Ｃ語言課程教學的改革與探索

摘要：針對C語言課程傳統模式教學中的問題，我們進行了改革與探索，建立了新的教學模式。新教學模式采用了實例教學法、形象比喻法等手段，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：程序設計；實例教學；錯誤分析；上機實踐

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)08-11ppp-0c

1 引言

隨著高等教育事業的不斷發展，教學改革正在逐步深化，給我們的教學工作提出了新的要求。從開設C語言課程以來，我們針對教學中發現的各種問題，不斷學習探索新的教學手段和方法，以求學生得到最好的學習效果。我們在不斷克服傳統教學模式的不足、堅持進行教學改革與探索。

2 分析教學過程中存在的問題

傳統教學模式以書本為中心，采用從概念到概念的注入式教學，關注的是向學生灌輸了哪些知識，造成教學與學生實際脫節，忽視了學生學習潛能的開發。導致學生學不深、學不透、學不懂，甚至不會運用學到的概念去解決實際問題。只能掌握基本概念，不能解決實際問題，不能舉一反三。

在傳統的教學方法中，由于片面地強調和突出教師的主導作用，忽視和壓抑了學生的能動作用；片面地強調知識的傳授與灌輸，忽視了學生創新能力的培養；注重培養“知識型”人才，忽略了“智能型”人才的培養。

傳統的教學方式是教師利用黑板、粉筆、教案等，在一般教室進行授課的一種教學方式，而多媒體輔助教學方式則是在授課過程中利用投影儀、計算機、網絡等多種現代媒體，在多媒體教室進行授課的一種新的教學方式。但是在課件制作上過分強調表現形式，忽略了內容本身，往往造成喧賓奪主，達不到預期的效果；另外在課堂上，教師過分依賴課件演示，忽略與學生溝通，削弱了教師在教學過程中應起的主導作用。

針對以上存在的不足，我們在C語言課程的教學過程中，展開了一系列的教學改革，嘗試采用了實例教學法、形象化比喻、分析常見錯誤和加強上機實踐，并合理使用多媒體輔助教學，取得了良好的教學效果。

3 采用實例教學，增強了學生綜合能力

為了改變傳統教學以書本為中心的注入式教學方式，我們探索采用了實例教學法，通過軟件開發實例，引入算法思想和語法概念。從而促進學生成為教學主體，引導學生進行自主學習、合作學習、研究性學習、探索性學習，增強學生的綜合能力。努力培養和提高學生的思維能力，從而提高教學質量，取得良好的效果。

比如說在講授數組的應用時，要求學生開發一個實例進行成績排序。學生在設計時可能會用到不同的排序算法，然后再一一進行分析，每種算法中存在的優點和不足，在什么情況下采用哪一種算法最好，這樣能加深學生對知識的理解和掌握。

4 形象化比喻，建立清晰概念

比如指針部分的教學，由于概念比較抽象，多數學生感到很難聽懂。我們在引入指針的概念教學時，采用形象生動的比喻來幫助學生理解指針的概念。指針是描述計算機內存的，指針運算是內存地址的運算，很多學生在學習C語言時，由于沒有學過操作系統課程，對內存很陌生。因此在給出指針概念前，先讓學生建立指針與計算機內存單元地址一對應的關系十分重要。教學中可用學生宿舍形象比喻計算機的內存，內存單元相當于宿舍中的每一個房間，“地址”就是內存單元的編號，相當于宿舍的門牌號，內存中存放的數據，相當于各房間的學生。明確給出指針就是首地址。在講述“指針變量”時，可以首先給出指針也是一個變量，只是這個變量中存放的是另一個變量的地址（即存放的是指針）。然后用“傳達室”作比喻。傳達室也是宿舍中的一個房間，只是住在那里的人比較特別，他知道哪個房間里住的是哪些人。在講到“直接訪問”和“間接訪問”時，用傳達室這個比喻很容易讓學生明白。如知道門牌號，直接找到學生，相當于“直接訪問”，如果通過傳達室查詢到門牌號，再找人，相當于“間接訪問”。通過這種生活中的形象比喻，學生能夠很快接受指針的相關知識。

5 分析常見錯誤，強化理解

對于C語言初學者來說往往出了錯還不知怎么回事。比如輸入數據的形式與要求不符。用scanf函數輸入數據，應注意如何組織輸入數據。假如有以下scanf函數：

scnaf(\"%d%d\\"， a，b)；

若按下面的方法輸入數據：

3 4↙

這時會出問題，因為對scanf函數中格式字符串中除了格式說明符外，對其他字符必須按原樣輸入。因此，應按以下方法輸入：

3 4\↙

另外，比如指針變量初始化常見錯誤：

（1）未初始化錯誤：定義了一個指針變量后，系統便給該指針變量在內存中分配一個地址單元。該地址單元中存放著一個隨機的數，不能確定該指針指向何時地址。如果此時對指向的區域進行寫操作，便有可能破壞系統的某種設置，結果使系統癱瘓。

例如：int *ip；*(ip)=100；

上述語句中指針變量ip因沒有初始化，而被隨機地指向內存單元中的某個地址。由于在執行語句*ip；后ip的內容是未知的，當程序將100賦值給一個沒有確定指向內存的指針ip，而使得在內存的某一未知地址被寫入100；雖然這個程序很小，所占的內存小，問題不明顯，也能夠得到正確的答案，但實質上它卻隱含著一個致命的錯誤。這是因為隨著程序的增大，很有可能訪問到致命的地址單元；如果指針變量中的不定值落到了系統數據區，由于*(ip)=100；的寫入操作可能覆蓋內存單元中的系統數據區，將會導致計算機系統工作區域內有用數據的破壞，引起數據段、操作系統的損毀，造成機器運行失常，甚至“死機”。未初始化的指針稱為“野指針”，它最不顯眼，卻最具破壞性和危險性。

（2）混淆數組名與指針變量的區別。

int i，a[8]；for(i=O；i<8；i++) scanf(\"%d\"，a++)；

C語言中約定，指針是一個變量，取地址為其值；數組名是一個指針，在系統為數組分配存儲單元時確定，是一個指針常量。該指針的值是該數組的首元素的地址值。數組名由于是常量，所以不能自增自減，也不能在賦值語句中作左值。上例程中企圖通過a的改變使指針下移，每次指向欲輸入數據的數組元素。它的錯誤在于不了解數組名代表的是數組首地址，是一個地址常量，而地址常量的值是不能改變的，不能用a++。應該用指針變量指向數組元素。上例程可改為：

int i，a[8]，*p；

p=a；

for(i=O；i<8；i++)

scanf(\"%d\"，p++)；

另外int (*p)[4]與int *p[4]的區別。前者的p表示的是一個指針變量；后者的p表示是的數組名，是一個指針常量。

（3）指針賦值帶來的內存遺漏動態內存分配。C語言雖然可以方便地實現任一數據塊的隨機分配，但這種操作很可能導致“內存遺漏”。在程序的執行過程中，函數體內的局部變量在函數結束時自動消亡。于是，很多學生認為，在函數結束時，函數體內定義的指針消亡了，它所指的動態分配的內存也將被釋放。這種理解是錯誤的，雖然指針消亡了，但它所指向的內存并沒有被釋放。編程中，忘記被釋放內存是十分危險的。含有這種錯誤的函數每被調用一次，就會為指針變量分配一定大小的內存空間，當內存空間使用完以后，系統不會自動釋放內存空問，而出現對同一指針變量的多次動態分配，在內存中產生一系列無法釋放的“無效內存塊”，由于這部分內存空間不能再被該程序訪問，同時也不能被其后任何程序訪問，因此，出現了內存空間的“丟失”，而且這種內存塊會隨著程序運行次數的增多大量“繁殖”，最終導致內存空間的耗盡。

例如：int *q1=(int *)malloc(10)；int *q2=(int *)malloc(10)；q1=q2；free(q1)；

這個程程序段中用了兩個malloc()函數，卻只用了一個free()函數，這就造成了內存泄漏。值得注意的是，如果此時用free()函數釋放q2，程序仍然不對，這是因為q2所引用的內存已被q1釋放，但是最初由q1所引用的內存已經無法釋放了。該內存空間成了“無效內存塊”，內存空間“丟失”了；如果這個程序段被反復調用，內存愈來愈緊張，最終“死機”。正確的做法是當一個指針賦給另一個指針前，先用free()釋放所持有的內存空間，使這部分空間可以由系統重新支配，即應在賦值語句前調用free()函數。上述程序段應該改為：

int *p1=(int *)malloc(10)；

int *p2=(int *)malloc(10)；

free(p1)；

p1=p2；

free(p1)；

6 加強上機實踐

C程序設計是一門實踐性很強的課程，既要求掌握概念，又要求動手編程，且上機調試運行才能夠真正理解掌握。特別如指針的使用實在太靈活，對大多數學生而言，在實際編程中很容易出錯，而且這種錯誤往往難以發現。上機實驗是程序設計的一個步驟，是教學的一個重要環節，是對教學內容的驗證、補充。同時實驗課是學生獨立操作的課程，只有在實驗課內才真正體現了學生的主導地位，發揮學生的創造力。所以針對容易出錯的地方，必須要求學生大量上機調試、驗證，以弄清一些細節，并積累經驗。

7 結束語

綜上所述，在C程序設計課程的教學中，不僅要注意理論教學完整連貫、深入淺出，還要增強實例分析、錯誤分析，并與實踐緊密結合，讓同學們學得有趣、有勁、有用、有成，同時要注重自學能力的培養，為后續課程的學習打下堅實的基礎。

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