依托程序设计竞赛推进算法与数据结构课程实践教学改革

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1、第4期计算机教育2010年2月25日ComputerEducationNo.4Feb.25,201053文章编号：1672-5913(2010)04-0053-03中图分类号：G642文献标识码：B依托程序设计竞赛，推进“算法与数据结构”课程实践教学改革吴英杰，王一蕾，傅仰耿，王晓东(福州大学数学与计算机科学学院，福建福州350002)摘要：针对国际大学生程序设计竞赛所涉及知识与“算法与数据结构”课程密切相关的特点，将程序设计竞赛与“算法与数据结构”课程实践教学改革相结合，并在多年的课程教学中加以实践，取得显著效果。关键词：算法；

2、数据结构；程序设计竞赛；实践教学；改革“算法与数据结构”是计算机程序设计的重要理实践能力差的现象。论技术基础，它不仅是计算机学科的核心课程，也是近年来，针对传统教学存在的问题，不少学校都一门实践性很强的专业技术基础课。其在计算机学科在进行该课程的教学改革[1-3]，其中很重要的一个改的课程体系中起着承上启下的作用，它为操作系统、革就是实践教学改革，提倡要加强实践环节的训练，编译原理、数据库原理、软件工程等后续课程的学习在每个章节的理论教学后要求学生完成若干上机实打下基础，学好“算法与数据结构”对于提高学生的验作业，以此达到提高学生

3、实践能力，深化理论教学理论认知水平和实践能力有着极为重要的作用。的目的。ACM国际大学生程序设计竞赛(ACM/ICPC:ACM我校从2005年起开展课程实践教学改革，构建InternationCollegiateProgrammingContest)是由美国[4]面向问题求解的实践教学模式。面向问题求解的实计算机协会(ACM:AssiciationforComputingMachinery)践教学模式主要包括以下几个方面：(1)面向实际问组织的年度性竞赛，开始于1970年，是全球大学生题，精心设计实践教学内容；(2)作业自动评测；

4、(3)解计算机程序能力竞赛活动中最有影响力的一项赛事。题报告交流；(4)优秀作业评选。ACM/ICP竞赛涉及学科知识面广，有助于培养学生通过以上多方面的改革，学生的实践能力也得到自主学习的能力、创新能力，也有利于团队精神的培了较大的提高。养。参加此竞赛能使学生将“算法与数据结构”课程所学充分应用于竞赛中，将理论转化为实践，用实践2结合程序设计竞赛的数据结构课程实践教验证及加强理论知识，二者相得益彰。学改革1面向问题求解的实践教学模式针对近几年来我校学生对参与ACM/ICPC竞赛“算法与数据结构”是一门理论性和实践性都很热情高涨，而

5、且该竞赛所涉及的很多知识与“算法与强的课程。在传统的课程教学过程中，存在着理论教数据结构”课程息息相关等因素，自2007年以来，课学与实践运用的矛盾。由于该课程内容较抽象，不好程教学组将程序设计竞赛与课程实践教学改革相结合，讲解，若非精心准备，很难取得好的课堂教学效果。依托程序设计竞赛，进一步推进“算法与数据结构”学生学完该课程后，普遍存在理论知识不扎实、编程课程实践教学改革。具体措施主要有以下几个方面：作者简介：吴英杰(1979-)，男，教师，硕士，研究方向为算法设计，数据挖掘与数据安全；王一蕾(1979-)，女，教师，硕士，研

6、究方向为数据挖掘；傅仰耿(1981-)，男，教师，硕士，研究方向为高性能计算、不确定多属性决策；王晓东(1957-)，男，教师，硕士，研究方向为数据结构，算法设计与分析。计算机教育54ComputerEducation2010“有奖月赛”的奖励只颁发给大一、大二的学生，以2.1与竞赛题目描述形式相同的课程实验作业此来激励修读“算法与数据结构”的学生参加该项活我们借鉴程序设计竞赛题目规范、求解目标明确动，提高自身动手实践能力。该活动至今已开展两年和背景描述有趣等特点，将“算法与数据结构”课程多，取得了显著的效果。实验作业题目描述成程

7、序设计竞赛题目的形式，这样便于学生明确问题求解的目标以及结果的表示形式，3实践教学改革的成效为自动评测做了准备。同时，采用竞赛题的描述方式3.1激发了学生的学习兴趣也大大激发了学生解决问题的兴趣，提高了学生学习的积极性和主动性。竞赛题有趣的背景描述在很大程度上激发了学生的学习兴趣和主动性。如利用循环链表解决猴子选2.2离线和在线评测相结合的作业评测方式大王问题，利用栈帮助小鼠走出迷宫，利用Huffman先用离线评测系统测试学生提交的作业，测出每算法设计文件解压缩软件和利用图的最短路径算法次作业的成绩，并在网站上公布评测结果，平时作

8、业寻找换车次数最少的公交线路问题、套汇问题等。成绩将是期末成绩的重要组成部分。成绩公布后，开3.2深化理论教学放程序设计竞赛所用的在线评测系统，作业成绩不理“算法与数据结构”是一门理论性和实践性都很想的学生可再次改进自己的作业，并利用在线评测系统实