基于學科競賽驅動的計算機教學研究

陳中 李浪 陳堅禎

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在高素質人才培養過程中，學科競賽起到非常重要的作用，既是對教學的促進，也是對相關專業知識的引領;既是帶領學生走向新的課堂，也是走向實踐戰場。因此，學科競賽的重要作用以各種形式出現，“以賽促教，以賽促學，以賽促練，以賽促建”作為教改的一個方向，有助于學校、教師、學生及社會力量對競賽的重視，同時也會進一步創造培養合格人才的優質環境，建立良好的學風、教風。就計算機專業為例，對這種教學模式進行初步研究。

[關? ? 鍵? ?詞]? 學科競賽;教學改革;實驗教學

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）44-0114-02

一、引言

2016年4月，北京召開高等教育改革創新座談會上強調：“注重增強學生實踐能力，培育工匠精神，踐行知行合一，多為學生提供動手機會，提高解決實際問題的能力，助力提升中國產品的質量”。由此，學生實踐能力的提升，已經引起了國家領導人的高度重視，對其動手能力的培養是促進在工程技術中解決問題的重要環節，其最終的作用是提升中國的產業的品質與效益[1]。對理工科學生的實踐教學，不但能加深理解相關的理論知識，更重要的是能通過將理論與生產實際結合起來達到培養合格人才的要求[2]。對計算機專業而言，隨著相關理論知識的更新，實踐教學變得越來越重要，同時該專業知識更新較快，也會出現各類脫節的問題[3]。主要表現：相關專業的實驗彼此獨立、缺乏系統性;軟硬件實驗條件相對單一，不能充分滿足理論教學;實驗項目常常與生產實際嚴重脫節;專業實驗人員配備嚴重不足。如果任由此情況發展，對培養合格人才嚴重不利，但在實際教學過程中，我們探索了一條通過以競賽驅動人才培養的方法，挖掘教學潛力，同時能夠整合教學資源，提升學生的能力，帶動學風建設[4]。

二、“新工科”背景下教學理念的改革

（一）“以賽促教”的教學模式探索

教師對教學過程起主導作用，在教學過程中，無論是教學規劃、教學內容、教學方式及教學評價都是由教師主導，因此在教學過程中，教師的作用不言而喻。對理工科而言，培養有一定的理論基礎而又有較強實踐操作能力的學生，不但是學科的要求也是實際職業的需要。因此，這就需要教師必須具備相應的視野與能力，面對新時代日新月異的科技發展，專任教師要不斷自我提升專業知識的修養、自我完善教學能力，緊跟時代步伐，才不至于知識陳舊、教學方式老化，才不至于培養的學生跟生產實踐脫節，跟科技發展落差太大[5]。專任教師能帶領學生從事比較前沿的學科競賽，這本身就是一份責任，也是對能力的自信。在這一過程中，會接觸很多其他學科領域的陌生內容，這不但需要自己先學習，還要能指導學生。在這種不自覺的專業知識更新過程中，才能培養教師隊伍，才能面對新情況、新問題儲備教學人才與科技人才。這種被動的學習過程涉及主動的知識更新、自我能力的完善、自我責任的強化、自我極限的突破。

（二）“以賽促學”的驅動目標實施

對教學過程的另一方，即學生來說，學生是教學過程的主體，教師水平的高低、教學方式是否先進、專業知識是否深厚，很大情況由培養的學生體現出來。當然對高校的科研活動，如教學過程來說，能培養出高質量的學生，才算教學的成功，如果有高的成才率，才能顯示教學的成效。

學科競賽過程，一般有別于常規知識，一方面需要對某些專業知識進一步深入了解，另一方面需要多學科的融合，更高層次的競賽，有時需要多個專業知識的深化與多個學科融合，這就需要參賽學生不但精專還要廣博，不但有一定的理論修養還需要有較強的實踐能力，能利用多學科、多途徑的知識體系。尤其在人工智能時代，對計算機專業的學生，要求其不但需要有理論的深化，還要有實踐能力的增強[6]。

（三）“以賽促練”的作訓過程落實

信息學競賽，主要體現的是動手能力，無論是軟硬件平臺的搭建，還是相關算法的提出及代碼實施，都需要不斷調試，沒有人能一步到位，這就需要學生在學的過程中對理論知識的深度理解，同時在實訓過程中，也要進行不斷探索。豐富的作訓經驗是競賽中取得優異成績的保障，沒有一定量的、不同層次、不同范圍的練習，很難有所成功。競賽都有一定的時效性、緊迫性，這就需要學生在規定的時間內完成相應的任務，同時也要保持一定的正確率。根據計算機專業特點，就需要有必要的訓練題量的積累，才有解決問題的質的突破。要把對每一次的訓練當作競賽，并把競賽過程當成特殊的實訓，所以平時的積累就顯得非常重要。

（四）“以賽促建”的學風建設培養

學風建設是一所高校最重要也是最為核心的系統工程，需要全校齊抓共管、長期堅持不懈地努力付出。以賽促學能激發大部分學生的學習興趣，以賽促練能提升學生的實踐能力，培養學生積極進取的探索精神。參與相關專業的競賽，學生不但能收獲各類獎勵，而且能提高相應的專業水平，掌握各項專業技能[7]。通過興趣愛好組建的團隊，能很好地提升學生的學習自主性、參與的主動性、探求問題的積極性、思考問題的細致性與周密性。同時，又能將不同性格的人凝聚在一起，培養團隊的協作精神。

三、以信息學競賽驅動的教學模式的實施

（一）建設以競賽為目標的教學平臺

以我院計算機學科競賽為藍本，主要以參加省級及地區比賽為研究對象。在省級競賽中，除了傳統的ACM程序設計外，還增加了類人機器人競賽平臺、以系統開發為目標的作品賽、以物聯網為基礎的專業競賽、以北斗系統為平臺的智能導航競賽等。各類競賽平臺的側重有所不同，但其目標都是提升學生動手能力、將所學知識應用于實踐之中。

（二）整合全校有限的教學資源

對不同競賽形式，需要有不同的教學資源及人員匹配。尤其需要整合校內資源，讓以前零散的、各自為主的教學機構在以競賽為目標的模式下完成整合，發揮更大效益。（1）利用好校內的省級重點實驗室平臺，組建專業隊伍;（2）組建各院參與的聯合實驗室，把不同的教學單位有機整合起來，既要給予理論指導，也要給予實踐融合。

（三）開展校企結合的實訓模式

匯聚各校、企業及政府部門的資源優勢，擴展教學的溝通及交流渠道，促進教學實訓過程落實。對某些不具備條件的競賽訓練項目，尋找相關企業的幫助，我校有以校企結合的ICT信息中心，有相關IT企業的參與，企業派遣實驗人員長駐我校，給予參賽學生以指導與輔助。這種具有一線企業模式的訓練形式，保證了所學知識的新穎性和實用性。當然在這種過程中，還是需要以學校為主、企業配合的形式，某些學校不能完成的作訓，還可以直接派人入企業學習。

四、以競賽驅動的教學模式成效與評價

學科競賽主要是以具有相關知識背景的具體問題為依托，以檢驗學生發現問題、分析問題及解決問題的能力為目標，最終以促進培養具有專業理論扎實、實踐能力強的合格人才，在這個過程中，競賽只是一種培養人才的新形式。

（一）構建新型教學模式，積累新的教學經驗

在以學科競賽驅動的教學模式下，我校在對計算機類各專業的課程體系建設中積累了不少經驗，建立了以各專業牽頭的實驗平臺，如物聯網專業的實驗室，投入了相當量的資金，每年有大量學生踴躍報名參與各類競賽，也產生了不少教學科研成果;以ACM競賽為目的實驗室，網羅了全校的不少興趣愛好者，在國家及省級的程序設計賽中，屢獲獎項;以機器人為競賽目標的人工智能實驗室，為不少興趣愛好者搭建平臺，近年來在省級競賽中，獲得較好的成績。同時，學校計劃在以北斗導航系統為平臺的基礎上，搭建以智能導航競賽為目標的空間網絡實驗室，也為響應國家產業發展培養智能導航方面的應用人才提早布局。

（二）整合教學資源，為多平臺的結合架設新的通路

以賽促學，進而以賽促教的過程需要利用各類資源的聚集，最終需要形成能量爆發效益在比賽過程中體現出來，這需要全校各級部門的密切配合，能有效調動社會及政府資源，為我所用，為賽所用。

（三）提高學生學習的積極性，增強綜合素質

通過參與競賽活動，促進學生進入問題現場，通過發現問題、質疑釋惑，從而解決問題，這一過程中，需要具備相關專業知識或實踐能力，也能培養臨場應變能力、增強團隊協作、增強組織能力及心理承受能力等綜合素質。

（四）提高教師的執教能力，促進“雙師型”教師隊伍的建設

對國家級、省級或地區的各類賽事，教師的能力影響參賽學生的水平。因此，有必要大力培育“雙師型”教師隊伍，選派教師到企業學習，真正走向產業的一線。我校常年與各級企業結對，構建產學研基地，既為企業增強研發力量，也為學校培養人才，更對參賽學生提前了解企業打下基礎。

五、總結

總之，以信息學競賽為驅動的教學模式對我校計算機教學起到促進作用。在“以賽促教，以賽促學，以賽促訓，以賽促建”的思想指導下，建立優秀的教師隊伍與人才結構，建立新的人才培養模式，強化“工匠精神”的實踐過程，樹立良好的學風。在這個過程中，時刻牢記以賽促教是保證，以賽促學是目的，以賽促訓是手段，以賽促建是結果。高素質人才培養是個長期的工作，需要不斷努力開展各種創新的教學研究工作。

參考文獻：

[1]黃建忠，杜博，張滬寅，等.競賽驅動的計算機實踐教學體系設計[J].實驗室研究與探索，2018（37）：162，165.

[2]徐秀芳.地方本科院校“以賽促教、以賽促學、以賽促訓”教學模式探析[J].高教學刊，2020（12）：52，55.

[3]唐占紅.競賽任務驅動法在高職高專計算機專業課程教學中的應用研究[J].高教學刊，2015：48，50.

[4]蘆立華，王淮亭，胡國燕，等.以競賽為驅動的計算機專業教學方法探討[J].軟件，2017（1）.

[5]于凈.“以賽促教，以賽促學”教學模式初探[J].中國現代教育裝備，2016（2）：97，99.

[6]左海靜，張智廣，霍洪田.淺談“以賽帶管、以賽促學、以賽育人”的學風建設[J].新西部，2019（11）：161-162.

[7]章歡樂.以賽促學對學風建設的促進作用[J].教育現代化，2017（27）：111-112.

◎編輯 趙瑞峰