寧祿喬，王新昊，康振華

（山東工商學(xué)院 管理科學(xué)與工程學(xué)院，山東 煙臺 264005）

基于專業(yè)培養(yǎng)目標的C語言教學(xué)研究與實踐

寧祿喬，王新昊，康振華

（山東工商學(xué)院 管理科學(xué)與工程學(xué)院，山東 煙臺 264005）

本文首先從語法、語義和認知境界分析了C語言教學(xué)本質(zhì)，然后根據(jù)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)目標，結(jié)合學(xué)生實際具有的基礎(chǔ)知識和基本技能，將C語言在教學(xué)實踐中進行了結(jié)構(gòu)調(diào)整；并參照工程考核要求，實行了新的課程考核形式。

C語言；結(jié)構(gòu)調(diào)整；培養(yǎng)目標；工程考核

一、C語言在程序設(shè)計語言中的地位

C語言自從1978年被貝爾實驗室正式發(fā)布以來，30多年歷久彌新。另外從語法角度來說，C++、JAVA、C#均直接繼承于C語言語法。因此，C語言作為程序設(shè)計語言的基礎(chǔ)地位仍然無可替代。

二、C語言教學(xué)本質(zhì)分析

C語言是一種屬于機器的語言，所以對人來說，C語言就是一門新的外語。因此學(xué)習(xí)C語言與學(xué)習(xí)外語一樣，都是易學(xué)難精。相比外語學(xué)習(xí)，C語言學(xué)習(xí)也是一個持續(xù)不斷的過程，可以粗略分為三個境界：[1]

1.語法境界

在這個過程中，將主要學(xué)習(xí)變量定義方法、程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)（順序、選擇和循環(huán)）、函數(shù)定義及調(diào)用方法以及良好的編碼規(guī)范等。對于語法問題，無論是誰，都只能去適應(yīng)這門語言的規(guī)則，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)C語言語法時普遍感到枯燥是可以理解的。

2.語義境界

在這個過程中，學(xué)習(xí)使用C語言完成某個特定的任務(wù)，比如“百錢買百雞”、求素數(shù)、求最大公約數(shù)、求最小公倍數(shù)等經(jīng)典編程問題。在此階段主要解決使用C語言解決實際問題的能力。

對于這些C語言應(yīng)用，學(xué)生普遍認為這些算法問題具有挑戰(zhàn)性。這些題目經(jīng)常成為C語言的考試內(nèi)容，也是被很多學(xué)生認為能夠從本門課程中學(xué)到的有用知識。

3.認知境界

在這個過程中，學(xué)習(xí)語言背后的計算機硬件、操作系統(tǒng)原理，學(xué)習(xí)與語言無關(guān)的算法設(shè)計 （包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識），學(xué)習(xí)軟件工程知識（比如分層體系結(jié)構(gòu)等）等。在此主要解決如何按照工程要求（比如正確性、可靠性、可維護性、性能等）解決實際問題的能力。

對于這些知識，學(xué)生在結(jié)課時認識仍然是模糊的。當然，這也不可能僅僅通過C語言一門課程就能夠讓學(xué)生達到改變認知的地步，但這是四年信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)本科學(xué)習(xí)的目標之一。

三、C語言教學(xué)實踐改革

因為課堂教學(xué)在本質(zhì)上是不可分割的一個整體，例如在講授“百錢買百雞”例子時完全可以同時涉及語法、算法和認知這三種境界。基于C語言教學(xué)本質(zhì)的分析，根據(jù)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)目標，結(jié)合學(xué)生實際具有的基礎(chǔ)知識和基本技能，將C語言在教學(xué)實踐中從結(jié)構(gòu)方面進行如下調(diào)整：[2]

1.淡化位運算講授

作為計算機專業(yè)學(xué)生，應(yīng)該掌握位運算。因為位運算不僅是一種基本運算，而且往往可以為工程提供一種高性能解決方案。但是作為信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生，一方面位運算與計算機硬件高度相關(guān)，另一方面完全可以用其他方法來代替位運算解決方案，只是損失些性能而已。

2.弱化輸入輸出函數(shù)語法教學(xué)

雖然C語言的scanf和printf函數(shù)功能強大，但是能夠正確運用卻不是一件容易的事情，因為這里面涉及數(shù)據(jù)類型、數(shù)組、指針等眾多內(nèi)容。在輸入輸出基本通過GUI界面、數(shù)據(jù)存儲大多經(jīng)由DBMS的今天，熟練掌握scanf和printf函數(shù)已經(jīng)不再是一種必需。

3.補充適當硬件知識

C語言提供的豐富數(shù)據(jù)類型讓初學(xué)者有時難以理解：有必要如此區(qū)分整數(shù)和小數(shù)嗎？不都是可以做四則運算嗎？在不同數(shù)據(jù)類型統(tǒng)一運算時，因為自動類型轉(zhuǎn)換得到的異常結(jié)果經(jīng)常讓初學(xué)者困惑不已。這個問題在編程語言層次上很難解釋清楚，但是從硬件層次上卻容易說明，因為其背后的硬件機理不同。

4.示范良好編碼規(guī)范

在教學(xué)和上機實踐中，始終貫穿并示范良好的編碼規(guī)范。比如無論在循環(huán)中還是在分支中，堅持為程序塊加上完整的塊標志。在運算符的優(yōu)先級講述中，強調(diào)小括號可以改變并明晰計算的優(yōu)先級，如此講授不僅可以減少語法的講授時間，同時也可以提高程序設(shè)計質(zhì)量。在教學(xué)中有意識地示范如何在關(guān)鍵位置處加上調(diào)試輸出語句，部分代替單步跟蹤，提高程序調(diào)試效率。

5.強化程序設(shè)計方法教學(xué)

函數(shù)作為一個基礎(chǔ)的程序設(shè)計工具，在實踐中的地位非常重要，是軟件工程、各種軟件設(shè)計方法的實現(xiàn)基礎(chǔ)。另外，在函數(shù)層次編程，可以鍛煉一個人的問題抽象能力和模塊劃分意識。在教學(xué)中，有意識強化函數(shù)應(yīng)用，比如要求以函數(shù)方式對問題進行設(shè)計，并且在上機實驗中安排大作業(yè)，要求兩個人協(xié)作完成，從而培養(yǎng)學(xué)生模塊化問題解決意識和編程習(xí)慣。

6.側(cè)重符合機器思維的算法講授

在講授如何求解最大公約數(shù)例子時，雖然輾轉(zhuǎn)相除法效率很高，但是窮舉法更容易理解和實現(xiàn)，而且也更加符合算法設(shè)計思維。輾轉(zhuǎn)相除法對于專業(yè)軟件來說意味著效率，但是對于初學(xué)者來說則意味著很高的門檻。對于常見的“數(shù)組越界”問題，采用的對策是讓學(xué)生適應(yīng)計算機從0開始的編址方案，盡管在初期學(xué)習(xí)中可能帶來一些困難，但是如此堅持可以保證學(xué)生對計算機原理的理解上具有完整性和一致性。這樣，采用一套理論就可以很好解決指針與多維數(shù)組的地址計算關(guān)系。

7.調(diào)整指針教學(xué)側(cè)重點

為方便與后續(xù)課程的銜接（包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理），重點講授與一維、二維數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、鏈表相關(guān)的指針應(yīng)用。而對于其他的指針應(yīng)用（如函數(shù)指針、雙重指針等），則概括性提及，讓學(xué)生了解C語言指針的強大和靈活，從而更全面理解C語言指針的本質(zhì)，以及由此帶來的程序調(diào)試挑戰(zhàn)。

四、C語言教學(xué)考核

在課程考核中，參照工程要求，拋棄以往的那種單純考核語法的題目（尤其是那些不常用的語法），代之以符合良好工程編程規(guī)范的程序閱讀題和程序設(shè)計題，分別通過筆試和機試進行。經(jīng)過兩年實踐，發(fā)現(xiàn)此種考核方法更有利于反映出學(xué)生的真實水平，但是由此產(chǎn)生的問題是經(jīng)常無法滿足對考核成績的正態(tài)分布要求，呈明顯的階梯狀分布。☉

[1]孔垂柳,田地.基于程序設(shè)計思想的C語言教學(xué)方案[J].吉林大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版）,2005,8（23）:5-6.

[2]葉幼林.對計算機C語言教學(xué)的探討與研究[J].中南民族大學(xué)學(xué)報（人文社會科學(xué)版）,2004,4（24）:189-190.

[3]譚浩強.C程序設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社,2010.6.

（編輯：楊馥紅）

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1673-8454（2012）05-0059-02