案例教學法在《C語言程序設(shè)計》中的應(yīng)用實踐

馮瑩瑩，李林國，趙莎莎

（阜陽師范學院 信息工程學院，安徽 阜陽 236000）

案例教學法在《C語言程序設(shè)計》中的應(yīng)用實踐

馮瑩瑩，李林國，趙莎莎

（阜陽師范學院 信息工程學院，安徽 阜陽 236000）

本文針對《C語言程序設(shè)計》傳統(tǒng)教學“重理論、輕實踐”的問題，在教學過程中引入案例教學方法，通過精心組織和認真分析，從學生的認知規(guī)律考量，有效的激發(fā)了學生的學習熱情，顯著提升了學生的邏輯思維能力和抽象思維能力.

《C語言程序設(shè)計》；任務(wù)驅(qū)動；能力

0 引言

《C語言程序設(shè)計》是一門理論與實踐并重的計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程，不僅要求學生熟練掌握繁瑣的語法規(guī)則，更加注重編程能力和實際解決問題能力的培養(yǎng).作為一名計算機專業(yè)教師，在《C語言程序設(shè)計》授課過程中，不僅僅需要關(guān)注課堂講授的內(nèi)容，更應(yīng)該注重教學方法的設(shè)計.實踐表明，選擇恰當?shù)?、有趣的案例引入到課堂，通過案例引導，極大的調(diào)動了學生的學習積極性和自主性，提高了學生獨立解決實際問題的能力.

1 案例教學的設(shè)計原則

傳統(tǒng)的教學方法中，學習《C語言程序設(shè)計》的理論知識非常的枯燥乏味，學生的學習積極性不高，計算思維能力得不到培養(yǎng).經(jīng)過改革，課堂中通過將趣味性案例與理論知識有效整合，學生在探究問題的過程中，培養(yǎng)了分析問題、解決問題、動手實踐的能力，達到了事半功倍的效果.在設(shè)計案例教學時，遵循以下原則:

（1）注重基礎(chǔ)知識的應(yīng)用.由于《C語言程序設(shè)計》的語法繁多，要將本堂課的基礎(chǔ)知識貫穿到一個簡單、完整的教學案例中，讓學生熟練掌握所學知識點.

（2）注重培養(yǎng)學生的學習興趣.俗話說:興趣是最好的老師.在設(shè)計案例時，通過引入日常生活中通俗易懂、簡單有趣的例子，結(jié)合計算機專業(yè)特點，真正激發(fā)學生的學習熱情.

（3）有圖有真相.引入案例時，不可一味的全部是文字、代碼，為了便于學生生動形象、直觀的理解案例，可以包含程序流程圖、動態(tài)演示圖、運行圖等.

2 教學內(nèi)容導入

循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化設(shè)計中的三大基本結(jié)構(gòu)之一，for循環(huán)更是實現(xiàn)循環(huán)的重要語句.如何解決程序設(shè)計語句本身枯燥乏味、而學生又普遍不感興趣的問題，使學生能夠在輕松、愉悅的環(huán)境中加深對循環(huán)結(jié)構(gòu)的理解.在循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學設(shè)計中，以培養(yǎng)學生的抽象邏輯思維為目標，引入了恰當?shù)陌咐_到了較好的學習效果.

圖1 For循環(huán)教學設(shè)計流程

3 基礎(chǔ)案例實施

（1）為什么要學習循環(huán)結(jié)構(gòu)？

案例1 假如從今天開始，第1天為“希望工程”存入1元錢，第2天存入2元錢，第3天存入3元錢，問100天后總共將為“希望工程”存入多少錢？

這是一個數(shù)學問題，從純數(shù)學的角度分析得出結(jié)論:求1+2+3+……+100！如何編程實現(xiàn)求累加和？引導學生用已學過的賦值語句求和，并分析算法的優(yōu)劣.

以上算法雖然可以實現(xiàn) 任務(wù)1的要求，經(jīng)過分析，絕大多數(shù)語句都是重復性的語句，算法非常不靈活，效率低下.

（2）引入循環(huán)結(jié)構(gòu)的框架與一般語法

在上述for循環(huán)結(jié)構(gòu)中，表達式1是循環(huán)結(jié)構(gòu)的入口，主要的作用是為循環(huán)變量賦初值；表達式2是循環(huán)條件，只有表達式2成立了，程序的執(zhí)行流程才會轉(zhuǎn)到循環(huán)體中的語句；表達式3用于改變循環(huán)變量，使循環(huán)趨于結(jié)束而不至于陷入“死循環(huán)”.

圖2 循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖

在for循環(huán)中，循環(huán)的執(zhí)行流程是:先執(zhí)行表達式1，為循環(huán)控制變量賦初值；其次進行表達式2的判斷，若表達式2成立，執(zhí)行循環(huán)體中的語句，反之，跳出循環(huán)；執(zhí)行完循環(huán)體語句后，最后再執(zhí)行表達式3，改變循環(huán)變量的值，流程轉(zhuǎn)向表達式2的判斷.直到表達式2的條件為假時，循環(huán)結(jié)束.

（3）用for語句完成任務(wù)1

上述算法中，i=1是循環(huán)變量賦初值；i＜=100是判斷循環(huán)是否結(jié)束的條件；i++用于改變循環(huán)變量；sum=sum+i用于累加求和.以上三個表達式缺一不可.

如果缺少i++語句，程序的執(zhí)行將是什么情況？課堂教學中啟發(fā)學生自主思考，為學生留出思考的時間和空間，可以加深對算法的理解和掌握.經(jīng)過分析，缺少i++語句，i變量的值將不會改變，永遠保持值為1，導致循環(huán)條件始終成立，從而陷入“死循環(huán)“狀態(tài).

（4）模擬循環(huán)的執(zhí)行流程

圖3 執(zhí)行流程

在案例教學中引入動態(tài)模擬算法的執(zhí)行流程，使學生形象直觀的了解到循環(huán)變量i及累加和s在每一步執(zhí)行中的變化，循環(huán)結(jié)束時循環(huán)變量的終值、算法的循環(huán)次數(shù)，有效的培養(yǎng)了學生的邏輯思維能力和抽象思維能力.

4 教學內(nèi)容的延伸

逆序求1～100中所有自然數(shù)的和

本題和書本原程序相比難度不大，只要將循環(huán)變量的初值改為100，循環(huán)條件改為i≥1即可，在模仿的前提下同學們就可以完成.

在程序運行過程中任意輸入一個自然數(shù)n，計算n的階乘n!（n!=1×2×3……×n），并將結(jié)果輸出.

在前面的基礎(chǔ)上又增加了一點要求，即循環(huán)變量的終止值需用變量n來表示，二需要在程序的前面增加一條定義變量n的語句.這兩點要求同學們能夠把以前所學的知識綜合起來運用，對剛剛學習編程的同學來說這還是有一定難度的，但通過練習同學們的綜合編程能力可以得到訓練提高.

5 進階教學案例實施

案例2 青年教師講課比賽，7位評委的平均分就是該選手的最終得分，請設(shè)計一個程序，輸入7位評委的分數(shù)，輸出該選手的最終得分.

問題解析:第一、隨機輸入7位評委的得分，循環(huán)的次數(shù)已知（7次），所以可以借助FOR循環(huán)實現(xiàn)；第二、要求平均分，首先要先計算7位評委的總分（累加求和），然后再求平均分，程序流程圖如下所示:

圖4 算法流程圖

在解決問題的許多算法中，需要對問題的條件重復做出邏輯判斷，判斷后依據(jù)條件成不成立做出相應(yīng)的處理，這就需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn).

算法實現(xiàn)

圖5 程序運行截圖

該案例的設(shè)計符合初步學習FOR循環(huán)的同學，通過該案例的鍛煉，學生能夠?qū)⒄n本的理論知識靈活運用到一些實際問題的解決中，加深了學生對于for循環(huán)的理解，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力.

總結(jié)

案例教學法通過設(shè)置有效的、合適的案例，將教學內(nèi)容穿插其中，有效的解決了傳統(tǒng)教學方法中重理論、輕實踐的問題，學生在解決任務(wù)的過程中，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了學生對編程的熱愛.在整個教學過程中，充分體現(xiàn)了學生的主體地位、以及對學生各種能力的培養(yǎng).無論是引入課題還是對本節(jié)課的重點、難點，通過啟發(fā)引導、提出問題、鞏固練習等形式，充分調(diào)動學生的學習積極性，使他們參與到教學的整個過程，讓學生在積極思考，積極探索中掌握新知識、消化本節(jié)課的重點、難點，教學效果良好.

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G642.4

A

1673-260X（2017）02-0200-03

2016-10-23

安徽省質(zhì)量工程項目（2014zjjh079），安徽省重大教學改革項目（2016jyxm0777）