案例嵌套的案例驅(qū)動教學(xué)法

趙素萍

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院信息工程系，晉中 030800）

案例嵌套；案例驅(qū)動；循環(huán)嵌套

1 教學(xué)現(xiàn)狀

編程難已經(jīng)是我國傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)下導(dǎo)致的不爭的事實(shí)。因?yàn)榫幊瘫仨毻ㄟ^大量的動手實(shí)踐才能掌握的一項(xiàng)技能。就好比玩游戲，如果將玩游戲作為課堂教學(xué)的一部分，課堂上教師講游戲規(guī)則，講的學(xué)生都快睡著了，下課的時(shí)候給學(xué)生們說你們課后要多練習(xí)。等到學(xué)生練習(xí)了時(shí)候又忘了規(guī)則是什么，相信很多學(xué)生都是干脆放棄不玩了。

同樣道理，編程其實(shí)就是玩的過程，像搭積木一樣，一個(gè)模塊一個(gè)模塊地編好，然后整合到一個(gè)項(xiàng)目中，最后由測試人員在運(yùn)行中尋找錯(cuò)誤，并將錯(cuò)誤反饋給編程人員修改然后再測試，依此反復(fù)，直到能成功運(yùn)行。如果將編程放到課堂上講，只會將學(xué)生的興趣一點(diǎn)點(diǎn)的消磨掉。正如當(dāng)我碰到我們學(xué)校其他系的同事時(shí)，很多人都說“編程好難呀，我當(dāng)時(shí)就沒學(xué)會”?？上攵?，當(dāng)時(shí)的好學(xué)生都學(xué)的一知半解，傳統(tǒng)教學(xué)是真的不適合實(shí)踐性強(qiáng)的課程。

為了吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，平時(shí)要多注意大學(xué)生關(guān)注的流行元素，將他們生活中的元素融合到教學(xué)案例中。

2 案例嵌套的案例驅(qū)動教學(xué)

案例教學(xué)法指教師在教學(xué)過程中，以真實(shí)的大學(xué)生生活情境或事件為題材提出問題，在講授知識點(diǎn)的過程中提出小的案例，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，當(dāng)學(xué)生掌握當(dāng)堂課的知識點(diǎn)后，分析案例并引導(dǎo)學(xué)生解決問題。該方法是激勵(lì)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)活動的一種教學(xué)方法。

每堂課開始時(shí)，首先回顧完上節(jié)課的內(nèi)容后，拋出一個(gè)大案例，案例的特點(diǎn)必須是之前的知識點(diǎn)不能解決的問題。然后是本堂課內(nèi)容的講授，而知識點(diǎn)的講授又必須引入多個(gè)小案例，即案例嵌套。學(xué)生學(xué)習(xí)完本節(jié)課的內(nèi)容后，通過引導(dǎo)學(xué)生將大的案例解決。通過提出問題-分析問題-解決問題的流程，幫助學(xué)生掌握當(dāng)堂課的知識點(diǎn)。此外，通過該案例的解決又可以加深對當(dāng)堂課內(nèi)容的掌握。最重要的是，學(xué)生知道為什么要學(xué)，學(xué)了能干什么，從而提高學(xué)生的獲得感。

3 案例教學(xué)設(shè)計(jì)及示例

應(yīng)選擇學(xué)生熟悉的案例，這樣容易開展案例分析與功能挖掘。然后采用自頂向下的程序設(shè)計(jì)方法，具體分析案例將實(shí)現(xiàn)的功能。下面通過《C語言程序設(shè)計(jì)》這門課的兩個(gè)教學(xué)實(shí)施案例過程來介紹案例教學(xué)的應(yīng)用。

（1）案例九九乘法表

該案例所涉及到的知識點(diǎn)為循環(huán)嵌套。通過多年的程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，循環(huán)嵌套是較難掌握的知識點(diǎn)，通過案例嵌套法講解后，學(xué)生的掌握效果良好。

先回顧for循環(huán)的執(zhí)行流程，主要通過叫后排學(xué)生回答問題的方式來復(fù)習(xí)前面的知識點(diǎn)，這種做法的好處是：①減少學(xué)生玩手機(jī)的現(xiàn)狀；②提高學(xué)生的注意力；③提示學(xué)生該知識點(diǎn)的重要性；學(xué)生掌握了for循環(huán)的執(zhí)行流程后，讓學(xué)生分析一個(gè)例子：

for（i=1;i＜=5;i++）

{for(j=1;j＜=5;j++)printf(“%d,%d”,i,j);

printf(“ ”);}

根據(jù)學(xué)生掌握的for循環(huán)執(zhí)行流程的知識點(diǎn)，通過提示引導(dǎo)的方式，學(xué)生能猜出運(yùn)行結(jié)果，然后在軟件中運(yùn)行程序，結(jié)果如圖1：

圖1 執(zhí)行結(jié)果

通過對結(jié)果的觀察，可以發(fā)現(xiàn)，外層循環(huán)的循環(huán)變量i為行，內(nèi)層循環(huán)的循環(huán)變量j為列；該結(jié)論是非常重要的，一定要在講課過程中多次強(qiáng)調(diào)。在此基礎(chǔ)上，要求學(xué)生思考如何寫成九九乘法表，即：

i*j=z(z為i和j的乘積)如2*2=4

回憶格式輸出的知識點(diǎn)，即可得出只需要將輸出語句從：

printf("%d,%d",i,j);

修改為：

printf("%d*%d=%d",i,j,i*j);

同時(shí)將行列的范圍改為1-9，得出的結(jié)果如圖2：

圖2 不對齊的執(zhí)行結(jié)果

通過觀察發(fā)現(xiàn)，從美觀上來說，并沒有對齊。提示學(xué)生規(guī)定結(jié)果z的最小寬度，如果寬度不夠，讓計(jì)算機(jī)補(bǔ)空格而不是人為補(bǔ)，若規(guī)定z最小寬度為3，則當(dāng)z寬度為1則補(bǔ)2個(gè)空格，為2時(shí)補(bǔ)1一個(gè)空格，即可實(shí)現(xiàn)對齊，通過對知識點(diǎn)的提示，學(xué)生即會答出，將上面的輸出結(jié)果改為：

printf("%d*%d=%-3d",i,j,i*j);

通過對結(jié)果的分析，并和九九乘法表對比，即可得出，列j的范圍不能超過所在行的行數(shù)，即將內(nèi)層循環(huán)改為：

for(j=1;j＜=i;j++)printf(“%d*%d=%-3d”,i,j,i*j);

結(jié)果就是我們熟悉的九九乘法表，如圖3：

圖3 九九乘法表

通過一步一步的引導(dǎo)，學(xué)生是可以自己寫出九九乘法表的?？吹阶罱K的結(jié)果時(shí)，學(xué)生臉上洋溢的笑容告訴我，案例驅(qū)動的教學(xué)方式不僅是可行的，而且是要大力提倡的。因?yàn)樵摻虒W(xué)方式不僅讓學(xué)生掌握了所要學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)，同時(shí)學(xué)生也明白了為什么要學(xué)習(xí)，以及學(xué)了可以做什么。達(dá)到真正的學(xué)以致用，達(dá)到應(yīng)用型本科院校的教學(xué)要求。

（2）游戲提示界面是否繼續(xù)的制作

該案例應(yīng)用到的知識點(diǎn)是改變循環(huán)執(zhí)行狀態(tài)的語句，包括goto、break和continue；這三個(gè)語句有類似之處，也有區(qū)別。首先通過一個(gè)動畫讓學(xué)生對三個(gè)語句有個(gè)初步的印象：

圖4 三個(gè)語句的作用

首先復(fù)習(xí)循環(huán)嵌套，根據(jù)九九乘法表輸出由符號“*”構(gòu)成的三角形，引導(dǎo)學(xué)生將直角三角形轉(zhuǎn)換為金字塔的形狀，即：

圖5

計(jì)算機(jī)執(zhí)行的過程其實(shí)是對現(xiàn)實(shí)世界的模擬，先讓學(xué)生想象在Word中輸入金字塔的步驟，第一步應(yīng)該先輸入空格，第二步輸?shù)谝恍械摹?”，第三步輸換行，至此第一行輸入完成。下面行同第一行。問題是每一行前面的空格數(shù)是怎么確定的呢？

假設(shè)總行數(shù)n，當(dāng)行數(shù)為i時(shí)，i行的空格數(shù)為k，星號數(shù)為j；

i+k=n、i=j

通過分析得出，空格數(shù)應(yīng)該為n-i，*的個(gè)數(shù)為i，程序?yàn)?/p>

for（i=1;i＜=5;i++）{

for(k=1;k＜=5-i;k++)printf(“”);//輸出所在行的空格數(shù)

for(j=1;j＜=i;j++)printf(“*”);//輸出所在行的*

printf(“ ”);}

當(dāng)i為1時(shí)，輸出空格的語句循環(huán)執(zhí)行4次，每次輸出一個(gè)空格，即為4個(gè)空格。輸出*的語句循環(huán)執(zhí)行一次，每次輸出一個(gè)*，即為1個(gè)星號。

根據(jù)對goto語句的作用分析，然后使用goto語句實(shí)現(xiàn)不輸出第二行的空格，即當(dāng)行數(shù)為2時(shí)，跳過空格直接輸星號；

If(i==2)goto JumpSpace;

for(k=1;k＜=5-i;k++)printf(“”);//輸出所在行的空格數(shù)

JumpSpace:

for(j=1;j＜=i;j++)printf(“*”);//輸出所在行的*

根據(jù)對continue語句的作用分析，然后使用con?tinue語句實(shí)現(xiàn)不輸出第二行，即當(dāng)行數(shù)為2時(shí)，結(jié)束本次循環(huán)；

If（i==2）continue;

根據(jù)對break語句的作用分析，然后使用break語句實(shí)現(xiàn)只輸出前三行，即當(dāng)行數(shù)為4時(shí)（輸出前3行后，i變?yōu)?）結(jié)束循環(huán)。

If(i==4)break;

在掌握了三個(gè)語句的作用后，通過對同一個(gè)圖形的變換，熟悉中又加入了一點(diǎn)點(diǎn)挑戰(zhàn)，學(xué)生能積極主動地動腦筋，跟著教師的思路走，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃厚，教學(xué)效果非常好。

然而這還不夠，學(xué)以致用才是學(xué)習(xí)的最高境界，即必須讓學(xué)生明白學(xué)了這堂課可以做什么。而學(xué)生正處于對游戲敏感的時(shí)期，將所學(xué)知識應(yīng)用到游戲中，也是學(xué)生比較感興趣的案例。

案例分析：用戶輸入1時(shí)重新開始，為了更形象地幫助學(xué)生了解continue、break和goto的含義，加入了提示語句“?。∝舱劾病?。當(dāng)用戶要退出時(shí)加入“拜拜啦”；當(dāng)用戶輸入有誤時(shí)加入“不要搗亂”。

圖6

現(xiàn)在幾乎人手一臺智能手機(jī)，很多學(xué)生上課玩手機(jī)已經(jīng)成了不爭的事實(shí)，如果能將學(xué)生玩手機(jī)和課堂教學(xué)結(jié)合起來，就會達(dá)到一石二鳥的效果。通過觀察發(fā)現(xiàn)，目前幾乎所有的付款方式都可以通過掃碼付款，慕課版教材上都有二維碼掃碼下載教學(xué)資料。通過Internet搜索，發(fā)現(xiàn)有二維碼生成器可以將文件上傳并將案例文件制作成二維碼，將生成的二維碼放到PPT中，學(xué)生即可通過掃碼的方式下載源程序，以供學(xué)生課堂或課后學(xué)習(xí)。

圖7

4 結(jié)語

當(dāng)今社會信息化高速發(fā)展、智能產(chǎn)品已經(jīng)生活化。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)已經(jīng)成為學(xué)校和社會非常受歡迎的熱門行業(yè)。對于每一個(gè)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識的學(xué)生，想要掌握其中的一種或多種技術(shù)，都要通過大量的實(shí)踐來獲得。教師在這個(gè)過程中必須由淺入深地尋找大量的貼近學(xué)生生活的案例，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的興趣。根據(jù)應(yīng)用型本科院校的教學(xué)特點(diǎn)，從教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，闡述了“案例驅(qū)動”教學(xué)法的應(yīng)用，提供了二維碼分享教學(xué)資料的方法。實(shí)踐證明，教學(xué)效果顯著。