基于学科竞赛驱动的计算机教学研究

陈中 李浪 陈坚祯

[摘           要]  在高素质人才培养过程中，学科竞赛起到非常重要的作用，既是对教学的促进，也是对相关专业知识的引领;既是带领学生走向新的课堂，也是走向实践战场。因此，学科竞赛的重要作用以各种形式出现，“以賽促教，以赛促学，以赛促练，以赛促建”作为教改的一个方向，有助于学校、教师、学生及社会力量对竞赛的重视，同时也会进一步创造培养合格人才的优质环境，建立良好的学风、教风。就计算机专业为例，对这种教学模式进行初步研究。

[关    键   词]  学科竞赛;教学改革;实验教学

[中图分类号]  G642           [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）44-0114-02

一、引言

2016年4月，北京召开高等教育改革创新座谈会上强调：“注重增强学生实践能力，培育工匠精神，践行知行合一，多为学生提供动手机会，提高解决实际问题的能力，助力提升中国产品的质量”。由此，学生实践能力的提升，已经引起了国家领导人的高度重视，对其动手能力的培养是促进在工程技术中解决问题的重要环节，其最终的作用是提升中国的产业的品质与效益[1]。对理工科学生的实践教学，不但能加深理解相关的理论知识，更重要的是能通过将理论与生产实际结合起来达到培养合格人才的要求[2]。对计算机专业而言，随着相关理论知识的更新，实践教学变得越来越重要，同时该专业知识更新较快，也会出现各类脱节的问题[3]。主要表现：相关专业的实验彼此独立、缺乏系统性;软硬件实验条件相对单一，不能充分满足理论教学;实验项目常常与生产实际严重脱节;专业实验人员配备严重不足。如果任由此情况发展，对培养合格人才严重不利，但在实际教学过程中，我们探索了一条通过以竞赛驱动人才培养的方法，挖掘教学潜力，同时能够整合教学资源，提升学生的能力，带动学风建设[4]。

二、“新工科”背景下教学理念的改革

（一）“以赛促教”的教学模式探索

教师对教学过程起主导作用，在教学过程中，无论是教学规划、教学内容、教学方式及教学评价都是由教师主导，因此在教学过程中，教师的作用不言而喻。对理工科而言，培养有一定的理论基础而又有较强实践操作能力的学生，不但是学科的要求也是实际职业的需要。因此，这就需要教师必须具备相应的视野与能力，面对新时代日新月异的科技发展，专任教师要不断自我提升专业知识的修养、自我完善教学能力，紧跟时代步伐，才不至于知识陈旧、教学方式老化，才不至于培养的学生跟生产实践脱节，跟科技发展落差太大[5]。专任教师能带领学生从事比较前沿的学科竞赛，这本身就是一份责任，也是对能力的自信。在这一过程中，会接触很多其他学科领域的陌生内容，这不但需要自己先学习，还要能指导学生。在这种不自觉的专业知识更新过程中，才能培养教师队伍，才能面对新情况、新问题储备教学人才与科技人才。这种被动的学习过程涉及主动的知识更新、自我能力的完善、自我责任的强化、自我极限的突破。

（二）“以赛促学”的驱动目标实施

对教学过程的另一方，即学生来说，学生是教学过程的主体，教师水平的高低、教学方式是否先进、专业知识是否深厚，很大情况由培养的学生体现出来。当然对高校的科研活动，如教学过程来说，能培养出高质量的学生，才算教学的成功，如果有高的成才率，才能显示教学的成效。

学科竞赛过程，一般有别于常规知识，一方面需要对某些专业知识进一步深入了解，另一方面需要多学科的融合，更高层次的竞赛，有时需要多个专业知识的深化与多个学科融合，这就需要参赛学生不但精专还要广博，不但有一定的理论修养还需要有较强的实践能力，能利用多学科、多途径的知识体系。尤其在人工智能时代，对计算机专业的学生，要求其不但需要有理论的深化，还要有实践能力的增强[6]。

（三）“以赛促练”的作训过程落实

信息学竞赛，主要体现的是动手能力，无论是软硬件平台的搭建，还是相关算法的提出及代码实施，都需要不断调试，没有人能一步到位，这就需要学生在学的过程中对理论知识的深度理解，同时在实训过程中，也要进行不断探索。丰富的作训经验是竞赛中取得优异成绩的保障，没有一定量的、不同层次、不同范围的练习，很难有所成功。竞赛都有一定的时效性、紧迫性，这就需要学生在规定的时间内完成相应的任务，同时也要保持一定的正确率。根据计算机专业特点，就需要有必要的训练题量的积累，才有解决问题的质的突破。要把对每一次的训练当作竞赛，并把竞赛过程当成特殊的实训，所以平时的积累就显得非常重要。

（四）“以赛促建”的学风建设培养

学风建设是一所高校最重要也是最为核心的系统工程，需要全校齐抓共管、长期坚持不懈地努力付出。以赛促学能激发大部分学生的学习兴趣，以赛促练能提升学生的实践能力，培养学生积极进取的探索精神。参与相关专业的竞赛，学生不但能收获各类奖励，而且能提高相应的专业水平，掌握各项专业技能[7]。通过兴趣爱好组建的团队，能很好地提升学生的学习自主性、参与的主动性、探求问题的积极性、思考问题的细致性与周密性。同时，又能将不同性格的人凝聚在一起，培养团队的协作精神。

三、以信息学竞赛驱动的教学模式的实施

（一）建设以竞赛为目标的教学平台

以我院计算机学科竞赛为蓝本，主要以参加省级及地区比赛为研究对象。在省级竞赛中，除了传统的ACM程序设计外，还增加了类人机器人竞赛平台、以系统开发为目标的作品赛、以物联网为基础的专业竞赛、以北斗系统为平台的智能导航竞赛等。各类竞赛平台的侧重有所不同，但其目标都是提升学生动手能力、将所学知识应用于实践之中。

（二）整合全校有限的教学资源

对不同竞赛形式，需要有不同的教学资源及人员匹配。尤其需要整合校内资源，让以前零散的、各自为主的教学机构在以竞赛为目标的模式下完成整合，发挥更大效益。（1）利用好校内的省级重点实验室平台，组建专业队伍;（2）组建各院参与的联合实验室，把不同的教学单位有机整合起来，既要给予理论指导，也要给予实践融合。

（三）开展校企结合的实训模式

汇聚各校、企业及政府部门的资源优势，扩展教学的沟通及交流渠道，促进教学实训过程落实。对某些不具备条件的竞赛训练项目，寻找相关企业的帮助，我校有以校企结合的ICT信息中心，有相关IT企业的参与，企业派遣实验人员长驻我校，给予参赛学生以指导与辅助。这种具有一线企业模式的训练形式，保证了所学知识的新颖性和实用性。当然在这种过程中，还是需要以学校为主、企业配合的形式，某些学校不能完成的作训，还可以直接派人入企业学习。

四、以竞赛驱动的教学模式成效与评价

学科竞赛主要是以具有相关知识背景的具体问题为依托，以检验学生发现问题、分析问题及解决问题的能力为目标，最终以促进培养具有专业理论扎实、实践能力强的合格人才，在这个过程中，竞赛只是一种培养人才的新形式。

（一）构建新型教学模式，积累新的教学经验

在以学科竞赛驱动的教学模式下，我校在对计算机类各专业的课程体系建设中积累了不少经验，建立了以各专业牵头的实验平台，如物联网专业的实验室，投入了相当量的资金，每年有大量学生踊跃报名参与各类竞赛，也产生了不少教学科研成果;以ACM竞赛为目的实验室，网罗了全校的不少兴趣爱好者，在国家及省级的程序设计赛中，屡获奖项;以机器人为竞赛目标的人工智能实验室，为不少兴趣爱好者搭建平台，近年来在省级竞赛中，获得较好的成绩。同时，学校计划在以北斗导航系统为平台的基础上，搭建以智能导航竞赛为目标的空间网络实驗室，也为响应国家产业发展培养智能导航方面的应用人才提早布局。

（二）整合教学资源，为多平台的结合架设新的通路

以赛促学，进而以赛促教的过程需要利用各类资源的聚集，最终需要形成能量爆发效益在比赛过程中体现出来，这需要全校各级部门的密切配合，能有效调动社会及政府资源，为我所用，为赛所用。

（三）提高学生学习的积极性，增强综合素质

通过参与竞赛活动，促进学生进入问题现场，通过发现问题、质疑释惑，从而解决问题，这一过程中，需要具备相关专业知识或实践能力，也能培养临场应变能力、增强团队协作、增强组织能力及心理承受能力等综合素质。

（四）提高教师的执教能力，促进“双师型”教师队伍的建设

对国家级、省级或地区的各类赛事，教师的能力影响参赛学生的水平。因此，有必要大力培育“双师型”教师队伍，选派教师到企业学习，真正走向产业的一线。我校常年与各级企业结对，构建产学研基地，既为企业增强研发力量，也为学校培养人才，更对参赛学生提前了解企业打下基础。

五、总结

总之，以信息学竞赛为驱动的教学模式对我校计算机教学起到促进作用。在“以赛促教，以赛促学，以赛促训，以赛促建”的思想指导下，建立优秀的教师队伍与人才结构，建立新的人才培养模式，强化“工匠精神”的实践过程，树立良好的学风。在这个过程中，时刻牢记以赛促教是保证，以赛促学是目的，以赛促训是手段，以赛促建是结果。高素质人才培养是个长期的工作，需要不断努力开展各种创新的教学研究工作。

参考文献：

[1]黄建忠，杜博，张沪寅，等.竞赛驱动的计算机实践教学体系设计[J].实验室研究与探索，2018（37）：162，165.

[2]徐秀芳.地方本科院校“以赛促教、以赛促学、以赛促训”教学模式探析[J].高教学刊，2020（12）：52，55.

[3]唐占红.竞赛任务驱动法在高职高专计算机专业课程教学中的应用研究[J].高教学刊，2015：48，50.

[4]芦立华，王淮亭，胡国燕，等.以竞赛为驱动的计算机专业教学方法探讨[J].软件，2017（1）.

[5]于净.“以赛促教，以赛促学”教学模式初探[J].中国现代教育装备，2016（2）：97，99.

[6]左海静，张智广，霍洪田.浅谈“以赛带管、以赛促学、以赛育人”的学风建设[J].新西部，2019（11）：161-162.

[7]章欢乐.以赛促学对学风建设的促进作用[J].教育现代化，2017（27）：111-112.

◎编辑 赵瑞峰