C语言游戏教学教育
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摘要：传统的计算机程序设计教学方式往往缺乏互动性和主动性，存在着枯燥乏味、无趣；AI-CODE游戏教育平台是一套全新的教育平台，以寓教于乐的游戏教育方式，打破了传统的教育模式，让大家在非压迫的竞技术中不知不觉地提高自己的计算机程序设计水平和算法设计水平，最后以具体的例子展示C语言的快乐学习之旅。
前言
传统的计算机程序设计教学方式大部分都是以教师讲授为主,而学生被动地接受知识。这种教育模式往往存在着枯燥乏味、无趣，而且很大程度上存着单向性（也就是常说的填鸭式教学），教授者和被教授者之间缺乏互动性，使学生普遍产生学习只为了应付考试等厌学的情绪，不能积极地发展和挖掘学生的智力，甚至会扼杀学生的求真求新的天性，他们的创造力逐渐在枯燥无味的程序设计教学中消磨殆尽。
如何能让学生能体会到学生程序设计的乐趣，并逐渐地像迷上“网络游戏”那样“迷上”程序设计的学习呢？
“游戏教学”是旨在用一种寓教于乐的高效学习方法，利用人们“爱玩”的天性，让学习者在“玩”中学习，从而充分调动学习者的学习兴趣，使学习的效率和主动性得到极大的提高。正如苏格拉底的名言：教育不是灌输，而是点燃火焰！
一、AI-CODE游戏系统简介
AI-CODE游戏教育平台是一套全新的教育平台，以寓教于乐的游戏教育方式，打破了传统的教育模式??么蠹以诜茄蛊鹊木杭贾胁恢痪醯靥岣咦约旱募扑慊绦蛏杓扑胶拖喙氐氖А⑽锢怼⑼纭⑷斯ぶ悄艿妊Э浦兜挠τ盟健I-CODE为程序和算法设计的学习和实践提供了全方位的环境，由于其游戏主题的有趣性、直观性，使学生在学习的同时感到了快乐和成就感，而在娱乐的同时发现自己以前的知识不够用，所以为了得到更多的快乐和成就感，便又投入于学习中，让学生在玩，学习，玩，学习的循环的过程中不断提高自己的程序设计和策略算法设计的水平，整个过程是一个自主的学习过程，是一种逐渐“迷上”的过程，而非被强迫的。AI-CODE学习三者的关系如下图：
AI-RCJ是AI-CODE中一套虚拟足球机器人的制作和竞技仿真的教育平台，并实现了C、C++、Java、C#等多种编程语言同台竞技。为了让自己的足球在竞技中具有良好的攻防性和机动性，必须给虚拟足球机器人赋予一定的智能，智能化程度的高低取决于使用者数学、物理、计算机等相关学科知识的灵活运用程度。AI-RCJ界面如下图：
二、快乐的学习之旅
下面在“AI-RCJ”教育平台上，以几个简单的例子展示C语言的快乐学习之旅，在这些快乐的有“成就感”的竞技中逐渐掌握C程序设计语言一些关键语法，体会到“游戏教学”的乐趣。
（一）我的第一个会动的机器人
在AI-RCJ教育平台中我们只须书写几句简单的代码，就立刻可以看到一个会动的“足球机器人”，会让我们马上感到有些小小的“成就感”，并吸引我们继续的深入。
#includeairobot/c/SimpleRobot.h
/**
*机器人执行函数
*/
voidrun()
{
/*在这里添加控制机器人的代码*/
doMoveTo(30,30);/*移动到坐标点(30,30)*/
}
这段代码代表了一个“函数”，这个函数的名字叫做run。函数是c语言程序的一个主要组成部分，每个函数都有自己的名字，并且可以完成相应的功能。run函数只由单个语句组成，doMoveTo(30,30)完成控制机器人移动到(30,30)这个坐标点。
（二）让机器人会撞球
要让机器人撞击足球就要知道足球的坐标。在程序中调用getBallX和getBallY可以获取足球的坐标。
voidrun(void)
{
doubleballX,ballY;/*定义两个变量*/
ballX=getBallX();/*获得足球的x坐标*/
ballY=getBallY();/*获得足球的y坐标*/
doMoveTo(ballX,ballY);/*向足球撞击*/
}
在run函数里面，第一条语句定义了两个“变量”，变量是c语言中的一个基本元素，可以用它们来存放不同的数值，程序设计中变量的作用和代数中的未知数的作用类似。在使用一个变量之前，必须先定义它，“doubleballX,ballY;”这条语句完成了变量的定义。这两个变量的名字是ballX和ballY，以后可以通过这两个名字来使用变量，就像使用函数的名字来调用一个函数一样。变量是有“类型”的，变量的类型规定了变量可以存放什么样的数据，ballX和ballY这两个变量的类型是double，表示他们可以存放浮点数，也就是我们通常所说的小数。转载于范文中国网。
语句ballX=getBallX()使用了变量ballX，这是一个“赋值语句”，等号“=”将赋值
语句分成了左右两部分，等号的左边一般是一个变量，等号表示赋值操作，就是把右边的数值存放到左边的变量当中，在这里等号并不是要表示两边的内容相等。在这条赋值语句中，等号右边的部分是一个函数调用，被调用的函数叫getBallX，这个函数是一个有“返回值”的函数，这表示调用这个函数后，我们可以得到一个数值，这个数值代表了函数执行的结果。getBallX函数的返回值是足球的ballX坐标。赋值语句“ballX=getBallX();”把getBallX函数的返回值保存到了变量ballX里，执行这个语句的时候，实际上发生了两件事，首先是调用getBallX函数，并取得函数的返回值，然后就是将这个返回值保存到变量ballX里。语句ballY=getBallY()是类似的，这条语句把对手的ballY坐标保存到的变量y里。
现在知道了足球当前的坐标，语句“doMoveTo（ballX,ballY）;”完成了向足球所在位置撞击的工作。在这里我们将变量ballX,ballY作为参数传递给doMoveTo函数，因为变量ballX,ballY里存放了足球所在位置的坐标，通过用这两个变量作为参数调用doMoveTo函数，也就是将足球所在位置作为撞击的目标点，实现向足球所在位置撞击。
但我们看到机器人在刚开始时撞击了一下足球，之后便停止不动。
如何能让机器人能不断地撞球呢？我们用一种新的语句：循环语句，实现一个不断撞击足球的机器人。
voidrun(void)
{
doubleballX,ballY;/*定义两个变量*/
while(1){
ballX=getBallX();/*获得足球的x坐标*/
ballY=getBallY();/*获得足球的x坐标*/
doMoveTo(ballX,ballY);
}
}
就这样让我们体会到循环语句的“威力”！（三）让机器人聪明起来——避免“乌龙”球
好了，我们的机器人已经能动起来啦，但如何让我们的机器人变“聪明”起来呢？能实现一个可以根据自己的进攻方向和足球的运动方向来尽量避免踢“乌龙”球的机器人。
我们会不知不觉地想办法去不断学习，让我们机器人越来起“聪明”！
voidrun(void)
{
intshoot;/*定义控制变量*/
doubleballHeading;/*定义变量，存储球的运动方向*/
doubleheading;/*定义变量，存储机器人的进攻方向*/
doubleballX,ballY;/*定义变量，存储球的ballX，ballY坐标*/
doublegoalMin,goalMax;
doublecourtWidth,courtHeight;
doublegoalSize;/*定义变量，存储球门的大小（宽度）*/
/*定义变量，存储球的运动直线方程ballY=k*ballX+b中的b和k*/
doubleb,k;
heading=getAttack();/*得到机器人的进攻方向*/
courtWidth=getCourtWidth();/*得到场地的宽度*/
courtHeight=getCourtHeight();/*得到场地的高度*/
goalSize=getGoalSize();/*得到球门的大小*/
goalMin=courtHeight/2-goalSize/2;
goalMax=courtHeight/2+goalSize/2;
while(1){
/*求出足球的运动直线*/
ballX=getBallX();
ballY=getBallY();
ballHeading=getBallHeading();
k=tan(ballHeading);
b=ballY-k*ballX;
/*如果机器人是由左向右进攻，而且当前球的运动方向是由右向左运动*/
if(heading0ballHeadingPI/2ballHeadingPI*3/2){
if(goalMin50*k+bgoalMax50*k+b){
shoot=0;
}else{
shoot=1;
}
}
/*如果机器人是由右向左进攻，而且当前球的运动方向是由左向右运动*/
elseif(heading=0
(ballHeading=0ballHeadingPI/2
||ballHeading2*PIballHeading3*PI/2))
{
if(goalMink*courtWidth+b
k*courtWidth+bgoalMax){
shoot=0;
}else{
shoot=1;
}
}
/*其他情况*/
elseshoot=1;
if(shoot==1){
doMoveTo(ballX,ballY
}else{
doTurnTo(PI*3/2);
doMoveBack(300);
}
}
}
通过循环语句（while）和选择语句（if）等知识的综合应用，让我们的机器人变得越来越“聪明”啦。接着下来，我们又会想让我们的机器人变成有策略的进攻和防守，团队协作。。。。。。，最后让整个“足球”比赛变得越来越有意思，学习变得越来越有趣。
四、结语
AI-CODE中的AI-RCJ让学生在这“虚拟足球竞技”的教育平台上，让自己的机器人动起来，不断地撞球，聪明起来，有策略的进攻和防守。。。。。。等一系列有“成就感”的快乐游戏中，逐渐“迷上”程序和算法设计。为了更好地“玩”，不断地学习，不断地提高自己的计算机程序设计水平和策略算法设计水平，真正体会到寓教于乐的乐趣！
参考文献
[1]龚睿．AI-CODESYSTEMS在智能机器人教学中的应用[J]．2004．
[2]沙有威．程序设计教学的新载体——智能机器[J]．2002．
[3]中鸣数码科技有限公司．AI-CODE使用手册［EB］．
[4]杜飞雪，陈胜峰．C++语言学习利器[M]．中国水利水电出版社，2007．
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