具体可执行的任务实施计划，小组成员通过合作学习与自主学习完成任务，并共享合作编写程序代码与项目文档，教师给予必要的指导、帮助与及时地反馈。第四阶段：项目总结阶段。各小组进行项目汇报，需要汇报完整的带有注释的源程序代码，可选择以PPT的形式进行汇报，并进行组间互评和教师评价。在反馈评价阶段，教师需要收集小组项目实施过程中遇到的共性及个性问题，引导学生讨论思考找到解决方案。评价的维度可从运行稳定性、设计思路、功能完善度、代码可读性、运行效果等方面进行评价。5 PBL教学法在教学中的应用效果评价在中职计算机类课程中，C语言作为一门最基本的编程语言，不仅需要掌握丰富的理论知识，而且还需具备一定的实践能力，而本研究设计的项目式学习分为“基础阶段”和“提高阶段”，既帮助学生系统学习了专业理论知识，又有效培养了学生项目开发实践能力，充分让学生学以致用，满足就业市场需求。通过一学期的PBL教学法实践应用，在中职的编程类课程中应用PBL教学法取得了较好的成效，体现在：1）真正体现了“以学生为主体”的理念。在项目式学习的“提高阶段”，教师给予学生充分的信任和指导帮助，让学