ACM競賽平臺在計算機專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究

何迎生 魯榮波 陳國平 段明秀

摘 要:本文分析了目前高校計算機專業(yè)教學(xué)中存在的一些問題,探討了ACM競賽平臺在解決這些問題和學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的重要作用。

關(guān)鍵詞:ACM;創(chuàng)新能力;自主學(xué)習(xí)

中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:B

1引言

ACM國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽作為一項世界性的競賽活動,在信息技術(shù)界具有超凡的影響力,競賽的很多題目都是在實際的工程應(yīng)用中遇到的問題,較全面的考驗學(xué)生對知識的綜合運用能力,有利于提高學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力,通過競賽可以系統(tǒng)的檢驗學(xué)生的英語水平、數(shù)學(xué)水平和計算機編程等方面的水平,而這些正是就業(yè)競爭力的最好體現(xiàn),因此,探討這一平臺究竟能為我們的專業(yè)教學(xué)產(chǎn)生哪些積極的促進作用是十分有意義的,本文就這方面進行討論。

2計算機專業(yè)教學(xué)面臨的問題

目前,計算機專業(yè)教學(xué)有許多眾所周之的問題,其主要表現(xiàn)有一下幾個方面:

(1) 人才培養(yǎng)模式陳舊,理論教學(xué)與實踐教學(xué)學(xué)時分配不合理

“灌輸知識—接受知識” 是舊的教學(xué)模式,老師傳授什么學(xué)生就接受什么,這樣培養(yǎng)的人才缺乏創(chuàng)新能力和竟?fàn)幜Α６壳昂芏嘤嬎銠C專業(yè)課程課程屬于實踐操作性課程,強調(diào)學(xué)生的實際動手能力,為了加深對理論知識的理解,我們要在教學(xué)中強調(diào)實踐教學(xué)過程,理論教學(xué)和實驗教學(xué)的學(xué)時分配要作調(diào)整,讓學(xué)生在良好實踐訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,對理論知識的理解更透徹。

(2) 課內(nèi)實驗過于模式化,難于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

首先是實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊,驗證性、描述性實驗多,創(chuàng)造性、設(shè)計性、綜合性實驗少。其次,實驗內(nèi)容大多脫離實際軟件工程過程,更談不上對實際問題的解決,導(dǎo)致實驗效果不好,起不到對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。另外,在實驗教學(xué)指導(dǎo)方法上,教師包得過多,通常是由教師準(zhǔn)備好實驗環(huán)境,編寫好詳細的實驗指導(dǎo)書,設(shè)計好實驗報告框架,學(xué)生只要按照已有的設(shè)計和統(tǒng)一的方法完成實驗。

(3) 缺乏協(xié)作學(xué)習(xí)能力和團隊意識,學(xué)習(xí)效率低下

當(dāng)今的軟件的開發(fā)往往需要幾人、幾十人、甚至成百上千人協(xié)作完成,任何一個軟件人員都不可能掌握所有的專業(yè)知識,團隊成員如何合理的分工,按照成員各自的特點協(xié)作學(xué)習(xí),力求發(fā)揮團隊的最大力量是至關(guān)重要的。在我們的教學(xué)過程中,這樣的團隊協(xié)作方式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)非常少,雖然有部分課程的課程設(shè)計環(huán)節(jié)也采用了分組進行的模式,但在具體的操作過程中由于學(xué)生水平的參差不齊,往往有部分學(xué)生在團隊中只是簡單的掛了個名,并沒有真正的參與,也就談不上團隊意識和協(xié)作學(xué)習(xí)了。

(4) 課程考核模式陳舊,對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)起不到激勵作用

課程考核,多數(shù)采用傳統(tǒng)的考核模式,考試內(nèi)容局限于教材中的基本理論和基本知識,缺乏對學(xué)生知識、能力與素質(zhì)的綜合考察,考試題型也不盡合理,客觀題比重大,綜合思考題、案例分析題少,不利于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新精神的形成。另外就是考試形式單一化,在教學(xué)過程中理論教學(xué)和實踐教學(xué)是相輔相成的,但在課程考試中往往只有“筆試”而無“機試”,在課程總評成績的計算中實踐部分所占的比重很小,有些甚至沒有把它算入考試成績。這樣的考試模式只能助長學(xué)生死記硬背的學(xué)習(xí)風(fēng)氣,制約了學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。

3ACM競賽平臺在專業(yè)教學(xué)中的作用

我們幾年來的實踐經(jīng)驗證明,ACM競賽平臺在學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)中能起到積極的促進作用,對以上提到的專業(yè)教學(xué)中存在的問題有較好的改善作用,具體表現(xiàn)在:

(1) 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,彌補人才培養(yǎng)模式的不足

在人才培養(yǎng)方案的制定過程中,總會受到很多因素的制約,例如學(xué)校的總體原則約束,對理論學(xué)時和實驗學(xué)時的分配難于做到完全合理,為了解決這個問題,只能通過學(xué)生的課外自主實驗來實現(xiàn)。學(xué)生在競賽的準(zhǔn)備過程中,根據(jù)他所接觸到的各類題目,會自主的去選擇學(xué)什么、怎么學(xué),他們自己設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo),分析學(xué)習(xí)內(nèi)容,制定學(xué)習(xí)計劃,獲取學(xué)習(xí)資源,管理學(xué)習(xí)過程,為了能夠在競賽中取得良好的成績,他們會充分的利用課余時間,在競賽平臺下大量的做題,雖然有些知識的學(xué)習(xí)很枯燥,但是由于在攻克題目中行之有效,又是學(xué)以致用,他們常常會樂此不疲,直到把每一個知識點都理解透徹,這在無形中正好彌補了我們教學(xué)中的不足,對我們的教學(xué)工作起到了良好的促進作用。

(2) 改革實驗教學(xué)模式,提高實驗教學(xué)質(zhì)量

對于那些與編程語言相關(guān)的專業(yè)課程,我們可以借助ACM競賽平臺改變傳統(tǒng)的由任課教師大包大攬的實驗方式,任課教師可以把課程實驗任務(wù)發(fā)布到競賽平臺中,對實驗任務(wù)的選擇可以更具梯度,更貼近工程應(yīng)用。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式下學(xué)生的實驗過程是難于為教師掌握的,實驗的結(jié)果也無從考證,老師只能從學(xué)生提交的實驗報告中了解到有限的一點信息,而部分學(xué)生可能并沒有真正的認(rèn)真實驗,只是簡單的抄襲別人的實驗報告,因此實驗效果也就無法保證。而借助競賽平臺后情況就完全不同了,學(xué)生提交的不再是簡單的實驗報告,而是具體任務(wù)的程序?qū)崿F(xiàn)代碼,學(xué)生對相應(yīng)知識點是否真正掌握從他的提交結(jié)果一眼就可以看出,通過分析他們提交的代碼,教師可以發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵,及時掌握學(xué)生對課堂知識的理解和掌握情況。同時學(xué)生也能相互查看各自實驗的完成情況,無形中在他們間形成一種互相競爭的狀態(tài),激起繼續(xù)努力的勁頭,形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。

(3) 輔助學(xué)生學(xué)好第一門程序設(shè)計課程,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)

程序設(shè)計能力是計算機專業(yè)學(xué)生的基本技能之一,也是檢驗畢業(yè)生是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn);從課程學(xué)習(xí)的角度看,它是很多課程的基礎(chǔ),沒有較強的程序設(shè)計能力將導(dǎo)致許多后續(xù)課程難于學(xué)好。從計算機專業(yè)課程體系來看,除了計算機導(dǎo)論課程外,大多數(shù)學(xué)校都把高級語言程序設(shè)計作為計算機專業(yè)學(xué)生的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,安排在大一第一或第二學(xué)期開設(shè),通過該課程的教學(xué)讓學(xué)生掌握計算機程序設(shè)計語言的基本構(gòu)成要素,程序設(shè)計的基本過程和基本方法,破除學(xué)生對計算機的神秘感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但由于此時學(xué)生剛進入大學(xué),對計算機還缺乏全面的了解和認(rèn)識,在此之前,絕大多數(shù)學(xué)生沒有程序設(shè)計的經(jīng)歷,因此學(xué)習(xí)難度就可想而知。為了讓學(xué)生邁過這個檻,除了精心的課堂講解外,更重要的措施是讓學(xué)生多動手,從簡單到復(fù)雜不斷的訓(xùn)練。盡管我們提供了課程實驗環(huán)節(jié),但由于學(xué)生接受能力的差別,千篇一律的實驗內(nèi)容不一定適合所有學(xué)生,因此教學(xué)中難于做到因材施教。借助ACM競賽平臺,任課教師可以按課程的知識點對題目進行分類,每個分類按不同的難度添加多個題目,學(xué)生根據(jù)自身的情況挑選適合自己的題目,這樣既做到了課堂基礎(chǔ)知識的及時消化,又做到了因材施教,彌補了教學(xué)中的不足。此外,由于平臺是基于網(wǎng)絡(luò)的,學(xué)生隨時都可以做題,保證了學(xué)習(xí)的不間斷性。

(4) 培養(yǎng)學(xué)生團隊意識,提高協(xié)作學(xué)習(xí)能力

協(xié)作學(xué)習(xí)是通過團隊形式進行學(xué)習(xí)的一種方式,團隊成員的協(xié)同工作是實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的必要條件。ACM競賽過程是三個人共用一臺電腦,在有限的時間內(nèi)完成最多的具有較大難度的問題。競賽中如何充分發(fā)揮三個人的力量,合理分工,協(xié)同工作將是成敗的關(guān)鍵。事實上協(xié)作并非僅僅在競賽過程中,在平時的訓(xùn)練中,協(xié)作學(xué)習(xí)就已經(jīng)開始。我們知道ACM競賽中所涵蓋的知識內(nèi)容是非常廣泛的,學(xué)生平時要學(xué)習(xí)課內(nèi)知識,而競賽中要用到的很多知識都不是以專業(yè)課的形式開設(shè)或開始時間較晚,學(xué)生為了掌握這些知識必須要利用課余時間自學(xué),對于這眾多的知識在有限的時間內(nèi)一個人是很難掌握的,因此團隊成員往往根據(jù)各自的特長,分工學(xué)習(xí),定期集合討論或做題,從而達到加快學(xué)習(xí)和理解的速度。通過賽前訓(xùn)練和賽間協(xié)作,激發(fā)了學(xué)生的思維能力、培養(yǎng)了個體之間的溝通能力和包容能力,為學(xué)生將來走向職場打下堅實的基礎(chǔ)。

(5) 提供課程實驗考試平臺,改善考試模式

考試作為課程教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),對學(xué)生的學(xué)習(xí)具有明顯的導(dǎo)向作用。針對傳統(tǒng)考試模式存在的弊端,我們可以借助ACM競賽平臺對部分專業(yè)課程考核進行大膽改革,提高實驗考核成績在課程總評成績中的比重,以此來引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真對待實驗,切實提高學(xué)生的實踐動手能力。以往的考試中之所以沒有更多的考慮實驗成績,主要是缺乏一個科學(xué)可靠的考試平臺,特別是對于那些需要應(yīng)用算法和程序設(shè)計的課程,如“高級語言程序設(shè)計”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“算法設(shè)計與分析”、“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”、“編譯原理”等課程,根本不具備可操作性,而現(xiàn)在有了ACM競賽平臺就正好填補了這個空白,它使得這些課程的實驗考核變得簡單可行,考核結(jié)果客觀可信,對規(guī)范我們的考核過程將起到巨大的推動作用。

4結(jié)束語

除了以上談到的這些作用之外,其實ACM競賽平臺在高校的計算機專業(yè)教學(xué)中的作用還遠不止這些,從專業(yè)建設(shè)角度來說,它在提高教師的教學(xué)水平、融匯豐富的教學(xué)資源、促進專業(yè)的對外交流、形成奮發(fā)向上的良好學(xué)風(fēng)等方面都起到了重要的作用;從學(xué)生培養(yǎng)角度來說,它在學(xué)生的自學(xué)能力、隨機應(yīng)變能力、良好的心理素質(zhì)、求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度、使命感和責(zé)任感的形成上有很大的幫助?？傊?通過合理的應(yīng)用這個競賽平臺,可以使我們的專業(yè)教學(xué)更趨科學(xué)化、規(guī)范化,可以讓我們的學(xué)生開拓視野,促進創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。

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