王艷會 鐘誠

[摘 要] 本文通過比較國內外C語言程序設計教材，分析國內外C語言程序設計課程教學方法的不同以及各自的優(yōu)點。根據(jù)這些比較和分析，結合國內C語言程序設計課程的學時安排和學生知識基礎，提出了進一步提高C語言程序設計課程教學效果的改進辦法。教學實踐表明，這些改進辦法可行且有效。

[關鍵詞] C語言程序設計;計算機專業(yè)教學;國外教材

[中圖分類號]G642? ?[文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2020） 05-0106-02

工欲善其事，必先利其器。C程序設計是計算機類專業(yè)的專業(yè)基礎課，是面向對象程序設計、數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)等十余門專業(yè)基礎課和專業(yè)主干課的先修課程。該課程的學習效果的好壞直接影響到后續(xù)課程的學習。如果C語言掌握不好，后續(xù)課程的學習難免流于形式;反之，如果在C語言課程的學習中獲得了本專業(yè)應有的程序設計能力，后續(xù)課程的學習將會有深刻的理解和實踐應用能力。從這種角度看，C語言程序設計課程不僅是計算機類專業(yè)本科課程學習的開始，而且也是后續(xù)課程的學習和實踐的工具。因此C語言課程的教學方法研究對于計算機專業(yè)的教學有著不言而喻的重要性。對于一門課程，教材很大程度上是教學理念和教學方法的反映，C語言亦是如此。近二十余年來，國內優(yōu)秀的C語言教材層出不窮，其中更是不乏影響深遠的經典教材。這些教材為國內的C語言教學提供了包含豐富教學經驗的教學思路、教學內容和教學理念，適合國內學生的知識基礎，是國內C語言教學方法的代表?？v觀國外的計算機專業(yè)C語言教學領域，也有很多優(yōu)秀的C語言教材，其中以《C Primer Plus》、《C and Pointer》、《The C Programming Language》等為代表，其中的講授思路和內容和國內卻有著諸多不同，也自然對應著一些與國內不同的教學方法。這些國外教材當然是根據(jù)國外計算機專業(yè)學生的知識基礎等情況編寫，但其中某些方面亦可以作為國內借鑒，從而進一步提高國內C語言課程的教學效果，增強學生的程序設計能力。本文從國外經典教材《C Primer Plus》出發(fā)，比較國內外教材，分析國內外C語言程序設計課程的教學內容、教學目標和教學思路的不同，然后根據(jù)我國計算機專業(yè)本科生的知識基礎，適當借鑒國外教學思想，提出改進該課程教學方法的些許淺見。

一 國內外教材的區(qū)別

（一）對語法的介紹

幾乎所有國內教材習慣將語法劃分為多個組成部分，如數(shù)據(jù)類型、過程控制語句、函數(shù)、數(shù)組以及指針，等。每部分內容由對應章節(jié)介紹。在每個章節(jié)中，相應語法內容會被詳盡地、徹底地介紹。學生在掌握這些語法后做這些語法的應用練習，即編寫程序。以數(shù)組和指針為例，在數(shù)組和指針章節(jié)中，數(shù)組的定義、初始化、使用、二維數(shù)組、地址、存儲方式、字符串、指針、指針間接引用、二級指針、指針數(shù)組和數(shù)組指針等語法被全部介紹。在《C Primer Plus》中，數(shù)組的定義等基本語法在《循環(huán)語句》中附帶介紹，指針的定義等基本語法在《函數(shù)》中附帶介紹。國內教材的出發(fā)點是首先讓學生掌握扎實的語法基礎，然后進行編程能力的鍛煉;《C Primer Plus》則是引導學生逐步編寫由易到難的程序，在使用的過程中介紹需要的語法。簡言之，國內教材的做法是先學再做，大步推進;而國外教材的做法是在做中學，小步快行。相比之下，國內教材的做法可以使用較少學時讓學生掌握語法基礎并具備一定的程序設計能力，但學習難度較高;而國外教材的做法使學生在用中學，在教的過程中引導學生養(yǎng)成良好的編程習慣，學習難度較低，但需要更多的學時。兩種教材的不同是由國內外高校計算機專業(yè)學生、課程和學時安排的不同導致的。國外教材因為課程學時多，可以以較慢的進度引導學生邊用邊學，從而保證教學效果;而國內計算機專業(yè)開設課程較多，單門課程不可能安排太多學時，另外學生學習更為勤奮，能夠接受少學時、大容量的課時，所以國內教材按內容嚴格劃分為較少章節(jié)，單課時內容更為緊湊。另外，《C Primer Plus》對語法的介紹非常全面，而國內教材僅介紹必需的語法，這也和課程教學學時的差別有關。

（二）編程環(huán)境和編譯器

多數(shù)國內教材會指定一種編程軟件，常見的有Turbo C（TC）和Visual C++（VC）;《C Primer Plus》沒有采用特定的編程軟件。指定編程工具的好處是可以讓學生盡快進入編程環(huán)節(jié)，省去了摸索編程軟件使用方法的過程。但是指定編程軟件也導致不能介紹沒有被特定編譯器采用的語法，從而導致介紹語法不全面，甚至導致介紹的語法陳舊。如Visual C++的所有版本僅支持ANSI C 1989的語法，ISO C 1999和ISO C 2011中的語法就不能介紹;而Turbo C甚至連最初的ANSI C 1989都不支持。這樣指定特定編程軟件的做法會導致所介紹的C語言語法或者太舊，或者僅是某一種編譯器的“方言”。而《C Primer Plus》沒有指定任何一種編程軟件，因此可以毫無顧忌地介紹全面的語法，但這樣需要學生自己尋找編程軟件，而且需要自己摸索使用方法，如果該過程不順利，可能影響學生的學習心理，失去興趣，而且很多編程軟件是英文版的，對部分英語水平欠佳的中國學生來說也是一個與C語言內容本不相關的障礙。

（三）例題和習題

國內教材例題多有較深數(shù)學背景，如方程求根二分法，級數(shù)逼近，等。這類題目需要考慮的情況較少，但往往有較復雜的流程控制，有利于鍛煉學生的分析問題、整理編程思路的能力，但對于全面考慮問題的習慣養(yǎng)成幫助不大。《C Primer Plus》的例題多為與生活相關的、與數(shù)學不相關或數(shù)學基礎淺顯的例題，如銀行本息計算、電費計算、整數(shù)方冪計算，等。這類題目的過程控制較為簡單，但可能出現(xiàn)的情況較多，對于分析問題、整理編程思路的能力的鍛煉促進作用較小，但可以引導學生考慮到可能發(fā)生的各種情況，編寫出健康的程序。簡言之，即國內教材所選例題注重培養(yǎng)學生堅韌的分析解決較難問題的能力，而國外教材所選例題偏重培養(yǎng)學生全面考慮問題的習慣。二者各有所長。國內教材之所以能夠選擇數(shù)學理論較深的例題，一個很大的原因是國內多數(shù)學生有著扎實的數(shù)學基礎，能夠理解例題所解決的問題，而正是學生的這種基礎，讓國內教材有了培養(yǎng)學生刻苦分析編寫較復雜控制過程程序的條件，所培養(yǎng)出的學生中確實有較大比例人數(shù)擅長這種復雜程序的編寫，但這也恰恰將少數(shù)數(shù)學基礎不夠好的學生擋在了C語言的大門之外。

在課后習題方面，國內教材常常給出包括選擇題、填空題、程序分析題和程序設計題等的較全面的題型，對概念性內容有著比重較大的涉及?！禖 Primer Plus》課后習題類型僅有程序分析題和程序設計題，僅鍛煉學生讀程序和編程序的能力，對概念性的語法涉及較少。

綜上所述，在語法方面，國內教材以語法的介紹為思路，且大多只介紹必需的語法，并通過習題強化對這些語法的掌握，然后開始對編程思維的訓練;國外教材以編寫程序所涉及語法的逐層拓展為思路，但對語法的介紹極為全面，這些語法在習題部分卻沒有很全面地覆蓋，也就是說，國外教材對語法的介紹雖然全面，但其中很大的部分屬于了解性質。從學習難度分析，國內教材先語法后編程，是走了一道“陡坡”，學習難度較高，但若學生能夠堅持，則可以在較短時間內取得明顯效果;而國外教材隨著編程的拓展臨時介紹需要的語法，讓語法圍著學生轉，降低了學生的學習難度，是一道“緩坡”，但需要相對較長的學時。從培養(yǎng)效果分析，國內教材強調學生應該能夠編寫思路較復雜程序的能力，而國外教材的程序復雜程度有限，重點突出考慮問題的全面性方面的引導。在這些方面，國內外的教材各有所長。從語法標準角度分析，國內教材普遍標準陳舊，絕大部分教材還在采用ANSI C1989作為語法標準，而國外教材普遍采用ISO C1999或ISO C2011標準。標準的陳舊是有編譯器的陳舊導致的。很多教材采用了不支持C99標準語法的Visual C++和只有在Windows98、2000、XP等老舊系統(tǒng)下才能運行的Turbo C。在這方面，國內部分教材略顯不足。

二 改進建議

第一，國內教材僅介紹必需的語法，更適合中國計算機專業(yè)本科生的計算機基礎，也更有利于將有限的學時用到程序設計思維的鍛煉上，但是在語法介紹過程中以語法內容劃分章節(jié)，雖然所需學時較少，但是學習難度相對較高。因此在基本語法的講授環(huán)節(jié)，可以以學習過程中學生所編寫的程序的規(guī)模的進展調整語法的講授順序，介紹當時需要的語法，如介紹循環(huán)語句時可先簡要介紹數(shù)組的基本語法，無須涉及地址以及存儲方式等較深內容，讓學生先用起來。如果因此導致所需學時增加，可以減少字符串輸入輸出和格式輸入輸出函數(shù)等不重要內容的學時。

第二，Turbo C和Visual C++僅支持C89，語法標準較陳舊，而且現(xiàn)在廣泛使用的Windows 7和Windows8操作系統(tǒng)對這兩種編程環(huán)境的支持并不好。另外，從保護知識產權和節(jié)省費用的角度考慮，也應盡量選擇開源軟件。Dev Cpp對上述要求均能很好地滿足。另外，Dev Cpp是大部分國際和國內程序設計比賽的指定編程環(huán)境，使用它也有利于學生參加各類相關比賽;而且Dev Cpp可采用MinGW編譯器，是Linux操作系統(tǒng)GNU的Windows版本，這也有利于學生以后在Linux操作系統(tǒng)中從事嵌入式開發(fā)。

第三，課堂習題盡量不涉及較深奧的數(shù)學原理。如果涉及，應先將所涉及的數(shù)學背景以通俗的方式講解明白，避免部分數(shù)學基礎不好的學生因為對數(shù)學的恐懼而失去對C語言的興趣。在C語言課程后期，可以將數(shù)獨、彩票等簡單數(shù)字游戲或現(xiàn)實生活中的問題作為本課程的綜合練習項目。

參考文獻：

[1]普拉塔. C Primer Plus（第5版）中文版[M]. 云巔工作室，譯.北京：人民郵電出版社，2005.

[2] Kenneth A.Reek. C和指針（中文版）[M]. 徐波，譯.北京：人民郵電出版社，2008.

[3]Brian W.Kernighan，Dennis M.Retchie.The C Programming Language（第二版）[M]. 徐寶文，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2001.

（責任編輯： 王義祥）