第3o卷第9期2 0年9月。
咸宁学院学报。
文章编号。基于acm模式的教学方案研究。
陈博。咸宁学院计算机科学与技术学院,湖北成宁437
摘要:以建设高等院校acm参赛队伍全面提高大学生计算机程序设计能力为目标,在深入研究acm竞赛知识。
体系的基础上,论述了基亍acm模式教学的意义,给出了基于acm竞赛人材培养模式的教学方案,**了教学。
方式与手段及实验教学的改革。
关键词算岳设计;教学方案;实验教学中图分类号:c6
文献标识码:a
舞台。为此,学校会创造浓厚的学习氛围,利用课余时间进行培训,目的是让学生对数据结构和算法等课程有更深刻。
ont国际大学生程序设计竞赛)是由国际计算机界历史悠久、颇具权威性的组织。
的认识,同时进行竞赛强化训练。培训采用课堂讲授、课下讨论、实战练习相结合的形式。锻炼了学生对知识的综合。
国际计算机协会)主办的,全世界公认的规模最大、水平最高的国际大学生程序设计竞赛。从197年开。
运用能力,提高了学生分析问题和解决实际问题的能力,对大学生的综合素质的提高、学风和校风的建设有着积极而深远的影响。
三)网络化学习,加强科研能力。
网络化学习是指在教育领域建立互联网平台,学生通。
始,ac已经举办了30多届,一直受到国际各知名大学的重视,并受到全世界各著名计算机公司的高度关注。中国高校从199年开始组织参加acm竞赛已经历七届,得到国内众多知名高校的积极响应和热心参与,目前更是。
呈现迅速发展的趋势。该竞赛为学生提供了一个学习和使用程序设计语言和算法的完整实践模式,让学生以精通编程为荣,形成一个积极向上的自主学习氛围,一些高校已将acm模式运用到教学过程中并取得显著效果。
一。过网络进行学习的一种全新学习模式,又称为数字学习或建设基于acm竞赛的网络教学平台,为学生提供~个教学内容全面和师生交流合作的网络平台,提供大量的竞赛题目,任何人都可以注册id,在平台上学习算法设计与分析课程的内容,任何人都可以进入此平台进行。
基于acm模式教学的意义。
一)协作学习,培养团队精神。
cm竞赛形式是让三个人共用一台电脑,在短时间内完成有一定难度的程序设计题,让小组成员协作完成。比。
交流,在此平台上进行模拟acm竞赛。这些平台能够激发学生的学习热情,从而也带动提高本校计算机算法设计与分析及相关课程教学水平。在此平台上确实能够学到课堂上难以学到的知识与经验,在编程和算法上,融汇了很多高校的资源。
赛中如何充分发挥三个人的力量,团队的配合技巧十分重要。在此过程中,学生们为了完成比赛,可以采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证,以期能以最快的速度解题。学生的协作活动有利于发展学生个体的思维能力、增强学生个体之间的沟通能力以及对学生个体之间差异的包容能力。
此外,协作学习对形成学生的批判性思维与创新性思维、小组个体之间及其与社会成员的交流沟通能力、自尊心与个体间相互尊重关系的处理等都有明显的积极作。
用。cm可以大大增强学生科研能力和学术能力。中山大学acm队员一年内发表sci和ei**多篇,占该届硕。
士生发表高质量**的50%以上即为证明。因此开展。
cm活动对学校扩大影响,提高学生的科研能力和综合能力都具有重要意义。
二、基于acm模式的教学方案设置。
二)竞赛式学习,建设优良学风。
cm竞赛采用赛区选拔的方式产生获得参加全球总决赛的资格,一个赛区一般只能产生一支队伍进入全球总决赛。20年,来自全球超过75个国家和地区的140多。
一)ac模式教学方案。
通过深入分析历届acm竞赛题可知,ac竞赛内容主要涉及到数学与程序设计两方面课程体系,核心课程是算法设计与分析,由此设计出acm模式教学方案如表1所。
所大学的315支队伍共计2万多人参加了第28届acm赛。
示。可依据该方案对学生进行竞赛培训,拓展相关学科知识的深度和广度。
区竞赛。可以说,ac是参赛选手展示计算机才华的广阔。收稿日期。
咸宁学院学报第3o卷。
cm模式教学方案。
课程类型。课程名称。
学时。高级语言程序设计。
2程。面向对象程序设计。6序。设。
数据结构。
计。泛型编程与stl
算法设计与分析。
2概率统计54有限自动机理论。
6数。图论。
学。组合数学。
数论36线性规划。
6(二)主要课程教学内容与要求。
.数据结构:掌握如何组织各种数据在计算机中的存储、
传递和转换。内容包括:数组、链表、栈和队列、递归、树与森林、图、堆与优先级队列、集合与搜索结构、排序、索引与散列结构等。
重难点:(i组织结构:二叉堆、左偏树、二项树、胜者树、
跳跃表、样式图标、斜堆、re统计结构:树状数组、虚二叉树、线段树;(3关系结构:ha表、并查集。
.泛型编程与stl掌握泛型程序设计的思想,能够使用容器与迭代器,熟悉stl常见算法。
.算法设计与分析:本课程旨在使学生掌握算法分析的基本方法及常见算法设计方法(如:分治法、回溯法、贪心。
法、动态规划法、分支限界法等)。
.有限自动机理论:掌握对一类基本问题的抽象描述。
和计算模型,并研究这些模型的性质和变换方法。
.图论:掌握图论中一些重要结论及一些基本算法。重难点:
路径问题、生成树问题、连通性问题、有向无环图、二分图匹配问题、网络流问题、弦图的性质和判定。6.组合数学:掌握组合数学的理论、技术和方法。
应用组合数学方法解决实际工作中的计算机应用问题。重难点:排列组合、递推关系、po计数定理。
7.数论:初步掌握数论的基本概念和技巧,学会整除,同余式,不定方程,平方剩余,同余方程和原根及指数的计。
算。了解数论与密码学的关系。重难点:高精度计算、eu
lld算法、线性方程组、矩阵、分数、数论计算、素数问题。
.线性规划:熟练掌握:单纯形法、对偶性定理(强弱)、对偶单纯形法、敏感性分析、参数规划、整数规划、运输。
问题等内容。
三、基于acm模式的教学方式。
在acm竞赛的教学培训过程中,应采用多样化的教学。
手段,激发学生的学习兴趣,拓宽学生眼界,培养学生的算。
法设计与分析、团队协作、分析问题和解决问题的能力。
一)多**教学。
多**教学通常是指通过计算机实现的多种**组。
合,具有交互性、集成性、可控性等特点。ac竞赛涉及知识面广,信息量大,将现代教育技术的设计理念和技术实现贯穿于整个教学活动中,通过这些现代教育技术的综合利用和实现,制作内容丰富、形象生动的课件,不仅能更好地。
讲授acm竞赛相关知识,而且使得课堂信息量更大。
二)双语教学。
cm竞赛题目全部使用英文,对学生的英文阅读能力提出较高的要求。使用双语进行相关学科的教学,可以培养专业能力和外语水平俱佳的复合型人才,以使大学毕业生具备在专业领域里运用外语进行交流的能力。同时也能使得acm竞赛试题的阅读能力得到锻炼。
三)案冽教学。
案例教学是一种通过模拟或者重现现实生活中的一些场景,让学生把自己纳入案例场景,通过研讨来进行学习的一。
种教学方法。ac竞赛涉及知识点多并且具有一定难度,学生容易产生枯燥乏味的感觉。教师可以把课程内容。
融化在acm竞赛题目中,模拟acm竞赛环境,让学生将知。
识学以致用,使得学生乐此不疲地直到把每一个知识点都。
理解透彻。四、基于acm模式的实验教学。
实验教学是培养学生的动手能力、实践能力和协作能。
力的一个重要环节。通过实验可验证所学的理论知识,加深对理论知识深刻而透彻的理解;通过实验可让学生养成。
探索性思考问题的习惯,以及发现问题、研究问题、解决问题的创新能力。抓好实验教学,对建设acm竞赛队伍具有。
十分重要的意义。在acm竞赛教学培训的过程中应要求学生做好以下类型的实验:
一)示例实验。
示例实验是教科书上的例题或教师设计好的实验,通。
过典型示例引路手帮手教会学生掌握基本理论、基本方法和基本技能,这是学生必须完成的基础实验。
二)独立实验。
独立实验是只提供实验题目和要求(如教科书上的习。
题)让学生独立设计完成的实验。参赛学生只有通过大量地做独立实验才能提高分析问题和解决问题的初步能力。
三)设计性、综合性实验。
设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,学生自己设计实验方案,并加以实现的实验。综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验。
一。个自主设计的综合性实验不可能由一个同学单独完成,因此在实验过程中要求同学之间能相互合作,彼此理解,取。
长补短,形成良好的团队精神。开展设计性、综合性实验是。
培养学生勇于探索勇于创新的科学精神并提高发现问题解。
决问题能力的重要环节。
要求每一个acm参赛学生建立自己编写的程序库,精心设计每一个实施环节的设计方案,规范实验和设计报告,这种规范化的实施过程对学生的算法设计与分析的素质和能力的培养,以及科学严谨的工作作风的训练都能起到积极的促进作用。
五、结束语。
基于acm模式的算法设计与分析课程的教学,将理论知。
识和实际应用有机结合,注重编程能力的提高和解题思维能力。
的训练,引入竞争交流机制,为学生提供因材施教的途径,激发学生自主研究性学习的兴趣。通过算法设计与分析课程教学的改革,取得了明显的效果,提高了教学质量和教学水平。
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