機械電子工程專業(yè)《C語言程序設(shè)計》課程教學大綱

PAGEPAGE9《C語言程序設(shè)計》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱C語言程序設(shè)計課程編號20070023課程性質(zhì)必修課課程類別學科專業(yè)基礎(chǔ)課程開課單位基礎(chǔ)教研室授課學期第3學期學分/學時3.5/56課內(nèi)學時56理論授課38上機學時18課內(nèi)實踐0實驗學時0課外學時56適用專業(yè)機械電子工程專業(yè)是否雙語否先修課程信息技術(shù)基礎(chǔ)后續(xù)課程單片機原理與接口技術(shù)、嵌入式開發(fā)、計算機控制系統(tǒng)等二、課程簡介《C語言程序設(shè)計》是機電學院機械電子工程專業(yè)的學科專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程研究內(nèi)容是C語言程序設(shè)計的基本語法規(guī)范、基本數(shù)據(jù)類型的定義及運用、分支及循環(huán)結(jié)構(gòu)的定義及運用、數(shù)組的定義及運用、指針的定義及運用、函數(shù)的定義及運用、結(jié)構(gòu)體的定義和運用等核心基本概念、基本理論、基本方法。學習本課程后，學生能夠較好地完成任務(wù)程序中模塊問題的解決，建立起基本的程序設(shè)計思維模式以及解決實際問題的方法，為數(shù)控技術(shù)、單片機原理與接口技術(shù)、嵌入式開發(fā)、機電一體化應(yīng)用、自動控制原理、電氣控制與PLC、機器人仿真等后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定一定的基礎(chǔ)。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標課程目標1：思政目標通過課程的學生，激發(fā)學生求知熱情、探索和創(chuàng)新精神，使學生善于思考，勇于實踐，讓學生意識到國內(nèi)科技發(fā)展的突出實力，增強學生對祖國的自信心、民族自豪感和責任心。課程目標2：知識目標能夠清楚表述C語言程序設(shè)計的基本思想和編程原理，常用的語法元素和基本語句結(jié)構(gòu)。課程目標3：能力目標能夠具體問題具體分析，利用批判思維，設(shè)計合理的算法，運用所學C語言知識，編寫符合編碼規(guī)范、易于維護的程序代碼，能夠調(diào)試、維護程序，解決實際問題。課程目標4：素質(zhì)目標能夠研究工程問題的綜合特征，果斷判斷，綜合運用C語言程序設(shè)計的基本原理和方法，自主設(shè)計符合編碼規(guī)范、易于維護的綜合應(yīng)用程序，善于聯(lián)系專業(yè)實際并持續(xù)自學，樂于與他人合作解決問題。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標18-1中國國情，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，個人在歷史、社會及自然環(huán)境中的地位，踐行社會主義核心價值觀。12-1能認識不斷探索和學習的必要性，具有自主學習和終身學習的意識，拓展知識和能力的途徑。8-職業(yè)規(guī)范12-終身學習課程目標21-2能針對復(fù)雜軟件工程問題，進行數(shù)學建模并求解。1-工程知識課程目標31-3能夠融合專業(yè)知識和數(shù)學模型方法用于對軟件系統(tǒng)模型進行推演和分析。2.2能夠針對軟件工程問題選擇恰當?shù)幕A(chǔ)理論和數(shù)學模型方法，表達復(fù)雜軟件工程問題。1-工程知識2-問題分析課程目標42-4能夠運用軟件工程的基本原理分析解決方案中的關(guān)鍵影響因素，驗證其合理性并獲得有效結(jié)論。3-2能夠針對軟件工程的實際問題，設(shè)計滿足特定需求的模塊。2-問題分析3-設(shè)計/開發(fā)解決方案四、課程基本教學內(nèi)容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學內(nèi)容第一單元程序設(shè)計概述（學時數(shù)：4學時）1.課程主要內(nèi)容C語言程序設(shè)計的相關(guān)概念、起源及發(fā)展；算法設(shè)計、描述的基本方法；問題、算法和程序之間的關(guān)系；C程序編輯、編譯、連接和運行的基本方法；程序的函數(shù)化結(jié)構(gòu)、標識符與保留字、程序風格；程序調(diào)試的思想。上機：安裝、配置C語言程序開發(fā)環(huán)境；使用raptor畫流程圖；編碼、調(diào)試運行C程序的基本步驟；2.重點和難點重點：算法設(shè)計、描述的基本方法；C程序編輯、編譯、連接和運行的基本方法；程序調(diào)試的基本方法。難點：C語言程序編碼、調(diào)試的基本方法。3.教學方法翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。4.學生學習預(yù)期成果能夠描述算法，評價算法；能夠安裝、配置C語言程序開發(fā)環(huán)境；能夠進行簡單程序的編碼、調(diào)試、運行。5.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.第二單元數(shù)據(jù)及其運算（學時數(shù)：6學時）1.課程主要內(nèi)容數(shù)據(jù)類型、常量、變量概念，變量的定義及賦值、輸入與輸出數(shù)據(jù)、簡單運算（算術(shù)運算、賦值運算、變量自增和自減運算、逗號運算）、使用編譯預(yù)處理命令（include和define）的方法；編碼規(guī)則；表達式中數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。上機：編寫、調(diào)試、運行程序完成上機實驗任務(wù)，代碼書寫要符合程序編碼規(guī)則。2.重點和難點重點：變量的定義及賦值；基本輸入與輸出函數(shù)、簡單運算、include和define編譯預(yù)處理命令的使用方法。難點：不同數(shù)據(jù)類型變量占用內(nèi)存的大小；基本輸入與輸出函數(shù)的使用特點比較；簡單運算中各種運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性。3.教學方法翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。4.學生學習預(yù)期成果能夠描述數(shù)據(jù)類型、常量、變量的概念；能夠熟練定義變量并賦值、輸入與輸出數(shù)據(jù)、完成簡單運算（算術(shù)運算、賦值運算、變量自增和自減運算、逗號運算）、使用編譯預(yù)處理命令（include和define），能夠熟練運用開發(fā)工具進行程序設(shè)計、編碼、調(diào)試和運行，能夠利用已學知識解決簡單問題。5.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.課程目標3.第三單元C語言程序的流程控制（學時數(shù)：16學時）1.課程主要內(nèi)容關(guān)系運算符和邏輯運算符的使用；if選擇結(jié)構(gòu)語句、條件運算表達式、switch選擇結(jié)構(gòu)語句的使用。while、do-while、for命令及循環(huán)嵌套的使用；循環(huán)體中break、continue控制命令的使用方法。上機：運用基礎(chǔ)語法和if語句、條件運算表達式、switch語句進行編程。運用while、do-while、for語句及其嵌套進行編程解決重復(fù)性問題。2.重點和難點重點：關(guān)系和邏輯表達式、條件運算表達式；if語句、if命令的嵌套結(jié)構(gòu)及switch；熟練使用進行編程。while、do-while、for命令及嵌套使用方法。難點：表達式中各種運算符優(yōu)先級與結(jié)合性；if語句與條件表達式的異同點；if命令嵌套的注意事項；switch語句解決多分支問題。區(qū)分while、do-while、for使用上的異同；利用嵌套循環(huán)編程解決多重循環(huán)問題。3.教學方法翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。4.學生學習預(yù)期成果能夠熟練使用關(guān)系運算符和邏輯運算符；能夠熟練運用if語句、條件運算表達式及其嵌套、switch語句設(shè)計程序解決各種分支問題。能夠熟練運用while、do-while、for命令及其嵌套解決各種循環(huán)問題。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3。第四單元函數(shù)（學時數(shù)：8學時）1.課程主要內(nèi)容函數(shù)分類；函數(shù)定義及調(diào)用、函數(shù)的遞歸調(diào)用的方法；清楚參數(shù)傳遞的意義；變量的作用域和存儲類型；函數(shù)的嵌套。上機：運用函數(shù)實現(xiàn)模塊化程序設(shè)計，完成實驗任務(wù)。2.重點和難點重點：函數(shù)定義、調(diào)用及參數(shù)傳遞。難點：函數(shù)的遞歸調(diào)用。3.教學方法翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。4.學生學習預(yù)期成果能夠清晰描述模塊化程序設(shè)計思想和原理，在實際開發(fā)中能夠熟練運用函數(shù)進行模塊化程序設(shè)計，能夠利用函數(shù)高效解決復(fù)雜問題。5.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.課程目標3.課程目標4.第五單元數(shù)組（學時數(shù)：8學時）1.課程主要內(nèi)容一維數(shù)組和二維數(shù)組的定義、元素引用、初始化及輸入輸出方法；字符串的輸入輸出及多字符串操作函數(shù)；清楚數(shù)組存儲方式；典型的排序和查找算法。上機：利用數(shù)組的定義、初始化和引用完成有關(guān)多個同種類型數(shù)據(jù)的實驗任務(wù)。2.重點和難點重點：一維數(shù)組、二維數(shù)組、字符串的操作以及存儲方式，典型的排序算法。難點：二維數(shù)組的操作和存儲方式、排序算法。3.教學方法翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。4.學生學習預(yù)期成果熟練進行一維數(shù)組、二維數(shù)組和字符串的基本操作，能夠在實際問題中運用數(shù)組操作解決實際問題。5.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.課程目標3.課程目標4.第六單元指針（學時數(shù)：8學時）1.課程主要內(nèi)容指針變量的定義和使用；指針、地址和數(shù)組間的關(guān)系；指針操作數(shù)組元素的方法；數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)的編程方法；指針操作字符串及指針數(shù)組做函數(shù)參數(shù)的方法。上機：融會貫通指針、數(shù)組、函數(shù)知識，解決綜合應(yīng)用實驗任務(wù)。2.重點和難點重點：通過指針訪問變量、一維（二維）數(shù)組、字符串的方法；指針做函數(shù)參數(shù)的使用方法。難點：通過指針訪問二維數(shù)組、指針數(shù)組做函數(shù)參數(shù)。3.教學方法翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。4.學生學習預(yù)期成果能夠在實際開發(fā)中融會貫通指針、數(shù)組、函數(shù)知識來解決綜合實際問題。5.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.課程目標3.課程目標4.第七單元結(jié)構(gòu)體（學時數(shù)：6學時）1.課程主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)概念；結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型定義、結(jié)構(gòu)體變量的定義及引用的方法；結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義、元素引用和初始化；結(jié)構(gòu)體指針變量的定義及使用方法；結(jié)構(gòu)體指針做函數(shù)參數(shù)的方法。上機：編程處理由多個不同類型數(shù)據(jù)項組合而成實體的實驗任務(wù)。2.重點和難點重點：結(jié)構(gòu)體類型定義，結(jié)構(gòu)體變量和結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義、初始化及使用方法。難點：結(jié)構(gòu)體類型指針變量的定義及使用方法。3.教學方法翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。4.學生學習預(yù)期成果能夠根據(jù)問題實際定義結(jié)構(gòu)體類型，定義結(jié)構(gòu)體類型變量、結(jié)構(gòu)體類型數(shù)組、結(jié)構(gòu)體類型指針變量并進行初始化和使用；能夠編程處理綜合應(yīng)用實際問題。5.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.課程目標3.課程目標4.（二）課程基本教學內(nèi)容對課程目標的支撐課程教學內(nèi)容教學方法支撐的課程目標學時安排課內(nèi)課外學時比例第一單元程序設(shè)計概述翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。課程目標1、241：1第二單元數(shù)據(jù)及其運算翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。課程目標1、2、361：1第三單元C語言程序的流程控制翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。課程目標1、2、3161：1第四單元函數(shù)翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。課程目標1、2、3、481：1第五單元數(shù)組翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。課程目標1、2、3、481：1第六單元指針翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。課程目標1、2、3、481：1第七單元結(jié)構(gòu)體翻轉(zhuǎn)課堂、課堂講授、課堂討論、巡回指導(dǎo)、案例分析、隨堂測驗、上機實踐。課程目標1、2、3、461：1合計561：1五、課程考核及對課程目標的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標分值考核/評價細則平時成績30%課后作業(yè)50共計安排8次客觀題作業(yè)，每次線上提交，平臺自動評分，最終總成績按比例折算為50分。小組討論20共計安排3次線上討論，根據(jù)討論內(nèi)容優(yōu)劣給小組打分，各小組內(nèi)根據(jù)任務(wù)分派組內(nèi)為每個人打分。最終總成績按比例折算為20分。隨堂測驗20課堂根據(jù)需要隨時安排測驗，每次答題時間控制在5分鐘之內(nèi)，根據(jù)題目難度，數(shù)量靈活設(shè)置分值。最終總成績按比例折算為20分。課前觀看講課視頻10限定時間節(jié)點為每次課前學習通觀看，每次1~2分，最終總成績按比例折算為10分。實踐成績30%上機實驗60共計安排8次實驗，每次實驗線上提交程序代碼，線上平臺自動評分。最終總成績按比例折算為60分。應(yīng)用解答40安排1次綜合應(yīng)用解答作為大作業(yè)，線上提交解答報告，成績?yōu)?0分。期末測驗40%知識401.考核內(nèi)容：所有教學內(nèi)容2.測驗題型：客觀題（選擇、判斷）；主觀題（讀程序?qū)懡Y(jié)果或完善程序、程序設(shè)計）3.評價細則：線上答題，客觀題占40分，主觀題占60分。能力40綜合應(yīng)用15創(chuàng)新5（二）課程考核對課程目標的支撐教學內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標第一單元程序設(shè)計概述1-1程序設(shè)計語言；1-2算法；1-3程序設(shè)計與實現(xiàn)；1-4C語言程序的基本結(jié)構(gòu)。課前預(yù)習隨堂測驗課后作業(yè)上機實驗期末測驗課程目標1、2第二單元數(shù)據(jù)及其運算2-1數(shù)據(jù)類型、常量與變量；2-2數(shù)據(jù)的輸入與輸出；2-3簡單運算；2-4編譯預(yù)處理命令簡介；課前預(yù)習隨堂測驗課后作業(yè)上機實驗小組討論期末測驗課程目標1、2、3第三單元C語言程序的流程控制3-1選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計；3-2循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計。課前預(yù)習隨堂測驗課后作業(yè)上機實驗期末測驗課程目標1、2、3第四單元函數(shù)4-1函數(shù)概述；4-2函數(shù)定義及調(diào)用；4-3函數(shù)嵌套和遞歸函數(shù)；4-4變量的作用域和存儲類型。課前預(yù)習隨堂測驗課后作業(yè)上機實驗小組討論期末測驗課程目標1、2、3、4第五單元數(shù)組5-1一維數(shù)組程序設(shè)計；5-2字符串操作；5-3二維數(shù)組程序設(shè)計。課前預(yù)習隨堂測驗課后作業(yè)上機實驗小組討論期末測驗課程目標1、2、3、4第六單元指針6-1指針概述；6-2指針變量的定義和使用；6-3指針與數(shù)組；6-4指針作函數(shù)參數(shù)。課前預(yù)習隨堂測驗課后作業(yè)上機實驗小組討論期末測驗課程目標1、2、3、4第七單元結(jié)構(gòu)體7-1結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)概述；7-2結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量；7-3結(jié)構(gòu)體數(shù)組；7-4結(jié)構(gòu)體指針變量。課前預(yù)習隨堂測驗課后作業(yè)上機實驗期末測驗課程目標1、2、3、4六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材張磊，徐榮龍.C語言程序設(shè)計（第5版）.清華大學正版，2022（二）相關(guān)推薦書目1.蘇小紅，葉麟.程序設(shè)計基礎(chǔ)（C語言）慕課版.人民郵電出版社，20232.蘇小紅，張羽.程序設(shè)計基礎(chǔ)（C語言）實驗和學習指導(dǎo)慕課版.人民郵電出版社，20233.張磊，魏建國.C語言程序設(shè)計（第5版）實驗