案例教學法在《C語言程序設計》中的應用實踐

馮瑩瑩，李林國，趙莎莎

（阜陽師范學院 信息工程學院，安徽 阜陽 236000）

案例教學法在《C語言程序設計》中的應用實踐

馮瑩瑩，李林國，趙莎莎

（阜陽師范學院 信息工程學院，安徽 阜陽 236000）

本文針對《C語言程序設計》傳統教學“重理論、輕實踐”的問題，在教學過程中引入案例教學方法，通過精心組織和認真分析，從學生的認知規律考量，有效的激發了學生的學習熱情，顯著提升了學生的邏輯思維能力和抽象思維能力.

《C語言程序設計》；任務驅動；能力

0 引言

《C語言程序設計》是一門理論與實踐并重的計算機專業基礎課程，不僅要求學生熟練掌握繁瑣的語法規則，更加注重編程能力和實際解決問題能力的培養.作為一名計算機專業教師，在《C語言程序設計》授課過程中，不僅僅需要關注課堂講授的內容，更應該注重教學方法的設計.實踐表明，選擇恰當的、有趣的案例引入到課堂，通過案例引導，極大的調動了學生的學習積極性和自主性，提高了學生獨立解決實際問題的能力.

1 案例教學的設計原則

傳統的教學方法中，學習《C語言程序設計》的理論知識非常的枯燥乏味，學生的學習積極性不高，計算思維能力得不到培養.經過改革，課堂中通過將趣味性案例與理論知識有效整合，學生在探究問題的過程中，培養了分析問題、解決問題、動手實踐的能力，達到了事半功倍的效果.在設計案例教學時，遵循以下原則:

（1）注重基礎知識的應用.由于《C語言程序設計》的語法繁多，要將本堂課的基礎知識貫穿到一個簡單、完整的教學案例中，讓學生熟練掌握所學知識點.

（2）注重培養學生的學習興趣.俗話說:興趣是最好的老師.在設計案例時，通過引入日常生活中通俗易懂、簡單有趣的例子，結合計算機專業特點，真正激發學生的學習熱情.

（3）有圖有真相.引入案例時，不可一味的全部是文字、代碼，為了便于學生生動形象、直觀的理解案例，可以包含程序流程圖、動態演示圖、運行圖等.

2 教學內容導入

循環結構是結構化設計中的三大基本結構之一，for循環更是實現循環的重要語句.如何解決程序設計語句本身枯燥乏味、而學生又普遍不感興趣的問題，使學生能夠在輕松、愉悅的環境中加深對循環結構的理解.在循環結構的教學設計中，以培養學生的抽象邏輯思維為目標，引入了恰當的案例，達到了較好的學習效果.

圖1 For循環教學設計流程

3 基礎案例實施

（1）為什么要學習循環結構？

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

這是一個數學問題，從純數學的角度分析得出結論:求1+2+3+……+100！如何編程實現求累加和？引導學生用已學過的賦值語句求和，并分析算法的優劣.

以上算法雖然可以實現 任務1的要求，經過分析，絕大多數語句都是重復性的語句，算法非常不靈活，效率低下.

（2）引入循環結構的框架與一般語法

在上述for循環結構中，表達式1是循環結構的入口，主要的作用是為循環變量賦初值；表達式2是循環條件，只有表達式2成立了，程序的執行流程才會轉到循環體中的語句；表達式3用于改變循環變量，使循環趨于結束而不至于陷入“死循環”.

圖2 循環結構流程圖

在for循環中，循環的執行流程是:先執行表達式1，為循環控制變量賦初值；其次進行表達式2的判斷，若表達式2成立，執行循環體中的語句，反之，跳出循環；執行完循環體語句后，最后再執行表達式3，改變循環變量的值，流程轉向表達式2的判斷.直到表達式2的條件為假時，循環結束.

（3）用for語句完成任務1

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

如果缺少i++語句，程序的執行將是什么情況？課堂教學中啟發學生自主思考，為學生留出思考的時間和空間，可以加深對算法的理解和掌握.經過分析，缺少i++語句，i變量的值將不會改變，永遠保持值為1，導致循環條件始終成立，從而陷入“死循環“狀態.

（4）模擬循環的執行流程

圖3 執行流程

在案例教學中引入動態模擬算法的執行流程，使學生形象直觀的了解到循環變量i及累加和s在每一步執行中的變化，循環結束時循環變量的終值、算法的循環次數，有效的培養了學生的邏輯思維能力和抽象思維能力.

4 教學內容的延伸

逆序求1～100中所有自然數的和

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

在程序運行過程中任意輸入一個自然數n，計算n的階乘n!（n!=1×2×3……×n），并將結果輸出.

在前面的基礎上又增加了一點要求，即循環變量的終止值需用變量n來表示，二需要在程序的前面增加一條定義變量n的語句.這兩點要求同學們能夠把以前所學的知識綜合起來運用，對剛剛學習編程的同學來說這還是有一定難度的，但通過練習同學們的綜合編程能力可以得到訓練提高.

5 進階教學案例實施

案例2 青年教師講課比賽，7位評委的平均分就是該選手的最終得分，請設計一個程序，輸入7位評委的分數，輸出該選手的最終得分.

問題解析:第一、隨機輸入7位評委的得分，循環的次數已知（7次），所以可以借助FOR循環實現；第二、要求平均分，首先要先計算7位評委的總分（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

在解決問題的許多算法中，需要對問題的條件重復做出邏輯判斷，判斷后依據條件成不成立做出相應的處理，這就需要用循環結構來實現.

算法實現

圖5 程序運行截圖

該案例的設計符合初步學習FOR循環的同學，通過該案例的鍛煉，學生能夠將課本的理論知識靈活運用到一些實際問題的解決中，加深了學生對于for循環的理解，培養了學生分析問題、解決問題的能力.

總結

案例教學法通過設置有效的、合適的案例，將教學內容穿插其中，有效的解決了傳統教學方法中重理論、輕實踐的問題，學生在解決任務的過程中，培養了學生分析問題、解決問題的能力，激發了學生對編程的熱愛.在整個教學過程中，充分體現了學生的主體地位、以及對學生各種能力的培養.無論是引入課題還是對本節課的重點、難點，通過啟發引導、提出問題、鞏固練習等形式，充分調動學生的學習積極性，使他們參與到教學的整個過程，讓學生在積極思考，積極探索中掌握新知識、消化本節課的重點、難點，教學效果良好.

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G642.4

A

1673-260X（2017）02-0200-03

2016-10-23

安徽省質量工程項目（2014zjjh079），安徽省重大教學改革項目（2016jyxm0777）