基于競(jìng)賽模式的_算法分析與設(shè)計(jì)_教學(xué)探索與實(shí)踐

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1、ComputerEducation實(shí)踐教學(xué)文章編號(hào)：1672-5913(2009)20-0146-02基于競(jìng)賽模式的“算法分析與設(shè)計(jì)”教學(xué)探索與實(shí)踐楊春明，陳念年(西南科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川綿陽(yáng)621010)摘要：本文分析了程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽的特點(diǎn)及算法分析與設(shè)計(jì)課程教學(xué)中存在的問題，利用程序在線評(píng)測(cè)平臺(tái)，提出了基于程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽的教學(xué)模式，并在教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐。關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽；在線評(píng)測(cè)；計(jì)算機(jī)算法；教學(xué)改革中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A與設(shè)計(jì)”是面向設(shè)計(jì)的核心課程，主要通過介紹常見的算1程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽法設(shè)計(jì)策略及復(fù)雜性分析方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題近年來，針對(duì)大學(xué)生的程

2、序設(shè)計(jì)競(jìng)賽開展得越來越的能力，為開發(fā)高效的軟件系統(tǒng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該課程多，比較常見的有ACM-ICPC、TopCoder、百度之星、Google理論與實(shí)踐并重，內(nèi)容具有綜合性、廣泛性和系統(tǒng)性，是挑戰(zhàn)賽等。其中ACM-ICPC(ACMInternationalCollegiate一門集應(yīng)用性、創(chuàng)造性及實(shí)踐性融為一體的課程。主要內(nèi)ProgrammingContest)即ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，容包括算法效率分析基礎(chǔ)、分治法、貪心法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、是歷史最悠久、規(guī)模最大的競(jìng)賽。分支限界、回溯、近似算法、概率算法等常見的算法設(shè)計(jì)由于程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽具有開放性、綜合性和評(píng)判的客觀策略，也覆蓋了排

3、序、搜索、圖論、幾何、組合、數(shù)值計(jì)性特征，可以有效檢驗(yàn)參賽選手綜合應(yīng)用知識(shí)分析和解決算等問題，這也是程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽中常見的核心問題。因此，問題的能力，因此它不僅培養(yǎng)參賽選手的創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)合該課程在強(qiáng)調(diào)算法的設(shè)計(jì)思想和方法的同時(shí)，需要更加注作精神，而且也檢測(cè)選手們?cè)趬毫ο逻M(jìn)行創(chuàng)新思維和理性實(shí)重算法的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)，教會(huì)學(xué)生如何利用計(jì)算機(jī)創(chuàng)造性地踐的能力。通過參與比賽，學(xué)生提高了利用計(jì)算機(jī)求解問題解決問題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。和程序設(shè)計(jì)的能力，形成積極向上的自主學(xué)習(xí)氛圍。目前，該課程的教學(xué)方法還是以傳統(tǒng)的講解為主，教在程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)是開展競(jìng)賽的核師通常只是將已有的經(jīng)典

4、算法在已有的數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)心。它是一個(gè)在線程序與算法設(shè)計(jì)的練習(xí)和競(jìng)賽平臺(tái)，提結(jié)構(gòu)上片面地解釋給學(xué)生；在實(shí)踐環(huán)節(jié)只是盲目的驗(yàn)證算供大量程序和算法設(shè)計(jì)的題目，供學(xué)生練習(xí)或競(jìng)賽，學(xué)生法，而對(duì)該算法的運(yùn)行效率、測(cè)試數(shù)據(jù)規(guī)模以及實(shí)際的應(yīng)可以使用自己熟悉的語(yǔ)言提交程序代碼，系統(tǒng)編譯提交代用場(chǎng)景則很少考慮。學(xué)生的學(xué)習(xí)則主要以理解和記憶為碼，如果沒有錯(cuò)誤，則生成可執(zhí)行文件，并利用系統(tǒng)的測(cè)主，沒有“理解”和“消化”，不能靈活運(yùn)用算法；在實(shí)試用例來測(cè)試，如果輸出結(jié)果正確，則返回程序消耗的內(nèi)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生代碼抄襲嚴(yán)重，很難達(dá)到訓(xùn)練的效果。這存空間和時(shí)間。對(duì)于競(jìng)賽題目，系統(tǒng)可以從程序正確性、種教學(xué)模式下，學(xué)生缺

5、乏問題抽象能力，在遇到實(shí)際問題時(shí)運(yùn)行總時(shí)間、消耗內(nèi)存空間、返回結(jié)果等方面來考察學(xué)生無從下手，思維創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力難以得到有效的提高。提交的代碼，且支持多種語(yǔ)言。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在制定的時(shí)針對(duì)以上問題，筆者利用程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽模式和在線評(píng)間段提供競(jìng)賽的功能，根據(jù)學(xué)生解題數(shù)目和時(shí)間進(jìn)行排名，測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，來彌補(bǔ)課程教學(xué)中的不足，探討“算法分也可以批量導(dǎo)出學(xué)生代碼，進(jìn)行分析。在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)除了能析與設(shè)計(jì)”的課程教學(xué)改革，培養(yǎng)高水平的創(chuàng)新型IT人才。用于程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽外，還可以廣泛用于輔助程序設(shè)計(jì)類課程2.2基于程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽的算法分析與設(shè)計(jì)教學(xué)模式的教學(xué)，為學(xué)生提供一個(gè)開放的、自主學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。程序設(shè)

6、計(jì)競(jìng)賽具有一定的時(shí)效性、開放性和評(píng)判的客2基于競(jìng)賽模式的算法分析與教學(xué)設(shè)計(jì)觀性，學(xué)生通過競(jìng)賽可以有效提高問題求解和程序設(shè)計(jì)能力?！八惴ǚ治雠c設(shè)計(jì)”課程通過介紹一些具體問題(如排2.1“算法分析與設(shè)計(jì)”課程的特點(diǎn)序問題、檢索問題、路徑問題、組合問題等)的解決策略，計(jì)算機(jī)專業(yè)要培養(yǎng)具備較強(qiáng)程序設(shè)計(jì)能力的程序員，讓學(xué)生掌握算法的設(shè)計(jì)策略和分析方法。把這些問題編制需要掌握高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)策略及成在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)上的競(jìng)賽題目，在指定的時(shí)間內(nèi)以競(jìng)賽方設(shè)計(jì)模式、軟件體系結(jié)構(gòu)及開發(fā)方法等知識(shí)?！八惴ǚ治鍪介_展實(shí)驗(yàn)或考核，讓學(xué)生提交解決問題的程序代碼，最基金項(xiàng)目：西南科技大學(xué)教學(xué)改革與研

7、究項(xiàng)目(219xn0800-57)。作者簡(jiǎn)介：楊春明(1980-)，男，云南華坪人，講師，學(xué)士，研究方向：算法分析與設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)方法；陳念年(1977-)，男，四川漢源人，講師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)圖像處理、軟件工程。146實(shí)踐教學(xué)ComputerEducation后再導(dǎo)出學(xué)生代碼進(jìn)行分析。為了避免學(xué)生大規(guī)模的代碼法設(shè)計(jì)策略，加深對(duì)各種算法設(shè)計(jì)策略的認(rèn)識(shí)，理解算法抄襲，可以使用代碼甄別系統(tǒng)，該系統(tǒng)可判斷代碼的雷同的意義及精髓，達(dá)到學(xué)以致用。