C 語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)中案例教學(xué)的應(yīng)用和探討論文
1 引言
結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)主要采用的是自頂向下、逐步求精及模塊化的程序設(shè)計(jì)方法， 主要使用3 種基本控制結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造程序。這3 種基本結(jié)構(gòu)是：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，而任何復(fù)雜的算法都可以由這3 種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)成[1]。筆者多年從事《C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)工作，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)， 順序結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)對(duì)于學(xué)生而言是比較容易接受和掌握的;一旦進(jìn)入循環(huán)結(jié)構(gòu)部分的學(xué)習(xí)，很多學(xué)生就會(huì)出現(xiàn)“上課聽(tīng)不太懂，下課自己不會(huì)做”的情況。因?yàn)檠h(huán)結(jié)構(gòu)相較于前兩種基本結(jié)構(gòu)，邏輯性更強(qiáng)， 編寫出來(lái)的程序復(fù)雜度也更高，所以作為程序初學(xué)者的學(xué)生，難于掌握和消化這一部分知識(shí)， 其實(shí)是可以理解的。但是循環(huán)結(jié)構(gòu)作為3 種基本結(jié)構(gòu)之一，和后面“數(shù)組”、“函數(shù)”部分的知識(shí)關(guān)聯(lián)性很大，一旦沒(méi)學(xué)好，將直接影響到后面的教學(xué)效果。而且順序、選擇和循環(huán)這3 種基本結(jié)構(gòu)在任何程序設(shè)計(jì)里面都有， 因此熟練掌握和運(yùn)用這3 種基本結(jié)構(gòu)對(duì)于學(xué)生來(lái)講是非常重要的。
2 案例教學(xué)法
案例教學(xué)法也叫實(shí)例教學(xué)法， 指的是在教學(xué)過(guò)程中在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的需要，采用案例組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究、鍛煉能力的方法。而在C 語(yǔ)言的教學(xué)中，案例教學(xué)法是一種比較適合的教學(xué)方法。老師選取合適的案例進(jìn)行引導(dǎo)和講解， 通過(guò)案例加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識(shí)的理解，使學(xué)生能夠舉一反三，自己動(dòng)手操作，獨(dú)立編寫程序，逐步培養(yǎng)其編程能力。
案例教學(xué)法中，案例的選取是關(guān)鍵。好的案例能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且?guī)椭鷮W(xué)生充分的理解和掌握知識(shí);而不精的案例，不但不能促進(jìn)教學(xué)，甚至還會(huì)帶來(lái)負(fù)面的影響，破壞知識(shí)的系統(tǒng)性，使學(xué)生只能機(jī)械地重復(fù)案例。如何精選、設(shè)計(jì)和運(yùn)用案例，成為了C 語(yǔ)言循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)的關(guān)鍵所在。案例既要經(jīng)典， 能夠突出知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)， 又要和學(xué)生的自然思維、日常生活相適應(yīng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主編程能力。
3 循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)中案例的設(shè)計(jì)和運(yùn)用
(1)教學(xué)的初級(jí)階段，運(yùn)用簡(jiǎn)單案例，幫助學(xué)生理解循環(huán)的思想，掌握3 種基本循環(huán)語(yǔ)句。
C 語(yǔ)言中實(shí)現(xiàn)循環(huán)有三種語(yǔ)句，包括while 語(yǔ)句、do-while語(yǔ)句和for 語(yǔ)句。在學(xué)習(xí)之初，首先要掌握的是各種循環(huán)語(yǔ)句的一般格式和執(zhí)行過(guò)程。在這里可以選取“計(jì)算1+2+3+…+100 的累加和” 作為教學(xué)案例， 讓學(xué)生分別使用while 語(yǔ)句、do-while 語(yǔ)句和for 語(yǔ)句編寫程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后讓學(xué)生自己去總結(jié)和比較三種循環(huán)語(yǔ)句， 學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的基本思路是一樣的， 在一般情況下也是可以相互替代的;while 語(yǔ)句和dowhile語(yǔ)句適合于循環(huán)條件確定的情況， 而for 語(yǔ)句更適合已知循環(huán)次數(shù)的情況。除了上面提到的累加和，像利用* 輸出三角形、菱形，九九乘法表都是初級(jí)階段幫助學(xué)生理解循環(huán)思想的好的案例。
為了幫助學(xué)生清楚地了解循環(huán)執(zhí)行的過(guò)程， 還可以通過(guò)畫流程圖的方式，來(lái)理清循環(huán)的邏輯思路，讓抽象的執(zhí)行過(guò)程轉(zhuǎn)化為直觀的圖形表示。例如：“編寫程序?qū)崿F(xiàn)：用π/4≈1-1/3+1/5-1/7+…公式求π 的近似值， 直到最后一項(xiàng)的絕對(duì)值小于10-6 為止”。通過(guò)流程圖學(xué)生不僅能夠很容易地分析出循環(huán)執(zhí)行的條件和循環(huán)結(jié)束的條件， 還能夠讓他們對(duì)循環(huán)執(zhí)行的整個(gè)過(guò)程有一個(gè)清晰全面的認(rèn)識(shí)。
(2)教學(xué)的進(jìn)階階段，選取生活中的事例設(shè)計(jì)案例，提高學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。
學(xué)完C 語(yǔ)言后，很多學(xué)生都會(huì)有一個(gè)困惑，學(xué)了到底有什么用? 由于有些老師在教學(xué)過(guò)程中只喜歡選取一些簡(jiǎn)單直觀的數(shù)學(xué)案例， 這樣很容易誤導(dǎo)學(xué)生認(rèn)為C 語(yǔ)言就是用來(lái)求表達(dá)式的結(jié)果， 并沒(méi)有很多的實(shí)際作用。其實(shí)老師在授課過(guò)程中，可以選取一些學(xué)生實(shí)際生活當(dāng)中會(huì)遇到的事例，設(shè)計(jì)成教學(xué)案例，來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并引導(dǎo)學(xué)生自己去思考解決方案，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)， 計(jì)算學(xué)生的平均成績(jī); 銀行輸入密碼時(shí)，有三次機(jī)會(huì)。這些都是學(xué)生在平時(shí)生活中會(huì)遇到的事情，設(shè)計(jì)成教學(xué)案例后，能夠迅速地抓住學(xué)生的眼球，讓學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)。
(3)教學(xué)的高級(jí)階段，選取經(jīng)典算法作為教學(xué)案例，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
循環(huán)中還有許多經(jīng)典的算法， 例如打印Fibonacci 數(shù)列、判斷一個(gè)非負(fù)整數(shù)是否為素?cái)?shù)、百雞問(wèn)題、雞兔同籠、韓信點(diǎn)兵剩余定理等等。選取一些經(jīng)典算法作為教學(xué)案例，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，還能夠提高學(xué)生的編程能力，為下一階段的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
循環(huán)結(jié)構(gòu)是《C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程中的重點(diǎn)也是遇到的第一個(gè)難點(diǎn)，利用案例教學(xué)法來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓他們主動(dòng)去鉆研問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。而教學(xué)過(guò)程中設(shè)計(jì)和運(yùn)用不同層次的案例，能夠循序漸進(jìn)地啟發(fā)學(xué)生， 培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和自主編程能力，達(dá)到課堂教學(xué)的目標(biāo)和效果。
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