程序設計大賽的建構式組織輔導模式

閻紅燦 谷建濤 郭莎莎

[摘 要]“以本為本”的教學理念強調“學生最大受益”，注重能力培養;“建構式”課堂注重自主學習、以學定教?！袄脤W生社團、開展學生自主管理”的大學生程序設計大賽的自主輔導模式就基于此形式，其包含社團的招新組建和學生教練的選拔、梯隊建設以及以訓練OJ為學習平臺的“建構式”輔導方式。這種管理模式不僅有利于培養學生自主學習、自我管理的素質，更鍛煉了學生團隊協作、實現目標的堅韌精神。而教師的作用體現在教學與大賽的融合，引導學生線上線下的延伸學習上。其再現了“先學后教，以學促教”的“構建性課堂”教學思想，為提高學生創新創業能力提供了一種教學模式的探索方向。

[關鍵詞]以本為本;以學定教;建構式輔導;訓練OJ;ACM協會

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）03-0110-03

“以本為本”意味著要做“有研究的本科教學”和“有追求的本科教學”[1]，這是本科教育的發展方向和動力，需要每一位教師把教學當成科學來看待。教師絕不能只滿足于做一個“教書匠”，更要研究教學、研究教學對象、研究教學方式方法、推動教學改革，始終把“學生最大受益”作為一切教學環節的目標。

大學生科技競賽活動是培養學生創新能力的重要平臺，是增強科技意識的重要手段，是培養科技素質的重要途徑[2-3]。程序設計大賽和計算機語言教學相融相輔：大賽算法貫穿于教學，并通過大賽成績檢驗教學效果;而在教學中宣傳大賽精神，培養計算思維，提高創新能力，能為新工科人才培養助力。二者完美結合，充分體現和推動了“以本為本”“四個回歸”的教育理念?；谶@種理念，我們提出了“以賽促學，以學定教”的以學生為中心的計算機語言教學和大賽管理模式。

華北理工大學（以下簡稱“我校”）計算機語言類課程是大學一年級學生第二學期必修的一門通識課程，由于不同專業、不同學生的認識不同，學生對這門課的學習態度差距很大，甚至有的學生認為學習這門課沒有任何意義。自從高校實行創新學分，特別是國家鼓勵大學生創新創業、強調“四個回歸”以來，大學生越來越意識到計算機編程的重要性，于是我們以大賽為契機，在課程教學內容中融入典型大賽算法，并如火如荼地開展了校賽、省賽和國賽的一系列組織輔導，“以賽促學”[4]取得了顯著成效。程序設計大賽不僅明確了學生的學習目標，提高了學生的學習主動性和積極性，更提高了學生的邏輯思維能力和團隊協作能力，尤其練就了其“在寂寞中堅持”的抗壓能力，為學生參與互聯網+創新創業等課外學術活動奠定了堅實的學術基礎。

一、利用社團組織的學生自主管理模式

為了使大賽可持續發展，有一個穩定的大賽組織和輔導團隊尤為重要。經過三年的探索和實踐，我們組織的大學生程序設計大賽“利用學生社團、開展學生自主管理”的模式取得了不錯的成效。

在教師指導下成立“ACM協會”（ACM，國際大學生程序設計競賽），并制定協會章程，明確協會功能和職責。協會設有宣傳部、活動部和競賽部，設置會長和負責每個部的分會長或部長，每個部的骨干人員2～3名，均由程序設計大賽獲獎人員組成，另有普通會員若干，可以交叉重組。教師團隊相當于協會的“顧問”，只是在背后協調指導工作。整個大賽的組織、輔導和實施的領導功能如圖1所示。

教師團隊的主要作用是督導協調，特別是提高社團的凝聚力，高效利用學生自我管理能力。教師可以利用教學環節宣傳協會的宗旨和目標，在每學年協會組織的宣講會上做相關報告等，通過這些形式鼓勵學生建立自信，給自己突破自己的機會。在對2018級學生做完“大學生理性思維和人文智慧特質的培養”報告后，讓獲獎學生發表感言。在生動的成功案例面前，學生會深受鼓舞，踴躍報名參加協會和大賽。

以學生為主、教師為輔的程序設計大賽梯隊建設更為重要。新一屆的學生入學，高年級學生就會畢業，所以選拔協會骨干人員的后補人選也是非常重要的工作。在協會中，可先讓大三學生輔導大一大二的學生，充當學生教練。同時，本著人品和技術同等重要的原則，教師每學年輔導學生時便開始物色下一屆教練人選。可以先從參賽獲獎人員中選出品學兼優的大二會員補充到教練團隊，留用觀察一學期后，他們變為大三學生，便可擇優替代原來大三（變成大四）學長的位置。這樣就形成了一種學生教練團隊產生的模式，也構成了骨干人員的良性循環。

二、基于OJ平臺的“建構式課堂”

組建好社團，就如同有了學校和學生，接下來的關鍵就是教學輔導了。對于大賽的組織輔導，我們采用了“建構式課堂”教學模式[5]，我們研發設計了自己的學習平臺，如圖2所示。利用OJ（Online Judge）學習平臺（http：//acm.ncst.edu.cn）引導學生循序漸進地練習，學生在學習過程中發現問題后，再進行有針對性的集中輔導，體現了“先學后教、以學定教”的理念。

（一）學生教練團隊的產生

學生教練基本是上屆競賽獲得者，經過教師選拔組成學生教練團隊。每屆“藍橋杯”的省賽和國賽都是當年的4、5月份進行，河北省大學生競賽是5月底進行，成績6月份都能公布，所以6月份就能產生學生教練團隊，學生教練團隊一般由6～8人組成。

學生教練的主要任務是在教師指導下完成大賽的學習輔導任務，輔導分為預備班和大賽班兩種。預備班指大學一年級還未學過計算機編程的學生，針對他們進行一段時間的計算機編程基礎輔導，全部由學生教練完成;大賽班指計算機語言課程學習結束后的學員，專門針對程序設計競賽安排的輔導。學習過程分為三個階段：數據結構和基本算法、大賽算法訓練、復雜算法如動態規劃和圖的搜索算法等。

（二）暑假第一輪輔導

大學一年級學生正好暑假前學完計算機語言課程，他們的計算機基礎知識還不夠扎實，所以第一輪輔導主要是復習程序設計的基礎知識，了解簡單的數據結構和算法。由學生教練每天通過OJ平臺發布2～4道習題，并在線輔導答疑、講解知識點。每周進行一次排位賽，以調動、激發學生學習的積極性，如果連續幾周不能完成訓練題目就要被淘汰出局。

（三）校賽前第二輪輔導

每屆大學生程序設計大賽校賽安排在當年 的10—11月份進行，所以暑假開學后校賽前的一段時間可以集中訓練，稱為第二階段輔導，主要任務是數據結構的掌握和大賽算法的學習，涉及復雜的樹形結構和棧、隊列有關的算法應用，教師要對學生進行適時的講解、訓練大賽真題，為校賽做準備。每周進行一次集中輔導練習、一次排位賽。

（四）省賽前的第三輪輔導

校賽后根據學生成績和學生自己意向，選出“藍橋杯”和CCPC種子選手，繼續第三輪輔導，內容主要是圖的搜索和動態規劃等更為復雜的大賽算法。這時候可采取自由學習模式，通過OJ平臺自主刷題，不再指定具體題目。選手根據自己實際情況提出輔導要求，教練團隊會根據選手的具體薄弱部分提供學習資源，主要是引導作用。這時候仍然有不定期的排位賽。

（五）訓練OJ平臺

基于校園網的OJ平臺（http：//acm.ncst.edu.cn），不僅能滿足學生的學習、訓練和提高的要求，作為校賽的競賽平臺，其還能提供討論學習的園地，這吸引了兄弟院校的注冊加盟。OJ平臺布置了幾千道大賽訓練題目，難、中、易都有，并分類供學生自主選擇學習。供初學者選用的“C語言程序設計教程”提供了簡單習題，進階學習“算法設計入門”為知識過渡，《啊哈！算法》等經典讀物提供了更為廣闊的學習空間。六類算法集訓包括“數組與字符串”“遞歸/回溯”“搜索”“動態規劃”“數論”和“圖論”，供高手賽前熱身。

為了方便假期學習，我們研發了基于云服務的校外網絡訓練平臺（http：// http：//182.92.86.249/）。學生在哪里都可以登錄訪問，便于統一布置學習任務和開展假期訓練賽。

學生組隊學習、自我管理的模式，不僅能讓學生之間容易溝通，更鍛煉了學生的團隊協作能力，學長在輔導學弟學習的同時也提升了自己，而教練團隊的學生在輔導下一屆學員的同時也在備戰CCPC（中國大學生程序設計競賽，China Collegiate Programming Contest， 簡稱CCPC）的國賽，兩者相輔相成。

三、校賽—省賽—國賽備戰的“嵌套式”學習

在課程學習過程中，教師會適時地向學生宣傳“ACM協會”，計算機語言教學實行“以賽促教，以賽促學”的理念，教師的教學內容中已經融入了大賽算法的設計，所以課程結束后，算法學習還遠沒有結束，甚至對于加入協會準備參賽的學生來說，更深入的學習才剛剛開始，大賽輔導就是課程學習的延續，即“建構式嵌套式”學習[5]。

各類程學設計大賽舉行的時間表如表1所示，依據大賽輔導需要，我們選擇10月份的最后一個周末舉辦自己的校賽。這樣，協會就有了一個很好的選拔學生的時間表，見圖3和圖4。

校賽的主要目的就是選拔成績優良者，繼續第三輪輔導，備戰來年4月份的“藍橋杯”區域賽，區域賽一等獎獲獎者有資格參加“藍橋杯”的國賽。同時“藍橋杯”獲獎者可以自己組隊開始備戰河北省的大學生程序設計大賽。這時的選手已經訓練有素，在知識儲備和參賽經驗方面又有了很大進步，完全可以自主練習，省賽獲獎者將成長為新的輔導團隊的學生教練，繼續輔導下一屆新學員，同時也在備戰8月份CCPC國賽的網絡賽。

這樣，一個周密的學生選拔、輔導學習的良性循環模式就形成了。

四、“建構式”課堂的學習效果

“以賽促學，以賽促教”的教學模式和基于大賽訓練平臺的“建構式”課堂從2017級學生開始實施，針對2017級新生開展了預備班的培訓，這極大激發了學生學習計算機編程的興趣。在2017級學生學習計算機語言編程時，教師就明確告知學生參加程序設計大賽必備的兩個條件：一是能夠刻苦學習，具備扎實的知識;二是堅忍不拔，具有吃苦耐勞的精神。同時，教師也開始關注適合大賽的好苗子，而學生也能目標明確努力學習，不再是“60分萬歲”的混日子狀態。

課堂教學不再是簡單的語法學習，重點是算法應用的訓練。教師利用教學平臺建設網絡學習資源，結合OJ訓練平臺，開展線上線下混合教學[7]，學生的學習效果明顯提高。2017級學生期末平均成績比2016級學生提高了近20分，2018年和2019年的各類大賽成績都有突破，如藍橋杯國賽有6名學生獲得大學B組二等獎，有2名學生報名參加2020年的大學A組，準備與名校的選手角逐，一決高下。盡管我們在大學生程序設計大賽的路上起步較晚，但是經過3年的努力，我們在河北省省賽取得了二等獎的突破性進步，國賽上我們也取得了初步戰果。

我們的教學經驗日臻成熟，2018級和2019級的輔導訓練效果明顯好于2017級，學生形成了良好的學習氛圍。從排位賽中可以看出，2018級和2019級新手遠遠超出了學長學姐的水平，將來有望有更大的突破。

課程是人才培養的核心要素，教學質量直接決定了人才培養質量。為貫徹落實習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神，必須把教學改革成果落實到課程建設上。目前，教育部實施一流課程建設，即消滅“水課”、建設“金課”，注重高階性、創新性和挑戰度[8]，體現“以學生發展為中心”理念的“最后一公里”，從傳統的“教的質量”強調提高“學的質量”，教學方法也從傳統的“線性”變為“建構性嵌套式”教學。“以賽促學，以學定教”的教學理念與“以本為本”的學生大賽自主管理模式符合“金課”建設理念和目標，我們正是以此為契機，進一步完善教學內容和線上教學資源，擴大ACM協會的影響力和受眾面，構建線上線下混合“金課”建設的教學模式，為計算機類通識教育提供借鑒和幫助。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王卓華.“以本為本”的五層意蘊[N]. 光明日報， 2018-12-20（14）.

[2] 聞炳海，黎艷玲，何冰，等.計算機學科競賽促進大學生創新能力培養的研究[J].大學教育，2016（7）：99-100+107.

[3] 戎貴文，宋曉梅，許光泉，等.基于賽事培養大學生創新能力的實踐[J].大學教育，2017（3）：147-148.

[4] 劉立強. 在教學中體現以賽促學[J]. 科教導刊（中旬刊）， 2013（8）：97-117.

[5] 金欣.建構式教學在課堂中的運用[J].新課程：上，2017（7）：126.

[6] 楊亞鴻，趙昊.多角度全過程構建混合式教學體系的探索[J].中國現代教育裝備，2018（19）：33-35.

[7] 劉偉，黃辛迪.基于Scrum敏捷開發方法的學科競賽指導和備賽過程研究[J].大學教育，2019（5）：79-81+94.

[8] 吳巖.建設中國“金課”[J].中國大學教學，2018（12）：4-9.

[責任編輯：劉鳳華]