PBL教學(xué)法在中職C語言教學(xué)中的應(yīng)用探究

彭佳麗　肖文君　曾琳

關(guān)鍵詞：項目式學(xué)習(xí)；PBL；中職教學(xué)；C語言；貪吃蛇游戲

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)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(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了大量的專業(yè)技術(shù)人才[1]。由于傳統(tǒng)講練結(jié)合型教學(xué)法更偏向于理論學(xué)習(xí)，容易忽視學(xué)生的技能培養(yǎng)，在中職教育中已然不再適應(yīng)新時代的發(fā)展需求。而基于現(xiàn)代社會需求的考慮，就業(yè)市場對技術(shù)型人才的能力越來越看中，不僅要掌握專業(yè)理論知識，還要能夠應(yīng)用所學(xué)技術(shù)解決實際問題。通過大量的文獻(xiàn)梳理發(fā)現(xiàn)，PBL 教學(xué)法可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和解決問題的能力，基于此，文章將PBL教學(xué)法應(yīng)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(xué)法在編程類課程中的應(yīng)用效果，為中職編程類教學(xué)提供參考。

2 項目式學(xué)習(xí)（PBL）的內(nèi)涵

項目式學(xué)習(xí)Project-based Learning（簡稱PBL）強調(diào)讓學(xué)生通過完成項目來達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，在這個過程中，教師轉(zhuǎn)換角色，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，通過讓學(xué)生圍繞問題進(jìn)行合作探究來發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)力[2]。相比以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方式，PBL教學(xué)法更加注重以學(xué)生為中心，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師在項目式學(xué)習(xí)中轉(zhuǎn)換自己的身份，由知識的傳授者變成學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。該學(xué)習(xí)方式最初被應(yīng)用于我國中小學(xué)教育，后來逐漸應(yīng)用到高等教育領(lǐng)域，但其在中職教學(xué)中應(yīng)用研究相對較少。中職的課程更加偏向于實踐類、應(yīng)用類，例如：《C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)》《Python程序設(shè)計基礎(chǔ)》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(xué)方式，通過項目式教學(xué)讓學(xué)生在實際項目中鍛煉發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力，為就業(yè)打好基礎(chǔ)。本文通過拆解C語言教學(xué)中具體的項目案例，分析總結(jié)如何設(shè)計項目、開展項目。

3 PBL在中職C語言教學(xué)中的優(yōu)勢

我國傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往強調(diào)以知識為導(dǎo)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(xué)生則以聽講理論知識為主，由于中職編程類課程應(yīng)用性強、實踐性強，因此傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式在培養(yǎng)中職生的就業(yè)、實踐、動手等能力方面存在不足。而PBL教學(xué)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(xué)生整體把握課程重難點知識，將理論與實踐有機(jī)結(jié)合，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能，提高學(xué)生就業(yè)能力。因此相比于講授型傳統(tǒng)教學(xué)方式，PBL教學(xué)法具有以下幾點顯著優(yōu)勢：

從學(xué)生學(xué)習(xí)層面，PBL教學(xué)法主要以任務(wù)為導(dǎo)向開展項目，每個任務(wù)都是教師精心準(zhǔn)備的，有利于完成整個項目并能達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的小任務(wù)，分解的小任務(wù)又由具體知識點所支撐，因此可以一環(huán)扣一環(huán)地幫助學(xué)生掌握本課程知識。且所選項目是經(jīng)典有趣的C語言學(xué)習(xí)項目如：貪吃蛇游戲、掃雷游戲等。開發(fā)項目游戲有利于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，調(diào)動學(xué)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(fā)過程，并幫助學(xué)生鞏固理論知識、學(xué)以致用、提高編程興趣，學(xué)生可以在完成整個項目的過程中加固對理論基礎(chǔ)知識的理解，鍛煉動手實踐能力，為就業(yè)打好堅實基礎(chǔ)。

從教師教學(xué)層面，PBL教學(xué)法可以幫助教師更好的組織教學(xué)內(nèi)容，靈活應(yīng)用課程知識點，使理論學(xué)習(xí)更加生動活潑。通過一個個實際項目，串聯(lián)起枯燥冗雜的知識點，使學(xué)生更快速地掌握知識，完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時也能激發(fā)教師的教學(xué)積極性。在項目結(jié)束之后，學(xué)生的專業(yè)技能將得到大幅度提升，教師的教學(xué)成就感幸福感也會油然而生。

從未來就業(yè)層面，學(xué)生學(xué)習(xí)C語言課程是為未來工作做準(zhǔn)備的，而工作當(dāng)中會遇到各種各樣的項目，PBL教學(xué)法則可以讓學(xué)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(xué)法對學(xué)生未來就業(yè)有顯著優(yōu)勢，可以有效培養(yǎng)學(xué)生未來就業(yè)能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，鍛煉學(xué)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(xué)中如何開展PBL

4.1 PBL課程設(shè)計思路

PBL教學(xué)法在C語言課程中的設(shè)計要強調(diào)“以項目為載體、以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)、以能力為根本”的指導(dǎo)思想[3]。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和認(rèn)知情況，將C語言教學(xué)劃分為兩個階段，第一階段為“基礎(chǔ)階段”（50課時），第二階段為“提高階段”（22課時）。基礎(chǔ)階段離不開教師的精心組織，主要以C語言的基礎(chǔ)知識為主，將PBL教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，兩種教學(xué)方法相互協(xié)作與配合，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，必要的基礎(chǔ)知識仍需教師在課堂上統(tǒng)一講授，同時教師結(jié)合案例教學(xué)、自主學(xué)習(xí)等方式完成基礎(chǔ)階段知識的學(xué)習(xí)。需要注意的是基礎(chǔ)階段知識的學(xué)習(xí)并不是只使用教師單純講授的方法，教師不再向?qū)W生完整地呈現(xiàn)內(nèi)容，而是轉(zhuǎn)換成激發(fā)或引導(dǎo)學(xué)生[4]。提高階段將主要以項目式學(xué)習(xí)為主，將C語言程序設(shè)計的重難點知識融入項目中，將項目的開發(fā)分解為若干個模塊和任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地探索知識，為學(xué)生提供豐富的項目開發(fā)經(jīng)驗。

項目式學(xué)習(xí)的“基礎(chǔ)階段”將主要以基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)為主，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的過程中將設(shè)計小的學(xué)習(xí)項目、案例、任務(wù)等，循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識；“提高階段”主要是帶領(lǐng)學(xué)生實施具體的項目，教師將各個模塊詳細(xì)地分解為一個個單獨的任務(wù)，讓學(xué)生分組逐一突破每個模塊設(shè)置的任務(wù)，以此來完成該項目。

4.2 PBL 教學(xué)設(shè)計

本課程選擇的是經(jīng)典游戲《貪吃蛇游戲》項目。本次PBL教學(xué)法將通過C語言開發(fā)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(jī)結(jié)合，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時培養(yǎng)學(xué)生項目開發(fā)能力，增加項目開發(fā)經(jīng)驗，為以后就業(yè)做準(zhǔn)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(jī)在圍墻的任意位置產(chǎn)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(jié)，積分增加10分，之后繼續(xù)隨機(jī)產(chǎn)生食物，當(dāng)蛇身撞到墻壁或者撞到蛇自身，游戲結(jié)束。玩家雙擊運行程序進(jìn)入游戲界面，在開始界面由玩家選擇游戲難度，在結(jié)束界面顯示玩家游戲總積分。

該游戲項目需要實現(xiàn)的核心功能有：貪吃蛇如何改變方向、如何讓食物隨機(jī)出現(xiàn)、吃到食物后如何增加蛇的節(jié)長、如何設(shè)置游戲難度等級、如何判斷游戲結(jié)束等，而實現(xiàn)這些關(guān)鍵功能需要學(xué)生掌握C語言的基礎(chǔ)知識，例如循環(huán)結(jié)構(gòu)、二維數(shù)組、函數(shù)、指針、結(jié)構(gòu)體等知識。由此可見，該游戲不僅調(diào)動學(xué)生的積極性，而且覆蓋了C語言的基礎(chǔ)知識，幫助學(xué)生有效的夯實基礎(chǔ)，該游戲還涉及C語言的進(jìn)階知識，如圖形顯示，顯示延時等內(nèi)容，全方位地鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生項目開發(fā)的實踐能力以及創(chuàng)新能力。

4.2.2《貪吃蛇游戲》項目設(shè)計

該項目設(shè)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(tǒng)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(shè)計等，例如：聲明食物坐標(biāo)、食物數(shù)量、標(biāo)志是否出現(xiàn)食物等；聲明貪吃蛇節(jié)數(shù)、蛇移動方向、標(biāo)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(xiàn)數(shù)量等。該模塊主要涉及的C語言知識點有文件引用、聲明結(jié)構(gòu)體、函數(shù)模塊設(shè)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(jié)束（兩種情況：撞墻、自撞）、如何讓食物隨機(jī)出現(xiàn)、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(jié)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(jié)束界面設(shè)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(shè)置（食物數(shù)量增加、蛇運行速度加快）、累積積分、達(dá)到一定積分難度升級、系統(tǒng)實時顯示玩家積分等。

4）系統(tǒng)測試模塊。主要包括運行調(diào)試游戲、進(jìn)一步完善游戲、發(fā)布游戲等。

4.2.3《貪吃蛇游戲》項目實施流程

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

第一階段：項目準(zhǔn)備階段。教師與學(xué)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(chǔ)知識，又要能夠全方位鍛煉學(xué)生項目開發(fā)的能力，讓學(xué)生學(xué)以致用，同時能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)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(jìn)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(wù)。每個模塊里的任務(wù)逐層遞進(jìn)。教師需要歸納、總結(jié)、分析任務(wù)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(xué)生分為若干個學(xué)習(xí)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(wù)的解決方案，列出具體可執(zhí)行的任務(wù)實施計劃，小組成員通過合作學(xué)習(xí)與自主學(xué)習(xí)完成任務(wù)，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(dǎo)、幫助與及時地反饋。

第四階段：項目總結(jié)階段。各小組進(jìn)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(jìn)行匯報，并進(jìn)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(dǎo)學(xué)生討論思考找到解決方案。評價的維度可從運行穩(wěn)定性、設(shè)計思路、功能完善度、代碼可讀性、運行效果等方面進(jìn)行評價。

5 PBL 教學(xué)法在教學(xué)中的應(yīng)用效果評價

在中職計算機(jī)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(shè)計的項目式學(xué)習(xí)分為“基礎(chǔ)階段”和“提高階段”，既幫助學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)了專業(yè)理論知識，又有效培養(yǎng)了學(xué)生項目開發(fā)實踐能力，充分讓學(xué)生學(xué)以致用，滿足就業(yè)市場需求。通過一學(xué)期的PBL教學(xué)法實踐應(yīng)用，在中職的編程類課程中應(yīng)用PBL教學(xué)法取得了較好的成效，體現(xiàn)在：

1）真正體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體”的理念。在項目式學(xué)習(xí)的“提高階段”，教師給予學(xué)生充分的信任和指導(dǎo)幫助，讓學(xué)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(xué)法有利于培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計思維。面對一個完整的項目，學(xué)生要全方位考慮如何解決項目中的各個任務(wù)，如何實現(xiàn)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(xué)生編程能力以及用程序解決問題的能力。

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

6 結(jié)語

實踐證明，通過在中職C語言課程中應(yīng)用PBL教學(xué)法，可以有效鍛煉學(xué)生的編程思維，培養(yǎng)學(xué)生用程序解決復(fù)雜問題的能力。PBL教學(xué)法可以作為中職編程類課堂教學(xué)的一種輔助形式，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提升團(tuán)隊合作精神。需要注意的是，PBL教學(xué)法并不能取代其他教學(xué)法，它是課堂教學(xué)的自然延伸[5]。學(xué)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(tǒng)理論課堂教學(xué)的不足，是一種有利于學(xué)生全面發(fā)展和提高就業(yè)能力的新型教學(xué)方法。