摘 要：在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程小班教學(xué)中引入了課堂游戲來講授抽象知識(shí)。文章介紹了課堂游戲的實(shí)踐及對(duì)該方法的思考，在幫助學(xué)生理解抽象知識(shí)、掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)基本原理、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)習(xí)慣等方面取得了較好的效果。
　　關(guān)鍵詞：小班教學(xué)；課堂游戲；大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)
　　
　　“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程是我校為新生開設(shè)的一門公共課，授課對(duì)象以非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生為主。通常，新生的計(jì)算機(jī)水平參差不齊，并且，即便是那些已能熟練使用Windows操作系統(tǒng)、瀏覽器和Office應(yīng)用軟件的學(xué)生，也不具備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理知識(shí)，如程序如何執(zhí)行、操作系統(tǒng)如何管理計(jì)算機(jī)資源、互聯(lián)網(wǎng)如何工作等。雖然計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在后續(xù)課程中會(huì)深入學(xué)習(xí)，但是，對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，這將是為后續(xù)程序設(shè)計(jì)等計(jì)算機(jī)公共課程打?qū)嵒A(chǔ)的一門課。在多年大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)上述原理性的知識(shí)非常抽象，很多是看不見摸不著的。有些知識(shí)點(diǎn)雖然能通過動(dòng)畫、實(shí)物讓學(xué)生有感性認(rèn)識(shí)，但是不會(huì)有切身體會(huì)。最后的結(jié)果是通過死記硬背記住了知識(shí)點(diǎn)，但是不會(huì)靈活應(yīng)用，并且很容易遺忘。2010年秋，我們從新生中選拔出來一些學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)班，開展了小班教學(xué)，嘗試引入課堂游戲來講授計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)中較為抽象的知識(shí)點(diǎn)。
　　下面就在小班教學(xué)中引入課堂游戲的思考、實(shí)施和效果、體會(huì)和改進(jìn)措施進(jìn)行介紹。
　　1 課堂游戲的現(xiàn)狀和思考
　　目前，課堂游戲在中小學(xué)的教學(xué)中應(yīng)用非常廣泛。而在大學(xué)教育中，強(qiáng)調(diào)的是自主學(xué)習(xí)和抽象思維能力，大學(xué)新生需要一個(gè)學(xué)習(xí)習(xí)慣的轉(zhuǎn)變過程。對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門課來說，雖然在某些中學(xué)，專門有信息技術(shù)的課，但是基本上是應(yīng)用技術(shù)的講授，對(duì)信息技術(shù)的基礎(chǔ)性和原理性的技術(shù)涉獵很少。因
　　
　　此，國(guó)內(nèi)中學(xué)和大學(xué)在信息技術(shù)的教育方面，存在一個(gè)斷層。對(duì)大學(xué)新生來說，剛?cè)雽W(xué)就碰到很多沒有實(shí)際體會(huì)和認(rèn)識(shí)的抽象計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，往往很難適應(yīng)。
　　近年來，國(guó)外在填補(bǔ)這種斷層方面開展了很多教學(xué)研究，宗旨是在中學(xué)階段，通過各種形象生動(dòng)、學(xué)生參與性強(qiáng)的教學(xué)活動(dòng)，結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，向?qū)W生傳授信息技術(shù)的基礎(chǔ)性知識(shí)，如二進(jìn)制、程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)工作原理等。例如，Computer Science Unplugged[1]開發(fā)了一系列課堂活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)脫離計(jì)算機(jī)介紹計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)，這些活動(dòng)已被幾十個(gè)國(guó)家中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)采用。英國(guó)瑪麗皇后大學(xué)的CS4FUN活動(dòng)[2]，組織了各種能反映計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)的生活現(xiàn)象、謎題、魔術(shù)等有趣的活動(dòng)，通過這些活動(dòng)將其隱含的計(jì)算機(jī)知識(shí)表達(dá)出來。格拉斯哥大學(xué)的“Computing Science Inside”[3]，通過各種中學(xué)生能理解的活動(dòng)來理解計(jì)算機(jī)科學(xué)內(nèi)部的知識(shí)。美國(guó)的CS4HS計(jì)劃[4]，由各大學(xué)主導(dǎo)實(shí)施，探討研究如何為中學(xué)生講授抽象的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，目前也開發(fā)了各種非常規(guī)程序設(shè)計(jì)工具、課堂游戲和活動(dòng)，取得了不錯(cuò)的效果。目前國(guó)內(nèi)在這方面的研究和探索還非常少。
　　課堂游戲的指導(dǎo)思想是寓教于樂，利用類比和親身體驗(yàn)進(jìn)行抽象專業(yè)知識(shí)的講授。在老師的引導(dǎo)和訓(xùn)練下，課堂游戲能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，幫助其轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐漸適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)。實(shí)施課堂游戲使學(xué)生深入思考各種日?，F(xiàn)象，并將已知知識(shí)與新學(xué)知識(shí)關(guān)聯(lián)類比，進(jìn)而更好地理解抽象知識(shí)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維有很大幫助。實(shí)施課堂游戲，還可優(yōu)
　　
　　作者簡(jiǎn)介：李暾，男，副教授，研究方向?yàn)檐浖碚?、SoC設(shè)計(jì)驗(yàn)證、大規(guī)模集成電路可靠性分析等。
　　
　　化師生關(guān)系，使課堂成為一個(gè)真誠(chéng)友好的學(xué)習(xí)環(huán)境。
　　2 課堂游戲的引入
　　基于上述認(rèn)識(shí)，我們首先在小班(30人)教學(xué)中引入了課堂游戲，具體做法如下。
　　1) 了解學(xué)生，把握學(xué)生的現(xiàn)狀和需求。
　　在開課之前，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，了解到學(xué)生的現(xiàn)狀，即都在一定程度上接觸過計(jì)算機(jī)，使用過某些軟件，但是對(duì)計(jì)算機(jī)的工作原理基本不清楚，都希望通過大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)了解和掌握計(jì)算機(jī)工作原理和一些基礎(chǔ)性的信息技術(shù)知識(shí)。
　　在第一節(jié)課，我們組織了一個(gè)很簡(jiǎn)單的課堂游戲——編解碼。游戲中，通過某種特殊編碼，將26個(gè)英文字母對(duì)應(yīng)到不同的碼字。利用這種編碼每個(gè)學(xué)生給同桌寫了一段話，并由同桌進(jìn)行解碼。通過該活動(dòng)，讓學(xué)生理解了信息轉(zhuǎn)換技術(shù)。
　　經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計(jì)，學(xué)生一致認(rèn)為這種活動(dòng)很有趣，并對(duì)所涉及的技術(shù)原理、作用有切身體會(huì)，希望在后續(xù)授課時(shí)能多開展。這個(gè)調(diào)查結(jié)果堅(jiān)定了我們實(shí)施課堂游戲的決心，并結(jié)合大綱開始制定游戲方案。
　　2) 結(jié)合大綱設(shè)計(jì)方案。
　　我們對(duì)大綱中學(xué)生難于理解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了分析和篩選，找出課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)，為其設(shè)計(jì)了相應(yīng)的課堂游戲。在課堂游戲的設(shè)計(jì)上，我們參考了Computer Science Unplugged、CS4FUN和Computer Science Inside等設(shè)計(jì)的課堂活動(dòng)，并結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況對(duì)活動(dòng)進(jìn)行了改造。對(duì)一些特別簡(jiǎn)單的活動(dòng)，提高了難度和所涵蓋的知識(shí)廣度。對(duì)一些歐美文化背景的游戲，以相似的中國(guó)文化背景游戲進(jìn)行替代。我們一共設(shè)計(jì)了二進(jìn)制、編解碼、計(jì)算機(jī)硬件工作原理、圓牌傳遞、文章壓縮、折紙游戲、Internet路由及工作原理、算法設(shè)計(jì)、撲克牌魔術(shù)等十幾個(gè)課堂游戲，涵蓋了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、數(shù)字化信息、計(jì)算思維等基礎(chǔ)性知識(shí)點(diǎn)。
　　3) 精心實(shí)施，引導(dǎo)思考。
　　我們根據(jù)游戲的特點(diǎn)，結(jié)合需講授的計(jì)算機(jī)理論知識(shí)，采用多種方式實(shí)施課堂游戲。
　　有些游戲在講授理論知識(shí)后開展，使學(xué)生對(duì)所學(xué)理論原理有實(shí)際體會(huì)。例如，在講授完計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成和工作原理后，安排了一個(gè)角色扮演游戲，讓學(xué)生分別扮演CPU、主存、總線、外設(shè)等計(jì)算機(jī)部件，然后執(zhí)行給定的機(jī)器碼程序。在游戲過程中，要求學(xué)生忠實(shí)地表現(xiàn)各部件的工作原理，體會(huì)工作過程中涉及的各種協(xié)議、接口和內(nèi)部機(jī)制。
　　有些游戲在講授理論知識(shí)之前進(jìn)行，通過游戲引導(dǎo)學(xué)生思考其工作原理、涉及的操作，歸納出理論上的結(jié)果；再與所講授的理論知識(shí)比較。這樣既加深了學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的理解，又鍛煉了學(xué)生歸納總結(jié)、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的能力。例如，在介紹多媒體技術(shù)的信息數(shù)字化之前，我們安排了一個(gè)游戲，在游戲中，每個(gè)學(xué)生有一張長(zhǎng)紙條，在紙條上任意位置打上一個(gè)點(diǎn)，再將紙條對(duì)折，如果所打的點(diǎn)在折痕左邊，則記為0，否則記為1。重復(fù)這個(gè)過程，不斷記0或1，直到折痕與所打的點(diǎn)重合，最后得到一個(gè)二進(jìn)制串，該二進(jìn)制數(shù)就是點(diǎn)到紙條左邊的距離。此后，將該二進(jìn)制數(shù)與同桌交換，按照上述過程的逆過程，還原出同桌所打的點(diǎn)在紙條上的位置。完成游戲后，引導(dǎo)學(xué)生思考模擬信息如何變成了數(shù)字信息，轉(zhuǎn)換的精確性如何保證。學(xué)生得出結(jié)論后，再介紹信息數(shù)字化的原理和相應(yīng)的公式和理論。
　　此外，我們也不斷引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系日常生活例子，設(shè)計(jì)新的課堂游戲來表達(dá)抽象知識(shí)。在這些引導(dǎo)活動(dòng)中，首先要求學(xué)生對(duì)原理有一定的理解，才能聯(lián)系日常生活中的例子來進(jìn)行表達(dá)。據(jù)課后調(diào)查，這些活動(dòng)對(duì)學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)很有幫助。
　　3 課堂游戲的體會(huì)和改進(jìn)措施
　　在小班教學(xué)中引入課堂游戲，這種方式使得學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有很深入的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，將很多看不見摸不著的知識(shí)變成了能切身體會(huì)的行為。在課程結(jié)束后的調(diào)查中，大部分學(xué)生認(rèn)為這種教學(xué)方式生動(dòng)有趣，每堂課都有驚喜，對(duì)課程學(xué)習(xí)充滿了期待；不僅擴(kuò)展了視野，換了一個(gè)角度看待學(xué)習(xí)，對(duì)培養(yǎng)自學(xué)能力和創(chuàng)新性思維很有幫助；而且在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)和應(yīng)用能力方面，構(gòu)建了較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下了良好基礎(chǔ)。
　　
　　我們也體會(huì)到課堂游戲這種教學(xué)活動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：
　　1) 有利地發(fā)揮學(xué)生的主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
　　2) 真正做到了“教學(xué)相長(zhǎng)”。在課堂游戲過程中，學(xué)生突發(fā)的奇想也經(jīng)常給授課老師帶來新思路。
　　3) 突出了個(gè)性化教育。在游戲過程中由學(xué)生挑選角色，能在游戲中發(fā)揮自己的專長(zhǎng)。
　　
　　4) 對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的轉(zhuǎn)變有很大幫助。從老師灌輸慢慢養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
　　當(dāng)然，由于是第一次嘗試在大學(xué)教育中引入課堂游戲，在實(shí)施過程中存在一些不足，應(yīng)注重改進(jìn)。首先，游戲的設(shè)計(jì)目前以借鑒國(guó)外活動(dòng)為主，某些游戲難度偏低，游戲之間的關(guān)聯(lián)性、科學(xué)性和系統(tǒng)性不夠，還不是很適合于大學(xué)生開展活動(dòng)；其次，課堂游戲與其他小班教學(xué)手段的結(jié)合不夠；第三，課堂游戲的效果評(píng)價(jià)還缺少客觀性的指標(biāo)和手段。這些都是需要不斷完善的地方。
　　
　　4 結(jié)語
　　在大學(xué)小班教學(xué)中引入課堂游戲，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、創(chuàng)新性思維都有積極作用。在今后的教學(xué)實(shí)踐中，我們將不斷完善這種教學(xué)方式，并探索如何將這種方式擴(kuò)大到其他班、其他課程上，這必將在全面提高“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程教學(xué)質(zhì)量、加快學(xué)生信息素質(zhì)教育中發(fā)揮重要作用。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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　　Implementation of Classroom Games in Small Classes Teaching
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