C语言程序设计课程教学模式探究

黄鑫

（北京信息职业技术学院，北京 100000）

随着中国教育的改革和现代职业教育的不断发展，现代教育从目前的以教师为中心，以课本为中心，转变为以学生为中心，以社会化学习为中心。本课题是对C语言程序设计课程教学模式的一种探究。通过教学辅助系统使学生对C语言的学习变得更有兴趣，解决实际教学过程中存在的问题以及实际需求，培养学生分析问题与解决问题的能力，利用流程图和C语言交互式编程嵌入到现有机器人设备中，实时得出效果，为C语言学习提供良好的学习环境，提高学习兴趣和教学质量，为实现嵌入式C语言的应用，提供了有力的支撑。因此，研究与开发C语言教学辅助系统，涉及到很多技术的应用，对于嵌入式机器人涵盖了嵌入式技术，机器人技术的应用，教学辅助系统涉及交互式技术，具有流程图编程系统，需要用到流程图绘制方法，流程图的绘制可以用到多种软件进行，系统开发所选择的是面向对象的Visual Basic编程语言，而针对与机器人应用状况，需要生成的代码能成为机器人的运行指令。这对于学生更好的学习C语言具有非常重要的现实意义。C语言教学辅助系统可以成为学习C语言的辅助工具，增加学生学习C语言的学习兴趣，降低学习难度。

一、流程图

C语言教学辅助为流程图编程界面，采用流程图进行编程需要进行流程图的相关设计，流程图开发采用的语言可以是Visual Basic。Visual Basic能够开发Windows环境下的各类应用程序工具，Visual Basic是结构化高级程序设计语言，其语言简单，它具有可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的特点，增加了可视化编程语言的功能，在计算机图形设计领域非常重要。

C语言教学辅助系统主要是进行流程图的编程，因而流程图设计技术在本课题中起到举足轻重的作用。可以用流程图是对程序算法、流程进行表示，流程图在程序开发设计中使用较多。

可以通过程序流程图用图形来展示软件过程设计的表示方法，也可称为程序框图，它是软件开发者最常用的表示流程的工具，其独立于程序设计语言来表达计算机程序的算法，用程序流程图可以使学习者更加直观和清晰的进行学习。因此，更普遍地用于计算机程序设计中。

我们利用流程图中的几何图形来表示不同的操作，用线条来表示程序算法或流程的执行过程。通过简单、直观、清晰的流程图可以很容易地表示程序的算法或流程。

二、交互式技术

教学辅助系统作为一种先进的技术手段，已经深入到职业教育教学之中，教学辅助系统成为越来越多高职院校课程建设的重点。教学辅助系统使我们重新思考构建更符合现代教育要求的新的教学模式，并能够探索新的教育思想和教与学的理论，而交互式的研究是很重要的一部分。为了使整个系统更为形象生动，可视化效果和学习效果更好，使用了流程图和C语言交互式编程，此系统用到了交互式技术的应用。

交互技术与用户接口在计算机图形学中缺一不可。用户接口是人与计算机交互的界面，它负责给用户提供简单、方便、美观的操作界面。人－机交互方式由以前的问答方式和菜单交互方式发展到现在普遍使用的图形交互方式，人－机交互方式是目前较流行的人－机交互环境。在各种应用程序中，通常可以由图形软件来实现用户接口，用户接口的实现主要有子程序库、专用语言和交互式命令三种形式。

（一）子程序库

子程序库主要是选择适合的高级编程语言作为主体语言，用主体语言来扩展一系列的过程与函数，用来实现相关的图形设计和处理。应用程序主要有两部分：一是主体语言的程序；二是扩展的过程或函数调用语句。

我们可以更多的利用高级程序设计语言自身所具有的特点和功能，用子程序库进行设计用户接口，可以使用户在自己编写的程序代码中方便地加入子程序库中的函数，来实现用户所期望生成的图形和交互处理。但用这种方法实现的用户界面，需要进行不断地编写、调试和修改源程序。

（二）专用语言

专门用来进行图形处理的程序设计语言是图形专用语言，它有两种常见的形式：一是解释执行程序的每一条语句。二是编译型语言，它需要经过编译、装配链接后生成可执行代码。

（三）交互命令

人和计算机运行的程序之间通过传递信息的方式进行交互，随着计算机软、硬件技术的发展，交互技术和用户接口技术已从应用程序中独立出来。目前，许多面向对象的程序语言都提供了对交互式技术的支持。交互技术是用户使用相关的交互设备，把信息输入到计算机的不同方式。用户接口主要用来确定用户与计算机之间怎样进行信息的交换，通过何种方式与图形系统进行连接并通讯，又通过哪种方法来实现具体功能操作。交互任务是用户输入到计算机的一个单元信息，是图形系统所要完成的目标。

交互技术在计算机图形学中普遍使用，计算机图形学也称为交互式计算机图形学。选择、定位、文字输入和数值输入是交互式图形系统的最基本任务。常用的交互技术有：窗口、菜单、选择、拖拽、文本输入、定量输入、定向、定值、定位、拾取、网络技术等。

此系统的交互是通过底层函数对流程图图标进行链接，能将其转换成高级程序设计语言的源程序，这样流程图交互显示出C语言的源代码。

三、嵌入式机器人应用

随着人们对机器人技术的认识，机器人技术已渗透到人类活动的各个方面领域。人们根据这些应用领域的特点，为机器人技术应用开拓了更加广阔的发展空间，创造出了各种具有感知、决策、行动和交互能力的机器人。机器人应用软件开发技术在现阶段还处于发展阶段，机器人应用技术已被加入国家十二五规划项目，特别是仿生机器人项目的研究是国家重点需要突破的项目。

人们对机器人的兴趣与日俱增，它是一个非常好的实践教学的载体。机器人现在已经广泛地用于几乎所有高校教学之中，学科遍及计算机科学/计算机工程、信息技术、控制论、电气工程、机械工程及机电一体化。和传统的教学方式相比，使用机器人作为教学工具有以下优势：机器人是一个真切存在、独立的硬件实物。相比于软件，学生能够更好地将机器人和自己所学的知识对应起来。机器人的工程任务相当的实际，在学生看来，这种“直观明确”比较更为直接，通过机器人编程还能更加吸引学生学习的兴趣和注意力。

机器人是人类创新能力和创新成果的载体，是永无止境的研究课题。机器人教育为创新教育提供了广阔的发展空间，为培养学生特长和开发学生潜能提供了更好的条件。近些年，国家已经对机器人研究的资金投入不断加大，使机器人在国内领域的发展非常迅速。目前，主要的研究单位包括中科院沈阳自动化所、北京航空航天大学和清华大学等。在现代职业教育发展中，根据教育创新的要求，嵌入式机器人的应用可以更好地结合学生自身的特点，不断培养学生的创新意识，还可以更好地激发学生的学习兴趣，使学生能够主动地进行学习和思考，能够独立分析与解决问题，不断提高学习知识的深度和广度，培养学生的自学能力、实践能力和创新能力。

四、结束语

机器人是一个非常好的实践教学载体，把机器人引入到C语言的教学中，可以更加直观明确地把机器人和所学的知识对应起来，机器人的编程训练也可以提高学生学习的趣味性，改变C语言学习的抽象性、枯燥性，让学生更利于理解和接受，使学生对C语言学习更有乐趣，降低C语言学习的难度，可以让学生更深刻的学好C语言的基础知识，激发学习者学习的兴趣和动力，从而提高教学质量和学习兴趣。