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1、C语言基础教学探索与实践C语言在国际上流行广泛、有广泛发展前途,适合作为系统描述的语言。由于它是一种理想的结构化语言,其语言结构清晰,便于学习,编译、运行效率高,数据类型丰富,灵活性强,有助于初学者学习模块设计思想和认识数据结构,对培养学生的抽象思维能力有很大帮助,因而成为计算机高级语言教学的首选语言。 作为计算机及其他应用专业的必修计算机语言课,C语言是大学生学习程序设计技术的入门课程。该课程是高校计算机专业新生接触的第一门重要的专业基础课,其学习效果直接影响学生其他专业课程的学习。因此,对初学者来说有一定的难度,教学中也存在一些问题。这就要求老师在教学中,注重选择教学内容和教学方法的研究。
2、 一、存在的问题 多年的教学实践发现目前C语言教学中存在主要有以下几个方面的问题。 1.没有充分调动学生学习的积极性 选择计算机专业的学生,一方面通过学习和游戏多少都接触过计算机,对计算机有浓厚的兴趣,另一方面认为计算机专业毕业就业门路宽,待遇相对较高,前景好。但是进入计算机专业学习后发现,计算机专业知识概念性强、理论内容抽象,具有严密的逻辑性,学习难度比较大。而目前的课堂教学以教师讲授为主,缺乏对学生心理的了解,不能很好地找到学生学习的困难与问题所在,启发式教学没有得到充分运用,没有充分发挥学生的主动性,降低了学习兴趣。 2.课堂教学C语言特色不突出 作为一门高级计算机语言,C语言和其他计算
3、机语言有着很多相似甚至相同的地方,这些知识对于那些掌握计算机基础知识和其他语言的人来说不必再次重复。而现在的教学中存在着重复性教学的现象,而对于C语言本身的特有的概念尤其指针、链表的应用却强调不够。因此既浪费了课堂宝贵的时间,又分散了学生的注意力,导致对新知识理解不深。 3.对于实践教学环节重视不够 目前的实验课教学存在上机目的不明确,内容不完整,要求不清楚等问题,考核中又缺乏上机的比例分值,这样使得C语言由一门实践性很强的计算机语言课程变成了单纯为了考试而设的课程,甚至有的学生连最基本的实践操作也不会。 二、课程教学改革的原则和方法 针对以上问题,我们在教学改革过程中大胆地转变了过去的指导思
4、想和教学方法,坚持以提高能力、增强素质为核心的指导思想,侧重在理论教学、实验教学两个环节增加课堂教学的信息量,杜绝满堂灌的单项式教学法,制定出以下的原则和方法激发学生的学习兴趣和学习热情,努力给学生提供一个充分进行创造思维的广阔空间,并且取得较好的成效。 1.课堂教学作为传授知识和培养学生能力的主渠道 C语言程序设计课程理论教学内容分成两部分:第一部分主要讲授C语言的核心部分,即基本概念、基本数据类型、基本运算方法、基本语句和基本程序控制结构;第二部分讲授函数、结构数据类型、程序设计方法和设计技巧。要针对这两部分内容特点,采用不同的方法组织教学。 (1)注重基础训练 对于第一部分内容,不同阶段
5、进行不同的能力训练。讲授时把握少而精的原则,讲解思路,精选例题,使学生能够做到举一反三。要求学生掌握c语言的基础知识,通过针对性的练习建立编程思想,培养程序阅读能力,为以后编写程序打下基础。由于涉及的概念多、规则广、使用灵活,初学者难以掌握、易出错,因此宜从最简洁的例子入手进行概念解释与规则阐述。对最基本、最常用的内容应加强编程基础语言符号的强化,反复训练。例如:数据输入scanf/输出printf格式的使用以%d与%f最为常用。在规定输入/输出数据宽度是使用如%4d或%7.2f,%7.2f不能用于scanf格式。在字符输入e=getchar()与输出putchar(e)中,c=getchar
6、()通常用于等待键盘按任意键。同样,对程序设计控制结构要求学生熟练掌握结构的表达,培养学生良好的“结构描述,语言表达”的编程习惯。例如循环控制的两种结构三种表达:while;dowhile;for语句,必须严格按照两种结构进行理解三种表达语句中各表达式的含义。对先判断后执行使用while格式,而先执行后判断使用dowhile格式,以上两种格式通常在无法确定循环控制次数情况下使用。在已知循环控制次数或控制步长情况下通常使用for语句。 c语言和数学都是由抽象数据和建立在其上的各种运算构成的封闭体系,在概念方面,处理的问题类型、解决问题时的思维和运用的方法、求解问题的过程等方面均有极强的可比性。因
7、此教学中充分利用这种可比性使学生对计算机产生深刻清晰地认识。 如学习算法时进行与数学的比较使学生深刻认识到:计算机语言只是一种工具,用来表示处理问题的方法和步骤,只学会语言而没有解题思路(算法),仍不能解决问题。算法才是程序设计的灵魂,而语言只是形式,有了正确的算法,可以用任何一种语言编写程序,使计算机进行工作并得到正确的结果。在进行求同比较时,强调数学解题和计算机算法各自的特点。数学追求简洁、巧妙的解法,计算机却偏好“呆笨”的穷举法和累加法。因为循环过程很容易用循环语句来表示,所以要学会把穷举过程和累加过程转化为循环过程的技巧。用数值计算问题使学生对算法有了认识,然后再讲授非数值计算问题的算
8、法就容易了许多。此外,还有诸如学习数据类型和运算符时与数学的比较,以及在循环结构的教学中运用数学归纳法和函数概念等等。 (2)注意运用形象思维 第二部分相对于第一部分来讲综合性较强、难度较大。讲授时要注意运用形象思维,由浅人深,循序渐进。增加综合性练习,培养学生独立分析问题、解决问题的能力和创新能力。把“函数、指针”内容作为学习的重点和难点,既要求学生刻苦认真,又要防止学生产生畏惧心理。要让学生了解只有真正掌握了“函数”,才能真正进行大型(综合)的程序设计,只有真正掌握指针四方面的内容(指针的类型、指针所指向的类型、指针的值或者叫指针所指向的内存区、指针本身所占据的内存区),才能说明学会了c语
9、言指针。教学中配合严格的概念尽量用一些通俗的比喻来说明一些抽象的概念,例如,在c语言中关于指针的学习,很多学生感到头疼,无从下手。那么,在讲指针时,首先应让学生了解地址和指针的概念。对于“地址”,它就相当于房间的门牌号,每个房间都有自己的号码,在每个房间都住着人。这就像内存中的数据,它们都存放在内存单元中,内存单元就相当于房间,每个地址就相当于门牌号,里面所存放的数据就像是住的人。实际上在c语言中,就将地址形象化地称为“指针”,意思是通过它能找到以它为地址的内存单元。就像是门牌号,每个门牌号“指向”某个房间,只有找到了门牌号,就找到了该房间。通过这些形象通俗的比喻,学生理解起来就容易了许多。
10、2.坚持课堂教学与实践教学并重 上机实验是学生掌握c语言语法、语义和语用、程序结构的重要途径,是学生加深对基础知识和算法的理解,提高程序设计能力的重要一环,要和理论教学同步进行。教师可利用多媒体设备的优势在课堂上讲解c语言编译环境的使用规则、程序编译中可能出现的问题及解决方法,使学生能够正确使用c语言的编译环境中的各种调试工具。同时示范程序的输入格式,培养学生良好的程序设计风格,用示范操作的方式调试程序,培养他们程序设计能力和程序调试能力。上机实验中,按入门阶段、基本编程方法训练阶段、编程能力提高阶段和综合编程能力提高阶段等五个不同阶段,根据学生对计算机语言的认识和掌握程度制订不同的实验方案和
11、标准要求学生,并提供相应的指导,逐步提高学生运用计算机语言编程的能力。在机器允许的条件下尽可能增加上机时间,上机时数越多,学生对所学知识的掌握就越牢固,设计和调试程序的能力就越强。鼓励学生设计应用程序,从而提高学生学习计算机程序设计的兴趣,做到学以致用。改革语言课学习成绩的计分方法,增加实际操作能力和综合运用所学语言能力的考查比例(占期末考试成绩的30%)。为适应不同层次学生的学习需要,我们在编写上机习题的过程中,既提出c语言上机实践的基本要求,又为学习好的学生编写较高要求的题目,增强他们的学习兴趣。 3.培养学生阅读理解能力 阅读理解程序一般可以达到以下两个目的:一是通过训练理解语法规则,达
12、到巩固课堂教学的目的;二是对精心设计的范文程序的阅读,达到学习良好程序规范的目的,养成良好程序设计的风格。教学中强调多参阅一些c语言程序例题,特别要仔细阅读一些优秀经典的源程序,并模仿编写自己的程序。我们设计出以下三类阅读理解训练题:1.要求通过阅读程序写出运行的结果。2.是给出源程序,要求通过阅读程序写出程序的功能。3.是在学生具有一定的阅读理解能力的基础上设计一类完型填空题,这类题已知程序要完成的基本功能,要求学生根据上下文完善程序,达到正确实现程序功能的目的。通过以上训练使学生基本上能够掌握c语言的基础知识,从整体上掌握c语言程序的逻辑结构、理解c语言程序完成的基本功能。 4.坚持学与用
13、相结合 在教学改革中教学指导思想的转变是教学改革的中心。过去语言课教学的指导思想是学语言,缺乏对学生应用语言能力的培养,造成的后果是学生学过语言,但不会使用。针对这种情况,我们改变原有的教学方式,坚持以用为中心,强调学用结合。使学生在“懂”语言的基础上进一步学会“用语言”。教学中尽可能安排与学生所学专业相关的实例,让学生在学的过程中更多的得到应用语言的锻炼,真正掌握这门语言课。加强语言与专业的结合,用计算机解决的实际问题往往都是综合性很强的问题,培养学生运用“软件工程”的思想,有层次、有步骤、有次序地解决设计中的各种问题,并学会处理各种问题之间的联系,逐步培养综合设计能力。 5.组织课程设计
14、c语言课程设计不同于上机实验,具有很强的自主性,以培养学生创新思维和创新意识为目的。在这个教学环节中,主要帮助学生理解和运用理论知识,利用计算机解决实际问题,激发学生的学习兴趣,培养学生的成就感。因此课程设计题目必须具有较强的实用性、综合性和一定的创新性,使学生通过综合性的设计练习,提高他们的软件设计能力和创新能力。因为综合性设计需要花费很多时间,所以选题是个很重要的环节。实行教师出题和学生自己选题相结合的方式,发挥他们的创新意识和想像力,自主地选择课程设计课题,教师帮助他们确定合适的综合性课程设计题目。 课程设计时,可将学生分成若干小组,每组布置一个稍大的有实际应用背景的程序设计题目,学生将
15、根据各自的任务去完成需求分析、算法设计、编写程序、上机调试等过程,再由其中一个人负责完成联合调试任务。在这一过程中,教师要做好学生的参谋,针对不同学生的设计方案和不同问题做一些关键性的指导,形成一个以学生自己动手为主,教师引导为辅,点评相结合的启发式教学模式。遇到问题时教师可以提供解决问题的思路或方法,更多地鼓励学生们自己想办法解决,在同学间形成一种轻松活跃、团结协作、相互交流的氛围。只有这样,才能更加活跃学生的思维,才能真正培养学生独立分析问题和解决问题的能力。 三、结束语 本文针对计算机专业C语言课的特点,从教学原则、教学内容和教学方法等方面进行了具体分析。实践结果显示,改革后的教学方法,在保证教学大纲要求的同时极大地增强了学生学习的热情,扩展了学生的视野,使学生从枯燥无味的语言学习中解放出来,达到了灵活运用c语言的目的。我们认为这种教学改革的实践,对于其他计算机语言的教学也具有一定的指导意义。