“C程序設計”課程教學體系和模式探討

摘要:本文針對“C程序設計”課程教學中存在的問題，探討“C程序設計”課程的教學體系和模式，強調以培養學生分析問題能力、解決問題能力和創新能力在“C程序設計”教學中的重要性。

關鍵詞:C程序設計;教學體系;教學模式

面向電子類專業大一新生開設的“C程序設計”是大學生入學后學習的第一門程序設計課程，它將對學生一生的程序設計技術、能力、風格和習慣產生深遠的影響。然而，通過多年的教學實踐和調查研究，我們發現許多學生在學完“C程序設計”課程后，不能用C語言獨立編程解決實際問題，不能有效地將理論知識和實際應用結合起來。因此，在對“C程序設計”課程教學體系和模式進行深入探討后，我們強調培養和提高學生分析問題能力、解決問題能力和創新能力在“C程序設計”課程教學中的重要性。

1以程序設計為主，語言知識為輔貫穿整個教學過程

以往的“C程序設計”課程實際上是C語言課程。其教學重點在C語言本身，而非C程序設計。這樣的教學有悖于學習規律，因此，我們改革C程序設計教學，把授課重點從講授C語言規范轉移到講授C程序設計思想、方法和算法，注重學生形象思維訓練，在整個教學過程中，注重學生C程序設計能力的培養和訓練。這才是“授之以漁”[1]的教學方法。以下結合在數組教學中的一個實例闡述授課思路。

例如，輸入某班30名同學的身高，輸出最大值。

經驗豐富的軟件設計者都知道程序設計的關鍵在于找到解決問題的方法，即算法。根據結構化程序設計的思想，當拿到一個任務時，首先應將這個問題自頂向下逐步細化[2]，逐層向下分解，直到滿足每一個要求為止。為了讓學生初步體會和理解這一思維方式，對程序設計有一個直觀的印象，授課時教師要從問題分析入手，逐步找出各個求解步驟的算法，并用N-S流圖描述，最后編出程序。

對于以上問題，通過初步分析可知求解過程需要經過三個步驟，得到第一層的N-S流圖(如圖1所示)。然后分別求精各個部分，在求精某一部分時，完全可以不必顧忌其他部分。

圖1求學生身高的最大值

求精步驟1:輸入30個學生的身高，需要定義一個一維數組h[31]，并用一個循環來控制輸入。N-S流圖如圖2所示。

圖2輸入學生的身高

求精步驟2:求30個學生身高的最大值，可采用類似于打擂臺的方法，即先取第一個數，把它設為最大值max，然后再逐一與其余的數比較大小。N-S流圖如圖3所示。

繼續求精圖3中的“比較”:問題可描述為若h[i]>max，則用h[i]值更新max，否則max保持原來的值不變。N-S流圖如圖4所示。

圖3求出最大值圖4max與h[i]比較

步驟3只需一個輸出語句，不用繼續求精。至此，求最大值問題的算法求精工作全部完成。將上述各個N-S流圖綜合整理在一起，得到如圖5所示的綜合算法N-S流圖。根據該N-S流圖可以直接編寫程序。

圖5求學生身高的最大值

從上面的例子可以看出，在講授“C程序設計”課程時不是單純地講解程序的語法細節、解釋程序、給出運行結果，而是講述一個問題的解決過程。在求解過程中講述C程序設計和C語言，讓學生不僅掌握C語言規范，也能夠解決實際問題，掌握C程序設計的思想、方法和算法。當學生遇到新問題或使用其他語言編寫程序時能很快適應，因為他們所掌握的是編程能力而不是單純的C語言。

2采用基于問題的啟發、引導教學方式

大家都知道，問題是最好的老師，是學生學習的引導者，沒有問題就沒有深入[3]。在“C程序設計”課程教學過程中，要引導學生在解決問題中學習，即提出問題，留給學生時間思考、討論、解決問題，從而更深入地展開學習。實踐證明，這種教學方法充分調動了學生學習的積極型和主動性。

例如，在講解C語言的數據類型概念時，為了讓學生切身感受一般整型數據、長整型數據、單精度數據、雙精度數據所能保存數據范圍的不同，我們設計了如下的教學過程。

(1) 首先讓學生模仿求1到100之間所有自然數之和的方法來計算5!，并把求階乘變量s定義為短整型，學生很快得出正確結果。

(2) 然后改為計算8!，這時很多學生迅速將循環變量的終值改為8，結果發現屏幕上沒有出現預期的結果，而是為一個負數-25216，這個結果表示出現了“數據溢出”現象。學生對此結果非常困惑，提示學生將程序作一點修改，即把求階乘變量s定義為長整型，試試看運行情況如何，計算機給出了正確結果。

(3) 進一步要求學生對程序稍作修改求20!，運行后又發現出現“數據溢出”現象。這時學生都猜測到問題可能又是出在變量所定義的數據類型上，提示學生查看教材，把s定義為單精度變量后，再運行，問題解決。

(4) 繼續要求學生修改程序求40!，運行后又發現出現“數據溢出”現象，把s定義為雙精度變量后，再運行，問題解決。到此為止，教師的教學目標已基本達到。

在本例中，程序整體變化不大，占用時間也不多，但通過如此一個操作過程，學生對一般整型數據、長整型數據、單精度實型數據和雙精度實型數據之間的區別和用法一目了然。另外，自己動手動腦設計調動了學生在操作過程中探究和解決問題的積極性和學習的主觀能動性。這樣做不但提高了學生的學習興趣，培養了學生問題求解和編程能力，也培養了其探索和創新能力。

3加強實踐環節，培養學生綜合應用知識解決實際問題能力

“C程序設計”課程的實踐性很強，學生只聽不練根本達不到學習該課程的目的。曾有學生問:“學習C語言有什么用?”這說明學生對“C程序設計”課程認識不足，還不能充分理解課程的目標與意義。因此，在理論教學的同時，還要加強上機實踐教學，將上機實踐環節貫穿于課程教學的全過程[4]。值得注意的是，在上機實踐環節中要采取與理論教學不同的方法，即以學生為主，教師為輔，通過必要的實驗讓學生在做中學、學中做。同時，在實驗題的選擇上，要充分考慮實驗題和理論教學的銜接以及實驗題的綜合可操作性、趣味性和適當的難度。這樣使得所學理論知識在實驗中得到驗證和應用，學生獲得了學習的成就感，增強了學習興趣，提高了實際動手編程和調試程序的能力。

除了在教學過程中開設各種上機實驗，為了進一步培養學生綜合應用所學知識解決實際問題的能力，教師還需在整個“C程序設計”課程內容學習完后加入C課程設計實踐環節。由于大一新生沒有學習過軟件工程等課程，缺乏開發軟件的經驗，因此，課程設計的選題要難度適中，工作量適當，能夠激發學生興趣。同時，課程設計題目要達到理論和實際相結合，充分發揮學生的主觀能動性，培養學生解決問題能力的目的。因此課程設計選題主要分兩大類。一類是選擇接近生活、學生熟悉的題目，如學生宿舍管理系統、學生食堂管理系統和自動販賣機系統等。另一類選擇邏輯性、趣味性較強的智巧類題目，如猜數游戲、萬年歷和五子棋等。

為了給學生提供比較寬松的實踐環境，在課程設計實施過程中，應以學生為主體，教師只需加強整體的組織和提供必要的輔導。對于各類設計題，學生可以以小組為單位(2～3人)，共同圍繞要解決的問題，進行分析和研究，查閱、自學相關的文獻資料，確定技術路線和實施方案，組內分工，合作完成，最后分組答辯評分。這樣的模擬實際軟件開發演練，培養了學生的學習興趣，從根本上提高了其程序設計能力，也培養了學生的探索和創新能力和團隊協作精神。

4合理利用校園資源，創建優良的教學環境

C程序設計課程可用的資源之一是校園網絡，為

此，我們專門設計和開發了基于校園網的“C程序設計”課程教學網站。本網站免費向學校內所有正在學習或已學過“C程序設計”課程的學生開放。網站包含的主要功能有用戶管理、教學資源管理、作業管理、題庫管理、考試管理、師生交流等。

用戶管理模塊主要用于用戶的權限分配和管理。教學資源管理模塊主要是發布和管理各種教學資源，如課件、教學視頻、教材、實驗教學示范庫、參考資料等。作業管理模塊主要是教師在網上發布作業，學生提交作業，教師批改作業等。題庫管理模塊則主要實現網上考試試卷的制定和維護。考試管理模塊主要實現學生在線網絡測試和評卷。師生交流模塊主要是為教師和學生提供網上交流和討論的平臺，學生可以通過網絡隨時向教師提問，教師在網上回答學生提出的各種問題，所有學生都可以瀏覽并參與討論。“C程序設計”課程教學網絡平臺的使用，擴展了課堂教學與學習，提高了學生自主學習能力和綜合應用技能。

5結語

“C程序設計”課程在本科教學中占有重要地位。我們針對該課程存在的問題進行了一系列探討和改革。教學是一門藝術，它是教師創造性、能動性、表演才能和科學水平的綜合體現，它的作用就是要將教學對象的內在積極性與潛能充分激發出來，從而達到最佳的教學效果。

參考文獻:

[1] 張基溫. C語言程序設計案例教程[M]. 北京:清華大學出版社，2004.

[2] 譚浩強. C程序設計[M]. 北京:清華大學出版社，2005.

[3] 沈軍. 計算機語言課程中的編碼知識和意會知識分析及創新能力培養[J]. 東南大學學報:社會哲學版，2002(2):22-26.

[4] 孫玉霞. C語言程序設計中若干問題的探討[J]. 沈陽航空工業學院學報，2004(3):52-53.

Research on Teaching System and Teaching Model of “C Programming” Course

XIANG Yan

(College of Information Science Engineering， Jiangsu Polytechnic University， Changzhou 213164， China)

Abstract: In the paper for some of the problems of “C programming” course teaching， we research into teaching system and teaching model of “C programming” course， stressed the importance of developing students ability to analyze problems， problem-solving ability and innovative ability in “C programming” course teaching.

Key words: C Programming; teaching system; teaching model

(編輯:郭小明)