基于計算機類競賽的應用型人才實踐能力和創新能力的培養

大連醫科大學中山學院計算機與信息工程學院 趙微巍 張 鵬 魏銀華

基于計算機類競賽的應用型人才實踐能力和創新能力的培養

大連醫科大學中山學院計算機與信息工程學院 趙微巍 張 鵬 魏銀華

本文分析了計算機類競賽活動的類別和特點，明確闡述實踐能力和創新能力的概念和培養目標，積極探索競賽活動對計算機類應用人才實踐能力和創新能力培養、教師隊伍建設的推動作用，并在實踐教學環節進行了探索和實踐，取得了優異成果。

隨著信息社會的不斷發展和進步，有著較強實踐動手能力的技能型計算機應用人才越來越受社會的歡迎，需求量日益增大，計算機競賽是培養和發現技能型應用人才的有效途徑之一。

1.計算機類競賽活動

1.1 計算機類競賽的類別

大學生計算機類競賽活動從組織層面可以分為：社團競賽、校級競賽、市級競賽、省級競賽、國家級競賽和國際級競賽。這些競賽的規模和難度逐級增加。

從競賽內容和競賽項目方面區分，大學生計算機類競賽活動包括：

（1）大學生計算機設計大賽，大賽包括六個方面：軟件應用與開發類、數字媒體設計類、數字媒體設計類專業組、計算機音樂創作類和軟件與服務外包類等。每個大類別下還細分3-7個小類，如軟件與服務外包類可使用JAVA、C#、VB、C++或其它編程語言和技術，并鼓勵使用最新技術，并使軟件具有一定的創新性。這些競賽項目通常要求“題目自擬”，給予參賽選手很大的發揮空間。

（2）計算機軟件設計與應用開發類大賽，如全國大學生數學建模大賽、微軟創新杯（Imagine Cup）全球學生大賽等。其中，Imagine Cup大賽為全球青年學生提供一個激發技術創新潛力和利用科技創新解決社會面臨的實際難題的平臺，向學生展示科技為真實世界所帶來的各種機會，使來自世界各地的學生溝通和交流他們的科技創新體驗。

（3）計算機程序設計大賽，常見的有ACM國際大學生程序設計競賽（ACM/ICPC）、TopCoder、百度之星、Google挑戰賽等。其中，由美國計算機協會 (ACM) 主辦的ACM/ICPC 已成為最具影響力的大學生計算機競賽，旨在展示大學生創新能力、團隊精神和在壓力下編寫程序、分析和解決問題能力。

（4）還有許多日新月異的計算機技術也通過競賽方式進行人才的選拔，如大數據與云計算、機器人等人工智能、超級計算機、虛擬現實與模擬仿真、電競游戲以及計算機網絡（黑客）等各類競賽活動。

1.2 計算機類競賽的特點

計算機類競賽活動具有如下特點：

第一，實踐性。計算機本身就是一個實踐性很強的學科，同時在計算機類競賽活動中更是以實踐成果作為依據進行評比。在規定時間內，上交的作品，是需要較長時間的設計、研發和測試等實踐環節。

第二，團隊協作性。計算機類競賽從設計到開發、測試、最終形成作品，通常需要團隊協作共同完成，每個參賽選手都應該具備相應的知識背景和技術水平，并在備賽過程中磨合，共同學習，共同探索，最終組成目標一致，各盡其能，奮發向上的團隊。

第三，持久性。一方面，參賽周期長，從參賽到初賽、復賽、決賽，常常需要半年到一年的時間，從參賽作品的設計、開發、調試、產生到不斷升級改善，長時間的參賽需要選手具有堅持不懈和刻苦專研的科學精神；另一方面，計算機類競賽對參賽選手具有較高的技術要求，參賽作品也不是一蹴而就的，在參賽前后，都需要參賽選手不斷的學習技術和積累參賽經驗，這是長期的、不間斷的過程，對學生是否能夠持之以恒的進行計算機科學和實踐專研是一項考驗。

2.實踐能力和創新能力

實踐能力是人在實踐活動中培養和發展起來的解決實際問題的能力[1]。高校實踐能力的培養包括兩方面的教學活動：一是與理論教學相應的實踐教學環節，通過實踐，理解掌握相應的理論知識，并形成理論向實踐轉化的能力；二是通過校內實訓、校外實習和畢業論文（設計）等實踐環節，綜合多門課程的知識，將學科體系內知識整合，還要擴展學科外相關知識儲備，通過解決實際問題，提高實踐動手能力，這類實踐教學更能培養和提高學生的實踐能力。

創新能力涵蓋了創新意識、創新思維和創新技能，培養創新能力的核心，是培養學生具有創新思維。

培養學生具備實踐能力和創新能力，就是使其具有創造性的解決實際問題的能力。創造性的提高是知識、技能和策略多方面共同發展的結果[2]。

3.計算機類競賽對培養學生實踐能力的推動作用

計算機專業旨在培養具有計算機基礎知識和計算機抽象思維能力以及計算機軟硬件基本理論和技術，從事計算機相關領域工作的專業技術人才和科研人才。因此，計算機專業“根基在理論，重點在應用”的理論與實踐教學存在較多問題，原有的計算機實踐教學對學生實踐創新能力的培養也存在不足。因此計算機專業學生實踐能力的提高是培養的核心和重點。

依靠計算機類競賽這種外部推動力量能夠加快提升學生實踐能力培養的步伐和水平：

（1）開展計算機類競賽，可以推進教學計劃的修訂和實踐教學的改革

在開展計算機類競賽活動過程中，學生能夠做到理論與實踐相結合，從理論向實踐轉換是最重要的，這是培養學生實踐能力的重要環節和手段。因此，在教學計劃中加大實踐教學學時，在教學過程中保障實踐教學的多種形式，細化實驗教學類型（如驗證性實驗、演示性實驗、創新性實驗和綜合性實驗），并適當加大創新性和綜合性實驗比例，將實踐動手落到實處，切實發揮學生動手實踐的主觀能動性，提高學生的實際操作水平。

（2）開展計算機類競賽，能夠培養學生的團隊合作水平和創新能力

首先，要完成軟件設計等基礎知識和基礎技能的學習，掌握軟件工程的基本理論和文檔編寫要領；其次，要通過項目練習和訓練，培養學生的項目開發能力，并在實踐練習的過程中，找到每個人的特長，確定其在項目中的角色，并按照專長方向進行特定訓練和發展；再次，按照真實的項目或以往的競賽題目進行模擬練習，通過真實演練和還原比賽場景，找出團隊的優勢和劣勢，及時進行團隊完善和技術水平的提高；最后，要面對和適應不同的計算機類競賽，還在整個團隊培訓的過程中，不斷激發和培養學生的創新思維和創新能力，在技術水平相當的情況下，參賽作品本身帶來的社會價值、人文價值和巧妙構思都是奪人眼球的點睛之筆。因此，經常性的頭腦風暴，能促使學生拓寬視野，思想交融，激發出創造性的火花。

4.我院計算機專業應用人才參與競賽和實踐能力培養成果

幾年來，在全體師生的共同努力下，學院鼓勵學生發表學術論文，開展大學生創新創業訓練計劃項目，積極組織學生參加各類技能競賽，并多次獲獎。學生曾榮獲全國大學生計算機設計競賽二等獎；遼寧省普通高等學校本科大學生計算機設計競賽一至三等獎，榮獲遼寧省首屆互聯網+大學生創新創業大賽創意組金獎，學院多次榮獲優秀組織獎。

在取得成績的基礎上，我院還要繼續推進以競賽推動學生實踐能力和創新能力的提高。

[1]徐生林,薛艷.論大學生實踐能力和創新能力的培養[J].繼續教育研究,2013,9:132-134.

[2]周治瑜,王瑞斌,胡麗華等.學科競賽是培養大學生創新素質的重要載體[J].現代農業科學,2008,12(5):100-101.

趙微巍，女，講師，第一作者，大學生創新創業項目指導教師，計算機競賽項目指導教師。

張鵬，通訊作者，創新創業學院院長，研究方向：計算機網絡，計算機競賽項目指導教師。

項目來源：2014年度遼寧省普通高等教育本科教學改革研究立項，《應用型計算機類型專業人才實踐教學體系構建與實施》，項目編號：UPRP20140689。