學科競賽與教學實踐聯動的軟件人才培養模式研究

張宏鳴 趙建邦 耿耀君

摘 要：近年來，在我國的高等教育領域，軟件工程專業發展十分迅速。目前，培養優秀的軟件工程創新人才是適應社會經濟發展、高等教育改革和學生自我發展的必然要求?；趯W科競賽，對培養方案、課程體系、實踐體系等進行建設和改革的結果表明，學科競賽是提升大學生創新和實踐能力的重要途徑，同時教學改革也能夠促進大學生創新、創業能力，對于軟件人才乃至IT人才的培養均具有一定的促進意義。

關鍵詞：學科競賽；創新創業；課程體系；軟件工程

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2018）06-0065-03

隨著全球經濟的高速發展，各行各業對人才的需求已由數量規模型轉化為素質效率型。為適應社會需求，切實提高教育質量，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》把“全面提高高等教育質量”作為今后十年我國高等教育發展的核心任務[1]。當前，社會不僅要求大學生具備豐富的專業知識，而且還要求具有較好的應用能力、廣闊的創新思維和較強的實踐能力[2]。如何在大學的眾多培養環節中，培養學生的應用、創新和實踐能力成為落實高等教育質量提高的基本任務。學科競賽，是培養大學生創新和實踐能力的重要途徑之一[3-4]。早在2003年教育部就發布了《關于鼓勵教師積極參與指導大學生科技競賽活動的通知》[5]，要求全國各高校結合本校實際，鼓勵教師積極指導大學生參與學科與技能競賽活動，進一步推動大學生綜合素質的提高。2007年，教育部、財政部聯合下發“1號文件”實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”，文件中明確提出，把學科競賽納入“實踐教學與人才培養模式改革創新”的重要建設內容中，積極開展大學生學科與技能競賽活動，激發大學生的興趣和潛能，培養大學生的團隊協作意識和創新精神。學科競賽是在緊密結合課堂教學或新技術應用的基礎上，以競賽的方法培養學生綜合能力，引導學生的團隊協作意識和創新精神[6]。從學科競賽的成績中也能夠反映出教學、實踐的一些問題。但通常學科競賽和課程及實踐教學環節脫離，學科競賽需要參賽學生參加較多的額外輔導才能提高成績，學科競賽為專業服務的導向作用被弱化，學生參加學科競賽的目標不夠明

確。近年來，在我國的高等教育領域，軟件工程專業發展十分迅速。目前，軟件工程專業的本科生和研究生已經具備相當規模，并獲得社會的普遍認可[7]。隨著國家對競賽的支持及企業競賽項目的增多，高等學校急需探討在新形勢下如何利用學科競賽促進軟件工程教學質量的提高，推進教學改革的深入。

在總結軟件工程專業近些年參加各類學科競賽的理論與實踐成果基礎上，提出了加強將學科競賽內容向大學生教學、實踐轉化的思想，同時將學科競賽核心知識點貫穿于軟件工程教學課程與實踐中，形成與學科競賽相一致的基礎體系。在2008版培養方案的基礎上，經過2014版培養方案的進一步修訂，近9年的實踐表明，切實把學科競賽落實到教學、實踐中來，不僅豐富了教學和實踐內容，同時也培養了大學生的實踐、創新和創業能力，能夠在多個學科競賽中表現出較高的水平。

一、軟件類主要學科競賽簡介

學科競賽種類繁多[8]，目前，適合西北農林科技大學軟件工程學生參與的規模成熟的學科競賽主要有ACM國際大學生程序設計競賽（美國計算機協會主辦）、藍橋杯全國軟件和信息技術專業人才大賽（工業和信息化部人才交流中心主辦）、“甲骨文杯”全國Java程序設計大賽（全國高等學校計算機教育研究會、教育部高等學校計算機類專業教學指導委員會主辦）、中國軟件杯大學生軟件設計大賽（工業與信息化部、教育部、江蘇省人民政府主辦）。這些競賽包括了最具影響力的大學生計算機競賽（ACM）；等級劃分較細、覆蓋面較廣、涉及語言較多的競賽（“藍橋杯”）；某一方向的專業競賽（“甲骨文杯”）；源于企業需求，主要測試學生軟件設計能力的競賽（軟件杯）。四個學科競賽是軟件工程專業學生參與較多的競賽，當然還包括“全國大學生數學建模競賽”“挑戰杯”“電腦鼠走迷宮”“全國大學生嵌入式設計大賽”“陜西省課外作品競賽”等。

學科競賽是對專業知識深入理解、系統整理和實踐運用的檢驗，競賽結果能夠反映教學計劃、教學內容的合理性，通過總結交流，發現教與學中存在的問題，為教改提供借鑒。2008版軟件工程專業培養方案中，對學科競賽成績提升不利的因素主要有三個。首先，缺乏對學生、教師參加學科競賽的相關管理，導致教師陷入無盡的組織、管理等工作中，使得教師帶隊、培訓學生參加學科競賽的意愿逐年下降，同時管理混亂，也導致學生對參加學科競賽的興趣不大，學科競賽成為學生創新活動中的“雞肋”，學科競賽成績較差。其次，軟件工程專業2008年開始招生，培養方案中對學科競賽的課程體系并未完全建立起來，相關課程滯后，難度、深度不足以支撐學科競賽；實踐課程、校企聯合實訓、畢業設計等涉及到學科競賽的內容較少，無法承接學生參加學科競賽的要求。最后，缺乏相關激勵政策，教師在學科競賽中看不到希望，使得教師對組織學科競賽付出的熱情日漸低落；學生更愿意參加能夠在綜合測評中加分的活動，而不是需要花費大量的課余時間也不一定能取得好成績的學科競賽。針對上述主要問題，2011年信息學院對軟件工程專業進行專業試點改革，2012年開始對2014版培養方案進行調研，筆者先后赴西安交通大學、西北工業大學、西安電子科技大學、華南理工大學、廈門大學、華南農業大學等高校進行交流，與教務處、學院教職工、畢業生進行研討，逐漸形成了完備的學科競賽與人才培養體系相互促進的創新人才培養模式。

二、健全管理制度，保障學科競賽質量

（一）明確學科競賽的必要性

針對高校的職責和特點，把創新作為學生必修課，通過創新必修課，帶動學生的學習、實踐甚至創業能力。2014版培養方案中，增加課外8學分的2學分為學科競賽學分，明確了學科競賽的地位，同時要求學生必須參加某一個學科競賽。成立創新創業領導小組，制定相關政策制度，針對創業大賽（互聯網+、創青春、中國創翼）、學科競賽、挑戰杯，進行統一管理、篩選、培訓等工作。

（二）提高師資隊伍水平

學科競賽不可能在短時間內成績得到改善，因此要堅持不懈培養高素質的競賽指導教師隊伍。學院從知識能力、專業技術情況、責任心、職稱等方面綜合考慮，有計劃地選拔、培養競賽指導教師，無條件地支持競賽指導教師參加相關培訓，直面競賽中所遇到的問題，使得指導教師不僅僅具備豐富的專業知識，同時也具備各方面的能力，全方位為參賽學生提供有力的技術支持。

（三）設立專項資金，解決后顧之憂

自2013年，學校開始為學科競賽設立專項資金，對組織規范、學生覆蓋面廣的競賽相應增加投入，做好競賽保障工作。競賽資金由各學院學科競賽負責人申請，金額較少的直接劃撥學院，金額較大的則實報實銷。信息學院同時也設立院級資助項目，為學科競賽過程中的選拔賽、校內測試提供支持，為獲獎學生、獲獎指導教師提供學科競賽獎勵。

三、優化培養方案，健全學科競賽體系

（一）課程體系調整

原有課程體系中，程序設計語言、算法類課程開課時間較靠后，能夠參加的學生少部分為大三學生，多為大四學生。因此將“面向對象程序設計（C++）”和“數據結構”課程放在第二學期一前一后開設，“算法分析與設計”在大二第一學期開設，“Web技術及應用”在大學第二學期開設，“J2EE”提前至大三第一學期。同時將相關課程進行有序調整，符合整個課程體系前移的要求。這樣經過兩年的課程學習再加上課外輔導后，“ACM”“藍橋杯”等偏算法類的學科競賽，大二學生亦可參加。軟件杯、甲骨文杯等偏應用類的競賽，如果基礎較好，學生可以在大學二年級即可參加專業類的學科競賽。

（二）學科競賽題目進入課程與實踐教學中

將四個學科競賽題目按照“C語言”“數據結構”“面向對象程序設計”“算法分析與設計”“JAVA語言程序設計”“J2EE”進行了劃分，構建課程組習題集及實習題庫，使學生在平時的課堂、實習課接觸大量的學科競賽題目，有效地進行大范圍基礎性訓練。對學生進行開放式引導，培養學生的創新精神，使得學科競賽的開花結果成為必然。

（三）學科競賽內容進入大學生科技創新訓練項目

大學生科技創新訓練項目是根據《教育部財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》（教高〔2011〕6號）和《教育部關于批準實施“十二五”期間“高等學校本科教學質量與教學改革工程”2012年建設項目的通知》（教高函〔2012〕2號），教育部于2012年開始實施的國家級大學生創新創業訓練計劃。項目一般從指導教師的科研項目中來，為了鼓勵學科競賽的參與性，學院鼓勵學科競賽指導教師可針對學科競賽項目題目申請相關的創新訓練項目，有針對性地解決學科競賽中較為棘手的問題。為學科競賽中遇到的困難掃清障礙。

（四）新生動員與畢業成果總結

動員與總結相繼展開，吸引優秀學生，同時傳承畢業生已有經驗。對于新入學學生，積極動員，宣傳并展示學科競賽成果，同時積極引導，可以列成競賽5問：競賽是什么？你能學到什么？你想做什么？你都需要什么？如何起步？學科競賽中所要解決的問題，一定有解決方法，這個過程中能夠不斷豐富大學生的知識儲備，同時也能夠提高創新能力，找到新的方法。這種能力經過多年的培養和積累也需要總結和凝練，因此，學院也支持競賽導師和學生將學科競賽內容作為畢業設計內容，將競賽解決問題的辦法、經驗進行總結，形成有效的傳承。

四、效果

2014版培養方案執行3年來，隨著學科競賽體制的不斷執行與完善，學科競賽成績不斷提高。學院學生獲得各類學科競賽獎項38項，ACM競賽也獲得歷史性突破，獲得亞洲區競賽銅獎。“藍橋杯”斬獲國家級二等獎、三等獎；“甲骨文杯”獲得西北賽區一等獎，全國二等獎；“軟件杯”獲得全國三等獎。在相關學科競賽中，如“基于移動感知O2M的新媒體營銷”獲全國“互聯網+”銅獎、數學建模取得陜西省二等獎、“挑戰杯”獲陜西省特等獎、“電腦鼠走迷宮”西北賽區一等獎等。

不僅學科競賽成績提高，信息學院四個專業學生累計獲批大學生科技創新項目178項，累計經費87萬元；本科生發表論文33篇，獲批軟件著作權4項；攻讀研究生的人數（保送、考研、出國）逐年增加，攻讀學校主要包括中科院、北京大學、浙江大學、中國科技大學、英國帝國理工等國內外知名院校。初次就業平均年薪超過8萬，約10%的畢業生進入BAT等知名IT公司。通過一系列的改革在師資方面涌現出了“互聯網+”陜西省優秀指導教師李書琴教授，ACM集訓隊優秀指導教師耿耀君講師；大學生創業方面涌現出了2016“創青春”大學生創業全國銅獎、陜西省金獎獲得者福鑫；2013級軟件工程專業在校本科生呂川創立的虎牙科技有限公司也已粗具規模。

實踐表明，學科競賽能夠完善培養方案、健全管理制度、構建堅實的實踐教學體系、保障實踐教學質量及提高學生創新創業能力。但也應該看到，創新人才培養也不能僅僅依靠學科競賽，還需要高校教學體系具有較好的頂層設計，在教學、實踐、師資、經費等方面構建全方位的保障工程，同時根據時代需求不斷完善它，打造更加適合自身定位及發展需求的創新人才培養體系。

參考文獻：

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[5]教育部高等教育司.關于鼓勵教師積極參與指導大學生科技競賽活動的通知[Z].教高司函〔2003〕165號.

[6]牛慶瑋，胡偉，劉臻等.學生創新能力培養的實踐教學體系研究與實踐[J].中國大學教學，2011，（10）.

[7]尹寧偉.中國一流大學實踐教學體系建構的新趨勢——基于《“985 工程”大學2010 年度本科教學質量報告》的文本分析[J].中國大學教學，2012，（5）.

[8]陶劍飛，梁軍.以學科競賽為抓手，提升大學生創新創業能力[J].高教論壇，2016，（12）.