“C语言程序设计”课程案例教学法研究

2018-04-26白鱼秀

微型电脑应用 2018年3期

白鱼秀

(榆林学院信息工程学院，榆林 719000)

0 引言

C语言是目前最流行的程序设计语言之一，一直在计算机编程语言中占据数一数二的位置，在系统程序、嵌入式系统开发中占有不可替代的作用。学习“C语言程序设计”课程，可以掌握基本的编程技能，锻炼计算思维方法，提高分析和解决问题的能力；了解计算机软件的生成过程；便于进一步学习其它语言，C语言是其它编程语言的基础，容易学习，使用方便。“C语言程序设计”课程是一门理工科学生必修的教学实践课程，通过学习“C语言程序设计”课程，理解计算机强大能力所在，更好的利用计算机解决本专业领域问题。

1 目前存在的问题

传统的C语言教学方法，主要把教学重点放在C语言的语法等理论知识上，而对如何分析问题、解决问题很少涉及，忽略实践编程，缺乏对学生自学能力、编程和调试能力的培养。目前存在的问题主要涉及以下几个方面。

课程之初，传统“C语言程序设计”教材前两个章节都是在介绍程序的词法、语法等理论知识。如果按照课本按部就班的讲授，抽象的概念，枯燥的语法等晦涩难懂内容[1]，使得学生觉得C语言枯燥，不易理解，对程序设计的兴趣和好奇心消失殆尽，打击了学生的学习积极性。从而对C语言程序设计产生厌烦心理，失去学习的兴趣，畏惧程序设计课程。

课程之中，学生在学习过程中不知道学习C语言能解决什么实际问题，感觉只是解决一些计算问题，求解水仙花数、完数和素数等[2]。实验课时，冗繁的语法规则和编写程序频频出错，学生失去学好C语言程序的信心。进而，害怕自己编写程序解决问题，只会照抄课本程序，把代码原封不动的输入电脑，当编译链接出现错误时，则束手无策，没有调试解决问题的能力[3]。

课程之终，学生学习“C语言程序设计”课程一学期的效果是，只是掌握了C语言的概念，结构等语法知识，可以看懂部分简单的程序代码，自己不能针对具体问题，独立设计合理简单的C语言程序算法解决问题[4]。甚至有的学生为了应对考试，而死记硬背源程序代码。不能真正掌握编程思想和编程能力[5]。

2 C语言程序设计课程案例教学法

本案例教学法以“引入案例-分析案例-知识分解-编码运行-深化案例”层层递进的方式，激发学生学习兴趣，增强实践动手能力。

2.1 教学内容

传统的“C语言程序设计”教材通常分为8章。依次为C语言概述、数据类型运算符、程序控制结构、函数、数组、指针、自定义数据类型和文件。各个章独立分散，没有一个案例融会贯通其中。本教学法把所有知识点以“学生成绩管理系统”为主线重新划分，优化整合课程内容，循序渐进，让学生掌握C语言的各个知识点时，最终实现“学生成绩管理系统”，实现学生成绩的增加、删除、修改、查找和统计等基本操作。

通过对 “学生成绩管理系统”案例功能模块的层层分析与实现，由浅入深，逐步提出问题，引出新的知识点并进行代码实践解决问题，从而引发学生学习和思考，直至全面实现该系统。功能模块的划分以层层递进实现该系统为主线，并把传统C语言程序设计教材内容贯穿在整个实现过程中。不再是单纯的讲授理论知识点，所有理论知识点的引入都是为了解决提出的新问题。

2.2 教学方法

以“学生成绩管理系统”为主线，把“C语言程序设计”教材内容划分为4章内容，分别为输入输出、数据处理、程序结构和构造类型数据处理。此四章内容涵盖了“C语言程序设计”课程的所有知识点，各个章节知识点的划分如表1所示。

表1 知识点划分

(1)输入输出。任何C语言程序都必须有输出。输入输出主要包含两部分，基本输入输出和文件读写操作。首先是简单学生的成绩输入，输出显示。讲解输入时引入基本数据类型，整形、浮点型和字符型。调用输入输出库函数，每次运行都必须重新输入，并且结果无法长期保存，引入文件读写操作。讲解文件读写操作过程中，引入指针的概念。指针是C语言程序的精华，通常指针内容都是在教材最后章节，学生对前面章节学的云里雾里，到指针更是一头雾水。所以提前引入指针，使得学生提前接受和理解。编写简单程序代码，输入并输出一个学生成绩信息，如图1所示。

学生成绩管理系统请输入学生的学号、姓名、英语、高数、C语言成绩:1612230101 王博 84 79 89学号姓名英语高数C语言1612230101王博84.0079.0089.00Pressanykeytocontinue

图1 学生相关信息

并更改数据类型，比较他们之间的区别。

(2)数据处理。向计算机系统输入数据，不是为了单纯显示数据，主要是为了处理数据。计算这名学生总成绩、平均分。引入算术、关系和逻辑等运算符，从而计算并显示该学生的总成绩和平均分。进一步，我们按五分制(优秀、良好、中等、及格和不及格)显示该名学生的平均成绩，引入程序控制三大结构，顺序、选择和循环，输出如图2所示。

(3)程序结构。完成计算处理后，进一步增加增删改查操作，引入结构化程序设计“自顶向下、逐步求精”的思想和函数调用的概念。设计编写不同功能函数，实现成绩的输入、增加、删除、修改、查询、统计和输出显示等功能。“成绩管理系统”功能模块图，如图3所示。

学生成绩管理系统请输入学生的学号、姓名、英语、高数、C语言成绩:1612230101 王博 84 79 89学号姓名英语高数C语言1612230101王博84.0079.0089.00总成绩平均成绩五分制252.0084.00良好Pressanykeytocontinue

图2 计算处理

(4)构造类型数据处理。前3章的学习，我们可以计算处理一个学生的成绩，但是要计算一个班级50个同学的成绩该如何解决。引入数组和结构体的概念。结构体封装每个学生信息，数组保存班级学生人数。但是数组是静态数据类型，更优化的利用内存空间，引入动态数据结构，链表操作，完成一个班级的学生成绩管理，如图4所示。

2.3 教学手段

传统“C语言程序设计”课程总课时为72学时(36理论学时+36实践学时)。本教学法在原有大纲规定学时之内，同样采用理论和实践相结合的方式，但是把传统的固定每章的验证性实验改为以“学生成绩管理系统”的不断扩展与优化。并采用个人独立和团队合作两步完成整个系统的开发。

首先，对每一章内容，学生掌握课堂知识点后，直接进行实践操作，独立的完成简单的代码程序，让学生在“做中学”中加深理论知识。这样很大地提高学生的积极性，提高其探索发现问题，解决问题的能力。

其次，整个班级学生分小组完成“学生成绩管理系统”的整合和调试运行，3个学生为一个小组，大家互相学习讨论各个函数功能模块的编程方法，学习好的编程技巧，修改调试程序，最终完成整个“学生成绩管理系统”的整合。以小组为单位，不仅可以降低大家对独立完成系统开发的恐惧感，而且可以促进大家相互学习、相互帮助的团队协作精神，体会软件开发的成就感。