《C語言程序設(shè)計及工程案例分析》教案（BOPPPS教學模式）第第頁教案設(shè)計單授課教師XXX授課順序7授課時長2學時（90分鐘）課題內(nèi)容第5章函數(shù)（二）學情分析遞歸方面，學生易混淆“自我調(diào)用”與普通函數(shù)調(diào)用，對終止條件的必要性、遞歸層次的展開與回溯過程理解模糊，常因邏輯嵌套過深導致思維混亂。變量作用域與生命周期方面，學生對“局部/全局變量”的有效范圍、“靜態(tài)變量”的存活機制理解片面，易忽略函數(shù)調(diào)用時變量的創(chuàng)建與釋放過程，常出現(xiàn)“跨作用域訪問”“變量重名沖突”等問題。學生抽象思維和代碼追蹤能力較弱，易因概念抽象產(chǎn)生畏難情緒。教學需結(jié)合可視化執(zhí)行流程（如遞歸樹、變量生命周期圖示），通過對比案例強化理解。學習目標了解函數(shù)的遞歸調(diào)用理解變量的作用范圍與生存期和變量的存儲類別教學環(huán)境教學用具多媒體教學設(shè)備、手機、黑板或白板、便利貼、大幅白紙、彩色粉筆或白板筆板書設(shè)計遞歸調(diào)用過程示意圖課前預(yù)習清單預(yù)習教材第5章遞歸調(diào)用，變量的作用范圍與生存期和變量的存儲類別。課后復習清單復習本章教材及PPT知識點。消化、理解、運行、改寫老師在課堂上演示的代碼。完成本章作業(yè)和實驗。

教學流程時長教學內(nèi)容及教學活動導入Bridge-in2同學們，咱們來想個生活場景：你想知道今天是星期幾，問了同學A，A說他也不清楚，去問了B，B又去問了C……直到有人問到老師，老師說“今天周六”，這個答案再一層層傳回來，你才知道結(jié)果。這個過程里，每個人做的事其實一樣——“問別人今天星期幾”，直到問到知道答案的人。再來看個生活場景：你站在兩面相對的鏡子中間，會看到什么？沒錯，鏡子里有鏡子，鏡子里還有鏡子……形成無窮無盡的“鏡像嵌套”這種“自己包含自己”的現(xiàn)象。比如計算5的階乘（5!），按定義是5×4×3×2×1。但換個角度想：5!其實等于5×4!，而4!又等于4×3!……直到1!等于1。發(fā)現(xiàn)沒？求n的階乘時，我們把問題變成了“n乘以(n-1)的階乘”——這就是“自己調(diào)用自己”。在編程里，函數(shù)直接或間接調(diào)用自身，就是遞歸。它能把復雜問題層層拆解，像剝洋蔥一樣，直到最核心的簡單情況。今天我們就來學這種神奇的編程技巧。學習目標Objective1讓學生明晰本次課學習目標：了解函數(shù)的遞歸調(diào)用理解變量的作用范圍與生存期和變量的存儲類別前測Pre-assessment2【雨課堂前測/單選題】以下程序運行后屏幕輸出為（）。#include<stdio.h>intf(intx,inty){return(x+y);}main(){inta=2,b=3,c;c=f(a,b);printf("%d+%d=%d\n",a,b,c);}參與式學習ParticipatoryLearning參與式學習ParticipatoryLearning參與式學習ParticipatoryLearning參與式學習ParticipatoryLearning參與式學習ParticipatoryLearning參與式學習ParticipatoryLearning405.2.5函數(shù)的遞歸調(diào)用所謂“遞歸”，從程序代碼的角度看就是“函數(shù)直接或間接調(diào)用函數(shù)自己”的現(xiàn)象。使用遞歸必須封裝函數(shù)。函數(shù)的遞歸調(diào)用過程是在系統(tǒng)的控制下自動一層一層深入進行的（或展開的），直到滿足遞歸調(diào)用結(jié)束的條件，然后再逐層返回，或者由于進程的?？臻g被使用完畢，整個進程都被操作系統(tǒng)終止。遞歸每深入一層，則屬于這個遞歸函數(shù)的局部變量就會由系統(tǒng)產(chǎn)生一份全新的副本（彼此有不同的內(nèi)存空間），盡管這些變量的名字是相同的。C程序設(shè)計語言中函數(shù)遞歸調(diào)用分為直接遞歸和間接遞歸。使用遞歸方法來解決問題，必須符合以下3個條件：第一，可以把要解決的問題轉(zhuǎn)化為一個新問題，而這個新的問題的解決方法仍與原來的解決方法相同，只是所處理的對象有規(guī)律地遞增或遞減。這里解決問題的方法相同指的是，調(diào)用函數(shù)的參數(shù)每次不同（有規(guī)律的遞增或遞減），如果沒有規(guī)律也就不能適用遞歸調(diào)用。第二，使用遞歸的方法可以很好地解決問題，或者說使問題能夠較為簡單地解決，相比之下使用其它的辦法比較麻煩。第三，必定要有一個明確的結(jié)束遞歸的條件，即一定要能夠在適當?shù)臈l件下結(jié)束遞歸調(diào)用，否則可能導致系統(tǒng)崩潰?！居暾n堂階段測/單選題】一個遞歸算法必須包括（）?！居暾n堂階段測/單選題】關(guān)于函數(shù)遞歸，下列說法不正確的是（）?！居暾n堂階段測/單選題】遞歸函數(shù)最終會結(jié)束，那么這個函數(shù)一定（）?！纠?.8】用遞歸的方法求解n!?！居暾n堂階段測/單選題】調(diào)用函數(shù)f(27)的輸出結(jié)果是（）。voidf(intn){if(n<5)printf("%d",n);else{printf("%d",n%5);f(n/5);}}【例5.9】斐波那契數(shù)列中第n項值的計算過程?！纠?.10】漢諾塔問題的求解?！居暾n堂階段測/單選題】以下關(guān)于函數(shù)的敘述中，不正確的是（）。【雨課堂階段測/單選題】下列敘述中正確的是（）125.3變量的作用域與生命周期通常來說，一段程序代碼所用到的變量并不總是有效的、可用的，限定這個變量可用性的代碼范圍就是這個變量的作用域。變量的生命周期是指變量從創(chuàng)建到銷毀之間的一個時間段。這兩個概念，前一個是從空間的角度描述變量，后一個是從時間的角度描述變量。5.3.1全局變量和局部變量C語言變量根據(jù)起作用的范圍分為全局變量與局部變量。全局變量是指在函數(shù)之外聲明的變量，聲明全局變量的時候如果沒有給該變量賦初值，則其初值自動初始化為0，全局變量一旦聲明則在整個程序運行期間都有效，即從聲明位置開始直到整個源文件結(jié)尾都可以使用。局部變量就是聲明在函數(shù)內(nèi)部的變量，通常有3種形態(tài)：(1)函數(shù)的形式參數(shù)(2)函數(shù)體內(nèi)部聲明的變量(3)函數(shù)體內(nèi)部復合語句中聲明的變量程序代碼執(zhí)行的過程中，當前范圍內(nèi)聲明的局部變量優(yōu)先，也就是說如果有外部的變量和當前范圍內(nèi)的某個變量同名，則此刻當前范圍內(nèi)的變量起作用。【例5.11】全局變量與局部變量的區(qū)別。155.3.2變量的存儲類別C語言中聲明一個變量的完整形式如下：變量的存儲類別常用的有：自動、靜態(tài)、外部與寄存器類型。表5.1C語言中自動類型和靜態(tài)類型變量的存儲期【例5.12】靜態(tài)類型變量的使用【雨課堂階段測/單選題】下列程序的輸出結(jié)果是()。外部（extern）變量某種意義上講就是全局變量。全局變量是從變量作用域的角度提出的；外部變量是從變量的存儲方式提出的，表示它的生存周期。因此，外部變量的定義就是全局變量的定義。若全局變量的定義在后，而使用在前；或者引用其他文件中的某些全局變量，這時都必須用extern對該變量進行外部說明。【例5.13】外部（extern）變量的使用【雨課堂階段測/單選題】在一個源文件中定義的全局變量，其作用域為（）【雨課堂階段測/投票題】討論：全局變量比局部變量自由度大，更方便？【雨課堂階段測/單選題】以下關(guān)于局部變量和全局變量的敘述錯誤的是（）。【雨課堂階段測/單選題】以下敘述中不正確的是（）105.4綜合應(yīng)用實例——使用格雷戈里公式求圓周率輸入精度值p，使用格雷戈里公式求圓周率常數(shù)的近似值，當求和序列中的最后一項的絕對值小于精度值p時求和結(jié)束。要求定義和調(diào)用函數(shù)計算完成圓周率常數(shù)近似值的求解。要定義和調(diào)用函數(shù)來計算圓周率常數(shù)，且序列求和的過程中通項的精度值是可變的因此設(shè)計的函數(shù)有1個參數(shù)用于接收實際調(diào)用該函數(shù)時傳遞進來的精度值，函數(shù)調(diào)用結(jié)束后的返回值即是最后的圓周率常數(shù)值。綜合應(yīng)用實例——求100到1000之間的全部素數(shù)設(shè)計和利用函數(shù)求100到1000之間的全部素數(shù)，每輸出8個素數(shù)換1行，每個素數(shù)占6個字符寬度的位置。設(shè)計函數(shù)isPrime(intn)用于判斷傳入的整數(shù)是否為素數(shù)?！獜乃財?shù)定義出發(fā)完成的函數(shù)體【雨課堂階段測/單選題】要調(diào)用數(shù)學處理函數(shù)時，在#include命令行中應(yīng)包含（）。55.5工程案例分析——5ms時間調(diào)度機【案例1】動力系統(tǒng)控制中，程序設(shè)計常常是按照時間間隔來調(diào)用的，所以在程序運行的最外層，會設(shè)計很多鬧鐘，例如1ms，5ms，直到1s以上的，不同的子功能模塊根據(jù)實際情況放入對應(yīng)的鬧鐘之下進行調(diào)用?；跁r間的調(diào)度在控制上經(jīng)常使用，程序按一個固定周期執(zhí)行數(shù)據(jù)更新對于PID等功能來說是很重要的?！景咐?】發(fā)動機內(nèi)部調(diào)用各種函數(shù)來對加速過程進行控制的部分程序后測Post-assessment1【雨課堂后測/單選題】以下對C語言函數(shù)的描述中，正確的是（）。程序由一個或一個以上的函數(shù)組成函數(shù)既可以嵌套定義又可以遞歸調(diào)用C.函數(shù)必須有返回值，否則不能使用函數(shù)D.C程序中調(diào)用關(guān)系的所有函數(shù)必須放在同一個程序文件中總結(jié)Summary2小結(jié)本節(jié)課核心要點函數(shù)是C程序的最小單元；C程序是由一個主函數(shù)以及若干個函數(shù)構(gòu)成；主函數(shù)可以調(diào)用其它函數(shù)，其它函數(shù)可以相互調(diào)用；必須有且只能有一個名為main的主函數(shù);C程序的執(zhí)行總是從main函數(shù)開始，在main中結(jié)束。注意區(qū)別函數(shù)的聲明、定義和調(diào)用。調(diào)用函數(shù)時實參的個數(shù)必須和形參保持一致，實參的類型必須向形參保持一致（至少是賦值兼容的）；函數(shù)調(diào)用時參數(shù)傳值的規(guī)則可簡單地概括為“由實參到形參的單