基于ＡＣＭ竞赛的实践教学改革的研究

刘新宇 陈坚祯 匡娟丽

【摘 要】提出了一种适合地方本科院校的实践教学改革方法—以ACM竞赛为基础的实验教学模式。该方法使得学生获得严谨的学习态度，使老师须以一丝不苟的方式投入实验教学中感触学生，最终提高学生的积极性和主观能动性。将ACM竞赛模式应用到计算机语言类课程实践改革中，将竞赛教学理念融入到教学课程学习当中，将竞赛思想深入贯彻到大学生政治教育生涯中，达到以赛促教，以赛促学，以教促学，教学相长的目的。

【关键词】ACM竞赛，实践教学，在线评测

【中图分类号】G642.0       【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）06-0028-01

【Abstract】A kind of practice teaching reform method suitable for local undergraduate colleges was proposed- the experiment teaching mode based on ACM competition. This method enables students to acquire a rigorous learning attitude. Teachers should be meticulously put into experimental teaching to feel the students， and ultimately improve their enthusiasm and initiative. The ACM competition model is applied to the computer language course practice reform， the competition teaching philosophy into the teaching of learning among them， the competition ideology in-depth implementation of the political education career of college students， to achieve the goal of promoting education through race to promote learning， to teach promote learning，to teach while learning.

【Keywords 】ACM contest， practical teaching， online judge

一、引言

近年来，随着科学技术的迅速发展和高等教育大众化的快速推进，尤其是互联网时代的到来，人类开始步入人工智能时代。人工智能的典型代表事件当属于2016年5月份的围棋大战AlphaGo算法的出现。它是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能程序，其中涉及到大量的深度学习算法。这些算法的设计基础都来源于本科阶段的实践学习。

衡阳师范学院于2015年成功入选2015-2020年教育部—中兴通讯ICT产教融合创新基地第一批合作院校，成为全国“应用技术大学（学院）联盟”成员单位。计算机科学与技术和软件工程专业作为地方本科高校应用性较强的专业之一，转型发展符合国家和学校的转型政策，因此培养面向行业企业需求的应用型人才刻不容缓[1]。

二、ACM竞赛简介

ACM国际大学生程序设计竞赛是由国际计算机界具有悠久历史的权威性组织ACM学会主办，是世界上公认的规模最大、水平最高、参与人数最多的大学生计算机类竞赛，其宗旨是充分展示大学生分析问题和解决问题的能力。ACM-ICPC赛事是目前国内高校承办的唯一一项具有国际影响的计算机竞赛[2]，也是全球大学生计算机程序设计竞赛活动中最具影响力的赛事，被誉为计算机界的“奥林匹克”[3]，受到教育界和工业界的高度重视和承认。这项赛事已经成为各大著名IT行业选拔人才的重要方式。世界总决赛队伍的产生来源于各大洲分赛区的层层选拔。中国每年都有十几支队伍参与世界总决赛，他们是通过亚洲区预赛和亚洲决赛（EC-Final）学校累计积分产生，每所高校最多有一支队伍参加，竞赛十分激烈。

三、ACM競赛判定流程

ACM竞赛大多都采用Online Judge（下文简称OJ）判定系统进行判题。国内著名的OJ系统包括北京大学POJ、浙江大学ZOJ、杭州电子科技大学HDOJ等，国外著名的OJ系统包括UVA、CodeForces、TOPCODER等。OJ系统首先将输入的源程序进行语法检查，编译不成功将返回编译错误。相同的源程序在不同的OJ判定系统中得到的编译结果可能不同，取决于OJ系统采用的何种编译环境。接着进行运行错误检测：编译通过，判定程序的逻辑错误，运行时中断将返回运行时错误。运行通过，将进行时间和内存判定。然后进行答案正误判断：如果前面步骤判定结果都正确，将进行输入测试数据得到相应的结果，与标准测试数据进行逐字符比较答案。最后进行格式正误判断：如果标准测试数据文件没有结束或者输出结果还有其它非空格非空行的字符，将返回答案错误;如果标准答案文件结束，但输出结果还有多余的空格或空行将返回格式错误，否则返回正确，接受通过。

四、衡阳师范学院参赛队员选拔机制

衡阳师范学院集训队选拔机制[3]采用积分累积制的方法执行。已经形成了一种较为有效的地方性二本院校筛选过程。具体执行过程如下：

（1）暑期集训队筛选主要评判在于个人网上做题的数量和衡阳师范学院个人预选赛（举行4～6次），然后通过衡阳师范学院校赛（HYNUCPC）选拔赛和补选赛等筛选出暑期集训队队员。

（2）省赛集训队是在暑期集训队的基础上进行赛前的每周周赛和第二轮选拔赛进行累计排名而产生。

（3）ICPC参赛队是通过亚洲（中国）区域网络预选赛和湖南省省赛（HNCPC）排名情况产生。

五、基于ACM竞赛的教学方法探讨

1.将ACM竞赛应用到计算机语言类课程实践中。

包括计算机相关的C/C++、Java、数据结构、算法设计与分析等计算机语言相关的课程实践性都很强，老师所带上机课程没办法解决学生的所有问题。尤其是课后的编程作业，让老师来仔细核对每个学生的答案是否正确，工作量十分巨大。这时应将ACM竞赛模式应用到实践课中去，实践课上让学生练习，学生们看到了Accepted（后文简称为AC）会有一种成就感，想着再AC一个，明显会提高学生的积极性和主观能动性。

2.将ACM竞赛教学理念融入到教学课程学习当中。

ACM在线评测系统要求非常严格，题意清晰，解答精确。ACM竞赛虽然要求程序在测试数据下的运行结果完全正确且与题意完全符合，但并不规定学生采用何种方法。学生可以尝试各种能够实现的算法去实现，充分锻炼了学生的动手操作能力，提高了实践教学水平。通过实践教学带动理论教学，提高了学生的自主创新、专业技能水平和教师的教学水准。ACM竞赛综合了计算机、数学、英语、物理学等学科的基础知识，有利于培养学生的综合素质教育。

3.将ACM竞赛思想深入贯彻到大学生教育生涯中。

ACM竞赛的思想融入到大学生政治教育中，可推动高校计算机应用水平的发展，营造良好的学习氛围，促进优良学风建设，提高大学生计算机的编程和应用能力，培养大学生的创新精神。

六、应用效果

湖南省大学生程序设计竞赛自2005年以来开始举办，衡阳师范学院自2009年参加以来，每年基本上都是能拿到1～2个省级三等奖。2017年迎来了新的历史性飞跃，不仅在湖南省大学生程序设计竞赛突破了二等奖，而且第42届ACM国际大学生程序设计竞赛亚洲区域赛（青岛）网络赛获得突围现场赛参赛的资格，并且在此次竞赛中摘获铜奖一枚。2018年成绩更加突出，获得省级二等奖一项，三等奖三项，四支队伍全部拿奖。同时也获得亚洲区域赛南京站铜奖。这足以证明ACM竞赛的教学方法改革适合地方本科高校培养应用型人才要求。

七、结束语

本文以ACM竞赛为契机，提出了适合地方本科院校的实践教学改革的新方法。形成了一套适合本科教学的实践性教学方法，实现了以赛促教，以赛促学，以教促学，教学相长的效果。

参考文献

[1]樊洪斌，田晴，章才能，何杨，莫盛富，李祖汉.基于ACM竞赛的地方本科高校计算机应用型人才培养新模式_以湘南学院为例[J].电脑知识与技术，2017，13（9）：101-102，105.

[2]郭嵩山，王磊，张子臻.ACM/ICPC与创新型IT人才的培养[J].实验室研究与探索，2007（12）：188-192.

[3]于世华，王荣芝.ACM竞赛探讨与技能型人才的培养[J].大学教育，2015（2）：113-114，117.

[4]肖红玉，贺辉，陈红顺.在线评测教学辅助系统设计[J].计算机技术与发展，2017，27（11）：141-145.

作者简介：刘新宇（1990-），男（汉族），湖南衡东人，助教，硕士，主要研究方向为密码学与信息安全、计算机教育。

陈坚祯（1966-），男（汉族），湖南新宁人，教授，博士，主要研究方向為计算机仿真、核信息测控、计算机教育。

匡娟丽（1990-），女（汉族），湖南耒阳人，助教，硕士，主要研究方向为计算机教育。