非计算机专业C语言程序设计课程教学探析

2023-02-20

目前, C语言程序设计课程已成为计算机专业及其他相关专业的基础课, 目的是通过C语言程序设计课程的学习, 使学生掌握用计算机解决问题的方法, 学习常用的各种算法, 掌握程序设计的基本思想。程序设计思想贯穿于相关专业的后续课程, 是最基础的内容。多年的教学实践证明:程序设计课的教学质量的高低, 对相关后续课程的教学与实践有很大影响。

我校非计算机专业的C语言课程基本上都安排在大一的下半学期。这一阶段学生还处于学习方式由高中向大学转变的过程之中。并且这一阶段课程多, 课时长, 都是基础课, 课余时间较少。而C语言课程侧重于应用, 需要大量的上机实践。并且C语言课程中存在较多新的概念和思想, 较为抽象、复杂, 对于一年级学生尤其是非计算机专业的学生来说还存在很大的难度。

针对这一问题, 我们在多年的教学实践当中对于教学方法进行了一些改进和探索, 取得了较好的效果。在这里作一个简单的总结和分析。

1 采用启发式的教学方法

教师在教学过程中, 应当注意设置疑难问题, 引导学生思考和探索, 让他们的思想活跃起来。

问题是最好的老师, 是学生学习的引导者, 没有问题便没有深入。在教学过程中, 引导学生在问题解决中学习, 即提出问题, 留给学生时间思考、讨论、解决问题, 从而更深入地展开学习。实践证明, 这种教学方法充分调动了学生学习的积极性和主动性。

例如, 在讲数组的概念时, 教师先设置问题:编程计算10个人的英语平均成绩。根据以前所学, 学生会想到:需要说明10个类型相同的变量用于存放这10个人的英语成绩。再进一步要求:计算50个人的英语平均成绩。这时候如再说明50个变量, 则会将问题复杂化, 学生此刻需要讨论该如何合理说明变量。此时教师再引出数组的概念、分析数组的性质, 学生不仅能够很容易记住数组的相关知识, 还能够知道在什么情况下使用数组类型, 事半功倍。

2 探索程序设计方法与规律, 发挥实例教学的优越性

程序设计是一个很重要且难度较大的环节, 学生普遍存在着自己动手编写程序有困难, 不知如何下手等现象。究其原因是见的例子少、思路窄, 程序设计的实质、规律没有很好地掌握所致。为解决这一问题, 我们在教学中主要采用了实例教学的教学方式。如以实例引出, 以实例介绍语句功能、格式、特点, 以实例分析执行过程, 经实例指出注意细节等。

例如:从键盘输入任意三个整数, 要求输出其中的最大数。

教师首先需要带领学生进行以下分析:

(1) 要解决问题, 需要定义几个变量, 变量的类型如何确定。

(2) 变量没有值可以吗?如何给变量提供值。

(3) 求三个数的最大值。

(4) 输出结果。

进一步分析:

(1) 经过分析可以定义四个变量, 分别为:a, b, c, max;根据题目要求其类型应为整型 (int) 。

(2) 要求a, b, c的最大值, 这三个变量有值才能求最大值, 如何从键盘给它们提供值?学生自然会想到scanf () 语句。变量max可以用来存放找到的最大值。

(3) 要求三个数的最大值, 可转化为先求出两个数的最大值, 再将这两数的最大值与第三个数比较, 求出的最大值即为所求结果, 将结果存入m a x。

(4) 输出m a x的值。

将 (3) 再进一步深入:

>如何求a, b的最大值?问题可描述为:若a大于b, 则a为所求, 将其存入max;否则b为所求, 将b存入max。分析到此, 学生会将该结构与if-else语句对应。

>求max与c的最大值, 问题可描述为:若c大于max, 则用c更新max;否则max为三数中的最大值, 其值不变。分析到此, 学生会将该结构与if语句对应。

>将每一步用相应的C语句实现, 即为求三个数最大者的C程序。

3 用风趣的语言进行形象的比喻, 帮助学生理解难点

教育家斯维特洛夫说过:“教育家最主要的, 也是第一位的助手是幽默。”教师富有哲理和情趣的幽默, 能深深地感染和吸引学生, 使自己教得轻松, 学生学得愉快。用风趣幽默的语言进行形象的比喻, 可以帮助学生理解教学难点, 同时提高学生对课程的兴趣。

比如C语言中有两个很重要的概念:直接访问和间接访问。授课中举了一个例子:一个人到村子里去找一个叫刘桂香的妇女, 一个办法是到村里直接打听“刘桂香在哪里”。另一种可能是不知道她的名字, 但知道她是王二麻子的媳妇, 于是先找到王二麻子, 再找他的媳妇刘桂香。前者属于直接访问, 后者就属于间接访问。这个例子浅显易懂, 诙谐生动, 同学们听了都忍不住笑了起来, 同时也深深地记住了这两个概念。

再比如break和continue语句的功能。break语句是跳出当前循环/语句体的运行, 继续执行其后的下一条语句;而continue语句则是结束循环体中的本轮循环, 继续执行循环体中的下一轮循环。很多学生初次接触这两个语句时往往不能掌握其要领。我们就以学生日常学习中最经常的交作业为例作了一个形象的比喻:班上的三个区队轮流交作业, 我们把三个区队都交完一遍作业看作一轮。整个课程当中要交三轮作业, 则这个过程可看作一个需要循环3次的大循环。假如当前一轮循环中二区队已经交了作业, 此时碰到了continue语句, 则剩下的三区队这次就不用交作业了, 直接开始下一轮循环, 又从一区队开始交;而此时碰到的如果是break语句, 则将跳出整个循环, 大家都不用交作业了!同学们听了都恍然大悟, 一下子明白了这两条语句的区别和联系。

4 综合运用多种现代教学手段

授课过程中同时打开PowerPoint和Visual C++两个软件, 当讲解到程序示例时, 适时切换到VC环境中演示程序运行, 让学生直接看到程序的真实运行结果, 大大调动了学生的学习兴趣和积极性。同时, 还可以修改程序的部分语句再次运行, 让学生立即看到修改之后的结果, 帮助学生彻底搞清楚程序每个部分的功能。VC环境中字体较小, 后排的同学往往看不清楚, 可以打开Windows辅助工具中的“放大镜”功能, 对局部区域进行放大, 加强显示效果。

我们还结合Visual C++集成开发环境进行了示错教学的尝试。给出一些例子和程序, 让学生进行分析, 哪些是对的, 哪些是错的, 错误的原因是什么, 应该怎样修改。然后立即在VC中演示, 先演示未作修改之前的运行情况, 提示学生注意VC报告的错误信息及相关位置, 接着作修改后再次运行程序。这样可以使学生对于相关知识点掌握得更加牢固。

同时, 我们针对某些比较复杂、学生理解起来有一定困难的算法制作了生动有趣的FLASH动画。如排序算法中的冒泡排序、选择排序。函数调用中的递归调用 (以汉诺塔问题为例) 等等。讲解具体算法时结合动画演示, 将抽象问题形象化、枯燥问题生动化, 可以使学生较快的理解相关算法的思想实质。

5 电子课件与传统板书相结合

我们在多年的教学实践中总结出, 电子课件与板书相结合的教学模式, 是完全板书模式、完全电子课件模式、电子课件与板书相结合模式三种当中最受学生欢迎的、教学效果最好的一种教学模式。授课中不能完全依赖计算机和电子课件, 传统的板书仍然有其强大的优越性。电子课件能清楚地显示复杂的图表和较长程序, 连贯性强、效率高。而板书则能更好地传授教师的思维逻辑和研究问题的方法, 便于学生理解和记忆。

例如, 对于多媒体教学不易实施的程序设计方法的讲解, 我们采用传统的教学方法, 首先对其进行综合分析, 划分模块, 然后带着学生在黑板上一条一条语句地把程序分块编写出来。在这个过程中教会学生如何思考、推理, 如何用语句实现算法, 培养了学生的抽象思维、逻辑推理能力。这样, 将传统的教学方法与多媒体教学相结合, 大大提高了学生的综合思维能力。