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摘 要：C 语言程序设计作为工科相关专业的一门必修课程，在思维方式和概念方面都是全新的，学生日常学习起来普遍感觉困难，课程教学过程中因难点知识抽象、难理解等问题为教学带来难度。通过长期的教学总结、教学反思，提出利用 Excel 电子表格辅助的教学方法。实践证明，利用 Excel 辅助 C 语言程序设计教学，让抽象知识点直观化，使学生更容易理解。有利于学生空间想象能力和思维能力的提高，培养了学生理解程序和编程能力，取得很好的教学效果。
关键词：C 语言；Excel；教学方法；教学效果
本文引用格式： 樊伟宏 , 杨文婷 , 张莉 .Excel 辅助 C 语言程序设计教学过程的探索与研究 [J]. 教育现代化 ,2020,7(97):130-132,136.
Exploration and Research on the Teaching Process of Excel Assisted C Language Program Design
FAN Wei-hong1, YANG Wen-ting2, ZHANG Li1
(1.College of Science and Technology, Xinjiang Agricultural University, Urumqi Xinjiang；2.Marxism, Xinjiang Agricultural University, Urumqi Xinjiang)
Abstract: C language program design, as a required course for engineering related majors, is brand new in thinking mode and concept. In the aspect of daily learning, students generally feel that it is difficult to study. In the course of teaching, the problems of abstract knowledge and difficult understanding bring difficulties to teaching. Through long-term teaching summary and teaching reflection, this paper puts forth the teaching method of using Excel spreadsheet to assist teaching. The teaching practice has proved that the use of Excel to assist the teaching of C language program design makes the abstract knowledge points intuitive and makes the students understand the knowledge more easily. This is conducive to improving the students’ ability of spatial imagination and thinking, and training the students’ ability of understanding programs and programming in a good way, thus achieving great teaching effect.
Key words: C Language; excel; teaching method; teaching effect
一 引言
C 语言程序设计（以下简称：C 语言）是一门许多工科专业必修的普通基础课程，在培养方案中， 常被安排在低年级学习。主要是为了提高工科专业学生逻辑思维、结构化设计等能力。但低年级学生， 一般只具备简单的计算机操作能力和对办公自动化应用能力，C 语言作为接触的第一门程序设计类课程，学生在打开书的第一眼感觉是许多英文字母，第一印象就是一堆比较抽象的英文字母。加之低年级的学生在学习方法、思想观念、理解能力方面比较薄弱。且 C 语言中的数据类型、数组、指针和结构体、和共用体方面的知识点比较抽象，是 C 语言这门课程的重点和难点。学生要学好以上知识点，就需要对计算机的内存结构比较了解，头脑中建立一种空间立体概念，才有助于知识点的学习，和对知识点的深刻理解。通过长期的 C 语言课程教学实践，发现利用 Excel 电子表格（以下简称 Excel）辅助教学， 有助于学生了解计算机的内存结构，深刻理解相关概念，能够很好帮助学生建立空间立体思维和提高抽象思维能力。
二 C 语言重点难点知识教学研究现状
针对 C 语言程序设计课程教学方式、教学方法， 国内许多高校的老师开展了相关的研究。但主要是对教学方式、教学目标、教学工具、提高学生学习兴趣和学生编程能力，以及对单个重点难点知识点的教学方法进行探索研究，通过研究取得了一定的效果。当前只要是对以下几个方面展开研究。
（一） 项目（案例）式教学
国内很多老师在 C 语言教学过程中引用了项目管理的概念，将整个课程体系进行重构，将课程知识点融入项目或案例，将项目分解成若干个子程序， 由浅入深的进行实例讲解 [1-3]。这种教学方式对老师的要求比较高，要能很好的将知识点和项目实例进行有机融合，容易导致知识点凌乱，使得学生不能把握课程的主线。这种教学方式，可以使学生能很快的对重要的知识进行应用，加深理解。但是并没有从根本上使学生理解重点和难点，只是被动的应用。
（二） 利用网络平台开展教学
随着网络技术的发展，许多老师探索利用各种网络平台开展 C 语言教学工作。这种教学方式可以使学生不受时间、地点的限制，可以随时随地的参加学习，老师也可以通过平台发布作业测试等，可以增加很多教学环节，实现了各教学环节的信息化管理 [4-6]。但是这种教学方式要求学生学习主动性要强。存在学生不感兴趣，师生交流互动效果欠佳等问题。
（三） 针对难点知识研究教学方法
C 语言课程中循环、数组、函数、指针、结构体是重点知识，其中指针是重点难点知识，老师在教学过程中，根据学生的情况、以及课后总结反思。提出了不同的教学方式方法。也取得了较好的效果 [7-9]。但是目前相关研究只是针对其中一个重点难点知识点，进行探索总结。从根本上没能提高学生计算机逻辑思维和抽象思维的能力。然而这些能力是后续许多课程学习所要求必须具备的能力。
三 研究内容及教学实践
（一） 研究内容
针对 C 语言课程中的重点和难点问题进行分析，经过长期的教学实践，并结合不同学生的学习情况和学校状态，进行总结反思。发现要想真正学好 C 语言，就必须具备提高计算机思维和抽象能力。提出了将 Excel 电子表格引入到 C 语言的教学过程，借助 Excel 对 C 语言中的重点、难点、知识点进行教学设计。通过实践，Excel 的引入有利于培养学生的计算机思维和空间立体结构能力。进而提高学生学习兴趣和理解程序的能力。
（二） 教学过程实践
1.Excel 在数据类型教学中的实践
数据类型作为学习 C 语言课程的基础知识，掌握好数据类型对学好该课程至关重要。学生初次接触到数据类型这一概念，就很想知道为什么要学习各种数据类型。老师在回答学生的问题时可借助Excel，因计算机存储单元有限，学习各种数据类型可以合理利用存储单元。定义变量的过程实质是向变量申请内存空间的过程，数据类型决定了该变量所分配的字节数。计算机中存储的基本单位是字节（八位），将 Excel 表格中八列加上边框，并在每行前加上物理地址。在定义变量时直接在表格中为学生选中对应的内存单元，这样学生比较直观，能逐步建立起计算机内存空间的概念为后续的数组、结构体、指针的学习打下坚实的基础。例如 int a;Excel辅助讲解图如图 1 所示。通过 Excel 对照讲解图学生可以直观的理解计算机的存储单元和各种数据类型以及内存单元的随机分配。
2.Excel 在数组教学过程中的实践
数组是有序数据的集合，将数组和循环结合起来，可以有效地处理大批量的数据，提高数据处理的效率。学生对数组的学习可以提高应用程序处理大量数据的能力。但是最为 C 语言教学的一个重点难点内容，学生学习起来比较抽象，很难理解一维数组、多维数组。老师讲解时可借助 Excel 电子表格讲解。使得学时理解数组的连续分配存储空间和二维数组的一维存储。深刻理解二维数组是特殊的一维数组。例如 char a[2]; 数组知识点结合 Excel 表格对照讲解图，如图 2 所示。
3.Excel 在指针教学过程中的实践
指针作为 C 语言最精华的部分，是教学过程中的重点和难点内容。学生对指针知识点学习的好坏直接影响学习课程的效果，可以说没有学好指针， 就相当于没有学习过 C 语言。然而要学好指针必须理解地址的概念，为了使得学生深刻理解地址，在教学的过程中可以从变量定义随机分配内存空间开始，使得学时理解变量名，和变量分配存储空间的变量地址的概念，进而引出指针的概念，让学生逐渐转换思维方式，从之前利用变量名、数组下标引用的方式转换到利用分配空间地址来访问存储空间， 在讲解指针的过程可以利用 Excel 辅助教学，让学生理解指针变量，通过指针变量访问内存空间。在讲解指针与数组关系时，使学生理解指针的概念。具体辅助讲解图如图 3 所示。
四 教学效果评估
（一） 直观教学效果分析
在教学过程中引入 Excel 辅助教学后，学生学习 C 语言的兴趣明显提高，学生能深刻去接受计算机内存中数据的存储。对相关概念有了更深刻的理解。编程的主动性更强。整个课堂氛围相比使用传统方式讲解，有了明显的改善，学生能主动跟着老师的思路去分析理解程序，能主动的和老师互动， 对重点难点知识点理解的更加透彻，能熟练运用指针等，基本解决了学生看到“指针”等重点难点问题， 就从直觉上否定自己，认为自己学不会。
（二） 学生问卷调查分析
为了验证引入 Excel 辅助教学后的教学效果，设计了调查问卷，并通过问卷星为上课的所有班级学生发放问卷。共回收 247 份有效问卷。通过对调查问卷数据进行分析发现，80% 学生直观认为 C 语言课程较难，20% 的同学认为自己学习有难度。82% 同学认为教学方法的改进有助学生了解知识掌握情况。78% 同学认为课堂教学氛围很好，自己学习动力足。课堂教学效果的综合评价，92% 的同学认为很满意。85% 认为能激起你对学习的兴趣。78% 学习效果比传统教学好，能够更好掌握实验操作。82% 学习效率比传统教学高。同对调查问卷的分析发现，Excel 辅助教学方式，对 C 语言难点知识讲解效果明显。
（三） 课后作业和期末考试成绩对比分析
通过教学方法的改进，学生在提交课后作业完成率和准确率明显提高，在规定时间内完成作业的同学明显增多，学生编程的主动性增强。学习兴趣空前高涨。在期末考试评卷后，通过分析，发现同学对课程中的重点难点掌握的较好。同时在组织学生参加相关编程大赛取得了很好的成绩。
（四） 同行听课后评价
通过上公开课的形式和同行进行交流，听课老师普遍反映引入 Excel 辅助 C 语言教学这种方式，能将一些难点、难理解的内容，很通俗的讲出来。能够很好的引导学生加入整个教学环节。教学效果达到预期教学目标，教学效果很好。整个教学过程学生思维活跃，信息交流畅通，课堂气氛很好。使学生在获得必要的基础知识与基本技能的同时，培养学生的实践能力与创新意识。通过 Excel 表格辅助教学学生可以更深刻的理解计算机的内存，进而更透彻的理解相关概念。能够培养学生的思维能力， 提高学生对程序的理解能力，从而提搞学生的编程能力和计算机思维能力。
五 结论
通过长期的教学实践发现在 C 语言重点难点知识点教学过程中，引入 Excel 辅助教学的方式，将课程中的重点、难点内容以直观化的形式进行展示， 使学生对知识点的理解更加透彻，培养了学生的抽象思维能力和计算机思维能力，提高了学生理解程序和编程能力。通过对教学的评估，取得了良好的教学效果。
参考文献
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