案例教学法在《C语言程序设计》中的应用实践

冯莹莹，李林国，赵莎莎

（阜阳师范学院 信息工程学院，安徽 阜阳 236000）

案例教学法在《C语言程序设计》中的应用实践

冯莹莹，李林国，赵莎莎

（阜阳师范学院 信息工程学院，安徽 阜阳 236000）

本文针对《C语言程序设计》传统教学“重理论、轻实践”的问题，在教学过程中引入案例教学方法，通过精心组织和认真分析，从学生的认知规律考量，有效的激发了学生的学习热情，显著提升了学生的逻辑思维能力和抽象思维能力.

《C语言程序设计》；任务驱动；能力

0 引言

《C语言程序设计》是一门理论与实践并重的计算机专业基础课程，不仅要求学生熟练掌握繁琐的语法规则，更加注重编程能力和实际解决问题能力的培养.作为一名计算机专业教师，在《C语言程序设计》授课过程中，不仅仅需要关注课堂讲授的内容，更应该注重教学方法的设计.实践表明，选择恰当的、有趣的案例引入到课堂，通过案例引导，极大的调动了学生的学习积极性和自主性，提高了学生独立解决实际问题的能力.

1 案例教学的设计原则

传统的教学方法中，学习《C语言程序设计》的理论知识非常的枯燥乏味，学生的学习积极性不高，计算思维能力得不到培养.经过改革，课堂中通过将趣味性案例与理论知识有效整合，学生在探究问题的过程中，培养了分析问题、解决问题、动手实践的能力，达到了事半功倍的效果.在设计案例教学时，遵循以下原则:

（1）注重基础知识的应用.由于《C语言程序设计》的语法繁多，要将本堂课的基础知识贯穿到一个简单、完整的教学案例中，让学生熟练掌握所学知识点.

（2）注重培养学生的学习兴趣.俗话说:兴趣是最好的老师.在设计案例时，通过引入日常生活中通俗易懂、简单有趣的例子，结合计算机专业特点，真正激发学生的学习热情.

（3）有图有真相.引入案例时，不可一味的全部是文字、代码，为了便于学生生动形象、直观的理解案例，可以包含程序流程图、动态演示图、运行图等.

2 教学内容导入

循环结构是结构化设计中的三大基本结构之一，for循环更是实现循环的重要语句.如何解决程序设计语句本身枯燥乏味、而学生又普遍不感兴趣的问题，使学生能够在轻松、愉悦的环境中加深对循环结构的理解.在循环结构的教学设计中，以培养学生的抽象逻辑思维为目标，引入了恰当的案例，达到了较好的学习效果.

图1 For循环教学设计流程

3 基础案例实施

（1）为什么要学习循环结构？

案例1 假如从今天开始，第1天为“希望工程”存入1元钱，第2天存入2元钱，第3天存入3元钱，问100天后总共将为“希望工程”存入多少钱？

这是一个数学问题，从纯数学的角度分析得出结论:求1+2+3+……+100！如何编程实现求累加和？引导学生用已学过的赋值语句求和，并分析算法的优劣.

以上算法虽然可以实现 任务1的要求，经过分析，绝大多数语句都是重复性的语句，算法非常不灵活，效率低下.

（2）引入循环结构的框架与一般语法

在上述for循环结构中，表达式1是循环结构的入口，主要的作用是为循环变量赋初值；表达式2是循环条件，只有表达式2成立了，程序的执行流程才会转到循环体中的语句；表达式3用于改变循环变量，使循环趋于结束而不至于陷入“死循环”.

图2 循环结构流程图

在for循环中，循环的执行流程是:先执行表达式1，为循环控制变量赋初值；其次进行表达式2的判断，若表达式2成立，执行循环体中的语句，反之，跳出循环；执行完循环体语句后，最后再执行表达式3，改变循环变量的值，流程转向表达式2的判断.直到表达式2的条件为假时，循环结束.

（3）用for语句完成任务1

上述算法中，i=1是循环变量赋初值；i＜=100是判断循环是否结束的条件；i++用于改变循环变量；sum=sum+i用于累加求和.以上三个表达式缺一不可.

如果缺少i++语句，程序的执行将是什么情况？课堂教学中启发学生自主思考，为学生留出思考的时间和空间，可以加深对算法的理解和掌握.经过分析，缺少i++语句，i变量的值将不会改变，永远保持值为1，导致循环条件始终成立，从而陷入“死循环“状态.

（4）模拟循环的执行流程

图3 执行流程

在案例教学中引入动态模拟算法的执行流程，使学生形象直观的了解到循环变量i及累加和s在每一步执行中的变化，循环结束时循环变量的终值、算法的循环次数，有效的培养了学生的逻辑思维能力和抽象思维能力.

4 教学内容的延伸

逆序求1～100中所有自然数的和

本题和书本原程序相比难度不大，只要将循环变量的初值改为100，循环条件改为i≥1即可，在模仿的前提下同学们就可以完成.

在程序运行过程中任意输入一个自然数n，计算n的阶乘n!（n!=1×2×3……×n），并将结果输出.

在前面的基础上又增加了一点要求，即循环变量的终止值需用变量n来表示，二需要在程序的前面增加一条定义变量n的语句.这两点要求同学们能够把以前所学的知识综合起来运用，对刚刚学习编程的同学来说这还是有一定难度的，但通过练习同学们的综合编程能力可以得到训练提高.

5 进阶教学案例实施

案例2 青年教师讲课比赛，7位评委的平均分就是该选手的最终得分，请设计一个程序，输入7位评委的分数，输出该选手的最终得分.

问题解析:第一、随机输入7位评委的得分，循环的次数已知（7次），所以可以借助FOR循环实现；第二、要求平均分，首先要先计算7位评委的总分（累加求和），然后再求平均分，程序流程图如下所示:

图4 算法流程图

在解决问题的许多算法中，需要对问题的条件重复做出逻辑判断，判断后依据条件成不成立做出相应的处理，这就需要用循环结构来实现.

算法实现

图5 程序运行截图

该案例的设计符合初步学习FOR循环的同学，通过该案例的锻炼，学生能够将课本的理论知识灵活运用到一些实际问题的解决中，加深了学生对于for循环的理解，培养了学生分析问题、解决问题的能力.

总结

案例教学法通过设置有效的、合适的案例，将教学内容穿插其中，有效的解决了传统教学方法中重理论、轻实践的问题，学生在解决任务的过程中，培养了学生分析问题、解决问题的能力，激发了学生对编程的热爱.在整个教学过程中，充分体现了学生的主体地位、以及对学生各种能力的培养.无论是引入课题还是对本节课的重点、难点，通过启发引导、提出问题、巩固练习等形式，充分调动学生的学习积极性，使他们参与到教学的整个过程，让学生在积极思考，积极探索中掌握新知识、消化本节课的重点、难点，教学效果良好.

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G642.4

A

1673-260X（2017）02-0200-03

2016-10-23

安徽省质量工程项目（2014zjjh079），安徽省重大教学改革项目（2016jyxm0777）