C語言程序設計課程實踐教學探討

李桃迎 陳燕 蔣凡

摘 要 C語言程序設計課程不僅是計算機相關專業本科生的必修課程，也是其他非計算機類本科專業的基礎課程，由于該課程具有內容多、任務重、實踐能力強的難點，本文結合該課程的授課經驗，分析了教學中出現的問題，并設計了C語言程序設計課程的實踐教學內容，以期對C語言程序設計課程的講授和學習起到指導與幫助作用。

關鍵詞 C語言 程序設計 面向過程的編程

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.09.048

Abstract The C language programming course is not only a compulsory course for undergraduates majoring in computer science， but also a basic course for other non-computer undergraduate majors. Because of its difficulties in content， heavy tasks， and strong practical ability， this course combines the teaching experience of this course. It analyzes the problems in the teaching and designs the practical teaching content of the C language programming course， in order to guide and help the teaching and learning of the C language programming course.

Keywords C language； programming design； process-oriented programming

C語言程序設計課程是一門通用計算機編程語言，同時也是國際上廣泛流行的計算機高級語言。對于程序而言，必須包括數據結構——在程序中要指定用到哪些數據以及這些數據的類型和數據的組織形式，算法——要求計算機進行操作的步驟，是程序的靈魂。

C語言作為計算機程序語言之一，同時具有高級語言的和匯編語言的特點。C語言可以被用作系統設計語言，編寫工作系統應用設計，同時也可以被用作應用程序語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。因為C語言的可用范圍和途徑廣泛，所以C語言的應用范圍廣泛。鑒于此，很多的高校院校都把C語言課程作為基礎課程，它是學習其他高級語言的基礎，也是嵌入式開發應用最廣泛的語言。因此，在高校的教學工作中，更好的教授與學習C語言是值得重視的問題。

1 C語言的主要特點

（1）具有高級語言的特點。C語言是高級語言的基本結構和語句與低級語言的應用實例的結合。C語言可以像匯編語言一樣，可以操作計算機最基本的工作單元，如：位、字節和地址。

（2）是結構式語言。結構化方式是將代碼與數據進行分割，程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立，這樣的方式就可以使得程序層次清晰，同時也便于使用、維護以及調試。用戶得到的是以函數形式獲得的C語言，這樣的函數可以方便調用，并以其多重循環，條件語句控制程序流向的特點，使程序完全結構化。

（3）功能齊全。C語言可以操作各種類型的數據如：整型、實型、字符型、數組類型、指針類型、結構體類型、共用體類型等，并引入指針的概念，使得程序具有更高的效率。相比于其他的計算機程序語言，C語言的計算功能、邏輯判斷功能也是比較強大的。

（4）適用范圍大。C語言可以應用于DOS、Windows、LINUX、UNIX等多種操作系統；也對多種機型適用。C語言允許直接訪問物理地址，可以對硬件進行直接的操作。這些都使得C語言明顯優于其他高級語言，有一些大型應用軟件也是C語言編寫的。

2 C語言程序設計課程的教學重點

2.1 C語言數據的表現形式及其運算

C語言的數據類型（見圖1）是C語言的基礎，C語言主要是安排了數據的存儲單元的長度（占多少字節）和數據的存儲形式。C語言對不同類型數據分配不同的存儲長度以及存儲形式。

2.2 C語言的運算符和表達式

C語言的運算符也有很多的形式，包括：1）基本運算符，也是最常見的運算符，包含單目運算符（正、負）和雙目運算符（加減乘除和取余）；2）自增運算符（++、--）；3）對表達式進行計算時需要同時考慮運算符的優先級以及不同類型數據的混合運算；4）強制類型轉換運算符；5）C語言獨有的運算符，包含算術、關系、邏輯、位運、賦值、條件、逗號、指針、求字節數、成員、下標等運算符。

2.3 C語言程序的結構設計

C語言的三種基本結構（見圖2）是C語言的結構設計基礎。除了圖2中最簡單的三種結構外，比較常見的是混合結構，即存在三種結構的兩重或多重嵌套，以此滿足程序的復雜邏輯結構和邏輯判斷。

2.4 數組與函數

數組是各數據的排列有一定規律的一組有序數據的集合，數組的下標代表數據在數組中的序號。數組中的每一個元素都可以用數組名和下標唯一確定。數組允許有一維、二維和多維，并且同一個數組中的元素是相同的數據類型。數組必須聲明且參與運算前必須進行賦值或初始化操作。

函數就是一系列C語句的集合，為了完成某個會重復使用的特定功能，其基本思想是用模塊化程序進行程序設計。函數的命名通常反映了函數的功能，并且方便維護。C程序可由一個主函數和若干個其他函數構成，主函數可以調用其他的函數，其他的函數之間可以相互調用，并且一個函數可以被一個或多個函數多次調用。

2.5 指針與自定義類型

內存區的每一個字節有一個編號，這就是“地址”，在地址所標識的內存單元中存放數據，通過地址能找到所需的變量單元——地址指向該變量單元，將地址形象化地稱為“指針”。

用戶根據需要，可以自己建立由不同類型數據組成的組合型的數據結構，如結構體、共用體。結構體類型的數據的使用，應該在程序中定義結構體、共同體類型變量，并在變量中存放具體的數據?？梢酝ㄟ^指針獲得數組、結構體、共用體變量的地址或值。

3 C語言程序設計課程內容存在的問題

（1）將教學的重點放在理論教學上，忽視了實踐教學。這樣會使得學生對C語言程序設計產生枯燥無味的感覺，并且容易使學生因為缺少實踐環節而無法充分理解理論知識。更嚴重的將導致學生學習的興趣下降。在傳統的教學中，往往是教師傳授理論知識為主，忽視了實踐環節，致使理論與實際脫節。同時也容易讓學生形成只懂理論不懂實踐的壞習慣，容易讓學生忽視真理形成的過程。期待從事C語言程序設計課程教學的同仁和專家們，針對C語言程序設計課程的教學工作，共同研究探討，資源共享，使得C語言程序設計課程教學在高校應用型人才培養中發揮更大的作用。

（2）將教學的重點放在實踐教學上，對理論知識的講解較少，這樣使得學生的動手能力加強，對所學知識理解掌握充分，但由于課程的課時局限，教授的內容較少，導致一些教學上的理論知識點沒有充足的時間去講解，在實踐教學上需要花費更多的時間去理解這些理論知識點，浪費了原本鞏固學到的知識的時間。若不結合學科特點而盲目強調實踐教學，就等同于一般的上機環節，這樣的教學既不現實也不科學。

4 C語言程序設計實踐教學方法探討

針對C語言程序設計教學中出現的問題與難點，探討多種方法。

（1）結合專業特色，設計C語言程序設計實踐教學的經典題庫。由于C語言程序設計課程的教材都差不多，變化較小，所以建議授課時從多年積累的教學中總結、歸納的經典題型和題庫作為實踐教學上機的作業，便于學生更好地理解所學知識并對所學知識深刻記憶。

（2）在理論教學的基礎上，考慮課程約束，制定實踐教學課時，以實踐的方式輔助學生對C語言程序設計課程加以理解。由于專業不同，所以C語言程序設計課程的課時安排有時也存在差異，如64學時、48學時和32學時，有的計算機相關專業為了讓學生更深入掌握C語言程序設計，課時增加到112學時，分2個學期完成。

（3）實踐教學與理論教學相輔相成，從而引導學生對實踐教學產生興趣。在實踐教學中選定實踐教學題庫，每次課程結束時，提出下節課將要學習討論的主要內容，學生可利用課余時間分析討論、解決問題。每次課程開始時對上一課程的問題進行糾正講解。通過這樣的方式提高學生的學習積極性和實踐能力。

5 C語言程序設計實踐教學的發展趨勢

現在對C語言程序設計課程的教授，大多數還是在課堂教授理論知識，在機房鍛煉學生的實踐能力。在未來的教學中可以讓學生參與教師的科研項目，在實踐中學習鞏固學到的C語言程序設計課程的理論知識，提高實踐動手能力，同時也能夠了解當前的業務需求與發展趨勢。

參考文獻

[1] 譚浩強.C語言程序設計（第4版）[M].北京：清華大學出版社，2011.

[2] 譚浩強.C語言程序設計（第4版）學習輔導[M].北京：清華大學出版社，2011.

[3] 譚浩強.C++程序設計（第3版）[M].北京：清華大學出版社，2016.

[4] 張長海，等.C程序設計[M].北京：高等教育出版社，2004.