基于ACM竞赛的独立学院非计算机专业程序设计课程教学改革的研究与实践

2016-03-13南华大学计算机学院肖强华

电子世界 2016年9期

南华大学计算机学院宁丹肖强华

南华大学计算机学院宁丹肖强华

【摘要】针对独立学院学生的特点以及非计算机专业学生在程序设计课程学习中遇到的问题，对程序设计课程教学模式的改革进行了一定的研究与思考，本文提出将ACM竞赛理念应用到独立学院非计算机专业程序设计课程的教学改革中，旨在提高独立学院非计算机专业学生程序设计课程的学习效果。

【关键词】独立学院；程序设计；ACM

课题项目：2014年南华大学船山学院高等教育研究与改革课题（2014CY007）。

1 引言

我校船山学院是属于“三本”招生院校，《大学计算机基础与程序设计》是船山学院非计算机专业学生的公共基础课程，其教学目标是使非计算机本科专业学生能够将计算机技术应用于其工作领域，成为既熟悉本专业业务又掌握计算机应用技术的应用型人才。程序设计教学是计算机教学中的重点和难点，其掌握的程度体现了学生的逻辑思维能力和推导能力，提高这门课程的教学质量对于培养大学生的计算机技能至关重要。基于此，本文针对船山学院非计算机专业学生如何更好的进行程序设计课程教学作一些探讨。

2 现状分析

我校船山学院学生的普遍特点是文化基础水平总体不高，理解和接受能力相对较差，对老师有很强的依赖性。其次学生自我约束能力和自主学习能力较差，学生不明确学习计算机程序设计的目的，不知道怎么去学，提不起学习的兴趣。

作为非计算机专业学习的程序设计语言，该课程因其繁多的内容，复杂的概念，严格的语法，让学生理解困难。由于其理论性较强，在学习中部分学生会觉得学习这门课程没有什么用，和自己的专业也没什么关联。所以，在课程初期阶段，学生存有一定的学习兴趣，但随着课程进度的进展，很多学生抱怨程序看不懂，不会编，久而久之丧失了学习下去的信心，来上课的学生越来越少，即使有些同学来了，也从不听老师上课，在课堂上做自己的事情；这些问题不仅反映在理论教学中，而且也出现在实验课堂上，即使老师布置了实验内容学生也不知练习什么，如何练，有些同学干脆玩手机和游戏，还有的甚至不来上实验课。

同时，我校船山学院这门课程的开课时间设在大学一年级，对于刚步入大学的学生来说，完全没有程序设计思想的概念，所以需要一边去适应大学的授课方式，一边建立程序设计思维，看懂并独立编写能够正确运行的程序，的确有一定难度，对于船山学院非计算机专业学生更是如此，因此授课老师应在原有教学经验的基础上，针对船山学院学生的特点，改变其教学手段和教学方法，以此适应船山学院学生学习的实际状况，从而提高他们的学习兴趣，提升教学效果。

3 基于ACM竞赛的程序设计课程教学改革

现在越来越多的大学生包括独立学院的学生都带着满满的热情参与国际大学生程序设计竞赛（简称ACM），ACM竞赛的机制注重对综合能力的考核，通过参与竞赛的学习训练过程，可以激发学生学习的主动性和合作精神，提高学生的逻辑分析能力、策略制定和解决问题的能力。

我们多年来一直从事计算机基础教学工作，在对计算机程序设计课程现有的教学模式存在问题分析的基础上，结合船山学院非计算机专业学生特点，提出了将ACM竞赛理念应用到独立学院非计算机专业程序设计课程的教学改革中，ACM竞赛和培训模式是案例教学的最好应用，通过具体的竞赛题目，很多基础理论知识都能很好地运用到程序设计当中，使得学生对学过的理论知识有更深刻的理解。在这一过程中我们可以引导学生自己动手动脑，用自己掌握的计算机理论知识把解题过程讲解出来，和其他学生互相交流，进一步锻炼学生的综合运用能力。因此，我们认为基于ACM竞赛的程序设计课程的教学改革是合理有效的。

4 教学改革的具体措施

1）采用以ACM案例驱动为主的教学模式。当前程序设计语言的教学注重传授理论知识，教师根据教学大纲规定的每一章节的课程内容做好ppt，在课堂上对照ppt上的知识点按照“提出问题－解释问题－举例说明”模式进行教学，这种传统的教学方式并不适合独立学院的非计算机专业学生，不能让他们了解这门课程，更加不能培养他们对程序设计学习的兴趣。为了使学生能够领会掌握既枯燥又抽象的理论知识和相关概念，我们引入ACM竞赛的培养理念，更新教学目标，不再以具体的语法知识的讲授为教学重点，而是采用问题驱动和案例式教学的模式。我们精心设计每一次课的案例项目教学内容和编程所用实例，每个案例从引导学生分析程序设计算法开始，启发学生思考，再抽象出合理的数据结构，最终编程实现要求，从而加深学生对知识的消化理解，培养正确的程序设计思维方式。具体的语法知识在案例讲解中是自然引入的，学生对语法的掌握是为解决问题而查阅教材、自然学习的过程。实践证明，

采用案例的形式进行理论知识的讲解，学生的分析问题和解决问题的能力有很大提高。与常规的教学方式相比，ACM案例式的教学能较好的调动学生的积极性、激发学习兴趣，使课堂的气氛明显活跃，巩固了教学效果。

2）基于ACM在线评测技术开发计算机程序设计课程实训系统。程序设计语言是一门操作性很强的课程，为了配合ACM案例驱动的教学模式，同时也需要教师改革实验教学内容，应减少验证性实验，增加设计性和综合性实验。根据实验教学大纲的要求，我们将设计系统化的面向大学计算机基础与程序设计的ACM训练题目，这些题目均以ACM 训练题目的形式添加到程序设计实训系统中。程序设计课程实训系统中给出实验题目，并要求学生在有限的时间内完成实验题目。在上机实验的开始阶段，教师要带领学生进行操作，边操作边讲解，这对独立学院的学生尤为重要。学生设计好程序后提交给自动判题系统来判断，系统会实时返回判断结果。如评判没有通过，学生可修改程序并再次提交。对多次提交不成功的学生，教师可给予及时辅导。实验结束时，学生可通过系统清楚地知道自己的排名。这样的实验环境迫使学生在课前认真做好准备，课后强化与程序设计内容相关的试题，充分调动了学生的学习兴趣，同时也在实验过程中增加了师生互动。老师可以利用这个实训系统将作业和实验题目发布上去，根据提交成功的题目数量来评定课程考核成绩。学生也可以通过每次实验的做题和排名情况，来检查自己的学习方法和学习内容，从而达到熟练掌握所学内容的教学目的。