摘 要：通過對(duì)語言程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的種種觀察，發(fā)現(xiàn)了一些問題和不方便之處，又對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題和不方便作了綜合分析，采取了Online Judge、ACM/ICPC與課程教學(xué)的發(fā)展方向。實(shí)踐表明，該模式有效的提高學(xué)生的水平，改善學(xué)生語言類課程的設(shè)計(jì)思想，促進(jìn)學(xué)生提高了自己的程序設(shè)計(jì)能力。

關(guān)鍵詞：Online Judge；ACM/ICPC；課程改革

中圖分類號(hào)：TP391.6

Online Judge系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱OJ）是一個(gè)在線的判題系統(tǒng)。用戶可以在線提交程序多種程序（如C、C++、Pascal）源代碼，系統(tǒng)對(duì)源代碼進(jìn)行編譯和執(zhí)行，并通過預(yù)先設(shè)計(jì)的測(cè)試數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)程序源代碼的正確性?，F(xiàn)如今，大多數(shù)學(xué)校都研發(fā)了自己的Online Judge 平臺(tái)，并且將Online Judge平臺(tái)與大一大二語言基礎(chǔ)教學(xué)相融合。用戶可以在線提交程序多種程序（如C、C++、Pascal）源代碼，系統(tǒng)對(duì)源代碼進(jìn)行編譯和執(zhí)行，并通過預(yù)先生成好的測(cè)試數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)程序代碼的正確性和通過耗時(shí)，占用內(nèi)存評(píng)測(cè)算法的優(yōu)劣。

最初Online Judge使用于ACM/ICPC競(jìng)賽隊(duì)員的訓(xùn)練和選拔，現(xiàn)在更多的學(xué)校將其發(fā)展到日常教學(xué)任務(wù)之中：讓學(xué)習(xí)語言的學(xué)生在Online Judge上進(jìn)行平日的訓(xùn)練和考試。

1 現(xiàn)有程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)存在問題

目前，現(xiàn)有的程序設(shè)計(jì)類課程仍然存在很多未被解決的問題，大致分為以下幾個(gè)方面。

1.1 課程教學(xué)方式未發(fā)生改變

目前，程序設(shè)計(jì)類課程還是沿用“教師講授，學(xué)生被動(dòng)接受”的教學(xué)形式，對(duì)于學(xué)生來說，沒有足夠的實(shí)踐機(jī)會(huì)，只能上課理解教師的講課。程序設(shè)計(jì)類課程比較抽象，而且層層加深，前后聯(lián)系緊密。此種教學(xué)方式，只會(huì)讓學(xué)生被動(dòng)的接受知識(shí)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式，扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情和創(chuàng)作興趣，限制了教師與學(xué)生的互動(dòng)。同時(shí)，也限制了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，減少了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。

1.2 考試方式及考試平臺(tái)差異

現(xiàn)在各大高校的程序設(shè)計(jì)類考試分為筆試和上機(jī)兩種，筆試這種考試方法只能考察一部分重點(diǎn)、難點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)，不能做到對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的全方位考核以及綜合型的考察。而上機(jī)考試，由于題庫(kù)的稀少，和語言不通，現(xiàn)有高?？荚嚻脚_(tái)只能對(duì)于C/C++語言進(jìn)行編譯執(zhí)行，而且，不是ACM判題模式，只能課程使用。況且，對(duì)于C++和JAVA的面向?qū)ο蟮闹R(shí)不能夠類似于C語言程序設(shè)計(jì)考核方式一樣只是用簡(jiǎn)單的程序化設(shè)計(jì)語句寫成.exe程序并執(zhí)行，面向?qū)ο蟮恼n堂設(shè)計(jì)作業(yè)需要不同形式的考察方式。

1.3 實(shí)踐教學(xué)未有綜合型的實(shí)驗(yàn)考察

一方面：現(xiàn)有的課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，尤其是程序設(shè)計(jì)類的課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，目前還停留在讓學(xué)生按照簡(jiǎn)單的題目要求，通過對(duì)于書上的源代碼進(jìn)行機(jī)械的輸入和修改，并運(yùn)行程序進(jìn)行驗(yàn)證答案是否正確。這樣學(xué)生只是變成了單純的打字員、碼農(nóng)。而不能提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新實(shí)力。讓學(xué)生失去了學(xué)習(xí)語言的樂趣和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力，錯(cuò)失了學(xué)習(xí)語言、提高編程能力的大好時(shí)光。

另一方面：現(xiàn)普遍課程實(shí)踐環(huán)節(jié)跟課堂教學(xué)內(nèi)容息息相關(guān)，主要是根據(jù)課堂教學(xué)的進(jìn)度對(duì)于章節(jié)內(nèi)容的考點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)幾個(gè)單獨(dú)的知識(shí)點(diǎn)行考核。這種形式的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)難免存在漏洞，而忽略了對(duì)課程內(nèi)容的整體把握，容易造成學(xué)生基礎(chǔ)不牢和對(duì)于解決大問題方面基礎(chǔ)的薄弱。

1.4 忽略團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)

程序設(shè)計(jì)類課程主要考察學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解和運(yùn)用，主要是采取對(duì)于每一位學(xué)生都進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和期末考試的考核，忽略了對(duì)于團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)以及協(xié)作能力的培養(yǎng)。而ACM/ICPC、智能機(jī)器人大賽等學(xué)科競(jìng)賽在不僅僅考察個(gè)人知識(shí)素養(yǎng)的同時(shí)，更注重團(tuán)隊(duì)合作的重要性。而團(tuán)隊(duì)合作，在學(xué)生畢業(yè)以后的工作以及學(xué)習(xí)中都是必不可少的重要品行。以往的教學(xué)雖然在教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生采用分組討論的方式進(jìn)行，但由于個(gè)別學(xué)生的知識(shí)水平參差不齊，每組可能是由1～2名學(xué)生包攬了幾乎所有實(shí)質(zhì)性的工作，而其他學(xué)生只是旁聽學(xué)習(xí)，沒有真正做到團(tuán)隊(duì)協(xié)作式的工作。那么，學(xué)生參加工作后就會(huì)缺失團(tuán)隊(duì)意識(shí)這一基本的職業(yè)素養(yǎng)，給未來的工作造成影響。

2 Online Judge在線評(píng)測(cè)平臺(tái)推動(dòng)程序設(shè)計(jì)類課程改革

根據(jù)以上程序設(shè)計(jì)類課程存在的幾點(diǎn)弊端和問題，借鑒ACM/ICPC形式的優(yōu)點(diǎn)，課程改革應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行入手：

2.1 變更教學(xué)組織方式以及教學(xué)過程

程序設(shè)計(jì)類課程在學(xué)生課堂學(xué)習(xí)過程中，不僅僅需要聽教師進(jìn)行講課，還要對(duì)教材上的例題有所了解并且會(huì)做到會(huì)看懂代碼、會(huì)驗(yàn)證代碼、會(huì)修改代碼、會(huì)編寫代碼這“四會(huì)”。教師更應(yīng)該讓學(xué)生更多接觸實(shí)踐環(huán)節(jié)，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)代碼并實(shí)現(xiàn)。

目前教學(xué)組織方式主要以個(gè)人為主，教師對(duì)于每一位學(xué)生進(jìn)行分離式教育，旨在考察每一個(gè)人的知識(shí)掌握水平。好處在于更能夠提高單個(gè)人的水平，弊端在于忽略了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。

ACM/ICPC是以3人為一隊(duì)的形式進(jìn)行參賽，不僅僅對(duì)于每一位隊(duì)員的水平進(jìn)行苛刻的要求，更注重于三人之間的配合與默契。三人分工優(yōu)秀，則可取得1+1+1>3的效果，相反，如果彼此之間配合失常，就容易造成成績(jī)不理想。

我們將其模式通過分析，將其試用于C++面向?qū)ο蠼虒W(xué)中，以3～5人為一小組，讓小組內(nèi)部進(jìn)行需求分析與編寫代碼，而后實(shí)踐解決問題。通過小組內(nèi)的討論和研究，拿出滿意的方案，既能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，又能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.2 課堂教學(xué)添加ACM/ICPC元素

對(duì)于傳統(tǒng)的C/C++教學(xué)方式，還存在著過于注重語法和細(xì)節(jié)方面。教學(xué)目標(biāo)旨在教會(huì)學(xué)生如何運(yùn)用C/C++寫一份針對(duì)于特定題目的代碼即可，并不能考察學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和小組協(xié)作執(zhí)行項(xiàng)目的能力。而且函數(shù)庫(kù)中的函數(shù)對(duì)于函數(shù)規(guī)則描寫的十分清楚，不需要學(xué)生動(dòng)腦去思考更多，抑制學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造力。而現(xiàn)實(shí)的項(xiàng)目中，客戶往往給出模糊的需求目標(biāo)，這需要程序員具有很強(qiáng)的分析能力，抽象和調(diào)整能力。常規(guī)教學(xué)并不能給予學(xué)生這方面的培訓(xùn)，從而讓很多學(xué)生在真正的處理問題時(shí)很棘手。

為此，教學(xué)中應(yīng)加入ACM/ICPC的培養(yǎng)方式，推出新的教學(xué)方式，推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行案例式的學(xué)習(xí)以及思考。讓學(xué)生從題目的需求出發(fā)，構(gòu)建合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行具體細(xì)節(jié)的分析和具象，從而得出正確的解決方案。真正讓學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí)起來，從被動(dòng)接受知識(shí)的傳統(tǒng)教學(xué)方式中解脫出來，通過對(duì)語法和細(xì)節(jié)的真正掌握，在實(shí)踐中解決問題，學(xué)習(xí)知識(shí)。

2.3 實(shí)踐環(huán)節(jié)平臺(tái)的完善

傳統(tǒng)課堂教學(xué)教師在講課的同時(shí)，布置一些編程題作為作業(yè)，在下次教學(xué)中檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。這種方式缺乏規(guī)范性和嚴(yán)謹(jǐn)性，容易造成教學(xué)盲點(diǎn)。

在教學(xué)中引入Online Judge在線評(píng)測(cè)平臺(tái)能幫助學(xué)生建立標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范學(xué)習(xí)化進(jìn)度考察。通過學(xué)生在平臺(tái)上進(jìn)行考試和平時(shí)測(cè)試，達(dá)到學(xué)習(xí)進(jìn)度與學(xué)生學(xué)習(xí)技能掌握程度的緊密結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生規(guī)范化考試，杜絕測(cè)驗(yàn)和考試時(shí)舞弊行為。

通過對(duì)現(xiàn)有平臺(tái)的修改和整理，推出伴隨Online Judge在線評(píng)測(cè)平臺(tái)的教學(xué)體系，并引入至C++課程之中，有助于提高學(xué)生對(duì)于真實(shí)項(xiàng)目的認(rèn)知，以及對(duì)于規(guī)范化概念的理解。

教師可以實(shí)時(shí)查看學(xué)生的做題結(jié)果、競(jìng)賽排名、做題用時(shí)等，還可以查看每個(gè)學(xué)生提交的時(shí)間順序，幫助教師針對(duì)普遍問題進(jìn)行講解，甚至可以對(duì)學(xué)生提交的程序進(jìn)行雷同判斷，以防學(xué)生在競(jìng)賽時(shí)抄襲其他同學(xué)的程序。

3 結(jié)束語

基于ACM/ICPC形式與Online Judge的語言程序類課堂改革，目的是幫助學(xué)生將知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，在日常中注重學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情、競(jìng)爭(zhēng)性和團(tuán)隊(duì)合作能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，發(fā)揮學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想。對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)體系的課程改革，還需要從教學(xué)體制入手，對(duì)于課堂教學(xué)模式需要與時(shí)俱進(jìn)，借鑒學(xué)科競(jìng)賽中優(yōu)異的部分加入課堂教學(xué)中。我們采用課堂教學(xué)與Online Judge在線評(píng)測(cè)平臺(tái)相結(jié)合的方式，能夠有效促進(jìn)教學(xué)水平的提升，并產(chǎn)生了顯著的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：北京信息科技大學(xué)，北京 100085