DeepSeek賦能C語言教學：基于塔防游戲的創新實踐探索

摘要：隨著人工智能技術的快速發展，編程教育在培養學生關鍵能力中的作用日益凸顯。針對C語言課程因抽象復雜導致初學者學習困難的問題，文章提出并實踐了一種創新教學方案。該方案深度融合人工智能輔助工具DeepSeek，以模塊化的塔防游戲項目為載體，組織C語言核心知識點教學。研究表明，DeepSeek的引入顯著優化了教學流程，有效降低了學習門檻，提升了學習體驗與效果。在教學實踐中，有機融入了課程思政：通過塔防游戲的團隊協作與策略規劃培養學生的合作精神與責任感；借助AI應用引導學生思考人工智能背景下的技術倫理與社會影響。本教學案例的初步探索顯示，融合DeepSeek與塔防游戲的教學模式在激發學習興趣、培養計算思維、提升實踐能力方面成效顯著，為C語言基礎教學提供了有效的新思路。

關鍵詞：人工智能；DeepSeek；C語言；塔防游戲；課程思政

中圖分類號：G642" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）28-0136-04

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

在傳統編程教學中，C語言常因其艱深晦澀且抽象的特點使初學者陷入困境：學生易被語法細節與理論概念束縛，難以建立對程序邏輯的具象認知。為突破這一教學瓶頸，本研究提出一種創新路徑——將C語言教學深度整合于塔防游戲開發，并引入DeepSeek智能工具提供動態輔助。這種“從零到一”的實踐模式，通過項目驅動與AI協同重構學習流程，為激發編程興趣與創造力探索出了一條可行方案。

塔防游戲天然具備訓練編程思維的優勢：其策略性設計環節（如地圖構建、路徑計算、防御塔邏輯） 與C語言核心概念形成了精準映射——變量、函數、指針、數據結構等知識點在游戲機制中得以具象化實踐。DeepSeek的智能代碼分析與實時反饋機制，使學生能夠逐層理解C語言的底層邏輯，并在調試優化中獲得解決復雜問題的能力。在這種模式下，當經典編程語言與游戲開發的創造力相結合，當學習者的智慧與AI輔助協同增效，使編程學習將不再是被動的知識輸入，而是一場充滿挑戰與樂趣的創造性實驗。

1 DeepSeek對編程教育的智能重構

傳統的編程教育面臨理論與實踐脫節、趣味性不足、技術更新滯后、忽視學習者認知差異等問題。如何破解這些難題，須探索生成式人工智能對教學設計的深度賦能[1]。DeepSeek作為前沿AI技術的代表，其對編程教育的重構正引發一場智能革命。這場變革不僅重塑了知識的傳遞方式，更重新定義了編程學習的本質。

1.1 重塑學習路徑

DeepSeek突破了傳統編程教育“語法→習題→項目”的線性進階模式，構建了“目標場景驅動→問題拆解→代碼實現→實時驗證”的學習模式，形成“創造—學習—優化—迭代”的閉環（見圖1） 。其顛覆性在于：通過游戲機制（如塔防資源分配） 觸發真實的工程問題，讓學習者在現象觀察中追溯底層原理（如指針操作轉化為防御塔能量可視化） ，而非機械地背誦抽象理論。這種“從場景破譯密碼”的路徑重構，使開發速度得到顯著提升，調試時間也極大地縮減，更通過游戲行為的實時反饋，讓代碼迭代與系統優化形成動態增強回路，真正實現“用創造倒逼學習”的認知覺醒。

1.2 重構教學互動

傳統教育模式以“講授—接收”的單向灌輸為主，教育者往往過度聚焦于知識傳遞，而忽視了對學生的自主探索和獨立思考的培養[2]。DeepSeek通過智能技術重塑了師生互動模式，將傳統教學中教師大量耗時的標準化工作（如語法檢查、基礎糾錯等） 交由AI完成，使教師得以從“知識校驗者”的角色中解放出來。教師可聚焦于更高維度的教學價值：通過設計項目式學習引導學生探索編程思維，在代碼實踐中融入思政元素（如算法倫理、社會責任） ；在互動中關注學生的創造性表達與情感需求，開展個性化輔導與思維啟發。課堂從單向講授轉向深度對話，學生獲得即時反饋后可快速迭代，教師則可基于AI生成的學習數據精準定位薄弱環節，實施針對性引導。這種分工協作不僅提升了教學效率，更讓教育回歸“育人”的本質，在技術理性與人文關懷之間找到了平衡。

1.3 資源公平覆蓋

AI技術推動了教育資源的公平分配。盡管本研究以C語言課程改革為具體場景，但其中構建的DeepSeek智能輔助教學模式具有普適的推廣價值。該模式通過降低優質教學資源的應用門檻，促進了跨區域、跨校際的C語言教學資源共享，為彌合教育資源差異、推進教育公平提供了技術支撐，最終助力實現更廣泛的教育機會均等化。

1.4 教師角色升級

在數智時代，教師角色實現了多維度躍遷：借助AI工具實現精準的教學診斷，從“經驗驅動”轉向“數據賦能”；通過項目式學習引導批判性思維，從“知識搬運者”升級為“思維教練”；依托智能平臺構建個性化學習路徑，從“統一施教”轉變為“多元育人”；持續參與技術培訓與資源共享，形成終身學習的成長閉環，最終成為人機協同教育生態的關鍵樞紐。

2 課程思政元素設計

在塔防游戲設計中，思政教育元素通過多層次機制實現有機融入：

1） 敘事滲透。以守護文化遺產、抵御病毒入侵等主題設定游戲世界觀，激發學生的文化自信與家國情懷。

2） 對抗隱喻。將污染、浪費等具象化為敵人，玩家需用環保塔、節能裝置等策略進行對抗，傳遞可持續發展理念。

3） 協作機制。設置協作關卡，要求玩家共享資源、分工防守，培養團隊精神；通過階段性挑戰隱喻歷史進程，強化歷史認知。

4） 決策訓練。通過平衡經濟與防御，模擬社會資源分配，引導學生進行理性決策。

由此，實現了思政元素在C語言項目實踐中的自然融入，達成了技術能力與價值認同的協同發展，最終內化為學生的綜合素養與社會責任感。

3 塔防游戲的設計

為強化學生對游戲項目架構設計的理解，本研究將塔防游戲分解為游戲初始化、玩家操作、游戲控制、怪物系統、防御塔與攻擊系統、游戲邏輯等6大功能模塊，并借助智能工具生成層次化的思維導圖（見圖2） 。該設計通過層級標題明確模塊的從屬關系，以可視化的邏輯鏈呈現從“地圖加載”到“勝負判定”的全流程；通過解耦玩家操作與游戲邏輯、防御塔與怪物系統的交互接口，開展模塊解耦訓練；將抽象的指針操作與空間拓撲結構相聯系，實現了復雜度降維。此框架可有效幫助學生掌握架構拆分原則與“高內聚、低耦合”的編碼規范，建立從抽象設計到具體實現的工程化思維，精準識別模塊間的數據流與控制流依賴關系。

DeepSeek利用情景具象化和動態反饋機制，開創了一種獨特的浸潤式育人環境，憑借其強大的多模態內容生成能力，突破了時空限制，對現實世界進行了深度模擬[3]。

4 塔防游戲的實現

本項目使用C語言結合EasyX圖形庫來實現。EasyX是一個可用于C、C++語言編程的免費繪圖庫，可以幫助C/C++初學者快速上手圖形和游戲編程[4]。它提供了豐富的繪圖函數，可以快速構建游戲場景；同時支持對鼠標和鍵盤事件的處理，能夠提高人機交互體驗。該圖形庫為游戲開發提供了強大的支持，簡化了開發過程，提高了開發效率，同時增強了游戲的視覺效果和可玩性。

4.1 系統流程圖

根據程序功能，繪制的流程圖如圖3所示。

4.2 主要數據結構設計

游戲中的核心實體通過以下C語言結構體進行數據抽象與定義。

1） 定義防御塔結構體

typedef struct {

int x， y;" " " " " " // 防御塔位置

IMAGE towerImage;" " // 防御塔圖片

int range;" " " " " "http:// 防御塔射程

int damage;" " " " " // 防御塔傷害

int showRange;" " " "http:// 是否顯示攻擊范圍

clock_t lastFireTime;// 上次發射時間

float fireInterval;" // 發射間隔（s）

} Tower;

Tower placedTowers[MAX_TOWERS];

2） 定義怪物結構體

typedef struct {

float x， y;" " " " " " // 使用浮點數存儲精確位置

IMAGE monsterImage;" " // 怪物圖片

int currentPathIndex;" // 當前路徑點索引

float speed;" " " " " "http:// 移動速度

int health;" " " " " " // 生命值

int isAlive;" " " " " "http:// 存活狀態

} Monster;

Monster monsters[MAX_MONSTERS];

3） 定義子彈結構體

typedef struct {

float x， y;" " " " // 子彈位置

float dx， dy;" " " // 子彈的水平和垂直速度分量

float speed;" " " "http:// 子彈速度

int isAlive;" " " "http:// 子彈是否存活

} Bullet;

Bullet bullets[MAX_BULLETS];

4.3 游戲核心偽代碼

以下為游戲核心邏輯的偽代碼表述，其中關鍵功能如 spawnMonster（）（生成怪物） 、moveMonster（）（移動怪物） 等均實現了封裝。其主要實現流程如下：

initgraph（窗口寬度， 窗口高度， 顯示控制臺） // 初始化游戲// 加載圖片，進行各項初始化工作

lastTime = clock（） // 記錄當前時間

lastSpawnTime = clock（） // 記錄上次生成怪物的時間

spawnInterval = 2.0 // 生成怪物的時間間隔（s）

allMonstersGenerated = 1 // 標記所有怪物是否已經生成

// 游戲主循環while （true） {

currentTime = clock（）

deltaTime = （currentTime - lastTime） / CLOCKS_PER_SEC

lastTime = currentTime

deltaTime = min（deltaTime， 0.033） // 限制最大幀率為30 FPS

if （gameStarted amp;amp; （currentTime - lastSpawnTime） / CLOCKS_PER_SEC gt;= spawnInterval） {

spawnMonster（） // 生成怪物

lastSpawnTime = currentTime

}

// 檢查是否所有怪物都已生成

if （monsterCount gt;= MAX_MONSTERS） {

allMonstersGenerated = true

}

// 更新怪物位置

for （i = 0; i lt; monsterCount; i++） {

if （monsters[i].isAlive） {

moveMonster（monsters[i]， deltaTime）

}}

updateBullets（deltaTime） // 更新子彈位置

drawAll（） // 繪制所有內容

// 處理鼠標事件，用于放置防御塔

if （peekmessage（鼠標消息）） {

if （鼠標消息 == 左鍵點擊） {

handleMouseEvent（鼠標消息）

}}

// 判斷游戲勝利條件……

}

closegraph（） // 關閉圖形窗口

4.4 游戲的調試與運行

按照軟件工程的步驟，進行了設計、編碼與測試，其大部分代碼框架由DeepSeek自動生成，體現了“自頂向下、逐步求精”的模塊化設計思想。如出現錯誤，也可將源代碼上傳至DeepSeek進行代碼調試。例如，在以往的教學中學生很難理解指針的真正含義，但在此項目中，為實現在子彈飛出屏幕后將其在內存中釋放的過程，通過斷點調試，學生很快理解了動態分配內存的意義。最終的程序運行結果如圖4所示。

5 結束語

在DeepSeek大語言模型的輔助下，本研究基于C語言與EasyX圖形庫構建了塔防游戲教學案例，將核心知識點有機融入項目實踐。未來的研究可進一步深化DeepSeek在C語言高階模塊（如指針高級應用、文件操作等） 中的教學應用策略，評估其對不同基礎學生的學習成效差異，并向綜合性項目式教學推廣。

大語言模型的發展為C語言教學帶來了新的機遇與挑戰。教育工作者應積極探索AI技術與傳統教學的有效融合路徑，通過AI賦能推動教學方法創新，培養適應信息時代需求的計算機人才。對C語言初學者而言，應始終強調編程實踐的核心地位，著力培養學生的計算思維能力。計算思維能力的培養，是一個從建立意識到掌握方法，再到熟練運用工具的系統過程[5]。DeepSeek等AI工具應定位為提升學習效率、輔助概念理解、啟發解題思路的智能助手，其教育目標最終應指向幫助學生內化編程思想，提升分析與解決復雜工程問題的綜合能力。

參考文獻：

[1] 馮曉英，徐辛，張匯坷.人工智能賦能教學設計新范式[J].開放教育研究，2025，31（3）：63-73.

[2] 祝智庭，戴嶺，胡姣.高意識生成式學習：AIGC技術賦能的學習范式創新[J].電化教育研究，2023，44（6）：5-14.

[3] 郭蕾蕾.生成式人工智能驅動教育變革：機制、風險及應對：以DeepSeek為例[J].重慶高教研究，2025，13（3）：38-47.

[4] 陳兵，王雪梅.EasyX圖形庫在C語言項目化教學中的探索[J].電腦知識與技術，2023，19（4）：130-133.

[5] 蔣宗禮.計算思維之我見[J].中國大學教學，2013（9）：5-10.

【通聯編輯：唐一東】