當(dāng)前C語言教學(xué)中存在的問題及對策

巨同升

摘要：本文列舉了在當(dāng)前C語言教學(xué)中存在的課程教學(xué)目標(biāo)不夠明晰、知識布局不夠合理、過于注重語法知識的系統(tǒng)性、程序講解方法有待改進(jìn)以及程序案例選題范圍不夠廣泛等問題，并針對這些問題提出了相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：教學(xué)目標(biāo);知識布局;真實(shí)情境法;推導(dǎo)構(gòu)造

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）33-0081-02

C語言程序設(shè)計(jì)這門課程在我國高校中廣泛開設(shè)已有二十多年，對于普及程序設(shè)計(jì)知識、推廣計(jì)算思維的思想起到了不可或缺的作用。不過在C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中，還存在一些不足之處，尚有一定的改進(jìn)空間，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1課程教學(xué)目標(biāo)不夠明晰

一門課程應(yīng)該有明確的教學(xué)目標(biāo)，不僅包括知識目標(biāo)，更要包括能力目標(biāo)。而在當(dāng)前的大多數(shù)C語言教學(xué)大綱中，往往側(cè)重于對知識目標(biāo)的描述，對每一單元的知識點(diǎn)都有詳盡的要求說明。而對于能力目標(biāo)的要求，則比較籠統(tǒng)。往往只有針對課程整體的能力目標(biāo)要求，而缺乏具體到每一單元的能力目標(biāo)要求。

由于強(qiáng)調(diào)課程的知識目標(biāo)而不是能力目標(biāo)，因而過于看重知識的系統(tǒng)性與完整性，追求大而全。比如，在一般編程中極少使用的指針訪問二維數(shù)組、指向函數(shù)的指針和鏈表等內(nèi)容，在教學(xué)大綱中往往也要求掌握。

導(dǎo)致在教學(xué)中過于看重概念知識點(diǎn)的傳授，而淡化了對能力培養(yǎng)的要求。其后果是只見樹木、不見森林，盡管學(xué)習(xí)者對于各個(gè)知識點(diǎn)的掌握比較牢固，但是對于知識點(diǎn)之間的有機(jī)聯(lián)系以及如何運(yùn)用知識解決現(xiàn)實(shí)問題卻缺乏深入的理解，影響了學(xué)習(xí)者編程能力的提高。

針對上述問題，必須首先明確知識目標(biāo)與能力目標(biāo)之間的關(guān)系。在這兩種目標(biāo)中，能力目標(biāo)才是居于支配地位的根本目標(biāo)，知識目標(biāo)只是對能力目標(biāo)的補(bǔ)充，是為能力目標(biāo)服務(wù)的，但是并不能取代能力目標(biāo)。

因此，在教學(xué)中應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者綜合運(yùn)用知識解決現(xiàn)實(shí)問題的能力作為根本目標(biāo)，而不再強(qiáng)調(diào)對知識點(diǎn)的牢固掌握以及知識覆蓋的廣度。

2課程知識布局不夠合理

合理地選擇知識點(diǎn)呈現(xiàn)的時(shí)機(jī)，合理地設(shè)計(jì)知識布局，對于幫助學(xué)習(xí)者更好地理解和掌握知識具有至關(guān)重要的作用。

在C語言知識點(diǎn)布局方面存在的問題，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）在多數(shù)C語言教材中，往往基于語法知識的系統(tǒng)性與連貫性，將C語言中常見的運(yùn)算符與表達(dá)式集中到一章中講解。對于一般的程序設(shè)計(jì)語言來說，這種布局方式或許沒有什么不妥;但對于C語言來說并不適合。這是因?yàn)镃語言的運(yùn)算符與表達(dá)式異常豐富，用法特別靈活，本來就是C語言語法中的難點(diǎn)。

由于這種布局方式無法體現(xiàn)語法知識與程序設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)者對知識點(diǎn)在程序設(shè)計(jì)中的作用難以有深入的理解，進(jìn)而會(huì)感覺枯燥乏味。

解決這個(gè)問題的方法，就是根據(jù)知識點(diǎn)對編程能力目標(biāo)的支撐作用，重新設(shè)計(jì)知識的布局。在順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)之前，只講解加、減、乘、除、求余數(shù)和賦值這幾種最基本的運(yùn)算符;在選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)部分，講解關(guān)系、邏輯、條件和類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符;在循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)部分，講解自增、自減、復(fù)合賦值和逗號運(yùn)算符。這種布局能夠更好地體現(xiàn)知識點(diǎn)與程序設(shè)計(jì)之間的有機(jī)聯(lián)系，同時(shí)由于是“即學(xué)即用”，因而更加有利于學(xué)習(xí)者對知識點(diǎn)的理解掌握。

（2）字符串處理是C語言程序設(shè)計(jì)的重要功能。在多數(shù)C語言教材中，往往將有關(guān)字符串處理的內(nèi)容分散到數(shù)組和指針兩章中講解。既容易造成重復(fù)，也難免存在不協(xié)調(diào)之處。例如，在字符數(shù)組部分將難以解釋為什么不能給字符數(shù)組名賦值。這種布局方式的實(shí)質(zhì)，是只注重知識的外在表現(xiàn)形式，而忽視了知識的內(nèi)在功能性聯(lián)系。

解決上述問題的方法，是將字符數(shù)組和字符指針部分分別從數(shù)組和指針部分移出來，構(gòu)成單獨(dú)的一章，專門講解字符串處理方面的內(nèi)容。從而避免相似內(nèi)容的重復(fù)，使得知識布局更加協(xié)調(diào)和自然順暢。

（3）指針是C語言中的一大特色功能，同時(shí)也是一大難點(diǎn)。在大多數(shù)C語言教材和教學(xué)大綱中，通常將有關(guān)指針的大部分內(nèi)容集中到一章中講解。表面上看起來似乎合理，實(shí)際上會(huì)造成“難點(diǎn)堆積”的效果，從而不利于學(xué)習(xí)者的理解掌握。

針對上述問題所采取的對策，就是根據(jù)知識點(diǎn)在程序設(shè)計(jì)中的作用重新布局知識點(diǎn)。將有關(guān)指針的內(nèi)容，分解為指針與數(shù)組、指針與字符串、指針與函數(shù)等三章。

這種布局能夠更好地體現(xiàn)知識的內(nèi)在功能性聯(lián)系，同時(shí)也分解了難點(diǎn)，因而更有利于學(xué)習(xí)者對于知識的理解與運(yùn)用。

3過于注重語法知識的系統(tǒng)性

有些人認(rèn)為編程離不開語法，語法是編程的基礎(chǔ)，要想學(xué)好C語言編程，必須系統(tǒng)完整地掌握C語言的語法。由于將C語言語法看作學(xué)習(xí)編程的“預(yù)備知識”，因此在講授編程之前，總是要對相關(guān)的語法知識進(jìn)行深入細(xì)致地講解。因?yàn)樯婕暗恼Z法知識點(diǎn)比較多，因此通常采用堆砌羅列的方式逐一講解。

這種教學(xué)方式雖然花費(fèi)了大量的課堂時(shí)間和精力，但是教學(xué)效果卻并不理想。一方面學(xué)習(xí)者對于語法的理解不夠深入，另一方面對于編程的促進(jìn)作用也不明顯。

究其原因，采用“預(yù)備知識法”講解C語言語法，會(huì)造成語法與編程一定程度的脫節(jié)，不利于學(xué)習(xí)者對語法的理解。

另一方面，根據(jù)與程序設(shè)計(jì)聯(lián)系的緊密程度，實(shí)際上可以將C語言的語法分為兩類。一類是在編程中經(jīng)常使用、同時(shí)也比較容易理解的常規(guī)語法。另一類是在編程中極少使用、同時(shí)也比較難懂的非常規(guī)語法，比如“邏輯運(yùn)算的短路”“for語句的變形”;還有一些在實(shí)際編程中幾乎不可能出現(xiàn)的語法，比如仁i++ + i++ +i++和a+=a-=a+a這樣的表達(dá)式以及typedefint（*POINTER）O;這樣的語句。

顯而易見，非常規(guī)語法對于編程的促進(jìn)作用是非常有限的，反過來還會(huì)由于講解這部分語法擠占了講解編程方法的時(shí)間，影響了學(xué)習(xí)者編程能力的提高。

上述問題的解決方案，是本著語法服務(wù)于編程的原則，在教學(xué)中著重講解編程中頻繁使用的常規(guī)語法，避免過多地討論非常規(guī)語法。

在講授語法知識時(shí)，盡量用“真實(shí)情境法”取代堆砌羅列方式的“預(yù)備知識法”。所謂“真實(shí)情境法”，就是將語法知識點(diǎn)在真實(shí)的程序案例中展現(xiàn)出來，讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)編程的過程中自主地“發(fā)現(xiàn)”并逐步地積累語法知識。例如，在講解計(jì)算球體體積的程序時(shí)，先用v=4/3*PI*pow（r，3）進(jìn)行計(jì)算，然后通過運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn)結(jié)果錯(cuò)誤，接著返回分析程序，再說明4/3實(shí)際上是整除，正確的寫法是v=4.0/3*PI*pow（r，3）。

由于將語法知識點(diǎn)與真實(shí)的程序“情境”相聯(lián)系，因而更加有利于學(xué)習(xí)者對語法的理解，更容易給學(xué)習(xí)者留下深刻的印象。

4程序講解方法有待改進(jìn)

在C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者基本的編程能力和初步的計(jì)算思維能力是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這兩種能力的培養(yǎng)，歸根到底需要借助于一個(gè)個(gè)編程實(shí)例實(shí)現(xiàn)。因此，如何設(shè)計(jì)更加有效的教學(xué)方法，更好地體現(xiàn)計(jì)算思維的思想，是問題的關(guān)鍵所在。

在現(xiàn)有的C語言教學(xué)實(shí)踐中，普遍采用“問題分析一一寫出程序——解釋說明”的步驟講解程序。即首先針對問題進(jìn)行分析，得出基本的編程思路，然后寫出完整的程序，最后再對程序中的語句逐條進(jìn)行解釋說明。

不過這種方式的教學(xué)效果并不理想，學(xué)習(xí)者通常能夠讀懂案例程序，并能理解其編程思路。但是當(dāng)需要學(xué)習(xí)者自己編寫程序時(shí)，卻又往往感覺無從下手。其原因在于從編程思路到完整程序之間缺乏必要的推導(dǎo)過渡環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)者找不到編寫各類程序結(jié)構(gòu)的一般性規(guī)律，從而感覺無章可循。

那么，能不能像求解數(shù)學(xué)問題那樣，將程序一步步地推導(dǎo)出來呢？其實(shí)，編程的過程也是有規(guī)律可循的，完全可以通過歸納、演繹等邏輯推理方法，將程序一步步地推導(dǎo)構(gòu)造出來。這種方法能夠幫助學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)編程的內(nèi)在規(guī)律，增強(qiáng)他們學(xué)好C語言的自信心。下面通過一個(gè)例子進(jìn)行說明。

例1.編程序計(jì)算1+2+3+…+100之和。

該問題實(shí)質(zhì)上是求等差數(shù)列之和，完全可以利用等差數(shù)列的求和公式來求。不過在這里采用一種累加的方法來求此數(shù)列之和，因?yàn)檫@種方法具有更好的通用性。

算法設(shè)計(jì)如下：