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0;编程案例,该案例最早来源于他人的讲义,但写得过于简单,只有问题描述和源代码.这显然不符合教学要求,因此我们对它进行改进.首先是问题分析,我们将该案例分解为几个小问题,然后研究其中的规律；其次是算法设计,描述解题的基本思路；第三是编码实现,如何把算法转换为相应的代码；最后是运行结果分析,向学生提出一些思考题.这样就增加了很多新的内容,事实上,经过改造之后,该案例已经面目全非了.3.3教案设计的要求和方法
有了各种原始素材以后,我们就可以进行教案设计和课件制作,以下是教案设计的一些基本要求和方法.
1）组织结构清晰.
第一个问题是组织结构,设计教案要求各章节结构清晰,各部分内容之间前后关联、逻辑性强、一环套一环.
以笔者承担的另一门课程操作系统教学为例,存储管理一章的章节结构如下：单道程序存储管理、分区存储管理、页式存储管理、虚拟存储技术、Linux的存储管理.所谓存储管理,即把程序装入计算机的内存中运行,如何装呢?最简单的方法就是在内存中只装入一个程序,即单道程序存储管理,但问题是每次只能装一个程序,而现代操作系统要求同时有多个程序运行,因此改进的方法就是分区存储管理,把内存分为若干个块,每个块装一个程序；然而这样又有问题,即分区的大小不好确定,如果太大了会浪费空间,如果太小了又装不下,因此提出页式存储管理,把内存分为很多个格子,然后把每个程序装到若干个格子中.这样还有问题,即程序的大小必须小于内存,否则就装不下.为了解决这个问题,该章又提出虚拟存储管理.最后是一个具体的虚拟存储管理的例子,即Linux存储管理.总之,每个章节的内容是前后相关联的,一环扣一环.
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另外,对于每个章节的每一部分内容,我们在设计时要有一个固定的套路：Why-What-How,即为什么要引入该内容?该内容是什么?如何使用?例如,对于计算机程序设计基础课程的函数一章,我们可先讨论为什么要引入函数,其目的是为了提高工作效率,减少重复劳动；然后讲解什么是函数,C语言中的函数与数学函数的区别；最后讨论如何使用函数,包括函数的定义、声明和使用.
2）案例教学.
在教案设计中,案例教学是一种非常重要的教学手段,它将需要讲授的知识融入案例之中.案例教学可以实现具体与抽象、理论与实践的有机结合,从而培养学生分析问题和解决问题的能力.
案例并不是为了演示课程的某一小块内容而引入的简单的小例子,而是精心设计并且具有完整内容的一个整体.以计算机程序设计基础课程为例,一般来说,一个案例需要具备以下4个特点：（1）具有一定规模,考查多个知识点；（2）具有完整的内容,包括问题分析、算法设计、编码测试、题后讨论等多个环节；（3）具有一定难度,富有挑战性；（4）生动有趣,能吸引人.例如,猜数字游戏是笔者课件中的一个案例,该案例可描述为：电脑随机产生一个数字不重复的四位数,由玩家来猜,每猜一次,电脑将显示形如*A*B的结果,A代表位置正确数字也正确,B代表数字正确但位置不正确,总共有10次机会.
这个案例来源于真实的游戏,一些手机、PDA等终端设备上都有该游戏.该案例一方面具有趣味性,学生对游戏都比较感兴趣；另一方面又有一定难度,富有挑战性.从考查的知识点来看,该案例还需要解决以下几个技术问题：（1）如何随机产生一个数字不重复的四位数；（2）对于一个四位数,如何把它的每一位数字拆分出来；（3）对于玩家猜测的一个四位数,如何计算相应A和B的数量?
在课堂讲解该案例时,我们会从问题分析、算法设计、编码、测试和题后讨论等多个环节逐一细述,针对这一个案例大概需要讲解35分钟.
3）启发式教学.
在教案设计中,启发式教学也是非常重要的一种教学手段.事实上,教学的根本目的就是让学生获得知识和提高能力,而要做到这一点,前提条件就是学生的参与；因此,教师在教案设计中,要注重引入启发式教学,提高学生的参与程度.启发式教学的最高境界是对于一个待讲解的内容,教师尚未细述,而学生已经给出了答案.
以操作系统课程为例,在讲授存储管理一章时,我们不会直接讲述相关内容,而是先提一个问题,即如何实现多道存储管理,然后组织学生讨论.问题描述：给定一块内存空间,需要在里面装入多个程序并运行,在这种情形下,如何进行内存的分配、回收和管理.这种启发式问题的意义在于：由于相关的内容尚未讲解,学生没有任何先验知识,也就没有思维定势.这时,学生就能充分发挥想象力和创造力,进行换位思考,即如果我是操作系统的设计者,该如何解决此问题?这种积极思考的状态非常难得.事实上,在经过思考以后,学生都能有想法,而且这些想法与真正的存储管理方法非常接近,基本上每一种存储管理方法（如分区存储、段式、页式等）都会有学生想到.这样,等到教师真正讲解这些内容时,学生就更容易产生共鸣.4）教学方法创新.
在教案设计中,任课教师要结合课程的内容和特点,善于发现和总结规律,提出新的适合于该类课程的教学方法.
以程序设计类课程为例,课程的目标是提高学生的程序设计能力.所谓编程,输入是文字形式的问题描述,输出是源代码.整个编程的过程可以分为3个步骤,即问题分析、算法设计和编码.对于每一个步骤,我们可以有针对性地采用不同的教学方法.具体来说,在问题分析环节采用案例教学的方法,让学生通过大量的案例掌握基本问题分析技术；在算法设计环节提出编程模式概念,类似于武术中的“套路”,它是自顶向下程序设计技术的一种具体实现；在编码环节,为了提高学生的自学能力和动手实践能力,我们设计并实现了一个功能强大的在线训练系统.
总之,针对程序设计类课程的特点,我们将编程的过程分为3个环节,然后对于每个环节采用不同的应对策略,这就是一种教学方法的创新.
5）内容生动有趣.
教案设计的最后一个问题是教学内容一定要生动有趣.一般来说,一次课往往有3小节（至少2小节）,每小节45分钟.教师可以换位思考一下,这样长时间坐在座位上,是很容易疲倦的.如果授课的内容比较抽象、枯燥,那就更容易让学生失去兴趣,因此教学内容一定要生动有趣.这样才能吸引学生并给学生容易留下深刻的印象.
如何才能令教学内容生动有趣?方法一是用生活中的例子类比,把单调抽象的内容变成具体形象的内容.例如,在计算机程序设计基础课程中,递归的概念比较难懂,但相信每一位学生都听说过这样一个故事“从前有座山,山上有座庙,庙里有一个老和尚和一个小和尚,老和尚正在给小和尚讲故事.讲的是什么故事呢?他说,从前等”.这个故事正是递归的一个典型例子.
再如,操作系统课程的虚拟存储管理这部分内容比较抽象,不太好理解,笔者首先给学生看卓别林的电影“马戏团”中的一个镜头,一位魔术师在表演大变活人的魔术.有一个柜子,放在一张桌子上,柜子开始是空的,然后魔术师一拉门,走出来一个人；把门关上,再一拉门,又走出来一个人.柜子看上去很小,似乎只能装一个人,但为何装了那么多人呢?谜底是柜子虽小,但它下面的桌子很大.开始时,所有人都躲在桌子里,然后轮到谁出场,谁就爬到柜子里,这就是大变活人的秘密.虚拟存储管理技术采用的也是类似的思路.柜子好比是内存,内存比较小；桌子好比是硬盘,硬盘比较大.在开始时,整个程序存放在硬盘上,然后要用到哪部分,就把哪部分装入内存,这样小内存就能运行非常大的程序.这就是虚拟存储管理技术的基本思路.
方法二是风趣幽默、寓教于乐.例如,函数这一章有一个知识点：在调用函数时,参数的传递是单向的值传递,只能由实参传给
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