“游戲課堂”教學(xué)模式在高校單片機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用

陳韻秋

（安徽文達(dá)信息工程學(xué)院，安徽 合肥 231201）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多電子產(chǎn)品的性能都得到顯著的提升。其中，手機(jī)作為現(xiàn)階段使用率極廣的電子產(chǎn)品，型號的更新迭代趨勢迅猛，性能和功能的提升顯著。與之相對應(yīng)的，滿足人們各種娛樂需要的手機(jī)APP也愈來愈多，在給人們帶來休閑歡樂的同時(shí)，也有不少人患上了“手機(jī)病”。這種情況在高校大學(xué)生群體中也并不罕見。

在現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的大環(huán)境下，課堂教學(xué)改革顯得尤為重要。針對單片機(jī)課程內(nèi)容具備的獨(dú)特的創(chuàng)造性和智能性，文章將“游戲課堂”這一新的教學(xué)模式應(yīng)用到“單片機(jī)原理及應(yīng)用”這門課程的教學(xué)實(shí)踐中，使得教學(xué)模式更為適應(yīng)現(xiàn)代信息社會(huì)，給學(xué)生帶來新的課堂感受和學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的課堂積極性以及課程參與度，進(jìn)而提升課堂教學(xué)效率和質(zhì)量[1]。

1 游戲課堂

顧名思義，“游戲課堂”就是一種將游戲的某些特點(diǎn)注入課堂教學(xué)的新型教學(xué)模式，其核心就在于“游戲”。在這種模式下，學(xué)生在課堂中依舊為主體，教師仍為主導(dǎo)。獨(dú)特的是，學(xué)生在課堂中擔(dān)任“玩家”角色，而教師則是游戲的任務(wù)發(fā)布者和評審人。

實(shí)際上，很多教師和家長對電子游戲仍有一定的偏見，認(rèn)為手機(jī)游戲就是玩物喪志的惡性毒瘤，聽到“游戲課堂”就覺得會(huì)存在“不務(wù)正業(yè)”的現(xiàn)象。實(shí)際上，“游戲課堂”并不是讓學(xué)生在課堂上用手機(jī)玩游戲，而不去學(xué)習(xí)相關(guān)知識內(nèi)容。而是將市面上的絕大多數(shù)電子游戲的核心要素與高校課堂教學(xué)相結(jié)合，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更具趣味性和參與感。本文選用融入于課堂教學(xué)的游戲要素為“組隊(duì)”、“闖關(guān)比拼”和“勝負(fù)裁定”。

其中“組隊(duì)”要素就是將參與課堂的學(xué)生進(jìn)行分組，課堂中游戲的最小參與單位是“團(tuán)隊(duì)”而不是“個(gè)人”。組隊(duì)的人數(shù)由班級人數(shù)的不同來進(jìn)行細(xì)致規(guī)定，一般以3-5人為一隊(duì)來進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)。這樣的模式能更好的培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作合作互助的能力，對未來進(jìn)入社會(huì)進(jìn)行工作學(xué)習(xí)也有一定幫助。但是需要注意的是，在團(tuán)隊(duì)中每個(gè)人都是所在隊(duì)伍的重要組成部分，就像手機(jī)游戲中的小隊(duì)一樣，每個(gè)角色都有自己特點(diǎn)的功能和定位，在課堂學(xué)習(xí)也是一樣，不可出現(xiàn)某些小隊(duì)中有“渾水摸魚”的存在。每個(gè)人都需要在組隊(duì)時(shí)選好自己的角色定位，在后面的學(xué)習(xí)活動(dòng)中充分發(fā)揮自己的閃光點(diǎn)，并和其他隊(duì)員一同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

而學(xué)習(xí)任務(wù)的完成則是借助了游戲中“闖關(guān)升級”的要素。首先教師對相關(guān)知識點(diǎn)切分后進(jìn)行講解，而后讓各小組對所講知識點(diǎn)進(jìn)行5-8分鐘的討論，并提出疑問。之后進(jìn)入“闖關(guān)比拼”模式，每組學(xué)生派選組長在A，B，C三種難度的題庫中進(jìn)行問題的抽取，而后進(jìn)行問題的回答，答對加分，答錯(cuò)扣分。對于不同難度的問題，答對后的得分也會(huì)不同，與此同時(shí)答錯(cuò)了的扣分度也會(huì)對應(yīng)，其中問題難度的選擇由各組商議決定。當(dāng)某隊(duì)出現(xiàn)答錯(cuò)問題的情況時(shí)，其他隊(duì)可進(jìn)行“搶分”，將該問題的得分加至自己隊(duì)伍中。最終以各組的得分來進(jìn)行“勝負(fù)裁定”。并根據(jù)各組得分情況對學(xué)生平時(shí)成績進(jìn)行一定的對應(yīng)，以更好地提升學(xué)生的積極性。教師也能夠通過相關(guān)問題的回答情況了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，能夠更好地把握教學(xué)重難點(diǎn)。

2 游戲課堂在單片機(jī)課程教學(xué)中的實(shí)踐

隨著當(dāng)今社會(huì)科技人才需求的愈發(fā)擴(kuò)大，對單片機(jī)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的掌握要求也愈發(fā)增強(qiáng)，展示相關(guān)知識技能的平臺也愈發(fā)增多。因此培育出具備優(yōu)秀單片機(jī)知識素養(yǎng)的高校專業(yè)性人才是單片機(jī)課程教學(xué)的關(guān)鍵和重點(diǎn)。而從歷年來學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和經(jīng)驗(yàn)來看，只要能夠投入足夠的時(shí)間就能夠把這門課學(xué)好，并且在以后的工作和研究中都能夠充分的發(fā)揮學(xué)習(xí)單片機(jī)課程的優(yōu)勢。但隨著娛樂設(shè)備的層出不窮外加大學(xué)生活的豐富多樣，傳統(tǒng)的教學(xué)方法劣勢逐步顯現(xiàn)。要想真正讓學(xué)生們學(xué)好這門課，關(guān)鍵還是在于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，真正讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣[2]。此時(shí)引入“游戲課堂”的教學(xué)模式顯得尤為必要。

“游戲課堂”教學(xué)模式就是將學(xué)生較為感興趣的游戲形式融于高校課堂之中，能夠較好的實(shí)現(xiàn)教學(xué)中學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的要求，并且能夠大大提升學(xué)生的參與度和對知識的掌握水平。并且，單片機(jī)這類對學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力有較大要求的課程，以其獨(dú)特的實(shí)操性和創(chuàng)新性，也能夠較好的將“游戲”理念與相關(guān)知識教學(xué)相融合。能夠更好地轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在此，根據(jù)我校實(shí)際教學(xué)來展示游戲課堂實(shí)踐于單片機(jī)課程的教學(xué)情況。

根據(jù)前文中對于“游戲課堂”的相關(guān)概念描述，在此對我校20計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（專升本）專業(yè)兩個(gè)班級，近110位同學(xué)的單片機(jī)課程進(jìn)行實(shí)踐，并在課前以學(xué)生意愿和討論進(jìn)行分組，每隊(duì)人數(shù)控制在4-5人?！坝螒蛘n堂”的教學(xué)模式可以在講授新課時(shí)候使用，也能夠在內(nèi)容復(fù)習(xí)時(shí)進(jìn)行操作，在此，以我?！秵纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)》中“LED應(yīng)用編程”這一內(nèi)容的授課為例，進(jìn)而展現(xiàn)游戲課堂在單片機(jī)課程實(shí)際教學(xué)中的實(shí)踐情況和對學(xué)生學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新水平的培養(yǎng)情況。本教學(xué)示例一共可分為四大環(huán)節(jié)，分別是新課講授環(huán)節(jié)、組隊(duì)闖關(guān)環(huán)節(jié)、互相比拼環(huán)節(jié)和反饋總結(jié)環(huán)節(jié)。

首先是新課講授環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)教學(xué)模式相似，主要是以教師講授為主，但講授的“新知識”是基礎(chǔ)知識，注意給學(xué)生留下思考和創(chuàng)新的空間。本例中講授的是LED發(fā)光二極管的特性以及單片機(jī)引腳獲得高低電平的基本原理，也就是單片機(jī)控制LED燈亮滅的基礎(chǔ)知識點(diǎn)，并利用之前所學(xué)知識，引入一個(gè)基礎(chǔ)的例子——點(diǎn)亮一個(gè)LED燈，并帶領(lǐng)學(xué)生分析實(shí)現(xiàn)該例子的編程思路和操作方式，分析講解后進(jìn)行各小組內(nèi)部討論吸收所學(xué)知識，為了更好的完成課程進(jìn)步，時(shí)間控制在5分鐘左右，確定大部分同學(xué)對基礎(chǔ)知識掌握良好后進(jìn)入下一環(huán)節(jié)，即為組隊(duì)闖關(guān)環(huán)節(jié)。

組隊(duì)闖關(guān)環(huán)節(jié)顧名思義就是學(xué)生將以隊(duì)伍為單位進(jìn)行活動(dòng)，這里的闖關(guān)即為回答解決問題。在本環(huán)節(jié)，教師會(huì)拿出提前準(zhǔn)備好的A、B、C三類與本節(jié)課內(nèi)容對應(yīng)的題集，難度分別為易、中、難，例如“編程實(shí)現(xiàn)8個(gè)LED實(shí)現(xiàn)間隔1s的亮滅閃爍功能”、“編程實(shí)現(xiàn)8個(gè)LED燈從左到右流水燈功能”、“利用16個(gè)LED燈顯示漢字十”等不同難度題目，題量需根據(jù)班級隊(duì)數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。由各組討論選擇難度后對題目進(jìn)行抽取而后回答。但是需要注意高難度題集中的題目答對后得分較高，若回答錯(cuò)誤或無思路，對應(yīng)扣除的分?jǐn)?shù)也較高，所以在選擇前給學(xué)生3分鐘左右討論決定。而后進(jìn)行組隊(duì)編程回答問題并計(jì)分。對于某些“挑戰(zhàn)失敗”的問題可進(jìn)行搶答，搶先編程實(shí)現(xiàn)對于功能的計(jì)分。在本環(huán)節(jié)可利用學(xué)習(xí)通APP輔助進(jìn)行。

在組隊(duì)闖關(guān)環(huán)節(jié)后，各個(gè)組內(nèi)討論，給其他隊(duì)伍出題，進(jìn)行互相比拼環(huán)節(jié)，和組隊(duì)闖關(guān)環(huán)節(jié)類似，答對者計(jì)分，不同的是出題方不是教師而是學(xué)生，這也大大的提升了學(xué)生的創(chuàng)造力。

最后是對課堂內(nèi)容進(jìn)行反饋和總結(jié)，由于班級人數(shù)較多，采取線上抽簽選擇某組對本次課程內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并利用學(xué)習(xí)通app讓每位同學(xué)進(jìn)行投票，票選出本次課程中讓你印象最深的編程思路，在本示例課程中得票最高的編程思路是“LED點(diǎn)陣顯示字符的實(shí)現(xiàn)”。

通過實(shí)踐顯示，由于單片機(jī)具有廣泛的應(yīng)用實(shí)例以及理論知識與實(shí)際操作關(guān)聯(lián)緊密，單片機(jī)課程能夠較好的融入“游戲課堂”的教學(xué)模式，巧妙的將手機(jī)變?yōu)檎n堂的輔助工具，并配備與期末成績掛鉤的計(jì)分制度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與度和積極性。

3 結(jié)束語

在單片機(jī)課程中融入“游戲課堂”教學(xué)模式，能夠?qū)纹瑱C(jī)課程的理論知識與實(shí)際操作進(jìn)行充分結(jié)合，在學(xué)中練，從練中學(xué)。并且借助相關(guān)手機(jī)學(xué)習(xí)app，操作性較強(qiáng)。本教學(xué)模式經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的實(shí)踐，顯示其具備良好的可行性，并且顯著提升了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的激情和創(chuàng)造性，充分鍛煉了學(xué)生將所學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力，激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更豐富的單片機(jī)實(shí)例。但本教學(xué)模式需要教師有較強(qiáng)的控場能力，以達(dá)到最佳教學(xué)效果。下一階段可讓學(xué)生充分發(fā)揮想象，參照最新游戲思維，設(shè)定更有趣的玩法規(guī)則，不斷更新高校單片機(jī)課程教學(xué)中“游戲課堂”教學(xué)模式的應(yīng)用。