1/5基于ACM的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)計(jì)基于ACM的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)計(jì)1ACM競賽的概述及意義ACM競賽的概述ACM是由美國計(jì)算機(jī)協(xié)會舉辦的國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽，ACM被認(rèn)為是水平最高、規(guī)模最大的國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽。ACM為大學(xué)生提供了一個(gè)展示自身分析解決問題能力的平臺，大學(xué)生通過所學(xué)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)理論知識來解決問題，其理論知識主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)語言、物理數(shù)學(xué)模型、算法分析等。ACM在競賽過程中為選手規(guī)定了比賽時(shí)間，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，根據(jù)參賽者所作比賽題目的數(shù)量和準(zhǔn)確度和做題時(shí)間長短來進(jìn)行名次評判。ACM是計(jì)算機(jī)類最具影響力的國際級競賽，受到世界各知名大學(xué)和各著名TI企業(yè)的關(guān)注。通過ACM競賽可以在競賽壓力環(huán)境中培養(yǎng)參賽本文由論文聯(lián)盟HTTP/收集整理著在軟件程序開發(fā)過程中的團(tuán)隊(duì)合作精神和自主創(chuàng)新能力、理性實(shí)踐的能力。我國ACM競賽起步較晚，從1996年開始舉辦時(shí)至今日已經(jīng)成功舉辦了七屆，這一針對高校大學(xué)生而舉辦的競賽得到了國內(nèi)眾多知名高校的積極響應(yīng)，其發(fā)展趨勢迅速，取得了卓越的科技成果。2/5競賽的意義程序設(shè)計(jì)類課程是高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)課程中的重要組成部分，所占比重較大，這類課程對實(shí)踐性要求很高，這類課程旨在培養(yǎng)學(xué)生具有一定的程序設(shè)計(jì)能力。通過ACM競賽可以全面考察學(xué)生程序設(shè)計(jì)語言和算法的學(xué)習(xí)使用情況，ACM這一競賽平臺將程序設(shè)計(jì)類課程的理論與實(shí)踐完美的結(jié)合起來，以此來提高學(xué)生程序的設(shè)計(jì)能力。ACM評側(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)ACM評測系統(tǒng)集在線程序設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)練習(xí)、競賽于一身。該系統(tǒng)中存儲有大量的競賽試題，學(xué)生可以根據(jù)自身需要進(jìn)行自主練習(xí)或競賽，學(xué)生在該系統(tǒng)上在線編寫相關(guān)競賽試題的程序代碼，編寫完成后提交程序代碼，系統(tǒng)可以自動進(jìn)行編譯，從而生成可執(zhí)行文件，并對程序執(zhí)行測試，最終輸出測試結(jié)果?？梢詫CM模式推廣到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C/C、EDA等與程序設(shè)計(jì)相關(guān)的課程中進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，該系統(tǒng)的主要功能包括以下幾部分內(nèi)容規(guī)定代碼的通過標(biāo)準(zhǔn)，從程序耗費(fèi)總內(nèi)存、運(yùn)行時(shí)間等多個(gè)方面審查提交代碼，并輸出評測結(jié)果。支持JAVA、C、C、PASCAL等程序語言的編譯，制定了具有可擴(kuò)展性的編輯器擴(kuò)充規(guī)則，以此來支持其他程序語言的編譯。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有支持集體或個(gè)人申請競賽，并提供相應(yīng)的競賽環(huán)境的功能。系統(tǒng)以RSS聚合方式匯總競賽報(bào)告，通過RSS閱讀器即使3/5不訪問站點(diǎn)也可以自動獲得競賽報(bào)告的更新。系統(tǒng)可以自動監(jiān)管各個(gè)數(shù)據(jù)庫的連接狀態(tài)，以此來調(diào)控系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)定義了自動約束規(guī)則，具有系統(tǒng)在線配置的自我調(diào)節(jié)能力。ACM評測系統(tǒng)在運(yùn)行速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性和程序負(fù)荷能力上均具有良好的性能，為各類編程課程提供了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。ACM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容的課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要課程之一，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課主要側(cè)重于軟件設(shè)計(jì)中所涉及到的各種存儲結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)算、程序性能、以及算法實(shí)現(xiàn)等基本技術(shù)。學(xué)生在遇到實(shí)際問題時(shí)可以通過學(xué)習(xí)的理論知識選擇合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的優(yōu)良算法，以此來提高學(xué)生軟件開發(fā)的實(shí)踐能力。學(xué)生軟件實(shí)踐能力的培養(yǎng)可以通過開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)類實(shí)驗(yàn)課程來實(shí)現(xiàn)，這種實(shí)驗(yàn)類課程將理論與實(shí)踐相結(jié)合，將學(xué)生在書本、課堂中學(xué)到的理論知識用于解決實(shí)際問題，有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，并提高學(xué)生分析、解決問題的能力，為從事計(jì)算機(jī)類相關(guān)工作的學(xué)生奠定堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)類課程不能充分發(fā)揮其根本作用，只能培養(yǎng)學(xué)生掌握基本知識的能力，并且實(shí)驗(yàn)類課程課時(shí)較短，在短暫的實(shí)驗(yàn)課程中無法真正鍛煉學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力，學(xué)生在課余時(shí)間也無法找到正確的渠道進(jìn)行練習(xí)4/5學(xué)習(xí)，也沒有專業(yè)人士給與指導(dǎo)建議。ACM競賽經(jīng)過長時(shí)間的探索已經(jīng)日趨成熟，將ACM模式應(yīng)用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將大大提高教學(xué)效果。ACM模式教學(xué)優(yōu)勢基于ACM模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等程序設(shè)計(jì)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，這種教學(xué)模式不受時(shí)間、空間的局限。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中難以將實(shí)際問題中客觀事物與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的理論數(shù)據(jù)很好地銜接在一起，缺乏系統(tǒng)解決問題的能力和方法，通過ACM模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)恰好可以很好地解決這一問題。學(xué)生在ACM模式教學(xué)下進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)，豐富了自身計(jì)算機(jī)理論知識儲備并提高了實(shí)踐能力，將所學(xué)理論知識應(yīng)用于實(shí)際問題中，通過一系列實(shí)踐訓(xùn)練真正掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的精髓。ACM競賽為學(xué)生提供了一個(gè)學(xué)術(shù)交流平臺，通過ACM組隊(duì)形式的競賽培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神，為以后軟件項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)化的合作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。模式教學(xué)設(shè)計(jì)將基于ACM模式的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系分為以下三個(gè)層面基礎(chǔ)知識訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)、實(shí)際問題設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)知識訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過基礎(chǔ)知識訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)的練習(xí)可以鞏固并深入理解所學(xué)的知識?；A(chǔ)知識訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)主要涉及有線性表、隊(duì)列、棧、順序折半查找、廣5/5義表、圖、樹、內(nèi)部排序等多種內(nèi)容。這一環(huán)節(jié)要求學(xué)生掌握基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)方法，并且要求學(xué)生具有較強(qiáng)的問題分析能力和任務(wù)定義能力。實(shí)際問題設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)際問題設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)可以充分挖掘?qū)W生自身的創(chuàng)造力，將所學(xué)理論知識運(yùn)用于實(shí)際問題的解決中。實(shí)際問題設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)主要涉及停車場車輛管理、電話號碼及歸屬地查詢、哈夫曼碼編碼器等內(nèi)容。這一實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)要求學(xué)生用所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識設(shè)計(jì)出復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，主要檢測了學(xué)生掌握算法設(shè)計(jì)和分析、遞歸思想和方法等方面的能力。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)與各種各種比賽、課外科技活動、科研項(xiàng)目等相結(jié)合，增加學(xué)生軟件開發(fā)、設(shè)計(jì)的能力。這一實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)要求學(xué)生掌