C 語言循環(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)計主要采用的是自頂向下、逐步求精及模塊化的程序設(shè)計方法， 主要使用3 種基本控制結(jié)構(gòu)來構(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 語言程序設(shè)計》課程的教學(xué)工作，在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)， 順序結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)對于學(xué)生而言是比較容易接受和掌握的;一旦進入循環(huán)結(jié)構(gòu)部分的學(xué)習(xí)，很多學(xué)生就會出現(xiàn)“上課聽不太懂，下課自己不會做”的情況。因為循環(huán)結(jié)構(gòu)相較于前兩種基本結(jié)構(gòu)，邏輯性更強， 編寫出來的程序復(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， 其實是可以理解的。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)”部分的知識關(guān)聯(lián)性很大，一旦沒學(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)計里面都有， 因此熟練掌握和運用這3 種基本結(jié)構(gòu)對于學(xué)生來講是非常重要的。
2 案例教學(xué)法
案例教學(xué)法也叫實例教學(xué)法， 指的是在教學(xué)過程中在老師的指導(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)生進行學(xué)習(xí)、研究、鍛煉能力的方法。而在C 語言的教學(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行引導(dǎo)和講解， 通過案例加強學(xué)生對于基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識的理解，使學(xué)生能夠舉一反三，自己動手操作，獨立編寫程序，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;而不精的案例，不但不能促進教學(xué)，甚至還會帶來負面的影響，破壞知識的系統(tǒng)性，使學(xué)生只能機械地重復(fù)案例。如何精選、設(shè)計和運用案例，成為了C 語言循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)的關(guān)鍵所在。案例既要經(jīng)典， 能夠突出知識的重點和難點， 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)計和運用
(1)教學(xué)的初級階段，運用簡單案例，幫助學(xué)生理解循環(huán)的思想，掌握3 種基本循環(huán)語句。
C 語言中實現(xiàn)循環(huán)有三種語句，包括while 語句、do-while語句和for 語句。在學(xué)習(xí)之初，首先要掌握的是各種循環(huán)語句的一般格式和執(zhí)行過程。在這里可以選取“計算1+2+3+…+100 的累加和” 作為教學(xué)案例， 讓學(xué)生分別使用while 語句、do-while 語句和for 語句編寫程序來實現(xiàn)。然后讓學(xué)生自己去總結(jié)和比較三種循環(huán)語句， 學(xué)生會發(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 語句和dowhile語句適合于循環(huán)條件確定的情況， 而for 語句更適合已知循環(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)行的過程， 還可以通過畫流程圖的方式，來理清循環(huán)的邏輯思路，讓抽象的執(zhí)行過程轉(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， 直到最后一項的絕對值小于10-6 為止”。通過流程圖學(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， 還能夠讓他們對循環(huán)執(zhí)行的整個過程有一個清晰全面的認識。
(2)教學(xué)的進階階段，選取生活中的事例設(shè)計案例，提高學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。
學(xué)完C 語言后，很多學(xué)生都會有一個困惑，學(xué)了到底有什么用? 由于有些老師在教學(xué)過程中只喜歡選取一些簡單直觀的數(shù)學(xué)案例， 這樣很容易誤導(dǎo)學(xué)生認為C 語言就是用來求表達式的結(jié)果， 并沒有很多的實際作用。其實老師在授課過程中，可以選取一些學(xué)生實際生活當(dāng)中會遇到的事例，設(shè)計成教學(xué)案例，來提高學(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際問題的能力。例如設(shè)計一個學(xué)生成績管理系統(tǒng)， 計算學(xué)生的平均成績; 銀行輸入密碼時，有三次機會。這些都是學(xué)生在平時生活中會遇到的事情，設(shè)計成教學(xué)案例后，能夠迅速地抓住學(xué)生的眼球，讓學(xué)生主動去學(xué)習(xí)。
(3)教學(xué)的高級階段，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、判斷一個非負整數(shù)是否為素數(shù)、百雞問題、雞兔同籠、韓信點兵剩余定理等等。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 語言程序設(shè)計》課程中的重點也是遇到的第一個難點，利用案例教學(xué)法來設(shè)計教學(xué)，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓他們主動去鉆研問題，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。而教學(xué)過程中設(shè)計和運用不同層次的案例，能夠循序漸進地啟發(fā)學(xué)生， 培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和自主編程能力，達到課堂教學(xué)的目標(biāo)和效果。
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