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基于Funcode平台C语言课程设计论文

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1课程设计平台的改革

为了激发学生的兴趣,可以采用Funcode平台进行课程设计。Funcode平台是一款基于游戏设计和动画界面的C\C++\Java综合实验教学平台,该平台以游戏设计为“噱头”,吸引学生的学习兴趣,虽然如此,该平台通过精选大量的游戏案例,还是很好地将程序设计知识点和游戏设计紧密地结合起来,始终紧扣C语言知识点,为C语言课程设计教学提供了一个很好的工具。

1.1图形方式的游戏界面编辑Funcode平台采用图形界面方式的游戏编辑环境,直观、美观、简洁易用。图1所示为正在设计中的游戏,左侧矩形框中为最终运行时可见的游戏界面,可以从右侧中的“鱼”(Funcode中称为“精灵”,任何类似的图片都是精灵,不同的精灵以精灵名区分)中任意拖拽一条“鱼”到左侧矩形框中,即可在游戏界面中增加一条鱼。

1.2提供功能函数,屏蔽对图形的复杂处理Funcode平台提供了大量功能函数,屏蔽对图形对象的复杂处理,使学生能够专注于程序设计和游戏逻辑功能的实现。例如:功能函数voiddSetSpriteLinearVelocityX(constchar*szName,constfloatfVelX)可以使精灵以某一速度水平运动。让图1左侧中的鱼(假设该鱼命名为fish0)游动起来,学生只需用一条函数调用语句dSetSpriteLinearVeloctyX(“fish0”,30)即可实现;亦可通过调用功能函数dSetSpriteLinearVelocity(“fish0”,30,30)使鱼水平方向和垂直方向分速度均为30,即在屏幕上“斜向”游动;功能函数dSetSpriteFlipX(“fish0”,true)调用可以使鱼水平翻转,即实现“掉头”功能。

1.3整体逻辑框架简洁,功能强大Funcode平台整体逻辑框架由7个主要函数模块组成,分别是主函数模块、鼠标移动事件模块、鼠标单击事件模块、按键事件模块、按键弹起事件模块、对象碰撞事件模块、对象与边界碰撞事件模块。其主函数模块如以下程序代码所示,通过主函数模块控制整个游戏的运行和界面刷新。其他的6个函数模块几乎包含了游戏设计中需要处理的所有事件,并且向学生屏蔽了事件激发所需要的复杂判断过程,所有的鼠标事件、键盘事件、碰撞事件均为自动激发,这很大程度上降低了设计难度,使学生可以专注于游戏逻辑功能的实现。例如:要实现图1中的“鱼”游到右侧边界时掉头向左游逻辑功能,在Funcode平台下,当图1中的“鱼”游到右侧边界时,“对象与边界碰撞”模块将会自动激发,该模块的初始程序代码如下所示。此时,学生无需判断和处理“鱼”是否游到边界(这对大学一年级学生而言比较困难),只需要知道“鱼”游到边界后会自动调用“对象与边界碰撞”模块对应的dOnSpriteColWorldLimit函数即可。因此,学生只要能够根据游戏功能在该函数中正确地编写相应的代码就可以了,具体实现“掉头向左游”逻辑功能的完整程序代码如下所示。显然,这样就极大地简化了对图形对象和事件的处理,学生就可以把更多的精力投入到游戏逻辑功能的实现和代码的编写和调试中。

1.4开放式环境,极大地激发学生创新能力Funcode提供了开放式的开发环境,除了完成Funcode提供的课程设计案例以外,学生也可以按照自己的思路,添加素材,大胆创新,设计和开发真正属于自己的游戏,这样能极大地激发学生的程序设计热情。例如:一组学生开发的“大鱼吃小鱼”游戏,当大鱼吃小鱼得分达到一定的分值时,可以生出“鱼宝宝”,尾随大鱼游动,生动有趣。

2教学内容和方法的改革

基于Funcode平台,在教学内容和方法的改革上,以激发学生兴趣,调动学生学习主动性为主要目标,在此基础上,贯穿整个课程设计的各个阶段,采用多种教学方式和方法培养学生各方面的综合素质。

2.1选题阶段在选题内容上,典型游戏设计和自主创新相结合。改变原有的设计内容变为基于Funcode平台游戏设计。设计内容分为两类:一类是典型的可在Funcode平台上实现的游戏,比如坦克大战、打地鼠等;另一类是学生自选题目,要学生根据Funcode平台功能,发挥自己的想象力,创造自己的游戏。教师要通过讨论、引导等方式,鼓励学生自己设计游戏,培养其创新意识和创新能力。题目选定之后,要求学生将游戏整体功能用功能模块和流程图的方式清楚地表示出来,并且要能够准确地描述各模块之间的关系,锻炼学生的抽象思维和逻辑思维能力。在选题方式上,要坚持组内讨论和师生互动相结合。组内讨论有利于游戏功能的完善,有利于发挥所有同学的创新潜力,有利于调动学生参与的积极性。通过教师和学生的讨论交流,教师要控制游戏功能的实现复杂度,既要保证设计的工作量,又要保证控制在可实现的范围内。

2.2设计阶段在课程设计过程中,要避免“学生问,教师答”的教学模式,教师要积极地参与到所有学生的设计中,主动和学生交流讨论,掌握他们的设计情况;善于通过引导启发,培养学生各方面的综合素质。在设计中,要及时发现并指出存在的问题;对于学生提出的问题,要善于引导他们积极独立思考,尽量让其自主分析,找到原因,进而找到解决问题的方法,这一方面可以培养学生独立思考,分析问题和解决问题的能力,另一方面可以增强学生的成就感和自信心,有利于调动学生参与实践的热情。对于游戏功能的实现,要让学生画出流程图或实现步骤,体会程序设计中的抽象思维和逻辑思维。比如对于“打飞虫”游戏,当“拍子”拍中“飞虫”时,对应Funcode抽象概念为“拍子”对象和“飞虫”对象发生碰撞事件,由于碰撞事件自动激发,所以拍中“飞虫”后对应的游戏功能实现逻辑应该在碰撞事件中表达。对于该碰撞事件的处理,要求学生首先画出拍中“飞虫”后的处理逻辑,体会程序设计中的逻辑思维。比如:使“飞虫”图像从界面消失→在“飞虫”链表中删除该飞虫→显示拍中特效→根据拍中的“飞虫”类型计分→刷新游戏界面上显示的实时得分值。课程设计要求按组进行,设计中要求分工合理,任务明确,紧密协作,严格按照日程安排,完成设计任务。要求每2天一次,将每人独立设计的模块进行整合并测试,同时要求学生定期开展讨论,鼓励他们对设计中存在的问题,积极和同组同学交流沟通,要善于发挥集体的力量,解决问题。在协作设计中,培养学生的团队合作意识。此外,在游戏的设计过程中,必然会存在一些较难实现或者知识点超出课本内容的功能,从经验来看,大多数学生都会无奈地选择放弃该功能。此时,教师一定要向学生强调自主学习的重要意义,让他们认识到课堂教学中讲的内容大多是最基础的核心知识点,而实际的应用中要涉及的知识却远非如此,并积极鼓励和指导学生学习和掌握相关知识点。

2.3考评阶段为了进一步培养学生兴趣,调动其积极性,考核采用每组分别进行讲解和演示,交流心得体会,其他组同学和教师进行打分的形式。打分项分为游戏功能、工作量、流畅性、创新性、美观性等5个方面。演示中鼓励其他组的同学提问和试玩游戏,尽量找出游戏设计的缺陷,通过多种方式培养学生的展示能力和竞争意识。最后,教师再进行总结性点评,指出设计的优缺点。

3教学效果

从调动学生学习积极性方面来看,在整个课程设计过程中,学生始终保持着极高的热情。教师为课程设计建立了QQ群,提供全天答疑服务,从QQ群讨论情况来看,学生提问很多,讨论热烈,而且绝大多数在课外时间。此外,课程设计结束后,很多学生指出,Funcode平台美中不足的是:自己创造出的游戏最终生成的可执行程序离开Funcode平台不能运行,非常令人遗憾。这也可以从一个侧面反映了学生的热情和对自己劳动成果的珍惜。从课程设计内容来看,学生大多是按照自己的想法设计的,游戏功能可谓五花八门,创新能力得到了很好的培养和锻炼。更重要的一点是达到了课程设计的教学目的,学生对程序设计的理解更加深刻,巩固了C语言学习成果,能够将游戏功能的实现逻辑用计算机语言准确地表达出来。在程序设计中遇到的具体问题,学生能够提出自己的解决思路,并通过编写程序表达自己的思路,很好地将课堂上学到的理论知识应用于实际问题的解决,抽象思维和逻辑思维能力、程序设计实践动手能力均得到了很好的锻炼。例如:图2所示为学生设计的游戏初始界面。该游戏实现的功能有:游戏实时倒计时;游戏实时显示得分;通过键盘控制游戏的开始、暂停和游戏场景的切换;用鼠标控制“拍子”进行移动和拍打;打到大蚊子、小蚊子积分不同,打到坚果则减分,且打中目标有图片特效产生;蚊子的产生地点、时间、数量和产生时的飞行速度都是随机的,且飞行速度随着积分级别越来越快;游戏结束时显示得分最高的三条历史记录等。此游戏中,学生自己编写代码(不包括自动生成的代码)行数在800行以上,使用的C语言知识点涵盖了数组、链表、函数、变量作用域、多分支结构、循环结构等。

4结语

Funcode平台简单易行、图形界面化的游戏界面编辑方式,使学生有很大的热情根据自己的意愿去设计华丽精美的游戏,简单的游戏设计主框架和平台提供的图形处理接口函数极大地降低了游戏设计的难度,使学生能够专注于游戏功能的设计和游戏逻辑的实现。功能强大,提供了大多数游戏开发所必需的基本函数模块,完全开放,学生可以根据自己的思路,发挥创造力和想象力,设计出真正的自己的游戏,极大地调动了学生对程序设计的兴趣和热情。总之,40个学时的C语言课程设计中,学生对程序设计的兴趣和热情被激发出来,绝大多数学生体会到了程序设计的乐趣,对程序设计的认识更加深刻,各方面的综合能力得到了锻炼和提高,取得了较好的教学效果。

作者:武航星姚琳张敏单位:北京科技大学计算机与通信工程学院

基于Funcode平台C语言课程设计论文责任编辑:杨雪    阅读:人次