摘要：結(jié)合沈陽(yáng)化工大學(xué)開展ACM/ICPC活動(dòng)的實(shí)際，介紹如何將ACM/ICPC的知識(shí)結(jié)構(gòu)和競(jìng)賽模式融入到日常本科教學(xué)中，深化課程體系和教學(xué)改革，以賽促學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)中程序設(shè)計(jì)方向的學(xué)習(xí)熱情，為高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革提供了一個(gè)思路。

關(guān)鍵詞：ACM/ICPC； 程序設(shè)計(jì)；課程體系；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）10-2418-02

1 目前高校程序設(shè)計(jì)教學(xué)與實(shí)踐的現(xiàn)狀

近年來(lái)國(guó)內(nèi)大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)教育得到重視并得到了很大的發(fā)展，但仍存在一些不足，主要表現(xiàn)在：

1）計(jì)算機(jī)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，如程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、離散數(shù)學(xué)等只強(qiáng)調(diào)從理論上對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，沒(méi)有深入理解，靠死記硬背。課內(nèi)要求完成的編程量太少，對(duì)程序的實(shí)現(xiàn)重視不夠，造成有相當(dāng)數(shù)量的本科生程序?qū)崿F(xiàn)和調(diào)試能力很差。

2） 作業(yè)布置量嚴(yán)重不足，實(shí)驗(yàn)檢查只注重程序能否運(yùn)行、作業(yè)檢查只注重書面的標(biāo)準(zhǔn)答案，束縛了學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)和作業(yè)檢查欠缺嚴(yán)格的數(shù)據(jù)測(cè)試，減弱了布置作業(yè)的效果。

3）在實(shí)踐性很高的課程，通過(guò)筆試考試的形式，很難考核到學(xué)生真正的水平和能力。

2 ACM/ICPC簡(jiǎn)介

ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（ACM/ ICPC： ACM International Collegiate Programming Contest）是由國(guó)際計(jì)算機(jī)界權(quán)威組織美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)主辦的世界公認(rèn)的規(guī)模最大、水平最高的國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，要求參賽隊(duì)每隊(duì)由3名隊(duì)員組成。每隊(duì)只能使用1臺(tái)電腦， 5個(gè)小時(shí)內(nèi)使用C、C++、Pascal或Java中的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫程序解決6至12個(gè)問(wèn)題。ACM/ICPC對(duì)選手的要求非常高，不但要求選手具有扎實(shí)的編程基本功，而且還要求有良好的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)還要有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神?，F(xiàn)在，我國(guó)已經(jīng)有很多高校把 ACM/ICPC 的訓(xùn)練工作作為一項(xiàng)長(zhǎng)期的固定的課外教學(xué)活動(dòng)，很多高校都有自己的JudgeOnline網(wǎng)上判題系統(tǒng)。其中比較著名的有北京大學(xué)，浙江大學(xué)，杭州電子科技大學(xué)。東北地區(qū)的哈爾濱工程大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，東北大學(xué)等高校，很多高校的C語(yǔ)言程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程的平時(shí)實(shí)驗(yàn)和期末考試就采用ACM/ICPC的形式，取得了良好的效果。

3 基于ACM/ICPC相關(guān)課程體系的改革

ACM/ICPC競(jìng)賽題目大多是從現(xiàn)實(shí)生活中抽象出來(lái)的，不但有一定難度而且涉及的知識(shí)領(lǐng)域非常廣，如：程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析與設(shè)計(jì)、人工智能、離散數(shù)學(xué)、組合數(shù)學(xué)、計(jì)算幾何、密碼學(xué)、算法復(fù)雜性等等，而從目前高校相關(guān)程序設(shè)計(jì)課程所要求學(xué)生掌握的深度和廣度上看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到應(yīng)對(duì)競(jìng)賽的要求。同時(shí)，學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力不強(qiáng)，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了很多理論，但運(yùn)用這些理論解決實(shí)際生活中的問(wèn)題的能力還很弱。所以，以ACM/ICPC為載體，改革高校程序設(shè)計(jì)相關(guān)課程體系就顯得非常必要。為了解決如上問(wèn)題，我們進(jìn)行了如下相關(guān)課程的改革：

1）調(diào)整相關(guān)課程教學(xué)環(huán)節(jié)

C語(yǔ)言是大一新生的一門學(xué)位課，這門課對(duì)于以前沒(méi)有接觸計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的學(xué)生來(lái)說(shuō)非常難，而且由于大學(xué)新生要軍訓(xùn)，所以課時(shí)很緊，學(xué)生掌握的不是很扎實(shí)，而這門課程又是其它C++，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法分析與設(shè)計(jì)，Java等課程的基礎(chǔ)。所以，為了減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，我們把C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門課程，分成兩學(xué)期上，上學(xué)期講到函數(shù)，下學(xué)期再講宏和指針等比較抽象的內(nèi)容。這樣學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握就比較扎實(shí)。

2）增加與競(jìng)賽相關(guān)的選修課

從大二上學(xué)期開始，我們?cè)鲈O(shè)兩個(gè)學(xué)期的程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽選修課，供128學(xué)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容涵蓋了 ACM/ICPC競(jìng)賽的所有知識(shí)點(diǎn)。供有興趣有能力的學(xué)生選修。

3）增加實(shí)踐學(xué)時(shí)的比例

因?yàn)槌绦蚰芰Σ皇强闯鰜?lái)，不是聽(tīng)出來(lái)的，而是從實(shí)踐當(dāng)中編出來(lái)的，所以，為了進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，我們加大了實(shí)踐學(xué)時(shí)的比重，程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽這門課程理論與實(shí)踐學(xué)時(shí)的比為2：5。

4 基于ACM/ICPC的教學(xué)模式改革

我校經(jīng)過(guò)6年的摸索，在ACM/ICPC的教學(xué)模式方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)。開展了相關(guān)一系列教學(xué)模式的改革。

1）組建穩(wěn)定的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

挖掘有能力、有潛力的老師參加到相關(guān)教學(xué)中來(lái)，教師定期在一起研究理論、切磋算法和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，為了增強(qiáng)教師的教學(xué)水平，還利用寒暑假選派教師去其他兄弟院校去學(xué)習(xí)、交流，從而開闊的視野，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，提高的水平。

2）改變授課形式

授課改在多媒體實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室配備多媒體和黑板，使教師能結(jié)合多媒體和黑板進(jìn)行方便教學(xué)，老師在課堂上直接設(shè)計(jì)、運(yùn)行算法，這樣就把如何提出問(wèn)題，如何分析問(wèn)題到最后如何解決問(wèn)題的解題過(guò)程講得得清清楚楚，大大改善了學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

3）搭建了ACM/ICPC實(shí)踐平臺(tái)

為了方便學(xué)生實(shí)踐，我們搭建了ACM/ICPC實(shí)踐編程環(huán)境，并構(gòu)建屬于自己的題庫(kù)。該平臺(tái)的判題方式與實(shí)際競(jìng)賽使用的平臺(tái)完全一樣。這樣就增加了學(xué)生的興趣和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

4）改革考試方式

傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)相關(guān)課程的考試方式在某種意義上說(shuō)是在考察誰(shuí)的記憶能力，真正的編程能力通過(guò)“試卷”方式不容易能考查出來(lái)，出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象，例如很多C語(yǔ)言能答90多分的學(xué)生，可讓他編一個(gè)小程序來(lái)解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候，他卻無(wú)能為力。所以，為了改變這種狀況，我們的考試就采取ACM/ICPC競(jìng)賽的方式，最后根據(jù)排名，成績(jī)按優(yōu)、良、中、及格和不及格按一定比例分布。這樣不但能客觀的反應(yīng)一個(gè)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，還保證了成績(jī)的公開、公正，而且減輕了教師的閱卷負(fù)擔(dān)。

5 課內(nèi)、課外相結(jié)合

課內(nèi)學(xué)時(shí)畢竟有限，通過(guò)安排一些課外環(huán)節(jié)不但能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。

1）成立興趣小組。

在每個(gè)班級(jí)選一些對(duì)程序設(shè)計(jì)感興趣的同學(xué)組成ACM興趣小組，小組選一名組長(zhǎng)，定期組織活動(dòng)，共同在一切研討。

2）通過(guò)參加競(jìng)賽，進(jìn)一步提高實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

每年學(xué)院都定期組織校內(nèi)ACM/ICPC程序競(jìng)賽，為省賽選拔集訓(xùn)隊(duì)成員，競(jìng)賽與實(shí)際競(jìng)賽要求一致，三個(gè)人組成一組，不允許帶電子設(shè)備。

3）改變留作業(yè)方式

在相關(guān)ACM/ICPC網(wǎng)站上指定題目，也可以教師自己出的題目和測(cè)試數(shù)據(jù)上傳到相應(yīng)的競(jìng)賽網(wǎng)站作為課后作業(yè)，讓學(xué)生到該網(wǎng)站去統(tǒng)一注冊(cè)用戶，教師在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)檢查提交情況，這樣不但提高了學(xué)生的興趣而且減輕了教師判作業(yè)的負(fù)擔(dān)。

6 結(jié)論

經(jīng)過(guò)六年的探索和實(shí)踐，我們對(duì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)相關(guān)課程的課程體系調(diào)整和教學(xué)模式改革進(jìn)行了初步的探索和嘗試。實(shí)踐證明，把ACM/ICPC與高校程序設(shè)計(jì)相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合不但大大提高了學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生堅(jiān)忍不拔、吃苦耐勞的品格，而且還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。為高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的程序設(shè)計(jì)相關(guān)課程的教學(xué)改革提供了一個(gè)思路。

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