基于ACM模式的程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)做法

寧丹

【摘要】程序設(shè)計(jì)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，本文分析了當(dāng)前程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及弊端，提出了一種與ACM競賽相結(jié)合的程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。實(shí)踐證明，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用該模式能夠提升教學(xué)效果，有利于提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

【關(guān)鍵字】程序設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) ACM

一、引言

近來年，隨著信息技術(shù)在社會各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的滲透和普及，程序設(shè)計(jì)類課程已經(jīng)發(fā)展為高校計(jì)算機(jī)教育的重點(diǎn)課程。理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是程序設(shè)計(jì)類課程的重要組成部分，其中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是完整教學(xué)過程中的不可或缺的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)的目的不僅僅是為了驗(yàn)證所編程序的正確與否，也是為了加深對程序設(shè)計(jì)語言知識的充分理解，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和積累豐富的編程經(jīng)驗(yàn)，從而引導(dǎo)他們利用程序設(shè)計(jì)語言編程來解決實(shí)際問題?；诖耍疚膶θ绾胃玫倪M(jìn)行程序設(shè)計(jì)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)作一些探討。

二、現(xiàn)狀分析

目前，我校計(jì)算機(jī)學(xué)院開設(shè)了高級語言如C、C++等多門程序設(shè)計(jì)類課程，這些課程的共同目標(biāo)就是讓學(xué)生通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)來鞏固課堂上講解的語法規(guī)則和算法技巧，鍛煉編程能力。但是現(xiàn)有的程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著很多問題，導(dǎo)致整個(gè)教學(xué)效果得不到提高，與教學(xué)目標(biāo)的要求不相符。本節(jié)將主要從三個(gè)方面對其存在的問題進(jìn)行總結(jié)：

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排

我院程序設(shè)計(jì)類課程的上機(jī)實(shí)驗(yàn)課時(shí)是有限的，一般都是每周安排兩個(gè)課時(shí)，或者最多四個(gè)課時(shí)，通常會在連續(xù)的幾周內(nèi)結(jié)束。由于一般程序的編寫和調(diào)試比較費(fèi)時(shí)間，要是學(xué)生不事先做好充分的準(zhǔn)備，僅僅靠在兩個(gè)課時(shí)內(nèi)去完成一個(gè)完整的程序編寫是不太可能的，對所學(xué)內(nèi)容也沒能充分理解，很難在課堂上培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際編程能力。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

我院專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心的機(jī)房環(huán)境是一個(gè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，不能連接到互聯(lián)網(wǎng)，教師都是通過課件投影或屏幕廣播教學(xué)軟件來完成主要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本卜^都是對課堂理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)，學(xué)生按照教材或課件來完成實(shí)驗(yàn)。整個(gè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師根據(jù)實(shí)際的情況來選擇是否進(jìn)行案例教學(xué)，而當(dāng)前多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的案例所覆蓋的知識點(diǎn)范圍不夠理想，不能將新舊知識點(diǎn)都包含進(jìn)來。案例陳舊，缺少更新，實(shí)用性和趣味性也不強(qiáng)，因此不能很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和動(dòng)手操作能力，未能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核

實(shí)驗(yàn)課程主要是通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的程序編寫情況來考核的。由于時(shí)間有限，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改都是教師在課后另找時(shí)間檢查，教師往往只能通過紙質(zhì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告來分析學(xué)生的程序，要求程序能正常通過，看到運(yùn)行結(jié)果就可以了，而忽略了程序中的調(diào)試環(huán)節(jié)，而這些環(huán)節(jié)中通常都是學(xué)生未掌握的知識點(diǎn)。這種考核方式不利于教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、ACM學(xué)習(xí)模式的特點(diǎn)

現(xiàn)在，隨著ACM國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽（簡稱ACM）在高校中的推廣，越來越多的學(xué)生參與進(jìn)來了。在迎接ACM競賽的學(xué)習(xí)過程中，形成了一種具有ACM競賽特點(diǎn)的學(xué)習(xí)模式，這種學(xué)習(xí)模式的特點(diǎn)如下：

l、ACM競賽所涉及的知識面十分廣泛，算法電極具復(fù)雜性。通常在平時(shí)的訓(xùn)練過程中為了能深刻而透徹的理解各個(gè)知識點(diǎn)，教師會引入大量的案例教學(xué)。運(yùn)用典型案例可以將學(xué)生帶人特定的問題進(jìn)行案例分析，通過學(xué)生的獨(dú)立思考或團(tuán)隊(duì)合作，進(jìn)一步提高其解決具體問題的能力。

2、ACM競賽是通過在線測評系統(tǒng)上實(shí)時(shí)提交程序代碼，給出評判結(jié)果的競賽形式。ACM測評系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的給出參賽隊(duì)的排名情況和每道題的通過率以及通過人數(shù)，教師可根據(jù)題目的通過率來掌握學(xué)生對知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況，也可以反思其教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容中存在的問題。

四、基于ACM模式的程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的做法

將ACM學(xué)習(xí)模式應(yīng)用到我院現(xiàn)有的程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，具體措施運(yùn)用如下：

4.1 實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)

我院高級語言（C、C++）程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程都是在大一這一學(xué)年開設(shè)的，大一第一學(xué)期是面向過程的C語言編程學(xué)習(xí)，大一第二學(xué)期是面向?qū)ο蟮腃++語言編程學(xué)習(xí)。這樣開課的結(jié)果就使得大多數(shù)學(xué)生連面向過程的編程都還沒有完全搞清楚，就直接跳到了面向?qū)ο蟮木幊?，可以說整個(gè)大一學(xué)期都是處于混沌的編程狀態(tài)。因?yàn)閷Τ绦蛟O(shè)計(jì)語言的思想和語法還沒完全掌握，所以很多學(xué)生不具備基本的編程能力，甚至對編程有恐懼感。為了解決這些問題，我們結(jié)合ACM的競賽模式來調(diào)整開課計(jì)劃，把原計(jì)劃2個(gè)學(xué)期的高級語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)時(shí)間調(diào)整為5個(gè)學(xué)期，這樣可以貫穿整個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)課的學(xué)習(xí)過程，從而將程序設(shè)計(jì)語言和其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課的學(xué)習(xí)更好的結(jié)合起來，讓學(xué)生有時(shí)間去深刻地理解程序設(shè)計(jì)語言的思想和方法，不斷地鍛煉實(shí)踐操作能力和積累編程經(jīng)驗(yàn)。

4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取和實(shí)驗(yàn)課程的考核

對實(shí)驗(yàn)環(huán)境來說，要求將我院專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心機(jī)房連接到我校的源程序在線測評（Onlinejudge，簡稱OJ）平臺上。根據(jù)程序設(shè)計(jì)類課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和具體要求，每次實(shí)驗(yàn)前，教師可以從我校或者其他高校的OJ平臺上的ACM競賽題庫中挑選或改造2-3個(gè)相關(guān)題目作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容掛到我校的OJ上。在實(shí)驗(yàn)課階段，由學(xué)生獨(dú)立完成或者自由組隊(duì)來編寫程序，調(diào)試程序，解決問題，編寫好的程序提交給OJ來判斷正確與否。通過每次實(shí)驗(yàn)在OJ上完成的做題數(shù)量，教師可以由此掌握到學(xué)生對知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況，對欠缺的知識點(diǎn)再給與重點(diǎn)講解。同時(shí)教師可以根據(jù)OJ上的排名很輕松的完成實(shí)驗(yàn)課程的考核。學(xué)生也可以通過每次實(shí)驗(yàn)的做題和排名情況，來檢查自己的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而達(dá)到熟練掌握所學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。

五、結(jié)束語

在整個(gè)程序設(shè)計(jì)語言的教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。把ACM學(xué)習(xí)模式應(yīng)用到程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，同時(shí)把ACM的競賽機(jī)制引入到實(shí)驗(yàn)課程的考核當(dāng)中，使其成為程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。不但增強(qiáng)了師生之間的互相溝通和交流，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)能力，也使教師能不斷調(diào)整教學(xué)策略來完善教學(xué)，更重要的是學(xué)生掌握了程序設(shè)計(jì)語言的思想和方法，提高了教學(xué)效果。