ACM在线评测系统与程序设计教学_徐义春

1引言ACM 国际大学生程序设计竞赛(ACM/ICPC,ACM Internation-al Collegiate Programming Contest)是由国际计算机协会（ACM,As-sociation for Computing Machinery ）主办的，是世界上公认的规模最大、水平最高的国际大学生程序设计竞赛。

ACM/ICPC 从1970年开始，目前已举办到第39届，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。

该竞赛日益受到全球大学生的重视，2014年的第38届比赛，全球有来自96个国家的2286所大学参加，共有10681支参赛队，最后122支队伍进入在俄罗斯举行的全球决赛。

全球著名企业对此赛事也极为关注，ACM 获奖者是各大公司争抢对象。

IBM 公司是ACM/ICPC 的长期赞助者，中国区比赛则由中国著名科技公司阿里巴巴、华为等领衔冠名。

腾讯、百度等各大计算机业界著名公司的招聘条件中将ACM 竞赛成绩作为重要参考。

对于各高校，参加ACM 竞赛并取得好的成绩，是展示计算机科学人才培养成果的机会，也能进一步提高计算机类专业的教学水平。

2ACM/ICPC 在中国中国内地于1996年在上海大学举办了国内首届ACM/ICPC 亚洲区域赛。

上海交通大学于第26届，第29届和第34届获得全球总冠军，浙江大学获得第35届全球总冠军。

目前每年中国举办的亚洲区域赛达6个赛站，参加的队伍超过2000支。

2014年中国大学生代表队在全球总决赛中的成绩如下：第3名北京大学第6名上海交通大学第11名清华大学第13名电子科技大学，浙江大学第19名复旦大学，福州大学，吉林大学，华南农业大学，中山大学第45名北京理工大学，北京师范大学，湖南大学，华南理工大学而同年度，麻省理工学院是第19名，斯坦福大学是第45名。

虽然我国高校目前在计算机科学方面的教学科研水平与这些世界名校还有差距，但在ACM/ICPC 上的成绩表明，中国学生在ACM 竞赛的训练上卓有成效。

3ACM/ICPC 竞赛在线评测系统为支持ACM/ICPC 竞赛，较多的大学在互联网上搭建了在线评测的网站，以支持平时的训练以及各种类型的比赛。

网站发布数量众多的竞赛题目，并自动对用户提交的解答代码进行测试，评判其正确性。

目前的情况表明，建设有较好的在线评测网站的大学，常常取得较好的竞赛成绩。

以下介绍一些比较著名的开放式在线评测系统。

*北京大学的OpenJudge 系统()网站的中文名为“百炼”，前身是，该网站2003年上线，目前还在网上与OpenJudge 并行运行。

该网站的题库目前已达4000多题，总注册用户达20万人，每天有3000多次代码提交。

至2014年1月该网站已经举行近500次各种竞赛，之后该网站主要支持注册用户进行训练，不再举办竞赛，竞赛活动转移到新网站OpenJudge 系统上。

OpenJudge 的主要特点是其强大的软硬件系统，该系统支持大量用户建立各自的虚拟竞赛区域而无需搭建自己的在线评测系统。

同时不仅支持独立用户注册，还支持用户群组，使得各个学校可以形成学校群组或班级群组，在其上独立开展活动。

目前已经有200多个群组在该系统上进行有关程序设计的教学考试及竞赛活动。

近年来，在poj 及Openjudge 的支持下，北京大学在ACM/ICPC 全球总决赛取得极好的成绩（年-名次）：2014-3，2013-14，2012-13，2011-13，2010-14，2009：2008-13。

*浙江大学的在线评测系统()浙江大学的在线评测系统每个月举办一场针对所有编程爱好者的月赛，可查的第一场月赛于2002年12月举行。

题库中目前已经积累3000多题。

该系统支持的编程语言较多，包括C/C++,JAVA,Python,Perl 等。

除了月赛外，该系统承担了浙江省的ACM 程序设计联赛，也举办了多届ACM 亚洲区域赛，从而在编程爱好者中极为著名。

浙江大学的在线评测系统目前发展出一个非常有商业价值的分支，即,支持编程能力认证，所颁发的证书获得了包括微软、谷歌、百度、腾讯等著名中外IT 企业的认可，PAT 成绩可以作为这些企业招聘的笔试成绩。

近年PAT 考点逐渐增多，已经在全国多个城市分布了约21个考点。

2015年全国高等学校教学研究中心已参与联合运营。

*杭州电子科技大学在线评测系统()杭州电子科技大学的在线评测系统2005年上线并举办第一场程序设计竞赛。

系统注册用户已达13万，题库积累的题目数达4000多题。

支持在线教学是该网站的重要特色。

申请到教学管理账号后，可以建立自己的题库，管理班级，发布作业，实验及考试。

系统支持评测以及成绩统计与分析。

这部分功能免费，吸引了许多高校使用，现已发布作业及考试4000多次。

众多高校在该网站上举办自己的编程竞赛，并且每年暑假有基金项目：三峡大学2013教学研究项目：面向学科竞赛的一体化软件实践教学体系研究与实践，三峡大学2014教学研究项目：面向“卓越计划”的计算机人才培养模式研究。

ACM 在线评测系统与程序设计教学徐义春邓波摘要：本文介绍了ACM 国际大学生程序设计竞赛与ACM 竞赛在线评测系统，分析了ACM 竞赛成绩与在线评测系统的关系，指出拥有并维护较好质量的在线评测系统，能很大程度上促进提高竞赛成绩，同时也能对计算机程序设计课程的教学提供帮助。

最后，讨论了在线评测系统用于教学时需要注意的一些问题。

关键词：程序设计在线评测系统ACM/ICPC 中图分类号：G642.0文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.09.026多校联合集训，以准备下一届的ACM竞赛。

从2010年开始，杭电的网站也承担了大多数的ACM亚洲区域赛，从而在ACM竞赛中的影响力颇高。

从2014年7月开始，该网站每周举办一次称为Bestcoder的比赛，每次比赛全国有1000多人参与。

参与排名的ID有3000多个，说明多数用户长期都参与其中。

值得一提的是，杭电原本是国内一所二本院校，但是该校在ACM竞赛中取得了辉煌的成绩，每年都获得亚洲区域赛各种奖牌，更在2010年进入全球总决赛获得优胜奖。

杭电优秀的评测系统在其竞赛成绩中也有一份贡献。

*华中科技大学在线评测系统（）华中科技大学的在线评测系统网站于2008年上线，规模并不大，注册用户目前只有18000多人，题目也只有600多道，但是华中科技大学在在线评测系统开发上做出了卓越贡献：开放系统源代码，便于各机构搭建自己的在线评测系统。

虽然互联网上有较多著名的开放竞赛服务器可用，但是一个学校拥有自己的服务器，管理上显然更为方便，对教学和竞赛的支持也更强。

目前全球已有70台服务器在运行该系统，而已知的内网服务器也有20多台。

*萨拉托夫国立大学在线评测系统（acm.sgu.ru）俄罗斯萨拉托夫国立大学的在线评测网站是一个全球著名网站，虽然题库中只有5百多道题，但每一题都很精炼。

注册用户现有2万多人。

该网站于2010年诞生了一个现在极其著名的子网站：Code-forces，它的运行方式跟ACM竞赛的运行方式有不同，当一个用户提交的代码通过测试后，可以锁定自己的代码，去查看并测试别人的代码。

这种方式使得最后能集中用户的测试数据，从而对问题给出更严格的测试，使判题更加准确，给出题带来方便。

Codeforces上每周大约举行6次以上的比赛，全球注册用户已达5万多人，杭电的Bestcoder比赛应该也属于这个类型。

萨拉托夫国立大学也是ACM总决赛的常客，曾于2006年获得总冠军。

*spoj(）2004年由波兰但斯克科技大学建立，它的特点是大：支持的编程语言达56种，注册用户总数30万，全球4000多个机构在使用该网站，拥有5000多道公开题，注册用户可以贡献题目，其中最多的用户贡献了500多道。

该网站基于两套集群计算机系统，其中有一套比较古老的集群系统，速度慢，但是正好用来测试算法复杂性。

用户出题时可以根据需要选择在哪套集群系统上运行。

*其他一些ACM在线评测网站由于ACM在中国高校的影响力日渐加强，以及为了本校编程教学的需要，中国许多大学建立了自己的在线评测网站，例如：上海交通大学在线评测系统北京师范大学在线评测系统同济大学在线评测系统武汉大学在线评测系统南阳理工大学在线评测系统等拥有这些系统的高校都取得了较好的ACM竞赛成绩，其中上海交通大学获得3次全球总冠军。

值得一提的是南阳理工学院，是省属二本院校，多次在ACM亚洲区域赛中获得铜奖，与其拥有较好质量的在线评测网站不无关系。

相反，国内也有一些著名高校，其计算机科学与技术专业在国内排名前茅，由于没有建立较好的在线评测网站，其ACM参赛队成绩与其专业声誉并不相称。

4在线评测网站与程序设计教学在计算机类专业中，C语言程序设计、数据结构、算法分析与设计等课程都安排有提高学生实践动手能力的编程实验部分。

如果采用教师人工审核，不仅耗时耗力难以进行，而且学生也难以及时获得程序正确性反馈。

因此，各高等学校特别是拥有ACM在线测试网站的学校，如前述北京大学、浙江大学、杭州电子科技大学，纷纷应用这类网站进行课程教学，为提高学生编程实践能力带来很大方便。

在浙江大学的PAT在线评测网站上，有多套编程语言和数据结构的实验题。

目前也已有相关文献对如何使用在线评测网站辅助教学的研究成果。

为了方便管理以及根据需要不断扩充功能，三峡大学开发了本校的在线评测网站系统。

该网站用java语言开发，使用mysql 数据库，支持普通注册用户和班级用户，其中普通注册用户用于学生参加各种类型的编程竞赛，班级用户则用于教学。

常见的在线评测系统在作弊检测方面存在弱点。

在平时实验或者考试中，如果学生共享账号密码，则很容易获得其他人的编程答案。

三峡大学的在线评测系统中，用户登录后，对当前正在进行的考试或竞赛，无法查询已提交的解答，只有在该项考试或竞赛结束后才给予查询接口。

另外，还加入了代码雷同检测模块，教师在事后能启用该功能对一场考试的所有解答进行扫描，向教师提供学生的答案雷同程度数据。

在线评测系统用于教学考试时还存在测评分数的公平性问题。

ACM答题只有正确和错误之分，作为竞赛结果没有问题，但作为学业成绩则需谨慎使用。

在学生代码只有少数错误但最后答案不正确时，会被评测系统判为零分，而如果由教师人工评测，则可能获大部分分数。

三峡大学的解决方案是在平时实验中延长关闭时间，使学生有充分时间答题，在课程考试时和其他评测（如理论考试）结合使用，限制在线编程评测的分数比例。

另外一种弥补方案是在课程考试后对答题为零分的部分同学进行人工评测。

5结语前述的介绍和分析可知，ACM在线测试系统对ACM竞赛及其训练提供了有力的支撑，竞赛数据表明，良好的在线测试系统对提高比赛成绩有重要作用。