前言/序言
C語言以其簡潔高效、貼近硬件、易於學習卻又功能強大的特性,自誕生以來便成為計算機科學領域中最具影響力的編程語言之一。它不僅是操作系統、嵌入式系統開發的首選語言,也是眾多高級編程語言和框架的基石。在軟件開發、系統編程、硬件接口等多個領域,C語言均展現出了其無可替代的優勢,尤其是在培養計算思維、理解計算機底層原理方面,C語言更是發揮著舉足輕重的作用。
隨著信息技術的飛速發展,對於掌握C語言編程技能的需求日益增強。本書從C語言的基礎知識出發,逐步深入,不僅覆蓋了C語言的核心語法、數據結構、算法設計等關鍵內容,更強調通過項目驅動的學習方式,將理論知識與實際應用緊密結合。本書精心設計了一系列貼近實際的項目案例,旨在幫助讀者在解決具體問題的過程中,加深對C語言編程的理解,提升解決實際問題的能力。我們還按照TOPCARES能力指標體系組織課程內容,確保讀者能夠循序漸進地掌握C語言編程的精髓,同時具備良好的溝通能力、創新能力、研究能力、環境意識和社會素養。在本書的編寫過程中還充分考慮了課程思政的要求,將社會主義核心價值觀、職業道德教育等思政元素融入課程內容之中,引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,培養良好的職業素養和社會責任感。無論是計算機類專業的學生,還是希望轉行進入IT領域的從業者,甚至是已經有一定編程基礎的開發者,都能從本書中獲得寶貴的啟示和幫助。
全書共分為12章,章 節 安排以綜合項目工程應用為主線展開,內容講解由淺入深,層次清晰,通俗易懂。第1章 介紹C語言的歷史背景、特點及其應用領域,同時引導學生建立計算思維的基礎概念。通過簡單的編程示例、開發環境介紹,讓學生初步體驗C語言編程的過程。第2章 詳細介紹C語言的基本語法,包括數據類型、變量、常量、運算符、表達式等基礎知識。第3章 講解條件語句(ifelse)、循環語句(for、while、dowhile)以及跳轉語句(break、continue)等控制結構的使用方法。第4章 介紹函數的定義、調用以及參數傳遞方式,培養學生模塊化編程的思想。第5章 講解數組的使用方法,包括一維數組、二維數組、多維數組及數組在函數中的應用。第6章 介紹指針的基本概念、指針與數組的關係、指針與函數的使用方法以及動態內存分配。第7章 介紹字符串的複製、比較等操作,包括字符數組實現字符串的方法。第8章 介紹結構體的定義與使用,以及共用體的概念和用途。第9章 介紹文件的基本概念、文件的打開與關閉、文件的讀寫操作。第10章 介紹預處理命令的種類、作用,以及宏定義的使用方法和注意事項,提高代碼編寫效率。第11章 通過實現火車訂票系統,綜合運用前面章 節 所學的知識點,包括數據結構、文件操作、算法設計等,培養學生解決實際問題的能力。第12章 設計並實現一個經典的貪吃蛇遊戲,讓學生掌握基本的遊戲開發技術,包括鍵盤輸入處理、圖形繪製、遊戲邏輯、碰撞檢測等關鍵內容。
本書具有以下特點。
〖1〗C
語
言
程
序
設
計
:
從
計
算
思
維
到
項
目
驅
動
⌒
微
課
視
頻
版
⌒〖1〗〖2〗〖2〗前
言(1) 計算思維貫穿始終。本書從第1章 開始,就將計算思維作為核心教學理念融入其中。通過設計合理的項目案例和練習題,引導學生在解決問題的過程中,自然而然地運用抽象、分解、算法設計、迭代、遞歸等計算思維方法,從而不僅掌握C語言編程技能,還深刻理解計算思維在軟件開發中的重要作用。
(2) 項目驅動的學習模式。結合TOPCARES能力指標,採用項目驅動的教學模式,每一章 都圍繞一個具體的項目展開,使學生能夠在實踐中學習編程概念和技術,讓學生在解決實際問題的過程中,綜合運用所學知識,提升各項能力。
(3) 理論與實踐相結合。本書不僅注重理論知識的傳授,還強調實踐能力的培養。通過提供大量的項目案例和編程練習,讓學生在實際操作中加深對C語言語法和編程思想的理解。同時,本書通過啟發學生的創新意識,學生的理論知識和實踐技能將得到全面發展。
(4) 課程思政與專業技能並重。在傳授C語言基礎知識、數據結構、算法設計等內容時,巧妙融入社會主義核心價值觀、工匠精神、科技倫理等思政元素,引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,培養社會責任感和創新精神。
(5) 微課視頻與互動教學。配套提供高質量的微課視頻資源,覆蓋課程內容與思政元素,通過互動式教學手段,激發學生的學習興趣和主動性。鼓勵學生參與課堂討論、在線問答等環節,促進師生之間的交流與合作。
(6) 本書在章 節 習題中提供一定數量的課外實踐題目,採用課內外結合的方式,培養學生程序設計的興趣,提高學生的工程實踐能力,使學生能夠滿足當前社會對C語言編程人員的需求。
(7) 本書提供配套的教學大綱、教學課件、程序源碼、習題答案,並配套60個微課視頻、400分鐘的同步講解,讀者可在清華大學出版社官方網站下載,也可通過封底刮刮卡註冊後掃描書中二維碼學習。
本書由溫荷、王會、劉兆宏、王澤、胡元波、程鵬、林晨、張雪松、文汝傑共同編寫。其中,溫荷編寫了第2章 並統稿,王會編寫了第3章 和第11章,王澤編寫了第6章 和第10章,胡元波編寫了第7、8章,程鵬編寫了第1章 和第12章,林晨編寫了第5章,張雪松編寫了第4章,文汝傑編寫了第9章 。在編寫過程中,參閱了東軟教育科技集團的教學科研成果,也吸取了國內外教材的精髓,在此對這些作者的貢獻表示由衷的感謝。在本書的出版過程中,得到了成都東軟學院張應輝校長、張兵副校長、計算機與軟件學院甯多彪院長、哈爾濱工業大學計算機學院蘇小紅教授和電子科技大學計算機科學與工程學院戴波副教授的支持和幫助;還得到了清華大學出版社的大力支持,在此表示誠摯的感謝。在本書的編寫過程中使用了微軟的IDE開發平臺,參照了微軟MSDN在線文檔和國際標准化組織的C語言語法規範,以及騰訊、阿里巴巴、華為等知名公司的C語言編碼規範。在此,對以上組織和企業表示真誠的感謝。課程思政的全書貫通和精準融合是本書的一大特色,其中的課程思政參考了一些知名高校的課程思政成果和思想。項目驅動是本書的另一大特色,教材中的項目教學也得到了成都東軟學院實踐學期、綜合實訓等相關老師的指導和支持,以及相關方向班、校企合作單位的支持、意見和反饋,在此一併表示感謝。
由於作者水平有限,書中難免有不妥和疏漏之處,懇請各位專家、同仁和讀者不吝賜教和批評指正,並與筆者討論。
作者
2025年2月于成都
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