基于OJ的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

范立新 黃龍軍 唐開(kāi)山

(紹興文理學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,浙江 紹興312000)

基于OJ的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

范立新 黃龍軍 唐開(kāi)山

(紹興文理學(xué)院 計(jì)算機(jī)系,浙江 紹興312000)

討論以自主開(kāi)發(fā)的Online Judge(OJ)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,引入學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)和分層次教學(xué),運(yùn)用探究式教學(xué)模式,以O(shè)J上的問(wèn)題為核心與載體,在課堂內(nèi)、外的自主探究與合作探究中凸現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、實(shí)踐性,提高學(xué)生的實(shí)踐能力,以及改革實(shí)驗(yàn)考核方式來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量.若將這些教學(xué)方法融入課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),可長(zhǎng)期保障教學(xué)質(zhì)量.

探究式教學(xué);分層次教學(xué);學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì);Online Judge;課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

0 引言

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心課程之一,理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng).《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的理論知識(shí)具有內(nèi)容多、抽象性強(qiáng)等特點(diǎn),不容易被學(xué)生理解和掌握,必須配備實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)使學(xué)生加深理解和鞏固理論知識(shí);而《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生在扎實(shí)掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上選擇并設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),應(yīng)用相關(guān)算法去解決問(wèn)題.在傳統(tǒng)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,很多學(xué)生習(xí)慣于從教材或課件中抄寫(xiě)源程序或翻譯偽代碼,對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)作用不大,學(xué)生在學(xué)完相關(guān)知識(shí)甚至整門(mén)課程后,并不能靈活運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識(shí)求解具體問(wèn)題.郭嵩山、琚生根等人[1]提出以ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽[1,2](ACM/ ICPC,Association of Computing Machinery International Collegiate Programming Contest)為契機(jī),推進(jìn)教學(xué)改革;陶影[3]認(rèn)為《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該重視培養(yǎng)算法設(shè)計(jì)與分析能力;李月軍[4]在實(shí)踐教學(xué)中引入程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽內(nèi)容,并將來(lái)源于ACM/ICPC的競(jìng)賽問(wèn)題為主要練習(xí)題目,但其所用的平臺(tái)是其他學(xué)校的(北京大學(xué)),不便于各校進(jìn)行特色實(shí)踐教學(xué).賈銀江[5]則從目標(biāo)分層、評(píng)價(jià)分層、分層教學(xué)法等方面討論數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的分層次教學(xué),而范立新等人[6]則給出了《高級(jí)語(yǔ)言》課程用OJ平臺(tái)進(jìn)行探究式教學(xué)的探索經(jīng)驗(yàn).

在紹興文理學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,以自主開(kāi)發(fā)的Online Judge (在線(xiàn)判題系統(tǒng)[7],簡(jiǎn)稱(chēng)OJ)為教學(xué)平臺(tái),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;建立學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí),降低學(xué)生的畏難情緒;引入分層教學(xué)法,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)進(jìn)行分層,盡量消除學(xué)生的畏難情緒;將探究式教學(xué)模式引入并運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,以O(shè)J上的問(wèn)題為核心和載體,凸現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體性、實(shí)踐性,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的自主探究和合作探究,從而加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解、掌握并提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力.

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革

我們把《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、提高性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)等三種類(lèi)型.其中,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要涉及線(xiàn)性表、棧與隊(duì)列、樹(shù)、圖等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及常用查找、排序方法的基本知識(shí)及其簡(jiǎn)單應(yīng)用,如鏈表操作、進(jìn)制轉(zhuǎn)換、二分查找等;提高性實(shí)驗(yàn)則要求合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)去求解具體問(wèn)題以及利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法去求解ACM/ICPC競(jìng)賽題;綜合性實(shí)驗(yàn)則需要綜合運(yùn)用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)求解實(shí)際問(wèn)題,如停車(chē)場(chǎng)管理、交通咨詢(xún)系統(tǒng)、教學(xué)計(jì)劃編制等,這部分內(nèi)容屬于后續(xù)課程《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》的范疇.本文重點(diǎn)討論以O(shè)J為實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和提高性實(shí)驗(yàn),這兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通常以問(wèn)題的形式由教師預(yù)先添加到OJ系統(tǒng)上.

1.1 OJ簡(jiǎn)介

OJ一般是指在各類(lèi)大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽中用來(lái)評(píng)測(cè)參賽選手的程序的正確性及其時(shí)空效率的程序和評(píng)測(cè)程序所依托的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[7].OJ既可以作為競(jìng)賽平臺(tái)又可以作為實(shí)踐平臺(tái),不同用戶(hù)可以同時(shí)在線(xiàn)提交采用C、C++等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的源代碼,OJ能對(duì)所提交源代碼進(jìn)行編譯和執(zhí)行,并通過(guò)出題者預(yù)先設(shè)計(jì)的測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)源代碼的正確性[7].對(duì)于正確的程序,用戶(hù)能立即看到成功的狀態(tài)(Accepted);對(duì)于不正確的程序,用戶(hù)能根據(jù)所得到的錯(cuò)誤狀態(tài)提示(如Wrong Answer、Time Limit Exceeded、Memory Limit Exceeded等,其中后兩個(gè)錯(cuò)誤信息可以引導(dǎo)學(xué)生考慮所用算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度),進(jìn)行程序的修改、調(diào)試、重新提交.

紹興文理學(xué)院自主開(kāi)發(fā)的OJ(SXUOJ)中,用戶(hù)分為“管理員”、“教師”、“學(xué)生”等角色.“管理員”或“教師”角色的用戶(hù),能夠方便地在OJ添加和完善各類(lèi)問(wèn)題,主要包括《高級(jí)語(yǔ)言》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《算法分析與設(shè)計(jì)》等課程相關(guān)的題目.利用OJ為平臺(tái),教師可以隨時(shí)查看學(xué)生實(shí)踐的情況,極大地減少了教師作業(yè)批改的負(fù)擔(dān),提高了工作效率和準(zhǔn)確性.

SXUOJ每天24小時(shí)都開(kāi)放,為學(xué)生提供了開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái).SXUOJ上的問(wèn)題是學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的核心和載體,“學(xué)生”角色的用戶(hù)擁有自己的獨(dú)立賬號(hào),能針對(duì)SXUOJ上的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行探究,編寫(xiě)、調(diào)試、修改、提交程序.以SXUOJ為實(shí)踐平臺(tái),學(xué)生能實(shí)時(shí)得到評(píng)測(cè)結(jié)果和最新排名,學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā),分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力也得到提高.

1.2 以SXUOJ上的問(wèn)題為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容都是SXUOJ上的具體問(wèn)題,SXUOJ上的問(wèn)題由教師預(yù)先添加,且可以動(dòng)態(tài)維護(hù),這些問(wèn)題構(gòu)成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)練習(xí)集,分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和提高性實(shí)驗(yàn)兩類(lèi),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從實(shí)驗(yàn)練習(xí)集中選擇,兩類(lèi)題目所占的比例約為80%和20%,滿(mǎn)足數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分層.選定實(shí)驗(yàn)練習(xí)集的一部分作為必做實(shí)驗(yàn),而其余的題目則作為選做題和備選考試題.

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及查找、排序方法的基礎(chǔ)知識(shí)與簡(jiǎn)單應(yīng)用.圖1所示為任課教師(同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師)根據(jù)所用教材的課后習(xí)題添加到SXUOJ中的線(xiàn)性表這一章的部分問(wèn)題,這些問(wèn)題中的一部分作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的作業(yè)題目,一部分可以作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)題目.

圖1 部分基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)題目

提高性實(shí)驗(yàn)題主要由兩部分構(gòu)成:一部分來(lái)自ACM/ICPC競(jìng)賽題目,包括浙江省大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽真題、北京大學(xué)OJ(POJ)、浙江大學(xué)OJ(ZOJ)、杭州電子科技大學(xué)OJ(HDUOJ)等國(guó)內(nèi)知名OJ上提供的其他真題.但省級(jí)以上的程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目中直接使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)進(jìn)行求解的題目數(shù)量不多,因此,提高性實(shí)驗(yàn)題的第二個(gè)來(lái)源則是紹興文理學(xué)院每年的程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目.出于教學(xué)和競(jìng)賽有機(jī)結(jié)合的目的,任課教師往往有意在校賽中提供1～2道和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的賽題,這些賽題也是提高性實(shí)驗(yàn)題的主要組成部分.如表1所示為SXUOJ上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的部分提高性實(shí)驗(yàn)題目.

表1 部分提高性實(shí)驗(yàn)題目

2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)

探究式教學(xué)[8]是以探究為主的教學(xué),注重探討與研究.探究式教學(xué)在教師引導(dǎo)的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,突出學(xué)生的自主能力.探究式教學(xué)的基本操作程序可分為四步[8]:(1)激趣引題,自學(xué)探究;(2)解疑導(dǎo)撥,合作探究;(3)明理強(qiáng)化,實(shí)踐探究;(4)激勵(lì)評(píng)價(jià),引伸探究.

2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)方法

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)首先需要構(gòu)建以O(shè)J為主要平臺(tái)的全天候開(kāi)放的教學(xué)環(huán)境并完善OJ的相關(guān)問(wèn)題,同時(shí)建立教學(xué)論壇方便交流、討論;然后,把OJ上的問(wèn)題作為核心和載體,以學(xué)生為主體進(jìn)行探索、研究.在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,學(xué)生既可以在課堂內(nèi)又可以在課堂外進(jìn)行探究式學(xué)習(xí).數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的課堂探究式教學(xué)的主要過(guò)程如下:

(1)設(shè)置激趣問(wèn)題,引導(dǎo)自主探究

教師以O(shè)J上的具體問(wèn)題(激趣問(wèn)題)進(jìn)行問(wèn)題驅(qū)動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,刺激學(xué)生進(jìn)行自主探究.學(xué)生在閱讀實(shí)驗(yàn)題目后,思考求解方法,查閱、整理資料.當(dāng)教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的自主探究遇到阻礙時(shí),進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo).

所選激趣問(wèn)題可以是ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽相關(guān)的題目、有趣的實(shí)際問(wèn)題(如六度分離、迷宮求解等).由于競(jìng)賽題目屬于提高性實(shí)驗(yàn),難度較大,會(huì)使程序設(shè)計(jì)能力一般的學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒;對(duì)于這類(lèi)學(xué)生,可以不要求完成提高性實(shí)驗(yàn),即在教學(xué)要求上實(shí)現(xiàn)分層,引導(dǎo)這類(lèi)學(xué)生的題目可以是簡(jiǎn)單的應(yīng)用性問(wèn)題.

(2)引入學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),強(qiáng)調(diào)合作探究

探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)合作探究,既包括師生之間的合作探究,又包括學(xué)生之間的合作探究.為便于學(xué)生之間在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂內(nèi)外進(jìn)行合作探究,參照ACM/ICPC參賽選手組隊(duì)參賽的形式,每三個(gè)學(xué)生(根據(jù)編程能力強(qiáng)弱及學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行搭配)組建一個(gè)學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),隊(duì)長(zhǎng)具有較強(qiáng)的編程能力和較好的管理能力.對(duì)于有一定難度的問(wèn)題,可以通過(guò)學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部甚至學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)之間的討論、交流及相互學(xué)習(xí),提高探究式學(xué)習(xí)的效率.對(duì)于學(xué)生求解過(guò)程中所遇到的問(wèn)題,可以通過(guò)自主探究、學(xué)生之間的合作探究尋求解決方案,也可以通過(guò)教師適時(shí)點(diǎn)撥、師生之間的合作探究解決.對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題,求解的方法可以各不相同,例如“六度分離”可以考慮采用Floyd算法、Dijkstra算法、深度/廣度優(yōu)先搜索等方法求解.學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部、學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)之間可以交流、討論各自的想法、結(jié)論,合作探究;教師適時(shí)參與討論、交流,為學(xué)生解惑并引導(dǎo)探究方向.

(3)理順探究思路,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐探究

實(shí)踐探究是對(duì)探究效果的檢驗(yàn)[8],是鞏固、擴(kuò)大知識(shí)的過(guò)程,也是吸收、內(nèi)化知識(shí)[8]為能力的過(guò)程.通過(guò)自主探究和合作探究,學(xué)生深入理解了相關(guān)知識(shí),理順了思路.這樣,學(xué)生就可以編寫(xiě)程序求解激趣問(wèn)題及OJ上相關(guān)的同類(lèi)問(wèn)題,進(jìn)行實(shí)踐探究,鞏固、擴(kuò)展并運(yùn)用知識(shí).如果學(xué)生在實(shí)踐探究過(guò)程中遇到新的困惑,可以就所遇困惑作進(jìn)一步的自主探究和合作探究.

(4)自我總結(jié)評(píng)價(jià),提升探究效果

在大部分學(xué)生基本完成實(shí)踐探究之后,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià).學(xué)生或?qū)W習(xí)團(tuán)隊(duì)整理出的總結(jié)報(bào)告,包括實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與收獲、學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)成員貢獻(xiàn)率(作為考核中合作探究得分的依據(jù))等.評(píng)價(jià)包括自我評(píng)價(jià),其他學(xué)生或?qū)W習(xí)團(tuán)隊(duì)的評(píng)價(jià),教師評(píng)價(jià).教師進(jìn)行必要的總結(jié),布置若干課外自主實(shí)驗(yàn)題目,以鞏固探究效果;通過(guò)布置ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目,引導(dǎo)學(xué)有余力且有志參加各類(lèi)ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽的學(xué)生進(jìn)一步探究.例如課內(nèi)完成問(wèn)題“六度分離”的探究式教學(xué)后,教師可以布置若干設(shè)計(jì)、應(yīng)用“圖”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的題目(可以在SXUOJ、ZOJ、HDUOJ、POJ等不同OJ上),供學(xué)生進(jìn)一步探究式學(xué)習(xí).

2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)效果

我們對(duì)三個(gè)班級(jí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了對(duì)比,其中:A班總?cè)藬?shù)35人,進(jìn)行了教學(xué)模式改革試點(diǎn);B班總?cè)藬?shù)32人,未引入分層教學(xué)法和學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),屬于對(duì)照平行班;C班總?cè)藬?shù)42人,僅引入OJ作為教學(xué)平臺(tái)且未進(jìn)行過(guò)程考核.這三個(gè)班在SXUOJ上的實(shí)驗(yàn)情況對(duì)比如表2所示,由表2可見(jiàn),通過(guò)教學(xué)模式改革,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、積極性、實(shí)踐能力等各方面都得到較大的提高,體現(xiàn)出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革的初步成效.

表2 計(jì)算機(jī)121班與計(jì)算機(jī)122班、111班OJ實(shí)驗(yàn)情況對(duì)比表

基于OJ的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué),學(xué)生應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)解決OJ上的具體問(wèn)題,體會(huì)到所學(xué)知識(shí)和所編程序的價(jià)值,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;成功解題后能得到Accepted的反饋信息,增強(qiáng)了學(xué)生的自信心和成功感.分層次教學(xué)與學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)的引入,盡量消除了學(xué)生的畏難情緒.以O(shè)J為實(shí)踐平臺(tái),有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)以學(xué)生為主體,使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行自主探究和合作探究,培養(yǎng)了學(xué)生的探索、研究的精神和團(tuán)隊(duì)合作精神.

3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)改革探索

在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)考核中,教師主要按學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī),這種考核方式,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)沒(méi)有壓力,實(shí)驗(yàn)報(bào)告中程序代碼抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重,另外,考核成績(jī)存在人為因素[4],導(dǎo)致成績(jī)不夠公正.因此,我們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)考核將不再采用單純的紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式.

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用探究式教學(xué),必須逐步建立起完善的評(píng)價(jià)與管理機(jī)制,才能保證教學(xué)質(zhì)量.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的考核宜用實(shí)驗(yàn)報(bào)告和上機(jī)考試相結(jié)合的形式,而且必須強(qiáng)調(diào)過(guò)程考核.實(shí)驗(yàn)的總評(píng)成績(jī)=上機(jī)考試得分×40%+實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)×20%+過(guò)程考核成績(jī)×40%.

上機(jī)考試可在局域網(wǎng)內(nèi)的OJ系統(tǒng)上進(jìn)行,每個(gè)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行考試;考試題共10題,其中,40%選自要求做的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)原題(C類(lèi)題),40%為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)題目的改編及實(shí)驗(yàn)題集中的備選考題(B類(lèi)題), 20%選自實(shí)驗(yàn)題集的提高性實(shí)驗(yàn)題目(A類(lèi)題,不一定是要求做的實(shí)驗(yàn)原題);學(xué)生每成功求解一道題得20分,最高解題得分為100分;根據(jù)學(xué)生解出的題包含A、B、C類(lèi)題的情況確定權(quán)重系數(shù)β,所解題僅含C類(lèi)題時(shí)β=0.8,所解題含B、C類(lèi)題時(shí)β=0.9,所解題含A類(lèi)題時(shí)β=1,最終上機(jī)考試得分為解題得分乘以權(quán)重系數(shù)β.權(quán)重系數(shù)的使用,體現(xiàn)出了評(píng)價(jià)方面的分層.

要求上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告共2份,全部是基于學(xué)生在OJ上成功求解的實(shí)驗(yàn)題目,主要目的是促使學(xué)生練習(xí)并學(xué)會(huì)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,為學(xué)生撰寫(xiě)后續(xù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告、軟件開(kāi)發(fā)文檔打下基礎(chǔ).

過(guò)程考核成績(jī)=上機(jī)測(cè)驗(yàn)得分×40%+進(jìn)步排行榜得分×30%+合作探究得分×30%.上機(jī)測(cè)驗(yàn)的形式與上機(jī)考試相同,題目選自基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),要求在一堂課(45分鐘)內(nèi)進(jìn)行求解,正確完成1道即可獲得該次測(cè)驗(yàn)的分?jǐn)?shù),共進(jìn)行3次.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)安排為16周,總課時(shí)為32課時(shí),每周2課時(shí).為便于檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況,可通過(guò)網(wǎng)站提供的查詢(xún)功能,每2周統(tǒng)計(jì)一次學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況,推出8期進(jìn)步排行榜,綜合8期的上榜情況進(jìn)行評(píng)分.合作探究得分中學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)的隊(duì)長(zhǎng)及其他隊(duì)員評(píng)定的分?jǐn)?shù)占80%,教師評(píng)定的分?jǐn)?shù)占20%.

對(duì)于在教學(xué)過(guò)程中表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生,特別是提高性實(shí)驗(yàn)完成情況好的學(xué)生,則考慮選入紹興文理學(xué)院程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽集訓(xùn)隊(duì),將有機(jī)會(huì)參加各類(lèi)ACM程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽,而且在考核成績(jī)中給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)分.為了避免在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)直接拷貝他人程序并提交的現(xiàn)象,我們引入懲罰機(jī)制,在考核成績(jī)中進(jìn)行較大力度的罰分.這種考核方式,要求學(xué)生認(rèn)真地完成實(shí)驗(yàn)要求,深入地理解算法知識(shí),熟練地編寫(xiě)算法實(shí)現(xiàn)的代碼,能提高學(xué)生分析、解決具體問(wèn)題的能力,保證教學(xué)質(zhì)量.

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃、學(xué)習(xí)積極性不高、實(shí)踐動(dòng)手能力不強(qiáng)等情況,我們構(gòu)建以O(shè)J為主要平臺(tái)的開(kāi)放教學(xué)環(huán)境,在基于OJ的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)過(guò)程中,以O(shè)J上問(wèn)題為載體和核心,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求、考核評(píng)價(jià)進(jìn)行分層,以學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)的方式保障探究效果,突出學(xué)生的主體地位,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,有利于應(yīng)用型人才培養(yǎng).以O(shè)J為教學(xué)平臺(tái),采用探究式教學(xué)法,引入學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),進(jìn)行分層教學(xué)等改革措施適當(dāng)調(diào)整后也應(yīng)用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論教學(xué).而將這些有效的方法和措施融入課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),將對(duì)長(zhǎng)期保障《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)質(zhì)量起到積極的作用.

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(責(zé)任編輯 魯越青)

G642.4

A

1008-293X(2015)07-0091-05

10.16169/j.issn.1008-293x.k.2015.07.19

2014-12-29

2013年浙江省高等教育教改項(xiàng)目(jg2013164);紹興市高等教育教學(xué)改革課題(紹市教高[2013]115號(hào)); 2012年紹興市高等學(xué)校精品課程《高級(jí)語(yǔ)言》.

范立新(1968-),男,浙江德清人,講師,研究方向:機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別.