計算機軟件類競賽人才培養模式的探索與實踐

王建芳

[摘 要]普通高校計算機軟件類課程的教學一直以課堂講授為主，對學生實踐設計能力的培養非常欠缺。結合算法類（ACM/ICPC）和程序類對學生創新能力培養作用的項目研究，通過對學生團隊實施規范化管理，有針對性地設置培養體系，采用以賽代練、以教帶學和循序漸進的教學方法，促進學生算法設計能力、軟件開發能力、邏輯思維能力以及綜合素質的提高，并結合自身教學經驗，探索大賽平臺對軟件類課程教學模式的改革途徑。

[關鍵詞]算法競賽；軟件開發；人才培養

[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）06-0153-02

一、引言

隨著高等教育的大眾化，其辦學模式應該由粗放型向精英型轉化，在這一轉化過程中，需要學生具有更高的創新能力和實踐能力。學科競賽對學生在某學科領域方面的基本知識和對實際問題的解決能力進行了考察，它可以大大提高學生的學習積極性，激發學生的潛能，有利于培養學生的創新精神和團隊合作能力。計算機學科軟件類競賽尤為如此。目前，計算機軟件類競賽一般分兩類，一是算法類，類似于ACM/ICPC，在規定的時間內由賽事組織者通過相關算法類題目來現場考查競賽者對知識的運用程度，以組隊形式或個人賽形式參賽。另一類是程序應用類，但此類應用程序是偏重于具有創新性的，一般以組隊的形式參與，隊員之間分工明確，參賽前將根據賽事方的規定將程序實現，由現場答辯環節來決定競賽名次。

二、目前表現出的問題

（一）陳舊的人才培養模式

一方面，大多數高校在考核過程中采用的是傳統的考核模式，這種考核模式僅僅是對教材基本理論知識的考核，且大多數為客觀題，缺乏實例分析題和思考題，不利于培養學生對知識的綜合運用能力和創新能力。另一方面，考核的形式比較單一，在考核形式方面，多采用傳統的模式對理論教學能力和實踐課程進行考核。考試內容也單一，多注重考核學生對基本知識的掌握程度，忽略了對學生綜合運用知識解決實際問題的能力的考核。另外，考試題目也缺乏合理性，客觀題占的比重最大，只有極少的案例分析，不利于培養學生的創新精神。

完整的教學過程，應包括理論教學和實踐教學兩部分，二者是相輔相成的。但是在實際考試中，大多是以“筆試”為主，基本沒有上機操作考試，實踐部分在計算課程總成績過程中所占的比重甚少，甚至有些學校不將其算入總成績。而且，大部分計算機專業的課程對學生的實際動手能力要求都比較高。為了幫助學生更深入地了解教材中的理論知識，在教學過程中，教師需要著重培養學生的實踐操作能力，讓學生在實踐操作的過程中，加深對教材的基本內容的理解。

（二）課內實驗過于模式化

首先，受考試形式的影響，大部分學生只關注考試，課程結業之后，很少有學生會對教材的知識點進行二次復習。陳舊的實驗教學內容、描述性過重的實驗、缺乏創造性和綜合設計性的實驗，導致學生的創造性思維難以形成。其次，大多數實驗都不能鍛煉學生解決實際問題的能力，很多實驗的效果并不理想。再次，實驗過程中所使用的指導方法都是由教師提出的，實驗環境和實驗指導書都由教師準備的，實驗報告框架也都由教師設計的，學生只能在這種統一的方法按照已經設計好的方案來進行實驗。

（三）學生平時實踐無從做起

有些學生有心學好實踐課程，課余也有時間，但不知做什么題，遇到問題不知該怎么辦。學生遇到問題時雖然能從網絡上查找答案，但能夠得到滿意答案的很少。

（四）缺乏協作意識和合作能力

在完成軟件開發的過程中，團隊的協作精神尤其重要。每個工作人員所掌握的專業知識都是有限的，這就需要領導根據每個員工的特點，有針對性地對其進行分工，使整個團隊的力量得到最大發揮。然而，在對學生能力的培養過程中，往往最缺乏的就是對學生團隊意識的培養。雖然偶爾會有部分課程會采用分組的形式進行，但是由于學生的知識水平不同，在操作過程中有的學生并未真正參與其中，自身的團隊意識和協作能力并未得到提高。

（五）教師實踐能力有待提高

部分教師上課只限于把課本知識照本宣科地傳授給學生，這容易導致學生對此門課程失去興趣。而且書本中的例子過于程序化，大部分是考查學生對基本知識的理解程度，難以選拔優秀的學生。

三、人才培養模式

（一） 以基礎性教學為重點

對計算機專業來說，C語言的掌握程度決定著今后對計算機方面的發展，尤其是實踐編程能力。可以在新生入校之際對理工科尤其是計算機相關專業的學生做程序類宣講，對編程感興趣的學生舉辦周末培訓班，使其掌握基本的編程方法，同時指定高年級學生對其進行C語言基礎的輔導，促進其實踐能力的提高。同時給學生引進ACM競賽模式的在線測試 OJ（Online Judge）系統，這可以使學生在平時實踐過程中脫離書本上陳舊的習題，也可以解放教師批改作業的壓力。

由于我校是在大學一年級的第二學期開設C語言程序設計課程的，對于大部分學生來說，在C語言學到一半的時候給學生做軟件方面將來發展方向的專題討論，可以使學生明確自己將來的努力方向。通過讓學生在OJ系統上練習，對每個學生在規定時間內做題情況進行統計，可以為教師教學提供一個很好的參考指標，以此促進教學的改革，使“教”和“學”得到相互促進。

（二）以賽代練，集中集訓

一方面，可以通過組織或者參加不同級別的集訓或者暑期論壇等，提升實踐指導教師素質和學生自身能力。另一方面，可以通過大量ACM/ICPC 題目的練習以及搭建ACM/ICPC 在線測試平臺，促使學生發揮自主學習精神，自學所需算法和相關知識，彌補自身不足。

通過基礎性教學重點的練習，每周對相關知識點進行周賽。周賽一般選擇7-10道題以OJ的形式進行，通過周賽，選拔出實踐能力強的學生進入ACM協會進行定期集中培訓。同時利用暑期的黃金時間，對學生進行兩個月的算法方面的專題講座。周賽、月賽后的題目重點由學生講解，對于難題由指導教師通過引導學生來集中討論，集中講解。對于未進入ACM協會集訓的學生，可以參加每周的周賽，只要達到協會要求的做題數量和要求，隨時可以成為協會中的一員。對于比賽中始終處于下游的學生，也可讓其退出協會。通過“以賽代練”的機制，提高學生對知識的掌握能力。

（三）開展“傳幫帶”活動

學生在寫算法的過程中遇到的很多問題都是基本語法和格式沒有熟練掌握造成的，這些問題可以通過高年級或者編程能力強的學生的幫助來解決。當學生無法解決或者遇到共性問題時，由指導教師通過專題形式來講解。

（四）算法到應用程序的過渡

對大一大二參加競賽的學生來說，應以算法類競賽為主。大三以后，在算法競賽的基礎上，讓學有余力的學生學習面向對象程序的開發，將算法的思想加入到應用程序中，以開拓學生的編程能力，提升團隊合作意識，提高學生的科研水平，為學習將來做畢業設計打下良好的基礎。

（五）總結學科競賽經驗

參賽結束后，要及時進行總結，對比賽中的優點和不足進行分析，以此來提高自身的綜合能力，為以后的學習和實踐打好基礎。算法競賽類學科競賽的題目常常涉及學科中的重要知識和核心技術，軟件程序類常涉及創新性、隊伍搭配的合理性和答辯環節等關鍵問題。教師通過認真指導，組織學生對不同的解決方法進行討論，通過討論、對比，優勝劣汰，以提高競賽的效率，促進教學改革。

（六）教師自身能力的提高

選擇了計算機，就選擇了終生與時俱進，尤其是在程序設計方面，從面向過程到面向對象，從基于Windows/iOS平臺，到目前基于Android / iPhone平臺的程序開發，教師自身需要充電，以適應社會的需求，從而更好地將最新的技術應用到教學和指導學生參加學科競賽中。

四、結束語

學科競賽不僅促進了應用型人才的培養，同時也促進了高校為適應研究型教學所進行的教學改革。通過學科競賽，可以促進學校的教學改革，為社會培養大量的創新型人才。另外，參加學科競賽的選手，需要通過實踐來進行選拔、訓練和實戰，這會大大增強學生的自主學習能力。通過宣傳等活動，在校園營造良好的學習和競爭氛圍，能達到以競賽促進教學的目的。

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[責任編輯：陳 明]