基于ACM競(jìng)賽的獨(dú)立學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

南華大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 寧 丹 肖強(qiáng)華

?

基于ACM競(jìng)賽的獨(dú)立學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

南華大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 寧 丹 肖強(qiáng)華

【摘要】針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)以及非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在程序設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)中遇到的問題，對(duì)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式的改革進(jìn)行了一定的研究與思考，本文提出將ACM競(jìng)賽理念應(yīng)用到獨(dú)立學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革中，旨在提高獨(dú)立學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)效果。

【關(guān)鍵詞】獨(dú)立學(xué)院；程序設(shè)計(jì)；ACM

課題項(xiàng)目：2014年南華大學(xué)船山學(xué)院高等教育研究與改革課題（2014CY007）。

1 引言

我校船山學(xué)院是屬于“三本”招生院校，《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計(jì)》是船山學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的公共基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目標(biāo)是使非計(jì)算機(jī)本科專業(yè)學(xué)生能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于其工作領(lǐng)域，成為既熟悉本專業(yè)業(yè)務(wù)又掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用型人才。程序設(shè)計(jì)教學(xué)是計(jì)算機(jī)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其掌握的程度體現(xiàn)了學(xué)生的邏輯思維能力和推導(dǎo)能力，提高這門課程的教學(xué)質(zhì)量對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算機(jī)技能至關(guān)重要。基于此，本文針對(duì)船山學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生如何更好的進(jìn)行程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)作一些探討。

2 現(xiàn)狀分析

我校船山學(xué)院學(xué)生的普遍特點(diǎn)是文化基礎(chǔ)水平總體不高，理解和接受能力相對(duì)較差，對(duì)老師有很強(qiáng)的依賴性。其次學(xué)生自我約束能力和自主學(xué)習(xí)能力較差，學(xué)生不明確學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的目的，不知道怎么去學(xué)，提不起學(xué)習(xí)的興趣。

作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，該課程因其繁多的內(nèi)容，復(fù)雜的概念，嚴(yán)格的語(yǔ)法，讓學(xué)生理解困難。由于其理論性較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)中部分學(xué)生會(huì)覺得學(xué)習(xí)這門課程沒有什么用，和自己的專業(yè)也沒什么關(guān)聯(lián)。所以，在課程初期階段，學(xué)生存有一定的學(xué)習(xí)興趣，但隨著課程進(jìn)度的進(jìn)展，很多學(xué)生抱怨程序看不懂，不會(huì)編，久而久之喪失了學(xué)習(xí)下去的信心，來上課的學(xué)生越來越少，即使有些同學(xué)來了，也從不聽老師上課，在課堂上做自己的事情；這些問題不僅反映在理論教學(xué)中，而且也出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課堂上，即使老師布置了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)生也不知練習(xí)什么，如何練，有些同學(xué)干脆玩手機(jī)和游戲，還有的甚至不來上實(shí)驗(yàn)課。

同時(shí)，我校船山學(xué)院這門課程的開課時(shí)間設(shè)在大學(xué)一年級(jí)，對(duì)于剛步入大學(xué)的學(xué)生來說，完全沒有程序設(shè)計(jì)思想的概念，所以需要一邊去適應(yīng)大學(xué)的授課方式，一邊建立程序設(shè)計(jì)思維，看懂并獨(dú)立編寫能夠正確運(yùn)行的程序，的確有一定難度，對(duì)于船山學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生更是如此，因此授課老師應(yīng)在原有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)船山學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，改變其教學(xué)手段和教學(xué)方法，以此適應(yīng)船山學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際狀況，從而提高他們的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果。

3 基于ACM競(jìng)賽的程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革

現(xiàn)在越來越多的大學(xué)生包括獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生都帶著滿滿的熱情參與國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（簡(jiǎn)稱ACM），ACM競(jìng)賽的機(jī)制注重對(duì)綜合能力的考核，通過參與競(jìng)賽的學(xué)習(xí)訓(xùn)練過程，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和合作精神，提高學(xué)生的邏輯分析能力、策略制定和解決問題的能力。

我們多年來一直從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)工作，在對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程現(xiàn)有的教學(xué)模式存在問題分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合船山學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)，提出了將ACM競(jìng)賽理念應(yīng)用到獨(dú)立學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革中，ACM競(jìng)賽和培訓(xùn)模式是案例教學(xué)的最好應(yīng)用，通過具體的競(jìng)賽題目，很多基礎(chǔ)理論知識(shí)都能很好地運(yùn)用到程序設(shè)計(jì)當(dāng)中，使得學(xué)生對(duì)學(xué)過的理論知識(shí)有更深刻的理解。在這一過程中我們可以引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦，用自己掌握的計(jì)算機(jī)理論知識(shí)把解題過程講解出來，和其他學(xué)生互相交流，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。因此，我們認(rèn)為基于ACM競(jìng)賽的程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革是合理有效的。

4 教學(xué)改革的具體措施

1）采用以ACM案例驅(qū)動(dòng)為主的教學(xué)模式。當(dāng)前程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的教學(xué)注重傳授理論知識(shí)，教師根據(jù)教學(xué)大綱規(guī)定的每一章節(jié)的課程內(nèi)容做好ppt，在課堂上對(duì)照ppt上的知識(shí)點(diǎn)按照“提出問題－解釋問題－舉例說明”模式進(jìn)行教學(xué)，這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式并不適合獨(dú)立學(xué)院的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，不能讓他們了解這門課程，更加不能培養(yǎng)他們對(duì)程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的興趣。為了使學(xué)生能夠領(lǐng)會(huì)掌握既枯燥又抽象的理論知識(shí)和相關(guān)概念，我們引入ACM競(jìng)賽的培養(yǎng)理念，更新教學(xué)目標(biāo)，不再以具體的語(yǔ)法知識(shí)的講授為教學(xué)重點(diǎn)，而是采用問題驅(qū)動(dòng)和案例式教學(xué)的模式。我們精心設(shè)計(jì)每一次課的案例項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容和編程所用實(shí)例，每個(gè)案例從引導(dǎo)學(xué)生分析程序設(shè)計(jì)算法開始，啟發(fā)學(xué)生思考，再抽象出合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最終編程實(shí)現(xiàn)要求，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的消化理解，培養(yǎng)正確的程序設(shè)計(jì)思維方式。具體的語(yǔ)法知識(shí)在案例講解中是自然引入的，學(xué)生對(duì)語(yǔ)法的掌握是為解決問題而查閱教材、自然學(xué)習(xí)的過程。實(shí)踐證明，

采用案例的形式進(jìn)行理論知識(shí)的講解，學(xué)生的分析問題和解決問題的能力有很大提高。與常規(guī)的教學(xué)方式相比，ACM案例式的教學(xué)能較好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使課堂的氣氛明顯活躍，鞏固了教學(xué)效果。

2）基于ACM在線評(píng)測(cè)技術(shù)開發(fā)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是一門操作性很強(qiáng)的課程，為了配合ACM案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，同時(shí)也需要教師改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，我們將設(shè)計(jì)系統(tǒng)化的面向大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計(jì)的ACM訓(xùn)練題目，這些題目均以ACM 訓(xùn)練題目的形式添加到程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中。程序設(shè)計(jì)課程實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中給出實(shí)驗(yàn)題目，并要求學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)題目。在上機(jī)實(shí)驗(yàn)的開始階段，教師要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行操作，邊操作邊講解，這對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生尤為重要。學(xué)生設(shè)計(jì)好程序后提交給自動(dòng)判題系統(tǒng)來判斷，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)返回判斷結(jié)果。如評(píng)判沒有通過，學(xué)生可修改程序并再次提交。對(duì)多次提交不成功的學(xué)生，教師可給予及時(shí)輔導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，學(xué)生可通過系統(tǒng)清楚地知道自己的排名。這樣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境迫使學(xué)生在課前認(rèn)真做好準(zhǔn)備，課后強(qiáng)化與程序設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的試題，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也在實(shí)驗(yàn)過程中增加了師生互動(dòng)。老師可以利用這個(gè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)將作業(yè)和實(shí)驗(yàn)題目發(fā)布上去，根據(jù)提交成功的題目數(shù)量來評(píng)定課程考核成績(jī)。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)容的教學(xué)目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過將ACM競(jìng)賽理念應(yīng)用到獨(dú)立學(xué)院非計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革中，不但培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(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(yǔ)言的思想和方法，提高了教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

［1］鄺祝芳，余紹軍，楊衛(wèi)民.ACM/ICPC對(duì)培養(yǎng)信息學(xué)科創(chuàng)新型人才的作用［J］.計(jì)算機(jī)教育，2013，（3）﹕4－6.

［2］李丹，郭俊巍.ACM模式在常規(guī)教學(xué)中的應(yīng)用研究與探討［J］.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，21（4）﹕92－93.

［3］姚玉霞.獨(dú)立院校大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.高校教育研究，2009，（12）﹕31-32.

［4］崔益安，李瀟晨.項(xiàng)目教學(xué)法在非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用［J］.當(dāng)代教育論壇，2010.

［5］石晶瑜，白喜文，包常喜.ACM模式在常規(guī)教學(xué)中的應(yīng)用研究與探討［J］.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報(bào).2012（12）﹕92-93.

［6］朱利娜.注重加強(qiáng)非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)［J］.高等教育研究學(xué)報(bào)，2007.

［7］姚翠莉，劉一瑋，金博.ACM/ICPC競(jìng)賽人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐［J］.內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào).2012（25）﹕141-143.

［8］魏俊玲，李辰亮，朱明霞.獨(dú)立學(xué)院學(xué)生學(xué)風(fēng)建設(shè)現(xiàn)狀及改進(jìn)［J］.中國(guó)成人教育，2011（8）.

作者簡(jiǎn)介：

寧丹（1979-），女，湖南衡陽(yáng)人，碩士，實(shí)驗(yàn)師 研究方向：參數(shù)算法、軟件測(cè)試。