應用性本科水保專業(yè)C語言循環(huán)結構教學實踐探討

摘要：應用性本科是國家高等教育的一個新生事物，具有鮮明的技術應用特征。C語言對于我校應用性本科水保專業(yè)非計算機專業(yè)的學生學習起來具有一定的難度，而循環(huán)結構又是三大基本結構中最重要、最復雜、最廣泛的一種結構。該文從C語言的課程性質(zhì)入手，介紹了循環(huán)結構的重要作用，分析了教學對象及傳統(tǒng)教學存在的問題，創(chuàng)新了教學模式，以For循環(huán)結構教學為例，采用“七步法”組織教學，開展C語言循環(huán)結構教學實踐。

關鍵詞：循環(huán)結構;單元設計;C語言

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）36-0122-02

1 概述

《C語言程序設計基礎》課程是江西環(huán)境工程職業(yè)學院應用性本科水土保持專業(yè)開設的必修課之一，也是當代大學生應用性人才所需掌握的內(nèi)容之一。C語言課程實踐操作性極強，既要了解相關概念，又要真正動手編程。該課程的開設旨在培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L、敏捷的邏輯思維能力以及互助的團隊合作能力。同時，這門課程也是“全國計算機等級考試”二級考試的主要語種之一，通過課程的開設使該專業(yè)大部分學生能夠順序通過“全國計算機等級考試”二級（C語言）考試。

C語言是一種面向過程的結構化程序設計語言，而循環(huán)結構是三大基本結構（順序結構、選擇結構、循環(huán)結構）中最重要、最復雜、最廣泛的一種結構。學好循環(huán)結構是學好C語言課程的關鍵，它是學好數(shù)組、指針、函數(shù)等內(nèi)容的基礎和前提。在日常工作和生活中通過循環(huán)結構的應用可以很方便地解決許多問題。例如，求全班學生課程的總成績和平均成績;求任意兩個正整數(shù)的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù);九九乘法表的打印輸出等。本文將結合作者多年教授程序設計語言的教學實踐經(jīng)驗，從課程背景、教學對象與教學現(xiàn)狀分析、教學組織實施實踐等幾個方面來對循環(huán)結構教學實踐進行探討。

2 應用性本科水保專業(yè)教學對象與教學現(xiàn)狀分析

2.1 教學對象分析

我院水保本科班是與南昌工程學院聯(lián)辦的應用技術型本科班，這些學生具有鮮明的技術應用的特征，他們的培養(yǎng)目標與高職生和普通本科生完全不一樣。這些學生主要是以應用型本科教育培養(yǎng)的本科應用型人才，不是學科理論知識的學習，更加注重的是動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。普通本科生培養(yǎng)的是從事科學研究和學術研究的研究生人才，教學過程中注重理論知識的傳授，更多的側重系統(tǒng)理論基礎的學習，培養(yǎng)學生的理論創(chuàng)新能力。而應用型本科生培養(yǎng)的是高科技行業(yè)以及技術密集產(chǎn)業(yè)等高級應用型人才，教學過程中理論與實踐并重，培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力。這些學生大部分入校時高考成績比普通本科生成績要低，學習基礎要差一些，所以在授課過程中接受能力比普通本科生要弱，講得太快，學生跟不上進度，講得不深，學生聽不懂。

2.2 傳統(tǒng)教學存在的問題剖析

“C語言程序設計基礎”課程大部分高校在開設時采取兩節(jié)理論教學和兩節(jié)實驗教學的模式，理論教學多安排在多媒體教學上課，實驗教學安排在機房練習。有時上完理論課后，上機課隔好幾天才上，這兩個教學環(huán)節(jié)脫節(jié)，由于許多學生不會及時去復習上課內(nèi)容，從而導致學生在上機過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)上過的東西都不會做。C語言傳統(tǒng)教學方法單一，教學方面其一，采取講授為主，在循環(huán)結構內(nèi)容講授過程中的一般步驟是先分析如FOR循環(huán)的語法格式，然后再重點講解FOR循環(huán)的語法規(guī)則，最后通過一個小例子來理解FOR循環(huán)。這種授課方式，上面環(huán)節(jié)內(nèi)容相對枯燥，容易使得學生產(chǎn)生厭學心理，而對于應用型本科學生來說，他們的專業(yè)基礎知識不強，學習的主動性有待加強，學習效果不是很理想。其次這種以教師為主體的灌輸式教學模式，使得學生能動性較差，容易出現(xiàn)上課睡覺現(xiàn)象，學生上課時對上課內(nèi)容缺乏思考，上完課后對于編程應用還是無從下手。傳統(tǒng)教學方式忽視學生應用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，與應用型本科人才培養(yǎng)要求不符合。

3 教學組織實施實踐

C語言課程對于非計算機專業(yè)學生來說學起來比較吃力，三大基本結構：順序結構、選擇結構和循環(huán)結構是整個課程的一個重點，而循環(huán)結構相對其他結構而言較為抽象，學生學習起來比較困難，怎么才能破解這個難題，讓學生學習“循環(huán)”內(nèi)容從抽象變成形象呢，為此作者在教學過程創(chuàng)新教學模式，是以項目為載體，圍繞一個個獨立的項目實施過程開展教學單元設計，遵循“由簡到繁、由易到難、由學到用、循序漸進、逐步提高”的原則，從七個方面組織教學，具體如下：（1）新課導入與項目展示;（2）項目任務描述;（3）任務分析;（4）任務實施;（5）相關知識點;（6）技能拓展;（7）指導與評價[3]。

3.1 新課導入與項目展示

運行該項目源程序，為學生演示本章項目各個任務的實現(xiàn)效果。

（1） 新課導入

首先導入新課問題：我們都清楚，在C語言中，每門課的成績錄入，一個人成績錄入簡單，一個班的成績錄入怎么辦？數(shù)學圖形有很多種，如三角形、矩形、菱形，如果要輸出一個菱形怎么辦？其實要解決這些現(xiàn)實問題有比較簡便的方法就要通過我們今天即將要講得內(nèi)容：循環(huán)結構，通過循環(huán)結構可以比較容易解決上面的問題，實現(xiàn)一個班的成績錄入和菱形等圖形的輸出。

（2） 項目展示

3.2 項目任務描述

項目1 打印幾何圖形——菱形

本項目中，通過設計一個算法輸出一個幾何圖形，圖形的形狀為菱形。具體輸出圖形如圖2所示：

3.3 項目任務分析

該圖案是一個菱形，共有9行，每行由空格和星號“*”換行符組成，第1行至第5行的空格呈遞減趨勢，而星號“*”呈增加趨勢，第6至第9行的空格呈增加趨勢，而星號“*”呈減少趨勢。圖案輸出時可以用“For循環(huán)”來控制輸出，此項目中要用到嵌套的For循環(huán)，外循環(huán)控制圖形行的輸出，兩個內(nèi)循環(huán)分別用來控制空格和星號“*”的輸出。

3.4 項目任務實施

本項目中，根據(jù)項目描述及任務分析進行詳細的代碼設計。首先打開C-Free集成開發(fā)平臺進行本項目的程序代碼設計，點擊“工程”菜單的“新建”菜單項，輸入項目的工程名稱為“ex4_1.cfpg”，然后再點擊“文件”菜單的“新建”菜單項，新建一個名稱為“ex4_1.c”的C語言源文件，將打印圖案的算法代碼錄入完畢，最后在C-Free平臺上調(diào)試運行，輸出結果。

1） 主要代碼如下：

void main（）

{

int m，n ;

for（m=1;m<=5; m++） {? ? ?//1至5行數(shù)據(jù)輸出

for（n=1;n<=5-m; n++）

printf（“”）; //輸出圖形的空格數(shù)：5-m個

for（n=1;n<=2*m-1; n++）

printf（“*”）; //輸出圖形的星號數(shù)：2m-1個

printf（“＼n'”）; //換行輸出

}

for（ ;m<=9; m++） {? ? ? //6至9行數(shù)據(jù)輸出

for（n=1;n<=m-5; n++）

printf（“”）;? ?//輸出圖形的空格數(shù)：m-5

for（n=1;n<=2*（9-m）+1; n++）

printf（“*”）;? ?//輸出圖形的星號數(shù)：2（9-m）+1個

printf（“＼n'”）;? //換行輸出

}

}

2） 程序設計思考

（1） 此實例中使用函數(shù)printf（）來實現(xiàn)星號和空格符的輸出時，如果使用putchar（），括號內(nèi)的參數(shù)是什么引號呢，是“”還是‘？

（2） 為什么程序中第二個for循環(huán)語句的第一個表達式是空的？

3.5 相關知識點

1. For 語句

（一）for語句的格式

for （變量初始化;表達式2;表達式3）{

循環(huán)體主體;

}

（二）for語句的使用說明

for語句中三個表達式可以為空，但分號符一定要有，如果表達式2為空，那么就假定該循環(huán)條件為真。for語句中變量初始化工作在程序開始時完成，只運行一次，表達式2用于判定循環(huán)是否繼續(xù)執(zhí)行，若為真，則執(zhí)行循環(huán)體主體語句，然后再更新表達式3，進行下一次條件表達式2的判斷，若條件表達式為假，則整個循環(huán)結束。

（三）for語句的注意事項

（1） 設置一個循環(huán)控制變量來實現(xiàn)遞減或遞增1;（2）for語句圓括號內(nèi)的3個表達式是可選的，都可以省略，但分號一定要保留。如果省略了條件表達式，那么默認為真;（3）可在一個for循環(huán)語句中提供用逗號分隔的表達式3和表達式1，但表達式2只能有一個;（4）for語句變量初始化部分聲明的變量，其作用域只局限于for語句內(nèi)部。

3.6 技能拓展

（一）break語句

（1） 語法格式

break;

（2） break語句的作用

在while、for、 do-whiler或switch結構中執(zhí)行break語句時，break語句會造成程序從該結構中退出，程序接著執(zhí)行該結構之后的第一條語句。

（3） 注意事項

執(zhí)行break語句后，for語句的表達式不被執(zhí)行。

（二）技能拓展訓練

項目2? 打印輸出1～100之間的全部素數(shù)

3.7 指導與評價

按小組進行分組訓練，小組同學相互交流，并對各小組學生的任務實施過程進行全程跟蹤指導，并對其出現(xiàn)的問題進行總結和評價，指出各組學生在程序編碼過程中存在的某些共性問題。例如，程序源文件命名不規(guī)范、程序編寫格式不規(guī)范、死循環(huán)、無注釋或注釋不清晰等問題。

4 結束語

在C語言程序設計課程的教學過程中，循環(huán)結構是整個課程教學的重點和難點，是學好C語言的關鍵要素，如果沒有學好它，數(shù)組、函數(shù)和指針的學習就難上加難。因此，在教學過程中，教師要不斷創(chuàng)新教學模式和教學方法，優(yōu)化C語言循環(huán)結構教學單元設計，讓學生在快樂中學習，提升學生對循環(huán)結構內(nèi)容的掌握能力，達到舉一反三的程度。另外，在教學過程中注重學生程序設計思想的培養(yǎng)，針對不同的教學內(nèi)容，選擇恰當?shù)慕虒W方法，幫助學生更好地去化解學習中的疑點，注重從計算思維上對學生進行啟發(fā)訓練，發(fā)現(xiàn)和總結問題求解的規(guī)律，設計正確有效的求解算法[2]。加強教學過程中編程實踐操作，采用分小組方式加強組員之間的溝通和交流，提高學生學習的積極性，引導學生自主學習。

參考文獻：

[1] 宋建萍. C語言教學中循環(huán)結構的教學法探討[J].科技視界，2016（6）：52-53.

[2] 敖勇平.基于崗位核心能力的“Java面向對象程序設計”課程設計與實踐[J].電腦知識與技術，2016，12（34）：131-132.

[3] 唐紅杰. C語言教學中循環(huán)結構教學探討[J].軟件工程師，2014（10）：49-50.

[通聯(lián)編輯：王力]