中學(xué)階段C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)的思考

【摘要】《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是大學(xué)的一門知名難課，為適應(yīng)形勢(shì)之需，在中學(xué)開設(shè)這門先修課勢(shì)在必行，通過(guò)筆者近兩年在中學(xué)進(jìn)行C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的推廣教學(xué)，并對(duì)中學(xué)階段程序設(shè)計(jì)教學(xué)的方法和途徑進(jìn)行探討和總結(jié)，希望能對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)有所幫助，旨在進(jìn)一步提高C語(yǔ)言程序在中學(xué)階段的教學(xué)效果，縮短中學(xué)到大學(xué)的過(guò)渡期。

【關(guān)鍵詞】C語(yǔ)言;中學(xué)教學(xué);程序設(shè)計(jì)

中學(xué)階段是人生的黃金階段，在這個(gè)階段，開始樹立崇高的理想，開始確立正確的人生觀，開始吸取大量文化知識(shí)，為成長(zhǎng)為一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人才奠定了各方面的基礎(chǔ);現(xiàn)代教育教學(xué)理論認(rèn)為，中學(xué)教學(xué)要以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的想象性和創(chuàng)造性，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的探索和追求，鼓勵(lì)學(xué)生求異、求新，尊重學(xué)生的個(gè)人感受和獨(dú)特見解，從而體現(xiàn)出學(xué)生的首創(chuàng)精神。C語(yǔ)言作為當(dāng)今最為流行的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一，也是廣大中學(xué)生喜愛的一門技能課，在本課程教學(xué)中，由于基本概念比較多，編程規(guī)則繁多，各種使用技巧靈活，導(dǎo)致廣大學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難，產(chǎn)生一定的畏懼心理。根據(jù)筆者近兩年在南通市實(shí)驗(yàn)中學(xué)等學(xué)校進(jìn)行C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的推廣教學(xué)，談?wù)勅绾卧谥袑W(xué)階段進(jìn)行《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)的體會(huì)。

一、分析案例，培養(yǎng)興趣

俗話說(shuō)：“興趣與愛好是最好的老師”。由于中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)沒有比較薄弱，在C語(yǔ)言課程教學(xué)時(shí)，常常會(huì)碰到學(xué)生晦澀難懂或是興趣索然的知識(shí)點(diǎn)，此時(shí)老師應(yīng)該根據(jù)C語(yǔ)言的具體特點(diǎn)，在講清基本概念的同時(shí)加強(qiáng)知識(shí)的趣味性，讓知識(shí)點(diǎn)變得通俗易懂，引發(fā)學(xué)生的興趣，所以C語(yǔ)言教學(xué)的首要任務(wù)就是啟發(fā)廣大中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了讓學(xué)生對(duì)編程有興趣，舉出如“猴子分桃”、“雞兔辨腳”等趣味算法，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨著課程的不斷深入，大量的語(yǔ)句格式、語(yǔ)法規(guī)則、定義和要求出現(xiàn)，大部分學(xué)生會(huì)產(chǎn)生枯燥無(wú)味的感覺。講授時(shí)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，先給出程序的調(diào)試結(jié)果，然后介紹相關(guān)的基本定義和規(guī)則的方法，這樣，有效的避免了空洞的理論，把“語(yǔ)言”課講生動(dòng)、有趣。例如在介紹輸出函數(shù)（printf）和輸入函數(shù)（scanf）時(shí)，先給出實(shí)際案例，通過(guò)編寫一些短小的程序演示程序的輸出結(jié)果，同時(shí)讓學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單改變函數(shù)（printf）和輸入函數(shù)（scanf）的相關(guān)參數(shù)就看到結(jié)果的不同，這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)這兩個(gè)函數(shù)以及相關(guān)程序具有較強(qiáng)的感觀性，可提高學(xué)生的興趣;然后再介紹輸出函數(shù)（printf）和輸入函數(shù)（scanf）的參數(shù)表，參數(shù)表中給出了輸入或輸出的變量，強(qiáng)調(diào)當(dāng)有多個(gè)變量時(shí)，用英文逗號(hào)（，）分開。

二、夯實(shí)基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)

在C語(yǔ)言課程教學(xué)過(guò)程中，本著“夯實(shí)基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)”的指導(dǎo)思想，針對(duì)中學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)大綱的要求，認(rèn)真歸納教學(xué)內(nèi)容，以基礎(chǔ)知識(shí)為重點(diǎn)，同時(shí)有效地繞開難點(diǎn)，以縮小臺(tái)階，達(dá)到循序漸進(jìn)。例如，在介紹正負(fù)數(shù)時(shí)，可以先把簡(jiǎn)單的四位二進(jìn)制數(shù)依次圍成一圈如圖1所示，再設(shè)想在該圖中將A點(diǎn)處把圓周剪開，然后把圓周拉直豎立起來(lái)如圖2所示，在圖1.2中表示了與十進(jìn)制數(shù)0～15相對(duì)應(yīng)的全正數(shù)的四位二進(jìn)制數(shù)。若在圖1中的B點(diǎn)處把園周剪開，然后把園周拉直豎立起來(lái)如圖3所示。此圖的上半部0000～0111表示了十進(jìn)制的正數(shù)0～7;下半部1000～1111則表示了十進(jìn)制的負(fù)數(shù)-8～-1。這樣對(duì)于有正負(fù)的二進(jìn)制數(shù)，其最高位為0者為正數(shù)，最高位為1者為負(fù)數(shù)，有效地回避了傳統(tǒng)的“真值”、“原碼”、“反碼”、“補(bǔ)碼”等諸多概念，從通俗事物實(shí)質(zhì)出發(fā)，讓學(xué)生輕松掌握二進(jìn)制數(shù)據(jù)的正反數(shù)表示和范圍。在介紹數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、表達(dá)式時(shí)，由于這些數(shù)據(jù)形式種類繁多，放在一塊學(xué)習(xí)起來(lái)難度大，于是先介紹算術(shù)型的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符以及相關(guān)的表達(dá)式，使學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)沒有想象中的那么難;在學(xué)生掌握了這些概念后，讓學(xué)生練習(xí)編寫簡(jiǎn)單實(shí)用的小程序，然后趁機(jī)引入基本輸入、輸出函數(shù)。這樣一來(lái)知識(shí)跨越度小，學(xué)生的信心不僅得到增強(qiáng)，學(xué)習(xí)積極性也被提高起來(lái)。這種在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)一個(gè)個(gè)小程序的層層推進(jìn)，引入課程內(nèi)容，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)每一步都有較好的基礎(chǔ)，學(xué)生的學(xué)習(xí)是在“走臺(tái)階”，而不是“三級(jí)跳”，真正做到知識(shí)的循序漸進(jìn)、螺旋上升。

圖1 四位二進(jìn)制數(shù)

圖2 全正數(shù)四位二進(jìn)制數(shù)

圖3 有正負(fù)四們二進(jìn)制數(shù)

三、類比啟發(fā)，融會(huì)貫通

類比啟發(fā)，融會(huì)貫通是學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的兩大法寶。類比啟發(fā)與融會(huì)貫通是指針對(duì)程序設(shè)計(jì)中的具體實(shí)際問題，啟發(fā)學(xué)生從不同的角度、采用不同的知識(shí)去思考、解決相應(yīng)的問題，使學(xué)生準(zhǔn)確地把握教材的整體結(jié)構(gòu)以及每章內(nèi)部的相互關(guān)聯(lián)，辨別其中的區(qū)別與聯(lián)系;同時(shí)對(duì)提高學(xué)生系統(tǒng)思維和整體把握能力也大有益處。例如：在定義一個(gè)類時(shí)，這個(gè)類要分兩大部分：說(shuō)明部分和實(shí)現(xiàn)部分，說(shuō)明部分來(lái)說(shuō)明類中的成員的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)即方法，定義了類的public（公有的）、private（私有的）和protected（保護(hù)的）訪問權(quán)限;類的實(shí)現(xiàn)部分主要用來(lái)對(duì)一些在類體內(nèi)只說(shuō)明沒定義的成員函數(shù)進(jìn)行定義。下面是一個(gè)類定義的程序代碼：

#includelt;iosteam.hgt; //類的說(shuō)明部分

Class Base{

int x，y，z;

…

fun（ ）{…}

… } //類的使用部分

int main（ ）

{ Base b; //創(chuàng)建一個(gè)類Base的對(duì)象b

…

b.fun（ ）; //給對(duì)象a發(fā)消息，調(diào)用成員函數(shù)fun（ ）

return 0;

}

又如，我們經(jīng)常遇到的練習(xí)題：“給定若干學(xué)生信息（含班級(jí)、學(xué)號(hào)或姓名），錄入學(xué)生的成績(jī)，然后可根據(jù)學(xué)號(hào)或姓名查詢成績(jī)并可以任意按姓名或?qū)W號(hào)或成績(jī)的大小順序依次輸出”，要求學(xué)生用數(shù)組和結(jié)構(gòu)體兩章知識(shí)分別求解。引導(dǎo)學(xué)生自行進(jìn)行比較兩種知識(shí)的不同與聯(lián)系，加深對(duì)程序設(shè)計(jì)思想的理解。從而得出結(jié)論：結(jié)構(gòu)體的出現(xiàn)，是為了解決數(shù)組只能存放相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的限制。這樣縱向類比可以顯示教材知識(shí)發(fā)展的軌跡，揭示知識(shí)發(fā)展的深度，達(dá)到不知不覺讓學(xué)生學(xué)會(huì)了融會(huì)貫通。

四、分組學(xué)習(xí)，系統(tǒng)訓(xùn)練

合作學(xué)習(xí)是在充分發(fā)揮學(xué)生個(gè)體能力的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神的一種好的學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)小組是由不同性別、不同成績(jī)、不同能力的學(xué)生組成，每個(gè)小組為了完成一個(gè)共同的編程題目，有的學(xué)生負(fù)責(zé)查找資料、有的負(fù)責(zé)算法、有的負(fù)責(zé)寫程序，然后大家一起進(jìn)行程序調(diào)試、優(yōu)化與提高并分享程序結(jié)果。實(shí)際分組時(shí)按自愿原則每8人一組把全班分成相對(duì)固定的若干小組，然后由老師根據(jù)學(xué)生能力的強(qiáng)弱進(jìn)行適當(dāng)調(diào)配，確保每一組學(xué)生好差搭配，以便在學(xué)習(xí)中互幫互助，讓學(xué)生動(dòng)口、動(dòng)手、動(dòng)腦，開發(fā)學(xué)生的潛能，促進(jìn)全體學(xué)生的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神，通過(guò)程序模塊測(cè)試、系統(tǒng)知識(shí)訓(xùn)練最終達(dá)到學(xué)生整體編程能力的提高。

五、結(jié)束語(yǔ)

在中學(xué)階段要完成好C語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)，必須在具體教學(xué)過(guò)程中擯棄大學(xué)教育中采用的傳統(tǒng)教學(xué)方法，通過(guò)案例分析與興趣培養(yǎng)相結(jié)合、類比式啟發(fā)與融會(huì)貫通相結(jié)合、系統(tǒng)培訓(xùn)與知識(shí)傳授相結(jié)合的途徑，采用各種啟發(fā)式教學(xué)方法啟發(fā)學(xué)生的思維，在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的前提下，通過(guò)小組學(xué)習(xí)模式，充分調(diào)動(dòng)中學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己的獨(dú)立思考和模塊訓(xùn)練，融會(huì)貫通地掌握系統(tǒng)的C語(yǔ)言知識(shí)，讓廣大學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，滿足他們的求知欲，擴(kuò)大他們的知識(shí)面，為他們到大學(xué)后知識(shí)進(jìn)一步提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]郝惠馨等.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2010（09）：82-84.

[2]張艷明.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)體會(huì)淺析[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2010（04）：2690-2693.

基金項(xiàng)目：江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究項(xiàng)目（2013-R-25729）;南通大學(xué)教學(xué)研究課題（2011B39）;南通大學(xué)2011年精品課程培育項(xiàng)目（JP11021）。

作者簡(jiǎn)介：楊永杰（1969—），男，碩士，南通大學(xué)電子信息學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，從事C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)與應(yīng)用。