C語言實踐教學(xué)方法淺談

范宏宇 何 晶

(安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

C語言實踐教學(xué)方法淺談

范宏宇 何 晶

(安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

C語言是高等院校計算機(jī)專業(yè)的必修課程，在整個學(xué)科體系中占據(jù)重要的地位。為適應(yīng)高職院校以實踐為目的的教學(xué)需要，文章提出以問題為中心，通過閱讀、理解、分析、擴(kuò)展的方式，使同學(xué)們理解并掌握知識點(diǎn)，并能夠?qū)語言應(yīng)用到現(xiàn)實問題的解決中。

C語言；實踐；教學(xué)

1 前言

C語言是一門被廣泛使用的計算機(jī)程序語言。它具有語法簡潔、結(jié)構(gòu)豐富、編程效率高、可移植性好等特點(diǎn)。在高職院校中引入C語言教學(xué)，不但能夠使學(xué)生們掌握一門基礎(chǔ)的編程語言，為以后其他高級編程語言打好基礎(chǔ)，還能夠培養(yǎng)和鍛煉同學(xué)們的思維能力。

高職院校C語言教學(xué)的目標(biāo)是讓同學(xué)們掌握C編程語言的基礎(chǔ)語法和編程思想，熟悉基本算法并能夠根據(jù)問題正確選擇、組合算法；能夠獨(dú)立編寫代碼、調(diào)試程序，測試數(shù)據(jù)；掌握一定的自學(xué)能力。對高職學(xué)生而言，C語言程序設(shè)計是一門實踐性很強(qiáng)的課程。

在學(xué)習(xí)的過程中，C語言具有高級語言的特點(diǎn)，涉及到概念較多，語法規(guī)則繁雜，使用靈活，導(dǎo)致編程容易出錯，且不易檢驗。所以，C語言的教與學(xué)一直都是教師和學(xué)生公認(rèn)的困難課程。尤其高職院校學(xué)生基礎(chǔ)相對較差，學(xué)習(xí)起來更加困難，學(xué)生們普遍認(rèn)為C 語言枯燥難學(xué)、概念復(fù)雜、容易出錯，尤其在面對問題時無從下手，學(xué)生的畏難、厭學(xué)情緒使得教學(xué)困難重重。這些都是C 語言課程教學(xué)改革是所面臨的問題。

2 以解決問題為教學(xué)目標(biāo)

C語言教學(xué)的內(nèi)容包括語法基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)類型、流程控制、數(shù)組、函數(shù)、指針、文件等。國內(nèi)經(jīng)典的C語言教材都是按照以上次序進(jìn)行分章，每一章節(jié)都是采用理論概念、實例講解、課后習(xí)題的結(jié)構(gòu)整理。這種理論—＞實例—＞習(xí)題的三步教學(xué)方式很符合我們教與學(xué)的習(xí)慣，但是大量的難以理解的概念、術(shù)語、語法規(guī)則的介紹，枯燥無味的例題分析往往使剛接觸計算機(jī)程序語言的同學(xué)“不知所云”，很多同學(xué)學(xué)習(xí)后仍不能理解程序究竟為何物，甚至不明白一個程序到底幫我們解決了什么問題，更不能利用程序語言去解決其他問題，漸漸就失去了學(xué)習(xí)的興趣。

程序語言的學(xué)習(xí)和其他語言的學(xué)習(xí)一樣，例如英語，首先要掌握單詞和語法，然后靈活的使用單詞，根據(jù)語法規(guī)則組成各式各樣的語句。同樣，程序語言需要掌握關(guān)鍵字、結(jié)構(gòu)語句和語法規(guī)則，學(xué)習(xí)C語言的目的就是使用C語言的幾種基本數(shù)據(jù)類型和簡潔的語法結(jié)構(gòu)，去靈活運(yùn)用解決各種問題。這就要求教學(xué)的重點(diǎn)不能都放在概念規(guī)則的講授上，應(yīng)放在引導(dǎo)學(xué)生主動思考，解決問題上。應(yīng)采用化繁為簡、先入為主的思想，設(shè)計出一個知識點(diǎn)精準(zhǔn)、有實用性、易懂的程序，使同學(xué)們能夠根據(jù)已有的知識體系構(gòu)建相應(yīng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，然后采用“照葫蘆畫瓢”的方法修改、編寫出相似的程序，從中體會并學(xué)習(xí)到其中的知識點(diǎn)和問題的解決方式，在以后遇到相似的問題，可以通過分析獨(dú)立解決。這樣，學(xué)生從中不僅能獲得駕馭程序的成就感，還能更好掌握所涉及的知識點(diǎn)。

3 以實例為中心組織教學(xué)

在C語言程序設(shè)計教學(xué)過程中，隨著授課的深入，難度越來越大，想要讓同學(xué)理解并接受知識點(diǎn)，需要教學(xué)內(nèi)容被呈現(xiàn)的過程中，同時介紹內(nèi)容的框架結(jié)構(gòu)和其他知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，使授課的內(nèi)容組織轉(zhuǎn)化成有著意義關(guān)聯(lián)的各個部分。這種結(jié)構(gòu)框架從底層的單個知識點(diǎn)的理解，到中層的一類問題的分析和解決，以及最后整體C語言知識點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和框架，都需要逐層深入舉例講解。

另一方面，理論—＞實例—＞習(xí)題的教學(xué)結(jié)構(gòu)更偏向于讓同學(xué)被動接受理論，而忽略了培養(yǎng)同學(xué)的主動思考和實踐的能力。要想把教學(xué)內(nèi)容植入同學(xué)的知識體系，需要以實例為中心，采用引導(dǎo)的方式，讓同學(xué)在學(xué)習(xí)中慢慢理解與體會知識點(diǎn)，并通過獨(dú)立分析解決問題，理解并滲透到知識中，從而更好發(fā)揮同學(xué)的主觀能動性。要求講解中選好例題，引導(dǎo)同學(xué)們逐步執(zhí)行以下步驟，如圖1所示：

圖1 學(xué)習(xí)問題解決方法的步驟

根據(jù)以上步驟，可以幫助同學(xué)們學(xué)習(xí)解決問題的方法。那么，如何根據(jù)知識點(diǎn)之間的關(guān)系、問題的類型和程序的算法，來歸類選擇實例是教學(xué)引導(dǎo)的重點(diǎn)。本文就以本課程第一個編程瓶頸，C語言循環(huán)語句的應(yīng)用來說明問題。

4 教學(xué)方法舉例

循環(huán)程序設(shè)計章節(jié)知識點(diǎn)不多，但語句靈活多樣，在現(xiàn)實問題方面應(yīng)用非常廣泛，在后期的程序設(shè)計的學(xué)習(xí)中也占有很重要的地位。在學(xué)習(xí)的過程中，如何靈活的將知識應(yīng)用于問題是教學(xué)的主要目的，本章通過大量的例題解釋說明循環(huán)語句的應(yīng)用，并提出解決問題的各種方案。要想靈活掌握知識點(diǎn)，首先要從問題上分析并分類。本章的例題根據(jù)問題的類型分為以下三類：

（1）遍歷類：用循環(huán)語句遍歷每一種可能的數(shù)值，然后判斷查找滿足要求的數(shù)據(jù)。經(jīng)典例題：打印水仙花數(shù)。用for語句在100-999之間遍歷輸出滿足條件的數(shù)。遍歷類問題是循環(huán)的基本問題，也是最常用的問題，在現(xiàn)實中有很廣泛的應(yīng)用。

（2）有序序列累加類：一組有一定序列關(guān)系的數(shù)累加求和。經(jīng)典例題：1+2+3+…+99+100。累加問題一般用于計算數(shù)據(jù)。

（3）循環(huán)中斷類：在一定條件中循環(huán)并判斷，滿足條件則跳出循環(huán)語句，根據(jù)判斷循環(huán)語句的結(jié)束形式，判斷分析結(jié)果。經(jīng)典例題：求100以內(nèi)的素數(shù)，遍歷2-100以內(nèi)的數(shù)，每一個數(shù)判斷是否能夠被除開，一旦能除開，則跳出循環(huán)。根據(jù)循環(huán)的結(jié)束形式，判斷所求數(shù)是否除開，不能被除開的數(shù)即為素數(shù)。循環(huán)中斷類問題比較難理解，但是在現(xiàn)實問題中應(yīng)用非常廣泛。

每一種題型都采用舉例—＞擴(kuò)展—＞分析—＞解決問題，幾個步驟分析教學(xué)：

4.1 實例的選擇

為了更好的引入內(nèi)容，選擇有代表性的、容易理解的、以往學(xué)習(xí)中有接觸過的例子來介紹問題。例如：累加類題目的1+2+3+...+99+100，該問題曾在第一章算法的講解中有提及；遍歷類題目打印100以內(nèi)的3的倍數(shù)，可以用for語句中包含if語句簡單的實現(xiàn)，非常適合初學(xué)者的入門。

4.2 擴(kuò)展分析

當(dāng)掌握一種問題的第一個實例后，如立刻介紹該類型問題的新實例，很容易讓同學(xué)發(fā)生混淆，進(jìn)而很難找到問題的核心點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。為了讓知識點(diǎn)一步一步的被同學(xué)們掌握并促發(fā)同學(xué)們?nèi)ブ鲃铀伎己屠斫?，我們采用延展原例題的方式，對知識點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展分析。

例如：在累加問題中求1~100之和，可以用while語句實現(xiàn)，程序如圖2所示。

圖2 求1～100之和

文中用“序列標(biāo)記”來稱呼在有有序序列中的關(guān)鍵序列，一般為等比序列或者等差序列，例如該例題為步長值為1的等差序列，在累加問題中，序列標(biāo)記一般作為while的循環(huán)條件，包括循環(huán)結(jié)束條件，和變量步長值的變化。文中“累加元素”來記錄累加序列中最終被sum相加的值，在該例題中，序列標(biāo)記與累加元素一直，均為從1到100步長值為1的等差序列。

修改程序的第一步程序 1～100的元素求和可擴(kuò)展為求1～100之內(nèi)的偶數(shù)之和，即求 10098...642 +++++ ，由于“序列標(biāo)記”變?yōu)椴介L值為2的等差序列，“累加元素”與序列標(biāo)記一直，所以只需要在圖1程序的基礎(chǔ)上，將i++修改成i=i+2即可，如圖3所示：

圖3 求1～100之間偶數(shù)和

圖4 求1～100之間偶數(shù)的倒數(shù)和

圖5 求1～100之間偶數(shù)的加減運(yùn)算

在這個逐步延展深入的過程中，同學(xué)們能夠一步一步的去解決，盡管每一次改動很小，但是潛移默化的幫助同學(xué)們理解并實現(xiàn)了復(fù)雜的累加計算。

4.3 分類總結(jié)

隨著程序需求的細(xì)微的變化，可以讓學(xué)生在原有模型的基礎(chǔ)上，慢慢的改動并領(lǐng)會新程序。為了使知識點(diǎn)更清晰的被同學(xué)們掌握，需要教師引導(dǎo)同學(xué)們分析幾種程序的編寫方法。例如前面的有序序列累加問題的特點(diǎn)如下：

（1）求和序列一般存在某種基礎(chǔ)序列關(guān)系，上文中稱之為“序列標(biāo)記”，例如等比序列或等差序列，一次作為while循環(huán)開始和結(jié)束的依據(jù)，并作為循環(huán)變化的依據(jù)，如 i++等操作。

（2）每次相加的元素，上文中稱之為“累加元素”，是在“序列標(biāo)記”基礎(chǔ)上進(jìn)行的一系列的變化，可能是倒數(shù)、正負(fù)、相加、相減等操作。

一般解決這類問題，要觀察序列的變化規(guī)律，然后按照如下步驟：

（1）初始定義必須要變量，其中包括 sum求和“序列標(biāo)記”變量 i；以及根據(jù)程序需要定義的特殊變量，例如在正負(fù)值的變換中，定義整型變量flag存儲符號變化。

（2）使用“序列標(biāo)記”變量實現(xiàn)循環(huán)的起點(diǎn)和終點(diǎn)；

（3）次循環(huán)用sum加本次循環(huán)的“累加元素”；

（4）改變存儲有序序列值的 “序列標(biāo)記”變量，使其通過累加或者乘法等操作滿足下一次循環(huán)的需要。

通過這種引領(lǐng)式的分析分類，可以將這類問題的特征和解決方法一一展現(xiàn)，讓同學(xué)們可以在遇到此類問題時，擺脫無處下手的困境。

4.4 問題擴(kuò)展

學(xué)習(xí) C語言的最終目的是用程序語言解決現(xiàn)實中的問題，這就需要授課的內(nèi)容在原有問題基礎(chǔ)上向現(xiàn)實問題擴(kuò)展。例如，在循環(huán)中斷問題中，實例是打印100以的內(nèi)素數(shù)，該例題盡管能良好的說明這類問題的特征，但是求素數(shù)本身在現(xiàn)實生活中并沒有實際意義，這就需要教師提供更現(xiàn)實的問題來補(bǔ)充說明，以加深和擴(kuò)展該類問題的理解和應(yīng)用。

在實例的選擇上，一般選擇比較常見，且比較容易實現(xiàn)的問題。例如生活中經(jīng)常會遇到密碼登陸的問題，就是循環(huán)中斷方法在生活中的經(jīng)典應(yīng)用。一般在登錄一些軟件或者網(wǎng)頁中，需要輸入用戶密碼，三次以內(nèi)輸入正確則可以正確登陸，一旦三次密碼輸入錯誤，則登錄失敗。

我們可以設(shè)置三層循環(huán)，用count計數(shù)器來實現(xiàn)循環(huán)次數(shù)，每次循環(huán)都判斷輸入密碼是否正確，一旦正確則跳出循環(huán)，否則繼續(xù)循環(huán)，直到計數(shù)器滿3跳出循環(huán)。在循環(huán)結(jié)束后判斷計數(shù)器的值來判斷是否在三次以內(nèi)輸入正確的密碼。

這種問題的提出和解決，更能激發(fā)同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，并能在解決問題的過程中舉一反三，在以后遇到類似的問題，可以獨(dú)立去解決。從而達(dá)到教學(xué)的根本目的。

5 結(jié)束語

教學(xué)是一門藝術(shù)，它是教師綜合素質(zhì)的體現(xiàn)。為了讓 C語言的教學(xué)以實踐為方法和目的，要求教師從問題本身出發(fā)，引導(dǎo)同學(xué)們理論聯(lián)系實踐，掌握歸納問題、分析問題、解決問題的方法。以分析解決問題為手段，以激發(fā)同學(xué)們面對知識學(xué)習(xí)的獨(dú)立性，積極性，潛能為目的，讓同學(xué)們接納并掌握這門語言，必能取得良好的教學(xué)成果。

[1] 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002,6.

[2] (美)Stephen Prata. C Primer Plus(第五版)[M] .北京:人民郵電出版社，2005,2

[3] 李靜雯.關(guān)于提高 C 語言教學(xué)質(zhì)量的探討[J].計算機(jī)教育,2007,(4):1149-1150.

A brief discussion on the teaching of C programming practice

The C language ,occupying an important position in the discipline system ,is a compulsory courses for computer major in the institutions of higher learning. In order to meet the teaching specification which takes practic e as its purpose, this paper centers around the problem bythe way of reading, understanding and analyzing, making s tudents understand and grasp the knowledge points and applying C language to the settlement of practical problems.

C language; Practice; Teaching

G712

A

1008-1151(2012)06-0188-03

2012-04-14

范宏宇（1981－），女，內(nèi)蒙古人，安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系助教。