趙磊　焦鉻

摘 要： 針對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題，將ACM/ICPC競(jìng)賽引入到日常教學(xué)中。通過(guò)建立協(xié)作式學(xué)習(xí)模式，推行實(shí)驗(yàn)課趣味化、學(xué)習(xí)時(shí)間分散化，開(kāi)展程序鑒賞和討論，改革考核手段等方法來(lái)實(shí)施C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)改革。這些方法在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中取得了一定的成效。

關(guān)鍵詞： C語(yǔ)言； ACM/ICPC； 協(xié)作式； 鑒賞課

中圖分類(lèi)號(hào)：TP312 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2016）01-66-03

Discussion on the introduction of ACM/ICPC in the teaching of C language programming

Zhao Lei1， Jiao Ge1，2

（1. Computer department of Hengyang Normal University， Hengyang， Hunan 421001， China；

2. College of Electrical and Information Engineering， Hunan Institute of Traffic Engineering）

Abstract： For the problems in the teaching of C language programming， the ACM/ICPC （ACM International Collegiate Programming Contest） is introduced into the daily teaching. Through the establishment of collaborative learning model， implementation of interesting experiment courses and learning time decentralization， carrying out the program appreciation and discussion， reforming assessment means， and other methods， the teaching reform of C language programming course is implemented. These methods have achieved certain results in the teaching practice.

Key words： C language； ACM/ICPC； collaboration； appreciation class

0 引言

長(zhǎng)期以來(lái)，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是理科專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)課程[1]，具有表達(dá)能力強(qiáng)，簡(jiǎn)潔緊湊、靈活方便，程序設(shè)計(jì)自由度大，生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高等特點(diǎn)。正是由于C語(yǔ)言的這些特點(diǎn)，它又是一門(mén)比較難掌握的課程。探討如何提高這門(mén)課程的教學(xué)質(zhì)量對(duì)提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力至關(guān)重要。

大學(xué)生競(jìng)賽是激勵(lì)學(xué)生樹(shù)立創(chuàng)造性思維、提高教育教學(xué)水平的一種有效途徑。近年來(lái)，各高等院校積極鼓勵(lì)學(xué)生參與各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽，高度重視學(xué)科競(jìng)賽在教學(xué)改革中的應(yīng)用，通過(guò)參與競(jìng)賽的學(xué)習(xí)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，增強(qiáng)集體合作意識(shí)，促進(jìn)創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。本文將ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（ACM International Collegiate Programming Contest，簡(jiǎn)稱(chēng)ACM/ICPC）引入到C語(yǔ)言教學(xué)中，探討這種新的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式。

1 ACM/ICPC簡(jiǎn)介

ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（ACM International Collegiate Programming Contest，簡(jiǎn)稱(chēng)ACM/ICPC）是全球規(guī)模最大，最有影響力的大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽。其目的在于使大學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)充分展示自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。ACM/ICPC始于1970年，到2013年止已經(jīng)舉辦了37屆。這項(xiàng)國(guó)際頂級(jí)賽事是大學(xué)生智力與計(jì)算機(jī)解題能力的競(jìng)賽，是大學(xué)生展示水平與才華的大舞臺(tái)，是全球高校計(jì)算機(jī)教育成果的直接體現(xiàn)。該項(xiàng)競(jìng)賽分為區(qū)域賽和世界總決賽，各大洲的區(qū)域賽安排在上一年的9月-12月進(jìn)行，第一名自動(dòng)獲得參加世界決賽資格，世界總決賽安排在每年的3月-5月舉行[2]。

ACM/ICPC要求以團(tuán)隊(duì)的形式參賽，每個(gè)隊(duì)伍由3名隊(duì)員組成。每隊(duì)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，要求選手在全封閉的環(huán)境內(nèi)（不能有任何通訊設(shè)備，可以攜帶任何紙質(zhì)資料）連續(xù)5個(gè)小時(shí)對(duì)8-11個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解答。競(jìng)賽采用英文命題，題目涉及面非常廣。需要參賽學(xué)生具有扎實(shí)的基本功、良好的分析問(wèn)題的能力、較好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和壓力下編寫(xiě)程序的能力。該競(jìng)賽為學(xué)生提供了一個(gè)學(xué)習(xí)和使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和算法的完整實(shí)踐模式，讓學(xué)生以精通編程為榮，形成一個(gè)積極向上的學(xué)習(xí)氛圍。

2 當(dāng)前C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問(wèn)題

2.1 教學(xué)模式陳舊，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容模板化

在當(dāng)前的教學(xué)模式中，教師在教授學(xué)生的過(guò)程中往往覺(jué)得自己已經(jīng)很賣(mài)力，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中也花了很多精力，但學(xué)生學(xué)完之后往往只是把教師課堂上講授的內(nèi)容復(fù)制到自己的實(shí)驗(yàn)課中，并沒(méi)有很好地理解程序并建立自己的編程思想，實(shí)驗(yàn)中學(xué)生僅僅是把老師理論課堂上講授的程序代碼通過(guò)鍵盤(pán)輸入到電腦中運(yùn)行，得到一個(gè)顯示結(jié)果而已，所以實(shí)驗(yàn)基本上成了驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生并不能真正地設(shè)計(jì)程序，更不能結(jié)合課程來(lái)解決一些生活中的實(shí)際應(yīng)用性問(wèn)題。

2.2 課程考核模式單一，高分低能現(xiàn)象嚴(yán)重

C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程考核在很多學(xué)校還主要采用筆試為主的傳統(tǒng)考核模式，考試內(nèi)容往往是學(xué)生做過(guò)的類(lèi)似題目，試卷成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的比例為70%，平時(shí)成績(jī)占學(xué)生的總成績(jī)比例的30%。確實(shí)有很多高分學(xué)生，然而在這些高分學(xué)生中能夠很好的建立編程思想，解決實(shí)際問(wèn)題的學(xué)生卻不多。這種考核模式不利于學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，最終形成“高分低能”的現(xiàn)象。

2.3 缺乏互助學(xué)習(xí)氛圍，團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)較差

當(dāng)前軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)都是以團(tuán)隊(duì)形式實(shí)施的，團(tuán)隊(duì)成員之間需要合理分工和無(wú)障礙溝通[3]。但是在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的課程教學(xué)中以項(xiàng)目組為單位來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)非常少，更談不上互助學(xué)習(xí)和協(xié)作。

2.4 實(shí)踐教學(xué)改革力度不夠

盡管近年很多大學(xué)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)與以前相比有了一些改善，但仍存在很多不足。首先是沒(méi)有形成一個(gè)有利于培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)體系；其次當(dāng)前教育形式重于實(shí)質(zhì)，在人才培養(yǎng)過(guò)程中沒(méi)有從根本上進(jìn)行教學(xué)方法和技術(shù)的改革；再次很多學(xué)校只重視理論教學(xué)和課堂教學(xué)，輕視實(shí)踐環(huán)節(jié)，只強(qiáng)調(diào)從理論上對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，對(duì)程序的實(shí)現(xiàn)重視不夠，造成有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生C語(yǔ)言的程序?qū)崿F(xiàn)和調(diào)試能力很差。

3 引入ACM/ICPC的教學(xué)改革

3.1 協(xié)作式學(xué)習(xí)模式

ACM/ICPC競(jìng)賽是以小組的形式參賽，小組由3名隊(duì)員組成。比賽期間，小組成員共同使用一臺(tái)電腦，要求小組成員必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)解決制定的程序問(wèn)題[4]。這種競(jìng)賽機(jī)制與協(xié)作式學(xué)習(xí)模式正好是一致的。在C語(yǔ)言教學(xué)中，教師可以把學(xué)生分成幾個(gè)小組，共同分析教學(xué)內(nèi)容，在短時(shí)間內(nèi)完成適當(dāng)難度的題目，最終通過(guò)相互幫助、協(xié)作，使得枯燥無(wú)味、難于分析的問(wèn)題變得簡(jiǎn)單起來(lái)。在C語(yǔ)言教學(xué)中適當(dāng)?shù)乩眠@種學(xué)習(xí)模式，不僅可以大大改進(jìn)解題效率，同時(shí)使得每個(gè)學(xué)生都有成就感，能夠發(fā)揮所長(zhǎng)，避之所短，利用各自的專(zhuān)業(yè)和特長(zhǎng)，分工合作，集體討論，根據(jù)不同的題型，由不同的人員負(fù)責(zé)分析、討論和講解，從而加快學(xué)習(xí)進(jìn)度。這樣的教學(xué)效果最終發(fā)展了學(xué)生的個(gè)人思維能力，增強(qiáng)了小組之間的溝通能力及對(duì)同伙差異的包容能力。

3.2 實(shí)驗(yàn)課趣味化，時(shí)間分散化

傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目普遍比較枯燥，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和設(shè)計(jì)思路[5]。任課老師可以將實(shí)驗(yàn)題目生活化、趣味化，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，將被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)。同時(shí)考慮到實(shí)驗(yàn)課時(shí)非常有限，可以使用ACM/ICPC的在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)，學(xué)生注冊(cè)后可以在任何時(shí)間登陸該系統(tǒng)進(jìn)行選題、提交、評(píng)測(cè)和討論等自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，將有限的課內(nèi)練習(xí)時(shí)間延續(xù)到課外。

3.3 開(kāi)展程序鑒賞課，討論課堂

我們可以嘗試設(shè)置程序鑒賞課，老師和同學(xué)均可搜集一些有特點(diǎn)且具有應(yīng)用性的程序拿到課堂上鑒賞，通過(guò)經(jīng)常性的程序鑒賞和討論，能夠開(kāi)拓教師和學(xué)生的編程視野，提高學(xué)生的編程興趣，只有提高興趣，喜歡編寫(xiě)程序，才能寫(xiě)出好的程序。

3.4 改革考核手段

ACM/ICPC模式的重要特點(diǎn)之一是完善而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目己藱C(jī)制，所以我們將ACM的考核方式借鑒到C語(yǔ)言課程的考核環(huán)節(jié)中，采用ACM/ICPC模式的黑箱測(cè)試，將學(xué)生在“在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)”中獲得的成績(jī)以50%的權(quán)重加入到課程考核指標(biāo)當(dāng)中。這樣，一方面減少了教師的工作量，降低了考核錯(cuò)誤率，另一方面做到了客觀、公正，更好地發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)引入ACM/ICPC競(jìng)賽到C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)中，可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的相互交流和溝通，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生更好地掌握C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，提高了教學(xué)效果。從這幾年學(xué)校督導(dǎo)組的評(píng)價(jià)和學(xué)生的評(píng)教看，證明了這種改革能夠推動(dòng)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的建設(shè)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、程序設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)合作和協(xié)同能力。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 譚浩強(qiáng).C語(yǔ)言設(shè)計(jì)（第三版）[M].清華大學(xué)出版社，2005.

[2] 吳文虎.世界大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（ACM/ICPC）高級(jí)教程[M].

中國(guó)鐵道出版社，2009.

[3] 楊松濤，王斌，張海燕.從ACM/ICPC競(jìng)賽探討大學(xué)生的能力

培養(yǎng)[J].計(jì)算機(jī)教育，2010.24：16-18

[4] 徐本柱，王浩，胡學(xué)鋼.ACM/ICPC的教學(xué)與實(shí)踐[J].合肥工業(yè)

大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008.22（6）：133-137

[5] 張熠，陳榮欽.以ACM為導(dǎo)向構(gòu)建C語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)教學(xué)新平臺(tái)的

研究與實(shí)踐[J].臺(tái)州學(xué)院學(xué)報(bào)，2009.31（6）：70-74