采用acm竞赛模式改革计算机程序类课程教学探索

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1、采用ACM竞赛模式改革计算机程序类课程教学探索　　计算机程序类课程是培养计算机各专业学生学会编程或者完成软件产品的课程。它的教学成败关系到学生是否具有计算机专业工作能力，能否满足市场的需要，能否找到合适的工作。因此在我国各高等院校将其作为核心课程，师资投入也很大。但目前我国的计算机程序类课程存在着如下几个问题：　　第一，程序类课程实践训练题型单调。学生往往根据理论教学对应的章节知识点练习书后的练习题。这些练习题存在缺乏对应的应用场景、难度较低、无法发挥学生创造性思维等缺点，造成学生对其兴趣不足或者训练不够。[1]

2、对于需要提高编程能力的学生而言，他们需要挑战性的题目来训练自己。为了吸引学生利用课余时间练习程序，需要有实际应用背景的题目，能激发学生兴趣的题目。　　第二，程序类课程实践效果评价不客观。学生完成程序类课程的实践练习后，一般由老师检查实践练习的结果并进行评价。[2]有时，程序能在几次运行时保持正确，但程序本身错误。以教师只通过有限次地运行程序来断定是否正确，可能存联盟在着偏颇。所以教师对实践效果的评价并不科学，存在着某些结果正确但程序错误的情况，而学生提交的程序作业种类和版本各异，造成教师评价工作量过大，评价质量不

3、高等问题。　　第三，程序类课程实践缺乏反馈。传统的程序类实践课程没有平台的支撑，无法统计学生完成的程序存在的问题，也无法知道学生之间的差异，无法发挥实践反馈的作用。若能利用计算平台分析学生完成程序作业的情况，找到存在的问题，针对性地加以辅导和讲解，对提高学生编程能力的提高很有好处。为了解决上述问题，采用ACM竞赛模式改革计算机程序类课程教学，系统地提出方案的理论依据、具体内容和实施过程。　　一、ACM竞赛模式教学改革　　ACM竞赛，即国际大学生程序设计竞赛，始于1970年，由美国计算机协会主办的一年一届的国际性赛

4、事。该赛事的目的是展示大学生分析问题、设计算法、编写程序、解决问题的综合能力，同时采用3人一组的形式，也赛出大学生的团队协作和组织能力。[3]经过30多年的发展，它已成为全球大学生计算机程序能力竞赛活动中最有影响的一项赛事。ACM由3名队员为一组代表所在学校参赛，比赛形式为每队使用1台计算机在5个小时编程解决6至10个挑战性问题。编程可以使用C、C++或Java，完成之后提交给判题系统。判题系统通过运行大量的测试用例来判定答案正误或其他问题并返回给选手。比赛的第一名颁发金牌，要求正确答题数最多且总用时最少。以后的

5、排名，先按正确答题数，同正确答题数时按总用时少的方式排序。排名第2和排名第3的分别颁发银牌和铜牌。基于ACM竞赛模式的教学改革指采用ACM竞赛的办法，以灵活地方式组织学生按照ACM判题的方法进行程序设计练习或测试的一种模式，旨在提高学生对编程的兴趣、学习效率和评价客观性。[4]　　二、计算机程序类课程实践教学改革方案　　1.方案理论依据　　该方案的理论依据来自问题教学法。问题教学法首先由前苏联教育家马赫穆托夫等人提出并倡导。该方法首先由教师根据教学任务设计出教学问题，同时将问题创设一个问题情景，然后，向学生提出教

6、学问题及其情境，激发学生热情和探索未知的兴趣，接着要求学生利用已有的知识水平，分析问题、创造性地解决问题，最后提升为对知识的获得和能力的锻炼。[5]　　问题教学法相对传统教学而言，有着明显的优势，[5]主要体现在以下三个方面：　　学生的教学活动模式方面的优势。问题教学的学生活动模式为“产生困窘—探索—掌握”；而传统教学学生活动模式则是“听—记—练”，显然问题教学在学生活动模式方面更为主动，更能激发学生的能动性。　　问题定位方面的优势。问题教学法把问题定位为有智力价值的教学材料，并为该材料设置情境，用来引导教学过程

7、，而传统教学把问题定位为学生接受知识过程要经历的考验，用来做作业或考查学业成绩。显然问题教学对问题的定位比传统教学对问题的定位更为科学和客观。　　教学程序方面的优势。问题教学的教学程序是首先创设问题情境，再经历探索，把未知创造为已知，而传统教学的教学程则相反，首先向学生传授现有知识，再要求学生把已知应用到未知中去。显然问题教学的教学程序能满足人的探索欲望，体会了获得知识的过程和乐趣，教学程序更为积极。　　问题教学法的操作难点主要是对教师的教学技能要求高。这是因为问题教学法，围绕问题展开，以创造性解决问题为中心，以

8、任务的完成和升华来结束。因此问题情境显得尤为关键，这就需要精心设置问题，并置入一个现实贴切的情境中去，所以对教师而言难度较大，要求也高。对此，教师必须系统地经过这些方面的教学技能培训。为了解决教师在程序设计类课程中实践教学环节技能培训方面的不足，利用ACM平台，集合各个专业教师和计算机专家的力量，并引入专家判题的形式，为实施问题教学提供了条件和资源。目前北京大学、浙江大学