“C语言”实验教学的探讨

" 摘 要：学生通过学习C语言，主要是掌握程序设计的一些基本方法和技巧。因此，在重视理论教学的同时，必须加强实验环节。只有在上机实践中学生才能正真学会如何编写程序和调试程序，体会到“优化”程序；也只有通过上机实践才能更好地掌握程序设计的理论知识。本文在分析了C语言实验中普遍存在问题后，探讨了C语言实验教学改进，并提出了具体的改进方法。

关键词：C语言 程序设计 实验教学 程序优化 协作学习

一、引言

许多院校的计算机专业开设了C语言课程，将其作为学生学习程序设计技术的入门课程，这与C语言的特点是分不开的。C语言不但可以编写系统软件，而且可以根据用户的需要编写出满足用户要求的应用软件，尤其是C语言具有很好的对计算机的硬件编程能力。同时，C语言具有逻辑性强、处理问题周密、严谨的特点，是集知识和技能于一体，实践性很强的课程。学生通过学习C语言可掌握程序设计的一些基本方法和技巧。然而C语言的数据类型较多、表达式丰富、语法结构较复杂，使它成为一门教师难教、学生难学的课程。因此，在重视理论教学的同时，必须加强实验环节。只有在上机实践中学生才能正真学会如何编写程序和调试程序，体会到“优化”程序；也只有通过上机实践才能更好地掌握程序设计的理论知识。可实际在C语言实验中，受“在学校里牢固掌握基础知识，毕业后在实践中积累经验”这种传统的教学理念的影响，加上现有C语言教材主要是在本科教材上的缩写，因而普遍存在以下几个问题：

第一，学生没有明确的实验目标，实验兴趣不大。上机时一些学生无所事事或玩游戏，不但害了自己，还影响其他同学。第二，现有教材中上机实验都立足于C语言本身的一些语言规则，和实际开发脱节，没有较容易理解和生动有趣的范例，比较死板、枯燥。第

三、现有实验大多注重语句、语法等，没有把编程解题思路和程序测试等放在首位，对学生分析问题和解决问题的能力训练不够。

二、实验教学探讨

职业技术学院的职业性教学过程中更注重职业岗位能力与职业技能的训练,注重解决问题、分析问题和自学等能力的培养。在C语言实验中，主要是引导学生突破传统的思维方式，培养学生读、写程序和调试程序的能力以及提高上机的学习兴趣和自主实验的方法技巧等。

1．简化入门实验，提高学生实验兴趣

学生大多已习惯于计算机的图形操作界面，且基础比较薄弱，动手能力相对也差，加上或多或少的惰性，而开始学习C语言后，突然进入的是一个纯英文的界面和纯键盘操作，这种反差很大。为减轻学生畏惧压力，让学生容易上手，可简化C语言的入门实验操作：

2．设计针对性的实验

x=x/a

x=x+1

a>1&&b= =0

a= =2||x>1

A

B

C

D

n

y

y

n

E

加强学生对程序错误的诊察和校正能力、测试关系和逻辑表达式的能力、程序代码优化能力等方面的培养。从输入输出语句上机开始，我们有意设计了相应的上机实验。如在选择结构中，设计如下过程：

（1）实验内容和步骤：

图1

①例：有如下程序段（让学生填写成完整的程序）：

{……

if (a>1 && b= =0) x=x/a;

if (a= =2 || x>

1) x=x+1;

}

为了更容易看明白程序的逻辑结构，用图1所示的流程图来加以描述。要求增加一些输入语句和输出语句，以便使上述程序段能在不同a,b和x值下运行，并且能观察程序流程经过（覆盖）了哪些语句、哪些分支及哪些路径。

（2）分析讨论：①用哪一组数据就可以使程序段中的每个处理语句都执行一次？为了找出程序中各条处理语句中的错误，应该使用什么样的数据对程序进行测试？请上机验证自己的结论。②用哪两组数据就可以使程序段中的每个分支都至少运行一次？这种情形与上面的讨论有何不同？如果为了找出程序中各分支中的错误，应该使用什么样的数据对程序进行测试？请上机验证自己的结论。③用哪两组数据就可以把判定框中的每个条件都运算一次？如果为了测试出判定条件中的错误，应使用哪些数据对程序进行测试？请上机验证自己的结论。④用哪四组数据才可以把各种条件的组合都检测一遍？如果为了测试各种条件组合的情形，应该使用什么样的测试数据？请上机验证自己的结论。⑤用哪四组数据才可以把从起始到终止的各条路径都覆盖一次？如果为了测试出程序在不同路径下的错误，应该使用什么样的测试数据？请上机验证自己的结论。

（3）进一步的实验

①从键盘输入三个数，代表三条线段的长度。请写一个判定这三条线段所组成的三角形属于什么类型（不等边、等腰、等边或不能构成三角形）的C程序。②请分别设计下列数据对自己的程序进行测试。A.找出各条语句中的错误。B.找出各分支中的错误。C.找出各条件中的错误。D.找出各种条件组合中的错误。E.找出各条路径中的错误。

而在循环语句上机中，对学生进行代码优化训练，让学生学会删除多余运算、代码外提、强度削弱、变换循环控制条件等代码优化手段。通过这些上机实践，学生大致知道一些软件测试、程序优化知识，提高了学生上机的积极性，使学生从上机就是检验书本例题、习题中解脱出来，为学生今后就业打开方便之门。

3．设计综合性的实验

以往大多数同学在学完C语言后，普遍反映看得清程序的设计代码意义，但遇到实际问题就无从下手。这主要是教材上缺少实际意义的题目，为此，我们设计短期任务与长期任务结合的上机内容。以一个大题目作为长期任务，再按不同功能模块分解开来，形成一个个短期任务。每一章学过之后要求完成一项或几项编程作业，而各章的编程作业不是孤立的，而是相互联系的，实际上它们都是一个较大型较复杂程序的组成部分。这样就可以使学生的任务形成一种连贯性，在整个学科的学习过程中始终都有一个总任务的驭动，而学生又在一个又一个短期任务的驭动卜，体验着一次又一次迈向成功的喜悦。例如，以“学生成绩管理系统”为课程设计的长期任务，从常用输入/输出语句printf和scanf开始，让学生编写主函数并在主函数中调用若干个空函数形成一个文本型菜单的雏形；学习常用数据类型后，再编写一个验证密码输入的函数；选择结构后，要求编写一个菜单选取函数；循环控制和数组后，要求建立班级课程的成绩输入输出函数；学完结构体类型后，要求使用结构体数组来存储和处理学生的信息；学习链表后，要求利用单链表动态管理学生的成绩；最后在“文件”这一章，要求利用文件操作完成学生成绩管理。当学完整个课程，完成了平时要求的各项编程作业之后，就会发现，原来自己完成的远不是一个一个零碎的程序段，而是在一块一块制作程序的各个部件，只要通过简单的程序拼装，就可以构成一个比较复杂的程序。这也在潜移默化中培养了学生采用各个击破的方法解决实际问题的意识。最后，学生从整体的角度来审视整个程序的设计，并通过上机进行综合调试，达到提高编程能力的目的。

4．采用协作方式的实验组织形式

协作学习由David W. 和Roger R. Jonson教授提出，是学生以小组形式参与、为达到共同的学习目标、在一定的激励机制下最大化个人和他人习得成果，而合作互助的一切相关行为。协作学习是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种策略。小组成员的协同工作是实现班级学习目标的有机组成部分。小组协作活动中的个体（学生）可以将其在学习过程中探索、发现的信息和学习材料与小组中的其他成员共享，甚至可以同其他组或全班同学共享。在此过程中，学生之间为了达到小组学习目标，个体之间可以采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证，以期获得达到学习目标的最佳途径。学生学习中的协作活动有利于发展学生个体的思维能力，增强学生个体之间的沟通能力以及对学生个体之间差异的包容能力。此外，协作学习对提高学生的学习业绩、形成学生的批判性思维与创新性思维、对待学习内容与学校的乐观态度、小组个体之间及其与社会成员的交流沟通能力、自尊心与个体间相互尊重关系的处理等都有明显的积极作用。

在尊重学生个体差异和一人一机基础上，利用局域网，将学生分成小组进行协作实验；将实验心得体会、结论等在网上共享。改变以前那种各自为阵，互不往来的实验组织方式。

三、结束语

实践证明，C语言实验课教学的改进增强了学生的学习热情，让学生从枯燥无味的语言学习中解放出来，在一定程度上提高了学生程序的编写、调试、优化等能力；对今后学习其他计算机课程打下良好的基础。对于实验课的教学，还有许多方面需要我们进一步的完善和提高。

参考文献

[2] 谭浩强．C程序设计(第二版) [M]．北京:清华大学出版社．1999.3．

[3] 全国计算机等级考试二级教程C语言程序设计[M]．北京：高等教育出版杜．

[4]http://www.51xue.cn/hunwen/edu/2006-6-26/2006626716081742.shtml．浅谈信息技术环境下的协作学习．