Ｃ語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課的教學(xué)角度

文章編號(hào)：1672-5913(2008)18-0105-02

摘要：本文在分析了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀和教學(xué)困境的基礎(chǔ)上，對(duì)比自然語(yǔ)言和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的共性以及C語(yǔ)言的特殊性，提出了“從概念入手，側(cè)重程序閱讀和程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)”而非“語(yǔ)法研究”的教學(xué)角度。

關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言；程序設(shè)計(jì)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)角度

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1教學(xué)現(xiàn)狀

在高等學(xué)校的本科教育中，“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”幾乎成了所有專(zhuān)業(yè)的必開(kāi)課程，從計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)，到電子信息類(lèi)理工科各專(zhuān)業(yè)，乃至理工科院校的所有非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，有的是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，有的是公共必修基礎(chǔ)課，有的是“非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課”。只是課程名稍有差異，常見(jiàn)的有“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“C語(yǔ)言”、“C程序設(shè)計(jì)”、“結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)”等。無(wú)論叫什么樣的課程名，也無(wú)論是哪類(lèi)專(zhuān)業(yè)，其課程的教學(xué)要求和教材選用卻無(wú)太大差別，只是課時(shí)分配差異較大。

從網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的16所不同類(lèi)型高校的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)大綱看，普遍都包含“通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解有關(guān)程序設(shè)計(jì)的基本概念、術(shù)語(yǔ)及C語(yǔ)言的特點(diǎn)，掌握C語(yǔ)言基本數(shù)據(jù)類(lèi)型、語(yǔ)法規(guī)則、程序控制結(jié)構(gòu)、常用的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)技能，初步積累編程經(jīng)驗(yàn)”的教學(xué)基本要求；約百分之八十左右的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程都選用由譚浩強(qiáng)主編、清華大學(xué)出版社出版的“C程序設(shè)計(jì)”作為主教材；課時(shí)分配從30～108課時(shí)不等，其中80課時(shí)以上的多為應(yīng)用型本科院校的計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)以及綜合性大學(xué)的非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，理論課時(shí)與實(shí)驗(yàn)課時(shí)的比例一般為1:1到1:1.2。與此同時(shí)，其他專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課(如計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等)的課時(shí)一般為54課時(shí)，最多不超過(guò)72學(xué)時(shí)。相比之下，“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”所占課時(shí)是其他專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的1.5倍至2倍。

從教學(xué)目的看，非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程主要目的是“掌握語(yǔ)法規(guī)則和程序結(jié)構(gòu)，具備一定的程序設(shè)計(jì)能力”，而計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課的教學(xué)目的則要分為三個(gè)層次，一是使學(xué)生全面理解計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本內(nèi)容和結(jié)構(gòu)；二是通過(guò)算法掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，并具備一定的程序設(shè)計(jì)能力；三是為后續(xù)課程的算法描述和其他程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2教學(xué)誤區(qū)

從以上的教學(xué)現(xiàn)狀(特別是課時(shí)分配)看，長(zhǎng)期以來(lái)，“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的課程教學(xué)存在“教學(xué)內(nèi)容背離教學(xué)要求和教學(xué)目的”的誤區(qū)，主要表現(xiàn)在教材誤區(qū)、講授誤區(qū)和考核誤區(qū)三個(gè)方面。

2.1教材誤區(qū)

國(guó)內(nèi)高校的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課大多選用譚浩強(qiáng)主編、清華大學(xué)出版社出版的“C程序設(shè)計(jì)”[1]為主教材，目前使用的是2005年7月修訂出版的第三版，教材共363頁(yè)，主體內(nèi)容分為14章，其中，第3章的數(shù)據(jù)類(lèi)型與表達(dá)式占用30頁(yè)，第4章的格式輸入輸出占用12頁(yè)，前9章共占用218頁(yè)，后5章共占用145頁(yè)。占用如此大篇幅的原因是教材中除了介紹相關(guān)語(yǔ)法格式外，還增加了相當(dāng)多“特殊格式”和“特殊情況”的解釋和說(shuō)明，因此，該教材的最大優(yōu)點(diǎn)就是“內(nèi)容詳盡、解釋清晰”。然而，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言就是為了“為計(jì)算機(jī)描述求解問(wèn)題的過(guò)程”，過(guò)于詳細(xì)但又遠(yuǎn)離現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的“特殊格式”和“特殊情況”的解釋?zhuān)沟脤W(xué)習(xí)內(nèi)容復(fù)雜化，增加了程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)的難度，誤導(dǎo)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，由此也賦予了該教材無(wú)法掩飾的缺點(diǎn)，那就是教材編寫(xiě)的指導(dǎo)思想和教材內(nèi)容的組織脫離了高校各專(zhuān)業(yè)“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)目標(biāo)，過(guò)分強(qiáng)調(diào)語(yǔ)法細(xì)節(jié)而忽略了程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的“正向表達(dá)能力”的應(yīng)用，過(guò)分強(qiáng)調(diào)“語(yǔ)言的靈活性”而導(dǎo)致教材主體內(nèi)容的“復(fù)雜化”，從而誤導(dǎo)“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)內(nèi)容朝著“重語(yǔ)法學(xué)習(xí)、輕算法描述”的“語(yǔ)言研究”方向發(fā)展。

2.2講授誤區(qū)

由于教材內(nèi)容的“復(fù)雜”，課堂講授自然需要較多課時(shí)，教學(xué)重點(diǎn)當(dāng)然也放在了“語(yǔ)法研究”上。從網(wǎng)上下載的“C程序設(shè)計(jì)(第三版)”的配套教學(xué)課件以及有關(guān)院校的“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)課件的內(nèi)容組織上可以清楚的給出以上判斷?！罢Z(yǔ)法研究”型的課堂講授，更加放大了教材對(duì)“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容的“扭曲”程度，給學(xué)生提供了錯(cuò)誤的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)方法，把簡(jiǎn)單問(wèn)題復(fù)雜化，更為嚴(yán)重的是，挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的興趣和積極性，把本應(yīng)“主動(dòng)學(xué)習(xí)”的課程成引入了“被動(dòng)學(xué)習(xí)”的歧途，直接導(dǎo)致“懂語(yǔ)法、會(huì)做題，但不會(huì)編程序”的教學(xué)后果。

2.3考核誤區(qū)

多年來(lái)，“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的主體考試內(nèi)容就是“語(yǔ)法”，無(wú)論是選擇題、填空題還是程序閱讀題，大多都無(wú)法逃脫“語(yǔ)法”的束縛?？荚嚪绞揭怨P試為主。這在某種程度上肯定了“語(yǔ)言研究”的教學(xué)角度，促使“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的教學(xué)重點(diǎn)更向“語(yǔ)法研究”的方向傾斜，最終誤入“增加課時(shí)，強(qiáng)化語(yǔ)法，還是不會(huì)編程序”的怪圈。

3應(yīng)有的教學(xué)角度

按照網(wǎng)上調(diào)查的各專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱中“培養(yǎng)具有一定程序設(shè)計(jì)能力”的教學(xué)目的，“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)落腳點(diǎn)應(yīng)該更確切的理解為培養(yǎng)“能用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言描述求解問(wèn)題過(guò)程”的一般程序設(shè)計(jì)者，而不是造就“全面掌握程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言語(yǔ)法、能設(shè)計(jì)高效、難懂程序”的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言方面的“作家”。因此，“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)相當(dāng)于自然語(yǔ)言中的“基本語(yǔ)言能力”教學(xué)，而不是“語(yǔ)言研究”或“高級(jí)寫(xiě)作”能力培養(yǎng)。

3.1自然語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用人和計(jì)算機(jī)都能識(shí)別的方式描述計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題過(guò)程的過(guò)程描述語(yǔ)言，它具有和人所使用的自然語(yǔ)言相同或相似的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于已經(jīng)掌握了至少一門(mén)自然語(yǔ)言(比如漢語(yǔ)或英語(yǔ))并具備一定文化程度的人來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言并非難事。自然語(yǔ)言的基本組成包括符號(hào)集合、字、詞、句、數(shù)據(jù)及其運(yùn)算規(guī)則等基本要素，學(xué)習(xí)過(guò)程包括認(rèn)識(shí)符號(hào)、發(fā)音、識(shí)字、組詞、學(xué)語(yǔ)法并造句、學(xué)文法并寫(xiě)短文、練習(xí)寫(xiě)文章等基本階段，在具備了基本的語(yǔ)言能力之后，擴(kuò)充詞匯量和提高寫(xiě)作能力將成為終身學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容。按照自然語(yǔ)言的基本組成和學(xué)習(xí)過(guò)程，也可將計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本組成歸納為字符集、標(biāo)識(shí)符(常量、變量、保留字等)、數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符、表達(dá)式、語(yǔ)句、程序格式等基本要素，其中，字符集和數(shù)據(jù)類(lèi)型是定義程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基礎(chǔ)，字符按一定規(guī)則組成標(biāo)識(shí)符，用來(lái)充當(dāng)常量名、變量名或其他標(biāo)識(shí)，在自然語(yǔ)言中被人們公認(rèn)的特殊標(biāo)識(shí)符被賦予特定的語(yǔ)言含義，專(zhuān)門(mén)為語(yǔ)言系統(tǒng)所用(用戶(hù)不得再次定義其意義)，稱(chēng)為保留字；字符集中的特殊符號(hào)(如+、-、*、/)被賦予特定的運(yùn)算意義(如加、減、乘、除)稱(chēng)為運(yùn)算符；不同數(shù)據(jù)類(lèi)型的常量、變量用運(yùn)算符按一定規(guī)則連接起來(lái)組成的式子就構(gòu)成表達(dá)式；將特定的保留字與表達(dá)式等語(yǔ)言要素按照語(yǔ)法規(guī)則組合起來(lái)就形成相應(yīng)的語(yǔ)句；將語(yǔ)句按照要描述的求解問(wèn)題的邏輯順序排列起來(lái)，就構(gòu)成了某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言求解特定問(wèn)題的一段程序。

3.2C語(yǔ)言的特殊性

一方面，C語(yǔ)言是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的一種，具備一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本組成要素和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。另一方面，C語(yǔ)言能成為面向過(guò)程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的代表，也有其自身的特殊性。首先，C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型極為豐富。除了基本數(shù)據(jù)類(lèi)型外，還有構(gòu)造類(lèi)型、指針類(lèi)型、空類(lèi)型和用戶(hù)自定義類(lèi)型，其中，構(gòu)造類(lèi)型包括數(shù)組、結(jié)構(gòu)體(struct)、共用體(union)和枚舉類(lèi)型(enum)等四種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其次，C語(yǔ)言具有位操作能力。除了能夠?qū)Ω黝?lèi)變量進(jìn)行操作外，C語(yǔ)言還具備“按位”進(jìn)行邏輯“與”、“或”、“非”、“異或”運(yùn)算和“左”、“右”移位運(yùn)算，這使得C語(yǔ)言具備了更強(qiáng)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力。第三，C語(yǔ)言具有顯著的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)能力，并通過(guò)完整的函數(shù)定義來(lái)實(shí)現(xiàn)。第四，C語(yǔ)言的最大特點(diǎn)就是“語(yǔ)法限制不嚴(yán)，解釋靈活”。第五，C語(yǔ)言允許直接訪(fǎng)問(wèn)物理地址，可直接對(duì)硬件端口進(jìn)行操作。第六，C語(yǔ)言沒(méi)有輸入/輸出語(yǔ)句，信息輸入/輸出功能由標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)中相應(yīng)的I/O函數(shù)來(lái)完成。

C語(yǔ)言的這些特殊性，決定了C語(yǔ)言的教、學(xué)過(guò)程不同于其他程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)過(guò)程。

3.3C語(yǔ)言的教學(xué)角度

根據(jù)一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合C語(yǔ)言的特殊性，“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)角度應(yīng)該是：從介紹程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本概念入手，重點(diǎn)介紹語(yǔ)言的“正

向”設(shè)計(jì)功能而非“特殊格式”或“特殊語(yǔ)法”說(shuō)明，側(cè)重學(xué)生的程序閱讀和程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，從教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度兩個(gè)方面，恰當(dāng)把握教學(xué)角度。

“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的內(nèi)容可分為三個(gè)基本模塊，教學(xué)過(guò)程從第一個(gè)模塊切入，逐漸擴(kuò)展到第二和第三個(gè)模塊。第一個(gè)模塊可稱(chēng)為“程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言公共模塊”，主要包括程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本概念、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本要素(字符集、標(biāo)識(shí)符、常量變量以及保留字、基本數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符、表達(dá)式、語(yǔ)句與控制結(jié)構(gòu)、程序結(jié)構(gòu)以及程序書(shū)寫(xiě)規(guī)范等)以及輸入/輸出格式等內(nèi)容；第二個(gè)模塊是C語(yǔ)言的主體，主要包括函數(shù)、數(shù)組、指針、文件等；第三個(gè)模塊是高級(jí)編程內(nèi)容，主要包括結(jié)構(gòu)體(struct)、共用體(union)、枚舉類(lèi)型(enum)以及用戶(hù)自定義類(lèi)型等。

在教學(xué)深度方面，各模塊的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在“規(guī)范的語(yǔ)法描述和直觀易懂而且正確的語(yǔ)義表述上”，避免涉及各種過(guò)細(xì)的“不符合人類(lèi)閱讀習(xí)慣”的語(yǔ)義描述，暫時(shí)避開(kāi)“特殊格式”或“特殊情況”的糾纏，擺脫“研究語(yǔ)法”的錯(cuò)誤向?qū)?。在此基礎(chǔ)上，第一模塊的教學(xué)可與自然語(yǔ)言相比對(duì)，通過(guò)學(xué)生已有的自然語(yǔ)言學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和語(yǔ)言要素，使學(xué)生快速建立程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本概念，正確理解程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本要素及其關(guān)系，掌握基本語(yǔ)法和程序基本控制結(jié)構(gòu)(順序、選擇、循環(huán))，并通過(guò)算法歸納求解問(wèn)題的過(guò)程，正確理解算法不同描述方式(自然語(yǔ)言、傳統(tǒng)流程圖、N-S流程圖、偽代碼、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言)的作用和差異，特別是從“問(wèn)題”到“程序”的漸進(jìn)轉(zhuǎn)化過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生的基本程序設(shè)計(jì)能力。通過(guò)第二模塊的教學(xué)，使學(xué)生明確函數(shù)、數(shù)組、指針、文件等概念和作用，掌握它們的定義和引用方法，能進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)類(lèi)型的編程，進(jìn)而掌握用函數(shù)定義的結(jié)構(gòu)化模塊程序設(shè)計(jì)的方法；通過(guò)第三個(gè)模塊的教學(xué)，將程序的數(shù)據(jù)處理能力擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)體、共用體、枚舉類(lèi)型以及用戶(hù)自定義類(lèi)型等復(fù)雜數(shù)據(jù)類(lèi)型的處理上來(lái)，通過(guò)恰當(dāng)?shù)睦討?yīng)用這些數(shù)據(jù)類(lèi)型，向?qū)W生展示C語(yǔ)言強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)表示和處理能力。

另外，可以將C語(yǔ)言中的“語(yǔ)法靈活性”和不同部分的各種“特殊情況”分類(lèi)總結(jié)，歸納整理成“語(yǔ)言參考手冊(cè)”等形式，以附錄的形式提供給學(xué)生，以便需要時(shí)“備查”。這樣既可節(jié)省教學(xué)課時(shí)，又可向?qū)W生提供學(xué)習(xí)語(yǔ)言的主動(dòng)權(quán)。

3.4教學(xué)策略和方法

“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”屬語(yǔ)言類(lèi)課程，教學(xué)過(guò)程充滿(mǎn)了逐步完善和熟練的基本特點(diǎn)，因此，從教學(xué)安排的策略上要分重點(diǎn)、分階段逐步進(jìn)行，每個(gè)階段的教學(xué)方法應(yīng)該采用建立在一定基礎(chǔ)上的有重點(diǎn)的“部分教學(xué)法”，以核心內(nèi)容為基礎(chǔ)，向外逐漸延伸，部分學(xué)習(xí)，漸進(jìn)掌握。盡可能避免不分主次、不論難易、不顧急緩，盲目一次性?huà)咔甯黝?lèi)知識(shí)點(diǎn)的“地毯式”教授方法或?qū)W習(xí)方法，同時(shí)強(qiáng)調(diào)自學(xué)和上機(jī)驗(yàn)證，強(qiáng)化在特定環(huán)境下(如Turbo C++ 3.0)的程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練，做到“精講多練[2]”，從小程序練起，逐漸過(guò)渡到求解較大或?qū)嶋H問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)上來(lái)。

4結(jié)束語(yǔ)

從目前的教學(xué)現(xiàn)狀看，無(wú)論是計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，還是理工科的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)，乃至綜合性大學(xué)的非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的課程教學(xué)均占有重要的教學(xué)地位，在全面提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的今天，不同類(lèi)型專(zhuān)業(yè)結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言類(lèi)課程的特點(diǎn)，選擇合適的角度組織和實(shí)施“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)活動(dòng)非常重要，而且很有必要。筆者的教學(xué)實(shí)踐證明，避開(kāi)“語(yǔ)法研究”的程序設(shè)計(jì)教學(xué)不僅可減少課時(shí)，更可提高學(xué)生利用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言“表述求解問(wèn)題過(guò)程”的能力。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 譚浩強(qiáng)．C程序設(shè)計(jì)(第三版)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005:1-363.

[2] 雷學(xué)生，胡多．Ｃ語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法探討[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2006，(6).