C语言程序设计课程教学研究涉及对C语言课程教学中的难点分析、教学方法探讨以及实验环节的优化。C语言作为计算机语言的一种,它既具有接近机器语言的高效率,又有着高级语言的表达力,因而在系统软件、单片机程序、仿真程序设计中得到了广泛的应用。它的特点包括严谨的数据类型、灵活的数据流控制、良好的通用性和可移植性以及高效率的目标程序。因此,C语言课程成为了大学基础课程的重要组成部分。
一、课程的难点
1. 计算机组织结构的理解
计算机系统的核心是存储程序式计算机,其基本工作原理是软件驱动硬件,程序被存储在存储器中,并按顺序执行。要理解这一概念,学生需要具备一定的计算机原理知识基础。
2. 指针和指针变量的理解
指针是C语言中非常核心的概念,理解指针首先要知道变量对应于内存中的一段空间,而指针就是内存地址,指针变量则是用于存储这些地址的变量。指针的连续变化与数据类型紧密相关,理解这一点对于理解指针的运作至关重要。
3. 函数的理解
函数是程序设计中的模块化思想体现,它将整个程序分割为多个相对独立的模块,使得程序设计更为简单和高效。理解函数作为输入和输出的“黑盒”对于程序的理解、调试和测试非常关键。
4. 结构的理解
结构体在C语言中用于组织数据,反映了整体与部分之间的关系。理解和掌握结构体及其成员的组织方式对于数据结构的学习和应用至关重要。
5. 算法的理解
算法是解决特定问题的步骤和方法。C语言编程离不开算法,理解算法对于编程设计与优化同样重要。
二、教学方法
1. 直观教学法
直观教学法利用形象比喻,将抽象概念与学生熟悉的事物联系起来,以便学生更好地理解。例如,将变量比喻成房间,变量名比喻为房间号,函数比喻成一个有输入输出的黑盒,结构体理解为对象或物体,结构体成员理解为对象的部分或属性等。直观教学法强调通过图形和程序流程图等辅助工具帮助学生形象地理解程序设计的流程。
2. 目标驱动式教学
目标驱动式教学是通过设置一些实际问题作为目标,激发学生的学习兴趣和积极性。教学过程中,教师通过C语言理论来指导学生解决问题,最终用C语言编程实现目标。这种方法要求教师在选择目标时要适度,既不能太难,又要足够吸引学生的兴趣,以达成良好的教学效果。
3. 支架式教学方法
支架式教学方法是指为学习者搭建一个概念框架,帮助他们逐步深入理解复杂的学习任务。例如,在教学循环结构时,先从简单的累加问题开始,逐步引入部分和及计数变量的概念,然后过渡到循环的概念和程序编写。通过这种方式,学生可以更容易地理解复杂问题的解决方法,并逐步提升自己的认知水平。
三、实验环节
除了理论教学之外,C语言程序设计课程的实验环节同样重要。实验教学能够加深学生对理论知识的理解和应用能力。在实验中,学生可以通过实际编程练习,应用所学知识解决实际问题,从而提高动手能力和编程技能。
通过上述各个方面的教学研究与实践,可以有效提升C语言程序设计课程的教学效果,帮助学生更好地掌握C语言编程技能,并为他们将来在计算机科学与技术领域的发展打下坚实的基础。教师在教学过程中应结合课程内容与学生实际情况,不断探索和创新教学方法,以适应信息技术快速发展的需求。