C语言程序设计教案1-6 C运算符及表达式【位】（2课时）

《C语言程序设计》教案 第1单元 第6次课 《C语言程序设计》教学设计 日期： 年 月 日 教学内容 C运算符及表达式【位】 教学学时 2 授课教师 班级 地点 周次 星期 节次 教学 目标 素质目标 知识目标 能力目标 （1）基本职业素养：遵守工作时间，使用实践设备时注意用电安全，实践设备使用完毕后要断电并放于指定位置，程序设计要注重工程规范，养成良好的工作习惯。 （2）团结协作素养：小组内成员互查程序代码书写规范性、准确性和完整性，取长补短，具有责任意识、团队意识与协作精神。 （3）自主学习素养：能根据任务要求，查找相关资料解决实际问题；能自主完成练习，培养自主学习的意识与一丝不苟、实事求是的工作作风。 （4）思政和劳动素养：具有一定的辩证唯物主义运用能力、安全意识、劳动意识、创新意识、创新能力和强烈的爱国主义精神。 掌握位运算符及其表达式的应用 根据数据运算的需要，确定数据类型，并用相关的运算符书写表达式 教学重点 位运算符及其表达式的综合应用 教学难点 位运算符及其表达式在嵌入式软件设计中的应用 能力训练任务 任务1：掌握位运算符种类、运算规则及特殊用途 任务2：熟悉位运算符的嵌入式应用 教学材料 （1）教材：朱琨《C语言程序设计》，机械工业出版社， 978-7-111-66954-8，2021 （2）教学资源：电子教案、教学课件、微课视频、在线开放课程 （3）仪器与设备：电脑（装有VC++开发环境） 教学进度设计 步骤 教学内容及目标 思政元素 教师活动 学生活动 时间 一、复习与导入 复习：逻辑运算符及其表达式。 导入：本次课学习嵌入式软件设计中常用的位运算符及其表达式。 学而时习之、温故知新 提问、导入新课、布置学习任务 回答、明确学习任务 5min 二、实施任务1:掌握位运算符种类、运算规则及特殊用途 1、按位与 & 2、按位或 | 3、按位异或 ^ 4、按位取反 ~ 5、左移 << 6、右移 >> 遵守规则、 学以致用 讲解（注意&与&&、|与||、~与！的区别），引导学生理解&、|、^的特殊用途，引导学生分析、编写和运行教材例题程序、巡回指导 听讲，理解，分析、编写和运行教材例题程序 50min 三、实施任务2：熟悉位运算符的嵌入式应用 1、循环左移、循环右移的实现 2、利用位运算符实现对寄存器的位操作 活学活用 讲解，引导学生分析、编写和运行教材例题程序，巡回指导 听讲，分析、编写和运行教材例题程序 30min 四、总结 概括基本内容，归纳重点内容 自主学习 引导学生归纳总结，然后布置课后任务 思考，记录，整理场地 5min 作业 通过教材、PPT和在线课程，复习巩固本次课内容；完成教材相应习题（可穿插到上述任务中）；总结本章所学内容。 课后 体会 1、要引导学生对逻辑运算符的逻辑与、逻辑或、逻辑非，和位运算符的按位与、按位或、按位取反进行区分。 2、对于位运算，要引导学生熟练掌握十六进制数（或十进制数）与二进制数之间的换算。 3、结合嵌入式应用，可以激发学生的学习兴趣，明确“学以致用”。 5 C运算符及表达式【位】 教学详案 步骤一：复习与导入（时间：5分钟） 复习：关系运算符及其表达式、逻辑运算符及其表达式，尤其是：关系表达式的值；逻辑表达式中操作数和表达式的值的相关规定；已学运算符的优先级和结合性。 导入：本次课学习嵌入式软件设计中常用的位运算符及其表达式。 步骤二：任务1：掌握位运算符种类、运算规则及特殊用途（时间：50分钟） 在单片机与嵌入式软件设计中，经常用到位运算符：对二进制位进行运算。 C语言中的位运算符： 说明： 1）位运算符中除“~”以外，均为二目运算符，即要求两侧各有一个运算量。 2）运算量只能是整型或字符型数据，不能是实型数据。 1、“按位与”运算符（&） 运算规则：0&0=0，0&1=0，1&0=0，1&1=1。例如，0x23与0x45按位与： 特殊用途：“与0清零、与1保留”——可对数据的某些位清零，某些位保留不变。 例如，将0x23的高4位清零，低4位保留不变。 2、“按位或”运算符（|） 运算规则：0 | 0=0，0 | 1=1，1 | 0=1，1 | 1=1。例如，0x23与0x45按位或： 特殊用途：“或1置1、或0保留” ——可对数据的某些位置1，某些位保留不变。例如，将0x23的高4位置1，低4位保留不变。 3、“按位异或”运算符（^） 运算规则：两者相异为1，相同为0。0^0=0，0^1=1，1^0=1，1^1=0。例如，0x23与0x45按位异或： 特殊用途：“异或1取反（0变1，1变0），异或0保留”——可对数据的某些位取反，某些位保留不变。 例如，将0x23的高4位取反，低4位保留不变。 4、“按位取反”运算符（~） 作用：对一个二进制数按位取反：0变1，1变0。例如，0x55按位取反： 5、“左移”运算符（<<） 作用：用来将一个数的各二进制位全部左移若干位。例如：a<<3，表示将a的二进制数左移3位，高位溢出后丢弃，低位补0。 6、“右移”运算符（>>） 作用：用来将一个数的各二进制位全部右移若干位。例如：a>>3，表示将a的二进制数右移3位，低位溢出后丢弃，对于无符号数，高位补0。 【实践检验】教材例1.27：考察位运算表达式的值。 通过例1.27，进一步理解各种位运算符的运算规则，需要强调：在进行位运算时，需要将参与位运算的操作数转换成二进制数。 步骤三：任务2：熟悉位运算符的嵌入式应用（时间：30分钟） 【学以致用】利用位运算符实现对寄存器的位操作。 【例1.29】利用位运算符实现对8位寄存器 R 和对16位寄存器 R' 的位操作。 【课后知识拓展及应用】教材例1.28：循环左移和循环右移的概念、实现方法和典型应用（实现流水灯）。 步骤四：概括基本内容，归纳重点内容（时间：5分钟） 1、引导学生概括本次课所有的基本内容，归纳重点内容（位运算符的种类、运算规则及应用）。 2、作业布置：通过教材、PPT和在线课程，复习巩固本次课内容；完成教材相应习题，学以致用；总结本章所学内容。