基于ACM竞赛的学习能力培养模式研究与实践
ACM-ICPC程序设计方法与实践
01
通过竞赛，参赛者可以锻炼编程能力和算法设计能力，提高解
决实际问题的能力。
提升团队协作能力
02
在团队赛中，参赛者需要相互协作，共同解决问题，提升团队
协作能力。
拓展国际视野
03
通过参与国际性的竞赛，参赛者可以了解不同国家和地区的计
算机科学和软件工程发展状况，拓展国际视野。
02 程序设计基础
数据结构基础
05 程序设计挑战与未来发展
程序设计挑战与解决方案
算法复杂度优化
针对大规模数据和复杂问题，需要不断 优化算法复杂度，以提高程序执行效率。
多线程与并行计算
随着多核处理器的普及，多线程和并 行计算成为程序设计的重要方向，以
提高计算性能。
代码可读性与可维护性
在编写代码时，应注重代码的可读性 和可维护性，以提高代码质量和可重 用性。
详细描述
贪心算法是一种在每一步选择中都采取当前状态下最好或最优的选择，从而希望导致结果是最好或最 优的算法。这种算法并不一定能够得到全局最优解，但在许多情况下可以获得近似最优解。贪心算法 的特点是快速、简洁、有效，因此在很多实际问题中被广泛应用。
动态规划
总结词
将原问题分解为若干个相互重叠的子问题，根据这些子问题的最优解来求解原问题的算 法。
01
02
03
数据结构定义
数据结构是计算机中数据 的组织方式，包括数据的 逻辑结构和物理结构。
数据结构分类
根据数据的性质和组织方 式，数据结构可分为线性 结构、树形结构、图形结 构和文件结构等。
数据结构应用
数据结构在程序设计、算 法实现、数据存储和检索 等方面具有重要作用。
算法基础
算法定义
基于ACM竞赛的实验教学改革探索
基于ACM竞赛的实验教学改革探索摘要:针对传统实验教学模式的弊端,分析ACM竞赛模式特点,讨论了基于ACM竞赛模式的实验教学,对提高学生实践能力和创新能力所起到的作用。
关键词:ACM竞赛实验教学创新能力ACM国际大学生程序设计竞赛,是由国际计算机协会组织的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,旨在使大学生运用计算机来充分展示自己分析问题和解决问题的能力。
该项竞赛从1970年举办至今已历36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。
目前,ACM已成为世界各国大学生最具影响力的国际级计算机类的赛事,是广大爱好计算机编程的大学生展示才华的舞台,是大学教育成果的直接体现。
在过去的若干年里,ACM大赛都是国际知名大学展示的舞台,普通高校望而却步,但是近年来随着国家对素质教育以及创新人才的迫切需求,国内对国际程序设计大赛对学生综合能力特别是创新能力培养所起到的作用的研究悄然兴起。
因此,研究如何基于ACM竞赛来开展实验教学的改革,不仅必要且具有重大的意义。
1 传统实验教学中存在的问题尽管近几年来,学校对实验室建设不断加大投入,实验条件得到了极大的改善,实验课也得到了一定的重视,但仍存在很多不足,主要有以下几个方面。
1.1 实验课时不足,实验课程得不到学生的重视目前,我校的程序设计类课程仍然分为理论和实验这两个环节,理论环节的课时数往往大大的大于实验环节的课时数,而且实验环节被看做理论环节的附属部分,仅仅是理论课后用于验证理论知识的实践过程。
除此以外,课程最终的考核分数,是以理论考试的卷面成绩为主,实验成绩只占平时成绩的一部分。
正是这种“理论比实验重要”的思想使得p实验课程的考核主要分为两个方面:一是检查程序的运行结果是否正确。
二是检查实验报告中的程序编写情况。
程序运行结果是否正确较好判断,而实验报告的批改却是非常困难的。
试想就算每个教学班有50个同学,一份实验报告只有三个题目,那么老师就要看150个程序,在批改实验报告的过程中,稍有不慎就会把一些具有独特思路的程序判错,这种考核方式在一定程度上抑制了学生思维的拓展,不利于学生创新能力的培养。
acm培训计划
acm培训计划导言ACM (Association for Computing Machinery) 是一个国际性的计算机学会，旨在为计算机专业人士提供交流学习和培训的平台。
ACM 培训计划旨在帮助学生提升他们的算法和编程能力，从而更好地参与 ACM 竞赛。
本培训计划将围绕算法与数据结构、编程语言、数学及竞赛技巧展开，以帮助学生提升专业知识、提高团队合作能力和竞赛技能。
一、培训目标1. 提升学生算法和数据结构基础知识，使其能够灵活运用于解决实际问题。
2. 培养学生对编程语言的深刻理解和应用能力。
3. 加强学生的数学基础，提高解决问题的抽象能力。
4. 提高学生的 ACM 竞赛技巧，培养解决问题的思考和团队合作能力。
二、培训内容1. 算法与数据结构1.1. 基本算法：递归、分治、贪心、动态规划1.2. 基本数据结构：栈、队列、链表、树、图1.3. 高级算法：最短路径、最小生成树、网络流、字符串算法1.4. 算法分析与设计：时间复杂度、空间复杂度和算法优化2. 编程语言2.1. C/C++/Java/Python 等主流编程语言的基本语法和特性2.2. 编程范例分析和练习2.3. 算法实现与调试技巧3. 数学基础3.1. 离散数学基础知识3.2. 数论、组合数学和图论基础3.3. 动态规划数学建模4. ACM 竞赛技巧4.1. ACM 竞赛规则和常见题型分析4.2. 模拟训练和解题技巧分享4.3. 队伍协作与策略分享三、培训方式1. 理论授课1.1. 定期组织专家授课，系统讲解培训内容，由资深ACM 竞赛选手分享解题技巧和经验。
1.2. 组织学习交流会，鼓励学生积极提问和讨论。
2. 实践训练2.1. 组织编程实践训练，引导学生独立完成算法实现和调试。
2.2. 选派导师进行一对一指导，帮助学生解决练习中遇到的难点问题。
3. 竞赛准备3.1. 组织模拟 ACM 竞赛，帮助学生提前适应竞赛环境和节奏。
3.2. 参与区域赛和国际赛前的模拟训练，为学生提供更加真实的竞赛体验。
感受ACM-ICPC竞赛的教育意义
感受ＡＣＭ－ＩＣＰＣ竞赛的教育意义ACM-ICPC竞赛和培训模式在一定程度上将基础学科很好地运用于程序设计当中，帮助学生加强学习和理解；其竞赛题目需要融入很多相关学科知识；选手通过培训和学习，能够更好地掌握更多的基础学科知识，提高思维能力。
我是从高中开始接触程序设计类竞赛的，当时程序设计竞赛叫做信息学奥林匹克竞赛。
对于我来说，三年的竞赛生涯有些枯燥，我牺牲了很多假期时间待在机房和竞赛小组的伙伴们一起学算法、做程序题，并于2001年、2002年获得全国信息学奥林匹克分区联赛一等奖（相当于学科竞赛的省赛一等奖）。
尽管我们当时没能更进一步入选省队参加全国赛，但我却因此被保送到心目中理想的大学，并学习软件工程专业。
高中的我对于程序设计类竞赛的意义有些置疑：似乎花了那么多的时间，只是学了一些算法，会编一些没什么实际意义的程序，拿了几个奖被保送读大学而已，好像还没有学习计算机应用开发技术来得实在。
所以，那时我并没有太多关注ACM-ICPC。
后来，当经历了一年多的大学生活后，我发现竞赛带给我很多知识、技能以外的东西。
比如我觉得大学里每天听老师授课的效率不如看书自学的高，比如自己在学习计算机相关基础课程时感觉比别人更轻松，而这些都与我高中的竞赛学习生活密切相关。
在高中的竞赛培训中，老师很少通过上课的方式给我们灌输知识，而是安排我们学习，告诉我们去看哪些书、做哪些程序题，并且组织我们进行交流讨论。
如果我们发现自己的知识存在缺陷，再翻阅相关资料进行学习。
这样的模式能够锻炼我们的自学能力，让我们知道应当如何去获取知识、提高能力。
可以说，这时我才深切感受到这些程序设计竞赛的内涵，它教给我们的是计算机科学的基本思想和内涵，教给我们的是学习计算机科学的方法，是真正的授之以“渔”，而不是授之以“鱼”。
2005年9月，软件学院代表学校参加ACM-ICPC竞赛，这时我才真正有了接触这个竞赛的机会，并做起了小教练，负责组织培训、参赛工作。
acm程序设计竞赛课程
acm程序设计竞赛课程ACM程序设计竞赛课程ACM（Association for Computing Machinery）程序设计竞赛是一项旨在培养计算机科学和编程能力的竞赛活动。
作为计算机科学领域的顶级比赛之一，ACM程序设计竞赛在全球范围内享有盛名。
ACM程序设计竞赛课程旨在为学生提供参加ACM竞赛所需的技能和知识。
这门课程涵盖了算法、数据结构、编程语言等方面的内容，帮助学生提高编程能力和解决问题的能力。
第一部分：算法与数据结构在ACM程序设计竞赛中，算法和数据结构是最重要的基础知识。
这门课程将教授学生各种常用的算法和数据结构，如排序算法、查找算法、图算法、树算法等。
学生将学会如何分析和设计算法，以解决实际问题。
第二部分：编程语言ACM程序设计竞赛允许使用多种编程语言进行编程，包括C++、Java、Python等。
课程将介绍这些编程语言的基本语法和特性，并帮助学生熟练运用其中的一种语言解决问题。
学生将学会如何编写高效、可读性强的代码。
第三部分：问题解决能力ACM程序设计竞赛强调解决实际问题的能力。
课程将引导学生了解不同类型的问题，如图论问题、动态规划问题、网络流问题等，并教授相应的解决方法。
学生将通过练习和实践，提高自己的问题解决能力。
第四部分：团队合作与竞赛技巧ACM程序设计竞赛是一个团队比赛，要求队员之间能够良好地合作。
课程将培养学生的团队合作能力，并教授竞赛中的一些技巧和策略。
学生将学会如何分工合作、高效沟通，并在竞赛中发挥自己的优势。
第五部分：实践训练除了理论知识的学习，课程还将提供大量的实践训练机会。
学生将参与模拟竞赛和真实竞赛，解决各种难度的问题。
通过实践训练，学生将巩固所学知识，并提升自己的编程能力和竞赛技巧。
通过ACM程序设计竞赛课程的学习，学生将获得以下几方面的收益：1.提高编程能力：学生将掌握各种算法和数据结构，并学会将其运用到实际问题中，提高自己的编程能力。
2.培养解决问题的能力：课程将训练学生的问题解决思维，使其能够快速、准确地找到问题的解决方法。
基于学科竞赛的计算机类专业学生创新能力培养探索
基于学科竞赛的计算机类专业学生创新能力培养探索当前，计算机类专业学生创新能力培养已经成为高校教育中的一个重要课题，而基于学科竞赛的方式正是一种有效的途径。
学科竞赛能够激发学生的学习兴趣、培养创新能力，对于提升学生的综合素质和竞争力具有重要意义。
本文将就基于学科竞赛的计算机类专业学生创新能力培养进行探索和分析。
1. 激发学生学习兴趣学科竞赛能够激发学生对计算机类专业学科的浓厚兴趣，激活学生学习的动力和热情。
通过参与学科竞赛，学生能够深入了解和研究计算机领域的前沿技术和知识，不断拓展自己的学科视野，从而提高学习的积极性和主动性。
2. 培养学生解决问题的能力在学科竞赛中，学生需要独立或协作完成一定难度的题目，这要求学生具备解决问题的能力。
学生在解决问题的过程中，需要调动自己的各种知识和技能，培养了其分析问题和解决问题的能力，提高了学生的创新潜能和实践能力。
3. 提高学生专业技能通过学科竞赛，学生在解决问题的过程中需要掌握丰富的专业知识和技能，这有助于提高学生的专业素养和技能水平。
在竞赛中，学生不断钻研学科知识，探索问题解决的方法，提高了自己的专业技能水平。
4. 培养学生团队合作精神许多学科竞赛要求学生组成团队参与，这就需要学生在竞赛中良好的团队协作能力。
学生需要在团队中协调合作，充分发挥各自的长处，形成合力，共同解决问题，从而培养了学生的团队合作精神和沟通协调能力。
5. 激发学生的创新潜能学科竞赛要求学生在有限的时间内解决问题，这促使学生在解决问题时勇于创新，开拓思路。
学生在竞赛中积极探索和尝试，培养了创新意识和创新能力，激发了学生的创新潜能。
6. 提升学生竞争意识和竞争力参加学科竞赛能够使学生感受到来自其他学校和同学的竞争压力，这有助于提升学生的竞争意识和竞争力，激发学生不断学习、进步的动力。
通过和其他优秀学子的竞争，学生能够不断提高自己，在竞争中不断成长和进步。
1. 加强学科竞赛课程建设学校可以加强学科竞赛课程的建设，设置各类计算机类专业学科竞赛相关的选修课程，引导学生了解学科竞赛的要求和方法，培养学生参与学科竞赛的兴趣。
基于ACM竞赛的实验教学改革探索
养 所 起 到 的 作 用 的 研 究悄 然 兴 起 。 因此 ， 研 班 有 ５ 个 同学 ， 份 实 验 报 告 只 有 三 个 题 的 限 制 。 查选 手 编 写 代码 ， 试 程 序 的 能 ０ 一 考 调 验 报 告 的 过 程 中 ， 有 不 慎 就 会 把 一 些 具 求 是 一 致 的 。 稍 有 独 特 思 路 的 程 序 判 错 ， 种 考 核 方 式 在 这 定 程 度 上 抑 制 了学 生 思 维 的 拓 展 ， 不利 ３ 以Ａ 憔 式为依托 ， Ｃ 进行 实验教学 的改
１ ３ 实验 考核 方法 单一 ， 利于 培养 学生 的 科 基 础 理 论 ， 括 程 序 设 计 、 法 分 析 、 ． 不 包 算 数
创 新 能 力 实验 课程 的考 核主要 分为两 个方面 ：
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在过去的若 干年里 ， Ｍ大赛都是 国 ＡＣ 际 知 名 大 学 展 示 的 舞 台 ， 通 高 校 望 而 却 普
ＡＣ 国 际 大 学 生 程 序 设 计 竞 赛 ， 由 Ｍ 是
１ ２ 实验 内容 多以 验证 性实 验为 主 ， 生 的 赛 模 式 新 颖 ， ． 学 对学 生 的 编 程 实践 能 力 、 团队
国际计算机协会组织的世界公认的规模最 综合 设 计 能 力 得 不 到 训 练
大， 水平 最高 的 国 际大 学 生 程 序 设 计 竞 赛 ，
１ 传统 实验教学 中存在 的问题
尽 管 近 几 年 来 ， 校 对 实 验 室 建 设 不 学 断 加 大 投入 ， 实验 条件 得 到 了极 大 的 改 善 ，
基于ACM／ICPC的学生专业能力和创新能力培养研究
工 具软 件 等 多 方 面知 识 ． 但 目前 大
部 分 应 届 毕 业 生 并 没 有 同 时 熟 练
着 ，更 新 换 代 之快 令 人 应不 暇 接 。
大 学 生 对 专 业 信 息 了解 不 足 一 直
体 现 整个 团 队的 竞争 力 ． 而 创 新 能
力 成 为 决 定 团 队竞 争 力 是 否 过 硬
１ 计 算 机 专 业 学 生 能 力 现 状
及 其 原 因分 析
１ ． １ 能 力现状
类 专 业 技 术 更 新 换 代 迅 速 的计 算
机 学科 ． 学 生在 学 习 的 过程 中容 易 遇 到挫 折 ． 普 遍 学 生专 业 学 习 积极 性不高 ． 从 而对 学 生之 后 的专业 能 力培 养造 成不 良影 响
基于Ａ Ｃ Ｍ ／ Ｉ Ｃ Ｐ Ｃ的 学生 专业能力 和 创新能力 培养 研究
李 博 李顺 新 胡 杨 柳
（ 武汉 科技 大 学计算机 科 学与技 术学 院 智 能信 息处理 与 实时工业 系统 湖北省 重点 实验 室 湖 北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ６ ５ ）
摘 要 ： 计 算机 专业 能力和 创 新能 力是 Ｉ Ｔ企 业检验 学生 的两 大标准 。针 对 目前 高校 学生编 程 能 力低 、 毕 业 竞争 力差 的 问题 ， 结合基 于 Ａ Ｃ Ｍ／ Ｉ Ｃ Ｐ Ｃ的计 算机 专业 育人模 式 ， 总结 管理 和 实践
１ ． １ ． ３ 专业领 域信 息 的 了解 不足
高校 ． 不 同 的学 生 又有 不 同的兴 趣 方 向． 高校 单 一 的培 养 模 式远 不 能 满 足学 生多元 化 发展 的需 求
１ ． ２ ． ２ 对提 高学生创 新意识 的 实 效性 引导 力度 不够
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于ACM竞赛的学习能力培养模式研究与实践
摘要：详细分析了ACM竞赛的特点，并针对目前程序设计系列课程中普遍存在的问题，阐述了ACM竞赛对培养学生学习能力及创新能力所具有的指导意义，结合ACM竞赛提出了一系列培养模式，包括进阶式的学习目标、开放式的学习模式、团队学习模式和多元化的评价体系。
文章详细阐述了以ACM竞赛为指导的培养模式的具体实施方案，该模式在教学实践中取得了显著的效果，为培养学生的学习能力及创新能力提供了行之有效的解决方案。
关键词：ACM；学习能力；培养模式；评价体系
程序设计系列课程是我国各大高校计算机科学与技术、软件工程等专业普遍开设的专业基础课程。
目前，在该系列课程的学习方面仍存在一些较为普遍的问题。
例如，采取统一的教学模式和教学目标，使学生难以准确定位自身发展目标，在一定程度上限制了个性化的发展；采取传统的、单一的考核模式，考试内容局限于教材中的基本理论和基本知识，使学生除了掌握一般编程技能和算法分析能力外，常常处于寻找标准答案的状态，在逻辑思维和创新能力发展方面缺乏原动力。
本文针对這些问题，在深入分析ACM竞赛特点的基础上，提出了以ACM 竞赛为导引的培养模式。
下面对這一培养模式进行详细介绍。
1 ACM/ICPC及其评价体系
1.1ACM/ICPC
ACM国际大学生程序设计竞赛（ACM International Collegiate Programming Contest，ACM/ICPC）始于1970年。
目前，ACM/ICPC在树立其专业性的同时，其娱乐性、对抗性和团队协作性等特点也吸引了越来越多的大学生参与。
ACM/ICPC竞赛具有如下特点：
1）题型多样，题目多与实际应用结合，富有趣味性，涉及知识面广。
2）采用在线系统进行评判，评判指标包括程序的正确性、运行时间、内存开销以及输入/输出格式的控制。
3）题目采用英文命题。
4）采取团队工作方式，每支参赛队伍由3人组成，比赛时每队使用一台机器解答问题。
5）每次比赛的题目风格、题型、难易程度都有很大的不确定性。
6）比赛时间一般为5个小时，完成6～12个题目。
在规定时间内，比较各队完成题目的数量、程序的时间开销和内存开销。
1.2ACM/ICPC的评价指标
ACM竞赛的评价指标主要包括如下几方面。
1）算法评估能力。
在分析实际问题的基础上，参与者能够在尽可能短的时间内确定最优的算法。
2）算法的熟练程度。
比赛要求选手熟悉并通晓各类算法，对常用的算法应能灵活运用。
3）算法实现能力，即快速编写代码、调试程序的能力。
4）充分的数学知识。
在数学方面，参赛选手应该具有数学建模技术，具备图论、组合数学、数论等方面的数学知识。
从历届比赛来看，扎实的数学基础是取得好成绩的重要保证。
5）英文阅读能力。
6）团队协作能力。
参赛选手以团队为单位进行比赛，参赛队伍的组建、分工和协作，都是影响比赛速度的重要因素。
7）创新能力。
ACM/ICPC的题型多样，知识面广，问题涉及各个领域。
许多问题的求解都是没有现成算法可以套用的，這就要求参赛队员不仅能正确地选择算法策略，同时要能在现有算法的基础上进行改进和创新，以满足求解实际问题的需要。
总体来看，ACM/ICPC旨在使大学生运用计算机来充分展示自己分析问题和解决问题的能力。
ACM竞赛的核心价值主要表现在：①竞赛模式新颖，有利于培养学生的编程实践能力；②对参赛选手的综合素质要求高，尤其对创新能力提出了很高的要求。
检测选手在压力下进行创新思维和理论实践的能力，是大学计算机教育成果的直接体现。
2 基于ACM竞赛的学习模式
计算机专业研究型人才的培养把学习能力和创新能力作为主要目标，這与ACM竞赛评价体系的要求是一致的。
因此，以ACM竞赛为导引构建以促进学习能力、培养创新能力为目标的培养模式，是可行的且有效的。
這种培养模式主要包括以下几方面的内容。
2.1进阶式的学习目标
在程序设计系列课程中，由于逻辑思维能力发展不一致，学生的学习能力差异非常明显。
有的入门很快，有的则需要较长的时间。
另外，由于知识点本身的
特性，同一学生对不同知识点的接受快慢程度也不一样。
针对這种差异性，为满足不同层次学生发展的需要，以及同一学生在不同阶段的发展需要，可以将学习目标设置为阶梯状，根据知识点的难度和深广度，将教学内容划分为基础、进阶、提高3个层次。
数据结构课程顺序表的实验内容构成，如图1所示。
从图1可见，每一次实验都被划分为基础练习、进阶练习和扩展练习。
基础练习是一般性掌握的内容，通常要求全部学生掌握并熟练运用；进阶练习是大部分学生掌握的内容；扩展练习以拓展思维方式为训练目标，其题型更加多样，注重算法的实际应用。
在扩展练习题的选择上，一般可选择与ACM竞赛相关的问题，或源于ACM竞赛的题目。
這些题目的知识覆盖面具有较大的深广度，教师可安排学生根据自身情况选做。
进阶式的学习目标使学生能结合自身特点设定学习目标，制定阶段性的学习方案，使学习有的放矢。
2.2开放式的学习模式
开放式的学习模式包括开放式的平台和开放式的思维方式。
开放式的平台主张学生在课堂学习之外，还应涉足更广阔空间的资源。
例如，在ACM竞赛的培训中，学生可到北京大学、杭州电子科技大学、浙江大学等各类在线评测系统上进行练习，使用這些平台提供的题目和学习资源，同时鼓励学生参与到這些在线平台的论坛中，与更多的程序设计人员进行广泛交流。
日常教学中，我们应加强学习资源的建设，如建立完备的教学视频资源库、丰富课程网站上的学习资料等，使学生可以通过网络平台获取更多的学习资源，拓展学习空间。