基于工程的C語言程序設計實驗教學模式的研究

林震　劉俊景　侯杏娜　陳壽宏

【摘 要】本文針對《C 語言程序設計》實驗課程在教學中存在的一些問題，提出了基于工程的實驗教學模式的改革探索，將實驗內容與工程項目相結合來設置學生的學習內容，最后對教學改革所取得的效果進行了分析與總結。

【關鍵詞】C 語言；工程；實驗教學

1 目前C語言實驗教學存在的問題

C語言程序設計實驗教學是提高編程能力非常重要的一個環節，特別是在國家提倡“卓越工程師”的背景下，提高學生的動手編程與軟件開發能力顯得更為重要。但目前不管是在實驗內容的設置上還是教學網絡資源的建設上都存在一些需要迫切解決的問題，主要表現為如下幾方面：

（1）學生覺得相應的語法知識并不難，聽老師分析講解例題時也覺得很明白，但真正讓他們自己動手編程解決實際問題時，有相當一部分學生感到無從下手。

（2）大多數教材和理論課堂教學重點放在了C語言的“語法研究”上，而課程考核的考試內容大多也都無法逃脫“語法”的束縛，最后形成學生“懂語法、會做題，但不會編程序”的教學后果。

（3）上機課安排的驗證性實驗比例過多，實驗內容缺少總體應用的項目。學生程序出錯后不是通過調試來改錯，而是逐行對照書上的內容進行糾正，因此導致學生不會調試程序，也不會編寫程序，更談不上開發一個具體的工程項目。

因此，探索對C語言實驗教學的改革，對提高該課程的教學質量有著重要的作用。

2 C語言實驗教學改革探索

本文從實驗教學方法和實驗內容的設置上進行改革，讓學生通過具體項目的開發來了解項目的開發流程和開發要求，使學生逐步具備工程開發應用的能力。具體改革措施如下：

（1）在C語言基礎學習階段，對C語言程序設計中的基本知識結合具體的例子進行分析，讓學生掌握C程序設計的語法及初步的調試方法，例如，對于如何調試程序以及如何在調試中添加和消除斷點，以便提高調試效率，找出程序中存在的邏輯錯誤，初學者常常會搞不清楚。我們在課堂上就只講解單步跟蹤調試，讓學生先對調試有一個初步的印象，當學生掌握了單步跟蹤調試之后，我們在后面的學習中再講解如何設置斷點等較復雜的調試方法，這樣循序漸進地去學習，就不會讓學生有畏難情緒。同時，在講解這些知識點時，利用錄制軟件將這些講解錄制成教學視頻，發布在C語言學習網站上，有了這些教學視頻，學生在課后就可以上網反復地去聽，直到弄懂為止，從而達到自己能動手調試的能力。

（2）在C語言學習進階階段，將一個簡易的工程項目逐步分解來做為教學內容。在學習完C語言基礎知識之后，我們采用工程項目分解教學法，將一個簡易的學生成績管理系統逐步分解成各個實驗內容，由淺入深、由易到難，讓學生體驗項目開發的流程。隨著項目任務的逐步實現和項目功能的不斷完善，讓學生體會到逐步實現目標的喜悅，增強了學生的自信心。例如，學生成績管理系統的登錄，可以讓學生領會if…else選擇結構的使用，學生成績的排序功能可以讓學生理解“冒泡”排序、for或while循環以及數組的使用，學生成績瀏覽功能可以讓學生學會函數的使用、結構體的定義和文件指針的利用。從而加深了學生對現實問題的分析、分解、實現的一般的軟件開發流程。

（3）建立一個C語言學習網站，在網站上對經典程序源碼進行解釋，提高學生的程序閱讀能力。對于那些基礎比較好的學生，在C語言的學習過程中常常有“吃不飽”的情況，為了滿足這部分學生的求知欲，我們在C語言學習網站上提供了學生比較感興趣的經典程序代碼和各類C語言程序設計大賽的題目，如五子棋和貪吃蛇游戲，從而可以引導學生閱讀程序的源碼，提高程序閱讀能力，同時提高學生學習的興趣，最終在讀懂程序的基礎上可以修改程序和完善程序。而C語言大賽的題目又可以激發學生的求知欲和向更深知識學習的探索欲。

（4）基于C語言，結合學生所學的專業知識，為學生提供相應的程序開發思路。很多學生學了C語言后感覺離真正的軟件開發很遠，主要是他們不懂現在軟件的開發技術，或者說不知道C語言與自己所學專業有什么關聯，不知道還要學習什么樣的相關課程后才具有當前軟件的開發能力。我們在C語言學習網站上給學生介紹當前軟件的開發流程，提供與學生所學專業相關的軟件開發知識，讓學生知道通過后續課程的學習后利用C語言所能做到的事情，例如，對于數學相關專業，可以用C語言來解決如求定積分及牛頓迭代算法等問題，從而激發起學生學習C語言的興趣和熱情。

3 結束語

實踐表明，通過基于工程的教學改革嘗試，不僅潛移默化地滲透了軟件工程的思想，而且重點培養了學生分析問題、解決問題的能力，學生的編程能力有了明顯的進步，學生對C語言程序設計實驗這一門課程學習的主動性和積極性都有了很大的提高。

【參考文獻】

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