“Ｃ程序設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐

1、“程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論摘要本文從實(shí)驗(yàn)教學(xué)角度，結(jié)合作者多年從事“程序設(shè)計(jì)教學(xué)經(jīng)歷，以典型實(shí)例對該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)作了初步討論，指出了運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的假設(shè)干可行途徑。關(guān)鍵詞實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量；程序設(shè)計(jì)；多媒體“程序設(shè)計(jì)是一門重要的計(jì)算機(jī)根底課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用軟件的開發(fā)兩個(gè)方面都得到鍛煉。是學(xué)習(xí)高級語言編程的首選語言，通過對的根本特點(diǎn)、語法規(guī)那么、程序設(shè)計(jì)等內(nèi)容的講解，使學(xué)生逐步掌握程序設(shè)計(jì)的根底知識和面向過程的構(gòu)造化程序設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程或從事軟件開發(fā)奠定基矗“程序設(shè)計(jì)是一門理論性很強(qiáng)的課程，只有通過大量的

2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)，才能真正掌握。因此，除了注重課堂教學(xué)外，重視和搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生的動手才能培養(yǎng)，是進(jìn)步課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生應(yīng)是在教師事先設(shè)定好的“實(shí)驗(yàn)任務(wù)驅(qū)動下進(jìn)展上機(jī)操作，這樣，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)康男詮?qiáng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)實(shí)際操作才能。1注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，鍛煉編程才能1通過有針對性的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，逐步加深學(xué)生對課堂講授內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生靈敏運(yùn)用所學(xué)知識分析、解決一般問題的才能，真正理解程序在計(jì)算機(jī)中的執(zhí)行過程以及計(jì)算機(jī)軟件的根本開發(fā)過程。要求學(xué)生能使用程序控制的三種根本構(gòu)造順序構(gòu)造、選擇構(gòu)造、循環(huán)構(gòu)造和相關(guān)語法純熟編寫應(yīng)用程序，掌握常用的典型算法和編程技巧。實(shí)驗(yàn)應(yīng)涉及數(shù)組、函數(shù)、指針

3、、構(gòu)造體、文件等核心知識點(diǎn)。前期準(zhǔn)備上機(jī)前的準(zhǔn)備工作包括復(fù)習(xí)和掌握與本次實(shí)驗(yàn)有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。對實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)展認(rèn)真分析，設(shè)計(jì)相關(guān)算法，編寫紙上代碼，給出初步解決方案。實(shí)驗(yàn)過程在Turb2.0T的集成開發(fā)環(huán)境中編輯和調(diào)試程序，使用多組數(shù)據(jù)對程序進(jìn)展測試，使輸出數(shù)據(jù)與預(yù)期結(jié)果相符。假設(shè)條件容許，打印程序和運(yùn)行結(jié)果，以備檢查。實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫與整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告是上機(jī)實(shí)驗(yàn)的根本要求，也是培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)作風(fēng)的重要途徑，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的主要內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)之初，必須明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模员ＷC到達(dá)所指定的根本要求。在撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，要進(jìn)一步確認(rèn)是否到達(dá)預(yù)期目的。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)教學(xué)進(jìn)度、上機(jī)學(xué)時(shí)、學(xué)生根底等因素，選擇與課堂講授內(nèi)容

4、相關(guān)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)題目。在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目中，均提出一些詳細(xì)要求。特別值得一提的是，這些實(shí)驗(yàn)題目應(yīng)具有一定的知識性和興趣性。程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)應(yīng)包括算法設(shè)計(jì)、必要的N-S流程圖、根據(jù)算法或流程圖編寫的源程序、函數(shù)模塊說明、代碼注釋等。調(diào)試運(yùn)行采用各種測試數(shù)據(jù)，特別是可能導(dǎo)致程序產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果的數(shù)據(jù)調(diào)試程序，以檢查程序的“強(qiáng)健性。經(jīng)調(diào)試正確的源程序應(yīng)具有良好的“可讀性，并符合構(gòu)造化程序設(shè)計(jì)原那么。實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中的大量工作是程序調(diào)試，在調(diào)試過程中會遇到各種各樣的問題，每解決一個(gè)問題都將有益于編程才能的進(jìn)步。因此，對實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，最主要的是程序調(diào)試經(jīng)歷的總結(jié)。分析實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，并給出合理的解決方法。確認(rèn)

5、本次實(shí)驗(yàn)是否到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?針對知識構(gòu)造，精心籌劃選題學(xué)習(xí)，算法分析與設(shè)計(jì)是核心，而新穎的選題又能促使學(xué)生主動地探尋問題的求解算法。因此，針對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，精心選題對培養(yǎng)學(xué)生的編程才能、激發(fā)學(xué)生的編程熱情是極其重要的。假設(shè)單純列出幾個(gè)復(fù)習(xí)相關(guān)語法的練習(xí)題，學(xué)生勢必感到編程的枯燥無味，從而產(chǎn)生消極、甚至畏懼的心理，長此以往，必將挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這里精心編選了供教學(xué)同行作為上機(jī)參考內(nèi)容的兩個(gè)典型問題程序均在T下調(diào)試通過，每個(gè)問題由題目、選題背景、主要語法、算法描繪、程序清單、運(yùn)行結(jié)果、上機(jī)指導(dǎo)組成。題目一求以下定積分的近似值12：、。選題背景數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)是聯(lián)絡(luò)非常嚴(yán)密的兩門學(xué)科，許多數(shù)學(xué)問題需要

6、借助計(jì)算機(jī)來解決。求定積分是“微積分的一個(gè)重要內(nèi)容，選擇這一題目可以將數(shù)學(xué)知識與計(jì)算機(jī)編程有機(jī)地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生利用去解決數(shù)學(xué)問題的才能。主要語法函數(shù)、函數(shù)指針?biāo)惴枥L連續(xù)函數(shù)f(x)假設(shè)f(x)0在a,b上的定積分等于x=a、x=b、y=0及y=f(x)所圍成的曲邊梯形面積。典型的定積分近似計(jì)算方法有梯形數(shù)值積分法梯形法和Sipsn法拋物線法。從數(shù)學(xué)知識得知3，對梯形法，面積近似值為(f(a)+f(b)/2+f(a+h)+f(a+2*h)+.+f(a+(n-1)*h)*h其中，h=(b-a)/n。對拋物線法，面積近似值為h/3(f(a)+4f(a+h)+2f(a+2h)+4f(a+3h)+

7、2f(a+4h)+.+2f(a+(n-2)h)+4f(a+(n-1)h)+f(b)其中，h=(b-a)/n。(n為偶數(shù))我們可以編寫一個(gè)可共用的函數(shù)f，接收來自主程序的實(shí)際參數(shù)(積分下限、積分上限、被積函數(shù))即可求出對應(yīng)的面積近似值。這里，函數(shù)指針作為形式參數(shù)，函數(shù)名作為實(shí)際參數(shù)。程序清單dublef1(dublex1)dubleg1;g1=1+x1*x1;return(g1);dublef2(dublex2)dubleg2;g2=1+x2+x2*x2+x2*x2*x2;return(g2);dublef3(dublex3)dubleg3;g3=x3/(1+x3*x3);return(g3);

8、dublef(dublea,dubleb,duble(*p)()/*梯形法*/intn,i;dubles,h,y;s=(*p)(a)+(*p)(b)/2;n=100;h=(b-a)/n;fr(i=1;in;i+)s+=(*p)(a+i*h);y=s*h;return(y);ain()dubley1,y2,y3;y1=f(0.0,1.0,f1);y2=f(0.0,2.0,f2);y3=f(0.0,3.5,f3);printf(y1=%5.2lf,y2=%5.2lf,y3=%5.2lfn,y1,y2,y3);運(yùn)行結(jié)果y1=1.33,y2=10.67,y3=1.29將函數(shù)f改為如下代碼，即為拋物線法

9、，程序其余代碼不變。dublef(dublea,dubleb,duble(*p)()intn,i;dubles,h,y;s=(*p)(a)+(*p)(b);n=100;h=(b-a)/n;fr(i=1;in;i+)if(i%2!=0)s+=4*(*p)(a+i*h);elses+=2*(*p)(a+i*h);y=s*h/3;return(y);上機(jī)指導(dǎo)根據(jù)數(shù)學(xué)知識設(shè)計(jì)利用梯形法求解定積分近似值的算法，程序的關(guān)鍵代碼是通過函數(shù)指針實(shí)現(xiàn)可共用的求面積的函數(shù)。將梯形法改為拋物線法，比較兩種算法的運(yùn)行結(jié)果。體會函數(shù)指針在處理此類問題中的重要作用。題目二1)刪除字符串中的指定字符12。2)鍵入兩個(gè)串，從

10、第一個(gè)串中刪除所有與第二個(gè)串中一樣的字符，并輸出第一個(gè)串。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.選題背景代碼重用是一種重要的程序設(shè)計(jì)技術(shù)，可以防止不必要的重復(fù)編碼，進(jìn)步程序設(shè)計(jì)效率。面向?qū)ο蟮?，主要通過繼承實(shí)現(xiàn)代碼重用4。而面向過程的，我們可以通過自定義的頭文件實(shí)現(xiàn)代碼重用。這里的兩個(gè)類似問題都涉及了刪除串中指定字符這一共同操作，因此，可以將這一操作獨(dú)立出來，以函數(shù)形式包含在自定義的頭文件中，這樣，兩個(gè)問題都可以調(diào)用頭文件中的函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)代碼重用。主要語法自定義頭文件算法描繪對第一個(gè)問題，設(shè)計(jì)兩個(gè)下標(biāo)指示在串中待比較和待挪動的位置，利用循環(huán)構(gòu)造即可實(shí)現(xiàn)刪除字符串中的指定字符，這個(gè)操作以函數(shù)形式包含在自定義

11、的頭文件user.h中。對第二個(gè)問題，利用二重循環(huán)，針對第二個(gè)串中的每個(gè)字符，在第一個(gè)串中進(jìn)展掃描，找到后，并不急于刪除這個(gè)字符，而是將其交換為字符“*，最后，通過調(diào)用user.h中的函數(shù)，一次性刪除所有“*，即可巧妙解決問題，進(jìn)步運(yùn)行效率。程序清單f(harstr,harh)/*自定義頭文件user.h*/inti,j;fr(i=j=0;stri;i+)if(stri!=h)strj+=stri;strj=0;#inludeuser.h/*問題1*/ain()harstr80;harh;printf(str=?);gets(str);printf(h=?);sanf(%,h);f(str,h

12、);puts(str);運(yùn)行結(jié)果str=?abdefgh=?abdefg#inludeuser.h/*問題2*/ain()har*p=a1b11d513e,*q=135,*r,*s;fr(s=q;*s;s+)fr(r=p;*r;r+)if(*r=*s)*r=*;f(p,*);puts(p);運(yùn)行結(jié)果abde上機(jī)指導(dǎo)首先編寫刪除指定字符的函數(shù)，并以文件名user.h存盤。通過調(diào)用user.h中的函數(shù)，編寫第一個(gè)問題的源程序。類似地，通過調(diào)用user.h中的函數(shù)，編寫第二個(gè)問題的源程序。從中體會自定義頭文件，實(shí)現(xiàn)代碼重用的優(yōu)越性。3運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的改革是進(jìn)步計(jì)算機(jī)課

13、程教學(xué)程度的重要途徑。隨著教育信息化的不斷深化，多媒體技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教學(xué)理論之中。多媒體技術(shù)以其動態(tài)多樣化的圖、色、聲、影等元素，突出信息的形象性及感染力。將多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程，已成為教學(xué)手段現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。多媒體教學(xué)具有很多優(yōu)點(diǎn)。第一，它使得教學(xué)內(nèi)容形象、生動、直觀地展示在學(xué)生面前，給學(xué)生以極大的吸引力。第二，大大增加了教學(xué)的信息量，進(jìn)步了教學(xué)效率。第三，利用多媒體教學(xué)可以集中教師的智慧與教學(xué)經(jīng)歷，使教學(xué)內(nèi)容更加標(biāo)準(zhǔn)有序。第四，可以充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。我們應(yīng)當(dāng)不斷探究和改進(jìn)教學(xué)方法，采用先進(jìn)的多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)步。這些教學(xué)形式可以大致歸納為如下幾個(gè)方面

14、?；谟?jì)算機(jī)字表處理平臺的直接投影教學(xué)這是指利用rd等字表處理軟件作為教學(xué)平臺，將上機(jī)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)文檔直接投影用于教學(xué)。這種方法具有簡單易行、圖文并茂、動態(tài)修改、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?；谡n程課件操作平臺的多媒體投影教學(xué)這是指利用PerPint等演示文稿軟件制作出AI實(shí)驗(yàn)課件，然后通過投影進(jìn)展教學(xué)。這種方法具有整體頁面規(guī)劃緊湊，頁面鏈接方便，學(xué)習(xí)界面美觀生動、多媒體元素的組織功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)?；谡n程內(nèi)容軟件平臺的投影教學(xué)這是指通過對課程內(nèi)容軟件平臺T的實(shí)時(shí)投影操作進(jìn)展教學(xué)。其優(yōu)點(diǎn)是通過集中式的現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生掌握上機(jī)編程解決各種問題的根本方法?；谡n程內(nèi)容軟件平臺的實(shí)驗(yàn)教學(xué)這是指通過教師示范操作，學(xué)生

15、同步進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。其優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下，實(shí)時(shí)解決上機(jī)編程中可能出現(xiàn)的各種問題?；诰W(wǎng)絡(luò)平臺的多媒體資源發(fā)布和課后輔導(dǎo)教學(xué)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和Internet的普及，利用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)展多媒體教學(xué)已成為一種開展趨勢。網(wǎng)絡(luò)可以作為一種多媒體資源發(fā)布平臺，各種多媒體資源AI課件、電子文檔、授課視頻等，都可以發(fā)布于Internet上，教師和學(xué)生可以隨時(shí)隨地共享這些資源進(jìn)展教、學(xué)，因此極大地延伸了教學(xué)空間，增大了學(xué)生的學(xué)習(xí)自由度。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課后輔導(dǎo)可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺來實(shí)現(xiàn)，其主要方式有三種，一是建立教師個(gè)人網(wǎng)站，在網(wǎng)站中發(fā)布信息，建立留言板或論壇，上傳作業(yè)或下載資料。二是借助Internet上的諸多公共論壇和個(gè)人留言板實(shí)現(xiàn)簡易的輔導(dǎo)教學(xué)。三是通過電子郵件進(jìn)展針對性的輔導(dǎo)教學(xué)。假設(shè)條件允許，可以充分利用校園網(wǎng)平臺，發(fā)布電子課件、教學(xué)資料，并向?qū)W生推薦優(yōu)秀的程序設(shè)計(jì)網(wǎng)站，