案例教學(xué)法在《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》中的應(yīng)用實(shí)踐

馮瑩瑩，李林國(guó)，趙莎莎

（阜陽(yáng)師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，安徽 阜陽(yáng) 236000）

案例教學(xué)法在《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》中的應(yīng)用實(shí)踐

馮瑩瑩，李林國(guó)，趙莎莎

（阜陽(yáng)師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，安徽 阜陽(yáng) 236000）

本文針對(duì)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》傳統(tǒng)教學(xué)“重理論、輕實(shí)踐”的問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中引入案例教學(xué)方法，通過(guò)精心組織和認(rèn)真分析，從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律考量，有效的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，顯著提升了學(xué)生的邏輯思維能力和抽象思維能力.

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；能力

0 引言

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是一門(mén)理論與實(shí)踐并重的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程，不僅要求學(xué)生熟練掌握繁瑣的語(yǔ)法規(guī)則，更加注重編程能力和實(shí)際解決問(wèn)題能力的培養(yǎng).作為一名計(jì)算機(jī)專業(yè)教師，在《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》授課過(guò)程中，不僅僅需要關(guān)注課堂講授的內(nèi)容，更應(yīng)該注重教學(xué)方法的設(shè)計(jì).實(shí)踐表明，選擇恰當(dāng)?shù)摹⒂腥さ陌咐氲秸n堂，通過(guò)案例引導(dǎo)，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，提高了學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

1 案例教學(xué)的設(shè)計(jì)原則

傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，學(xué)習(xí)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的理論知識(shí)非常的枯燥乏味，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，計(jì)算思維能力得不到培養(yǎng).經(jīng)過(guò)改革，課堂中通過(guò)將趣味性案例與理論知識(shí)有效整合，學(xué)生在探究問(wèn)題的過(guò)程中，培養(yǎng)了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、動(dòng)手實(shí)踐的能力，達(dá)到了事半功倍的效果.在設(shè)計(jì)案例教學(xué)時(shí)，遵循以下原則:

（1）注重基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用.由于《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》的語(yǔ)法繁多，要將本堂課的基礎(chǔ)知識(shí)貫穿到一個(gè)簡(jiǎn)單、完整的教學(xué)案例中，讓學(xué)生熟練掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn).

（2）注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.俗話說(shuō):興趣是最好的老師.在設(shè)計(jì)案例時(shí)，通過(guò)引入日常生活中通俗易懂、簡(jiǎn)單有趣的例子，結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)特點(diǎn)，真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

（3）有圖有真相.引入案例時(shí)，不可一味的全部是文字、代碼，為了便于學(xué)生生動(dòng)形象、直觀的理解案例，可以包含程序流程圖、動(dòng)態(tài)演示圖、運(yùn)行圖等.

2 教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)入

循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中的三大基本結(jié)構(gòu)之一，for循環(huán)更是實(shí)現(xiàn)循環(huán)的重要語(yǔ)句.如何解決程序設(shè)計(jì)語(yǔ)句本身枯燥乏味、而學(xué)生又普遍不感興趣的問(wèn)題，使學(xué)生能夠在輕松、愉悅的環(huán)境中加深對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)的理解.在循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，以培養(yǎng)學(xué)生的抽象邏輯思維為目標(biāo)，引入了恰當(dāng)?shù)陌咐_(dá)到了較好的學(xué)習(xí)效果.

圖1 For循環(huán)教學(xué)設(shè)計(jì)流程

3 基礎(chǔ)案例實(shí)施

（1）為什么要學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)？

案例1 假如從今天開(kāi)始，第1天為“希望工程”存入1元錢(qián)，第2天存入2元錢(qián)，第3天存入3元錢(qián)，問(wèn)100天后總共將為“希望工程”存入多少錢(qián)？

這是一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題，從純數(shù)學(xué)的角度分析得出結(jié)論:求1+2+3+……+100！如何編程實(shí)現(xiàn)求累加和？引導(dǎo)學(xué)生用已學(xué)過(guò)的賦值語(yǔ)句求和，并分析算法的優(yōu)劣.

以上算法雖然可以實(shí)現(xiàn) 任務(wù)1的要求，經(jīng)過(guò)分析，絕大多數(shù)語(yǔ)句都是重復(fù)性的語(yǔ)句，算法非常不靈活，效率低下.

（2）引入循環(huán)結(jié)構(gòu)的框架與一般語(yǔ)法

在上述for循環(huán)結(jié)構(gòu)中，表達(dá)式1是循環(huán)結(jié)構(gòu)的入口，主要的作用是為循環(huán)變量賦初值；表達(dá)式2是循環(huán)條件，只有表達(dá)式2成立了，程序的執(zhí)行流程才會(huì)轉(zhuǎn)到循環(huán)體中的語(yǔ)句；表達(dá)式3用于改變循環(huán)變量，使循環(huán)趨于結(jié)束而不至于陷入“死循環(huán)”.

圖2 循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖

在for循環(huán)中，循環(huán)的執(zhí)行流程是:先執(zhí)行表達(dá)式1，為循環(huán)控制變量賦初值；其次進(jìn)行表達(dá)式2的判斷，若表達(dá)式2成立，執(zhí)行循環(huán)體中的語(yǔ)句，反之，跳出循環(huán)；執(zhí)行完循環(huán)體語(yǔ)句后，最后再執(zhí)行表達(dá)式3，改變循環(huán)變量的值，流程轉(zhuǎn)向表達(dá)式2的判斷.直到表達(dá)式2的條件為假時(shí)，循環(huán)結(jié)束.

（3）用for語(yǔ)句完成任務(wù)1

上述算法中，i=1是循環(huán)變量賦初值；i＜=100是判斷循環(huán)是否結(jié)束的條件；i++用于改變循環(huán)變量；sum=sum+i用于累加求和.以上三個(gè)表達(dá)式缺一不可.

如果缺少i++語(yǔ)句，程序的執(zhí)行將是什么情況？課堂教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生自主思考，為學(xué)生留出思考的時(shí)間和空間，可以加深對(duì)算法的理解和掌握.經(jīng)過(guò)分析，缺少i++語(yǔ)句，i變量的值將不會(huì)改變，永遠(yuǎn)保持值為1，導(dǎo)致循環(huán)條件始終成立，從而陷入“死循環(huán)“狀態(tài).

（4）模擬循環(huán)的執(zhí)行流程

圖3 執(zhí)行流程

在案例教學(xué)中引入動(dòng)態(tài)模擬算法的執(zhí)行流程，使學(xué)生形象直觀的了解到循環(huán)變量i及累加和s在每一步執(zhí)行中的變化，循環(huán)結(jié)束時(shí)循環(huán)變量的終值、算法的循環(huán)次數(shù)，有效的培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力和抽象思維能力.

4 教學(xué)內(nèi)容的延伸

逆序求1～100中所有自然數(shù)的和

本題和書(shū)本原程序相比難度不大，只要將循環(huán)變量的初值改為100，循環(huán)條件改為i≥1即可，在模仿的前提下同學(xué)們就可以完成.

在程序運(yùn)行過(guò)程中任意輸入一個(gè)自然數(shù)n，計(jì)算n的階乘n!（n!=1×2×3……×n），并將結(jié)果輸出.

在前面的基礎(chǔ)上又增加了一點(diǎn)要求，即循環(huán)變量的終止值需用變量n來(lái)表示，二需要在程序的前面增加一條定義變量n的語(yǔ)句.這兩點(diǎn)要求同學(xué)們能夠把以前所學(xué)的知識(shí)綜合起來(lái)運(yùn)用，對(duì)剛剛學(xué)習(xí)編程的同學(xué)來(lái)說(shuō)這還是有一定難度的，但通過(guò)練習(xí)同學(xué)們的綜合編程能力可以得到訓(xùn)練提高.

5 進(jìn)階教學(xué)案例實(shí)施

案例2 青年教師講課比賽，7位評(píng)委的平均分就是該選手的最終得分，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)程序，輸入7位評(píng)委的分?jǐn)?shù)，輸出該選手的最終得分.

問(wèn)題解析:第一、隨機(jī)輸入7位評(píng)委的得分，循環(huán)的次數(shù)已知（7次），所以可以借助FOR循環(huán)實(shí)現(xiàn)；第二、要求平均分，首先要先計(jì)算7位評(píng)委的總分（累加求和），然后再求平均分，程序流程圖如下所示:

圖4 算法流程圖

在解決問(wèn)題的許多算法中，需要對(duì)問(wèn)題的條件重復(fù)做出邏輯判斷，判斷后依據(jù)條件成不成立做出相應(yīng)的處理，這就需要用循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn).

算法實(shí)現(xiàn)

圖5 程序運(yùn)行截圖

該案例的設(shè)計(jì)符合初步學(xué)習(xí)FOR循環(huán)的同學(xué)，通過(guò)該案例的鍛煉，學(xué)生能夠?qū)⒄n本的理論知識(shí)靈活運(yùn)用到一些實(shí)際問(wèn)題的解決中，加深了學(xué)生對(duì)于for循環(huán)的理解，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.

總結(jié)

案例教學(xué)法通過(guò)設(shè)置有效的、合適的案例，將教學(xué)內(nèi)容穿插其中，有效的解決了傳統(tǒng)教學(xué)方法中重理論、輕實(shí)踐的問(wèn)題，學(xué)生在解決任務(wù)的過(guò)程中，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)了學(xué)生對(duì)編程的熱愛(ài).在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位、以及對(duì)學(xué)生各種能力的培養(yǎng).無(wú)論是引入課題還是對(duì)本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)，通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo)、提出問(wèn)題、鞏固練習(xí)等形式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們參與到教學(xué)的整個(gè)過(guò)程，讓學(xué)生在積極思考，積極探索中掌握新知識(shí)、消化本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)，教學(xué)效果良好.

〔1〕王平,朱艷輝.計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的教學(xué)方法研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2005(21)：93-95.

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A

1673-260X（2017）02-0200-03

2016-10-23

安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目（2014zjjh079），安徽省重大教學(xué)改革項(xiàng)目（2016jyxm0777）