電子信息類專業(yè)C語言教學方法探討

劉爭紅 張向利

（桂林電子科技大學，廣西 桂林 541004）

C語言是目前世界上最流行、也是使用最廣為泛的高級程序設(shè)計語言之一。其語言簡潔緊湊、靈活方便，數(shù)據(jù)類型豐富，表達方式靈活，具備很強的數(shù)據(jù)處理能力，在操作系統(tǒng)和許多大型應(yīng)用軟件以及需要對硬件進行操作的場合都是采用C語言編程設(shè)計的。在我國高等院校理工科相關(guān)專業(yè)的課程體系中，C語言課程通常作為必修課程來定位的，也有一些高等院校把通過計算機等級考試二級（C語言）作為獲得學位的基本條件。對于電子信息類本科專業(yè)來說，C語言課程地位在后續(xù)課程乃至學生職業(yè)生涯中同樣是不容小覷。C語言課程通常被安排在大學一年級，是一門全新的編程課程，相對于其之前的所掌握的的知識結(jié)構(gòu)，所涉及的概念復雜，規(guī)則繁雜，使用靈活，相對于高中階段的知識結(jié)構(gòu)而言，具有完全不同知識結(jié)構(gòu)的課程。對于這些剛剛進度大學的C語言初學者，不能透徹的理解掌握本課程的知識甚至精髓，更別提深入靈活運用到后續(xù)專業(yè)課程中了。

鑒于電子信息類專業(yè)C語言教學過程中存在的一系列問題，尋找合適的教學方法，提高學生學習C語言的學習興趣，掌握解決實際問題能力顯得非常重要。目前電子信息專業(yè)C語言教學過程中存在的主要問題：

1）C語言課程地位認識不到位

在電子信息專業(yè)的培養(yǎng)計劃里,C語言課程會被安排在大學一年級,而本階段的本科學生剛剛進入大學,對于本專業(yè)課程體系沒有一個清晰的認識,也無法體會C語言在今后專業(yè)學習乃至進入工作崗位從事IT行業(yè)技術(shù)開發(fā)的重要地位。C語言是一門理論性和實踐性都很強的課程，在實際的教學或時間的模式中，基本遵循這灌輸是的教學方法，教師為了完成教學工作量而教，學生為了獲得學分而學；這種教學方法與電子信息類專業(yè)培養(yǎng)需求和模式完全脫節(jié)。以至于畢業(yè)生知識結(jié)構(gòu)停留于書本停留于考試，不具備解決實際應(yīng)用問題，導致一方面大學畢業(yè)生感嘆就業(yè)難，而企業(yè)同時感嘆找人難的兩難尷尬境地。

2）學習模式轉(zhuǎn)變部分學生難以適應(yīng)

C語言具有有語法規(guī)則靈活、運算符和數(shù)據(jù)類型豐富、程序設(shè)計自由度大的特點，C語言不是簡單的語法學習，同時還包含了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機基礎(chǔ)知識還有程序設(shè)計算法。目前國內(nèi)基礎(chǔ)教育的現(xiàn)狀決定了很多進入大學的學生習慣了高中階段那種填鴨式的應(yīng)試教育模式，缺乏主動鉆研的學習動力，仍然采用機械式的方法被動的去學習C語言知識，通過死記硬背來來掌握C語言編程中的語法規(guī)則、指針使用，函數(shù)調(diào)用等一些知識點，自然無法做到靈活應(yīng)用。各種原因造成了C語言學習入門難，學生對于該課程的學習產(chǎn)生了厭學和畏難情緒，嚴重影響了C語言教學效果。

3）課程理論與專業(yè)應(yīng)用結(jié)合不夠

目前沒有單獨針對電子信息專業(yè)C語言教學的教材。作為電信信息專業(yè)，后續(xù)課程如單片機編程、信號處理及DSP實現(xiàn)、計算機網(wǎng)絡(luò)這些課程都涉及到C語言具體應(yīng)用。但是這些在前期的C語言教材以及課堂教學中并沒有體現(xiàn)出來。如果需要做到這一點要求這本身對授課老師提出了更高層次的要求：知識全面，對后續(xù)課程有著較為深刻的認識；實踐應(yīng)用能力強，具有豐富的相關(guān)開發(fā)經(jīng)驗。當然也不排除多學科老師共同參與到C語言教學中來，將C語言教學課堂分解成多個小課堂，邀請具有不同專業(yè)開發(fā)經(jīng)驗的教師來講授不同章節(jié)的內(nèi)容。

鑒于C語言教學與大學階段其他常規(guī)課程學習在學習方法、知識結(jié)構(gòu)、有較大的不同，使得C語言教學存在很多的問題。通過探索和研究靈活多樣的教學手段，結(jié)合專業(yè)背景，因材施教，提高學生教學效率與專業(yè)素質(zhì)，是目前電子信息專業(yè)一個亟待解決的問題。以下從幾個方面結(jié)合教學過程中的一些體會談?wù)勲娮有畔I(yè)C語言教學。

1）理清本課程與后續(xù)課程之間的關(guān)聯(lián)

學習最忌盲目，更忌為考而學。讓學生明白本課程在專業(yè)課程體系中的地位，讓學生對有目的的去學，做到有的放矢，激發(fā)學生的專業(yè)興趣，這一點是非常重要的。C語言在電子信息專業(yè)課程體系中屬于一門應(yīng)用基礎(chǔ)課程，在學習信號處理、計算機網(wǎng)絡(luò)、通信原理等課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合DSP、MPU、MCU等硬件平臺可以進行通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備、消費類電子設(shè)備等專業(yè)技術(shù)應(yīng)用開發(fā)。我們可以在教學過程中不妨通過現(xiàn)場演示本課程在后續(xù)課程中的應(yīng)用（嵌入式DSP FPGA單片機）：演示C語言編程實現(xiàn)DSP變成實現(xiàn)數(shù)字信號濾波、對比匯編語言來理解C語言的編程效率；通過展示TCP/IP協(xié)議棧部分源代碼來了解計算網(wǎng)絡(luò)通信的部分工作機理。通過這種基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程、專業(yè)理論和技術(shù)應(yīng)用的前后關(guān)聯(lián)，讓他們明白本課程在后續(xù)課程甚至職業(yè)發(fā)展中的重要性：C語言兼具高級語言的開發(fā)效率和底層匯編語言執(zhí)行效率的特點，可應(yīng)用于后續(xù)課程如單片機、ARM流程控制、人機界面交互、在信號處理專業(yè)領(lǐng)域DSP信號處理應(yīng)用算法、移動通信、計算機網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域協(xié)議開發(fā)，是電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計從事技術(shù)開發(fā)主要涉及的領(lǐng)域。掌握好C語言編程也是電子信息專業(yè)的學生今后從事IT行業(yè)的一項重要技能。

2）提高學生學習興趣，合理選擇開發(fā)環(huán)境和編程工具

C語言開發(fā)環(huán)境眾多，在目前大多數(shù)教學過程中主要采用的集成開發(fā)環(huán)境有Turbo C、Visual C++和C++Builder，這些編譯環(huán)境功能非常強大，通用性也很好，但是不同編譯環(huán)境都有著各自的特點。從教學角度來看，Turbo C小巧靈活，操作簡單，最容易為學生接受。從學生專業(yè)發(fā)展角度考慮，筆者建議采用Visual C++和C++Builder應(yīng)用于C語言教學，畢竟這兩種集成開發(fā)環(huán)境普遍應(yīng)用于商業(yè)軟件開發(fā)。雖然在前期的熟悉使用過程中，學生會多少存在一定的障礙和難度，但是通過一系列的上機實驗，學生對于開發(fā)環(huán)境的使用無形之中得到訓練，也為以后有關(guān)課程的學習和從事軟件開發(fā)奠定基礎(chǔ)。對于開發(fā)環(huán)境的選擇也不要僅僅拘泥于這兩種主流的開發(fā)環(huán)境，作為電子信息專業(yè)教學，我們不妨做一些大膽的嘗試，于在課堂和實驗教學中提前引入Keil C51、TI CCS這一類基于硬件平臺的開發(fā)環(huán)境，這一類的開發(fā)環(huán)境有一個共同特點就是以某一系列MCU或者DSP作為開發(fā)平臺，其數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)長度、程序跳轉(zhuǎn)與地址操作直接與硬件關(guān)聯(lián)、從而更容易理解C語言程序設(shè)計如數(shù)據(jù)類型、地址、指針等精髓內(nèi)容。

3）案例化教學加深教學效果

任何一門課程的教學，都包含教與學兩個方面，只有很好的組織這兩個環(huán)節(jié)，才能切實提高我們的教學效果。同樣的授課內(nèi)容，如何形象具體的將知識呈現(xiàn)在課堂上，讓學生輕松愉快的，甚至于是有所感悟的獲取知識，才能避免理論與實踐脫鉤，才能充分調(diào)動學生的積極性。C語言教學內(nèi)容包括數(shù)據(jù)表達、流程控制、數(shù)據(jù)的輸入和輸出及處理機制方面的語法和規(guī)則。機械的講授C語言的語法和規(guī)則，那么課堂必然變得單調(diào)與枯燥，氣氛比較沉悶，教學效果不理想，學生產(chǎn)生厭學情緒，挫傷了學生的學習積極性。整個課程概念抽象，理論性強，對于剛剛進入大學的新生來說，在理解和掌握這些規(guī)則和定義存在一定的困難。如何將抽象的概念具體化，將理論、方法和技術(shù)形象化，理論與實際相結(jié)合是我們在教學中不斷探討和研究的課題。實例化教學模式的應(yīng)用在理論教學中收到了較好的效果。通過比較同樣的數(shù)學算法匯編語言實現(xiàn)與C語言實現(xiàn)的編程效率與可讀性；通過單片機實現(xiàn)軟啟動來理解地址的深入應(yīng)用；通過演示單片機矩陣鍵盤動態(tài)掃描來理解位移操作；通過LCD點陣液晶漢字字庫取模與顯示演示如何通過定義常量類型數(shù)據(jù)節(jié)省存儲空間，通過字庫尋址演示靈活運用指針。

4）學生自學能力的培養(yǎng)

現(xiàn)在單片機在中小學生中的應(yīng)用推廣已經(jīng)不是什么新鮮事情了，自然將單片機的編程應(yīng)用與C語言教學結(jié)合起來對于應(yīng)該不會有什么困難。盡管低年級學生還沒有學習《數(shù)字電路》、《單片機原理》這類課程，無法對單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理深入理解，但是在C語言教學過程中，這部分并非重點。通過運行只需要C語言課程所學習到的基礎(chǔ)語句實現(xiàn)的小例程，如跑馬燈、數(shù)碼管顯示、按鍵掃描等，這些小例程現(xiàn)象直觀，也不要求初學者掌握單片機定時器、中斷等內(nèi)部硬件資源。借助單片機這個低門檻的入門平臺，類似寓教于樂的形式，來來促進學生學習C語言的興趣和培養(yǎng)學生自學能力，可以達到較好的效果。這一點在全國大部分工科院校的類似于科協(xié)的學生社團得到了很好的印證。

5）良好編程規(guī)范和編程習慣的培養(yǎng)

在以往的教學過程中，程序編寫的規(guī)范性往往是最容易忽略的環(huán)節(jié)。學生編寫的程序只要求實現(xiàn)功能，對于可讀性、移植性甚至于測試性均不作額外要求。盡管編程規(guī)范和習慣并不屬于教學大綱所要求的內(nèi)容，但是缺乏良好的編程習慣，同樣沒有達到預期的教學目標。對于電子信息專業(yè)的學生畢業(yè)之后進入公司從事編程開發(fā)之前，首先接受的往往就是編程規(guī)范的培訓。因為他們絕大部分對C語言的編程規(guī)范例如縮進風格、命名規(guī)則、注釋格式等等都一無所知。國內(nèi)某些主流教材在這個方面也起到了不好的示范作用：各章節(jié)示例代碼編寫隨意，變量以 a、b、c、m、n、k 命名；函數(shù)以 fun1、fun2 命名，無法反應(yīng)出變量和函數(shù)本身的功能；函數(shù)無注釋、程序代碼塊無縮進、程序塊之間無空行、長語句無分行、長語句無分行甚至亂分行，根本談不上什么可讀性。然后在引入國內(nèi)的一些經(jīng)典C語言編程方面的入門級編程書籍中，常常都是單獨拿出一章詳細介紹編程風格及命名風格，這一點值得我們國內(nèi)的教材編寫者學習和借鑒。同時在我們的教學過程中，教師自身在做編程示范的時候，也要嚴格遵守編程規(guī)范，給學生做出一個好的表率。在課堂上，我們可以讓學生觀摩國外優(yōu)秀程序員編寫的開源代碼，讓他們發(fā)現(xiàn)自己與一個優(yōu)秀的程序員之間的差距；可以推薦國內(nèi)外著名IT公司的C語言編程規(guī)范和開源示例，供有學習興趣的學生進一步提高。

C語言自身知識結(jié)構(gòu)特點、專業(yè)課程體系安排、教師教學方法以及學生態(tài)度等多種因素決定了C語言課程教學效果，需要我們教師給與正確的引導。本文針對電子信息類專業(yè)C語言教學過程中存在的問題進行了分析，并結(jié)合了電子專業(yè)特點，為培養(yǎng)本專業(yè)學生學習C語言興趣，提高學生解決實際問題的專業(yè)能力，為電子信息類專業(yè)培養(yǎng)合格人才做出了一些有益的探討。

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