高校學(xué)科競賽培訓(xùn)模式探索與實踐

王桂平

（重慶交通大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，重慶 400074）

0 引 言

高校學(xué)科競賽作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)、推動教學(xué)改革的有效途徑,其作用得到了高校、企業(yè)和政府的認同。因此,近些年來各類學(xué)科競賽在國內(nèi)高校得到蓬勃發(fā)展,但各省市、各高校在學(xué)科競賽的開展和培訓(xùn)模式上仍處探索階段。

1 高校學(xué)科競賽培訓(xùn)模式現(xiàn)狀

目前,國內(nèi)高校學(xué)科競賽主要有以下幾種培訓(xùn)模式。

(1)有計劃的針對性培訓(xùn)。在浙江、江蘇、北京、上海等學(xué)科競賽開展得較早的省市,教育廳或教委成立了大學(xué)生科技競賽委員會指導(dǎo)高校學(xué)科競賽的組織、管理和推廣工作[1-2],高校往往也成立了相應(yīng)的競賽主管部門。針對某項學(xué)科競賽,競賽負責(zé)人需要向競賽主管部門上報培訓(xùn)課時、經(jīng)費需求,主管部門審批后,競賽指導(dǎo)老師在課外召集學(xué)生按培訓(xùn)計劃進行競賽培訓(xùn)、輔導(dǎo)學(xué)生等。這種培訓(xùn)模式需要充足的經(jīng)費作為保障。

(2)突擊培訓(xùn)。學(xué)科競賽開展較晚的省市,或者某項開展較晚的學(xué)科競賽,往往采用這種模式。上一級部門下達競賽通知后,競賽指導(dǎo)老師臨時組織學(xué)生突擊培訓(xùn)。

(3)完全放手由學(xué)生自發(fā)組隊集訓(xùn),指導(dǎo)老師只起到報名、帶隊工作。一些985、211高校以及優(yōu)勢學(xué)科集中的高校,由于某項學(xué)科競賽已開展多年,形成了傳統(tǒng)賽事,學(xué)生出于興趣愛好自發(fā)組隊,常年集訓(xùn),一有比賽隨時能參賽。

(4)多項學(xué)科競賽融合一起,構(gòu)成學(xué)科競賽體系,或多部門聯(lián)動成立立體鏈式競賽管理機構(gòu)[3-4]。這種模式由于各學(xué)科競賽之間差異較大,涉及的學(xué)院和部門眾多,實際操作難度較大。

2 高校學(xué)科競賽培訓(xùn)模式存在的問題

目前,高校學(xué)科競賽培訓(xùn)模式主要存在以下問題。

(1)經(jīng)費不足。很多高校在學(xué)科競賽上并無專項經(jīng)費,或者因為經(jīng)費不足而只能支付外出參賽的差旅費,不能保證競賽培訓(xùn)的課時費。經(jīng)費不足導(dǎo)致無法系統(tǒng)地培訓(xùn)學(xué)生,有時甚至只能由指導(dǎo)老師自發(fā)地做一些入門培訓(xùn)。

(2)指導(dǎo)老師任務(wù)重。學(xué)科競賽指導(dǎo)老師不僅要完成自己的教學(xué)、科研任務(wù),還需培訓(xùn)和指導(dǎo)學(xué)生、帶隊外出參加比賽等,增加了指導(dǎo)老師的工作量。競賽培訓(xùn)往往安排在晚上或周末,也占用了指導(dǎo)老師的休息時間。

(3)學(xué)生精力分散、壓力大。積極參加學(xué)科競賽的學(xué)生往往是各方面表現(xiàn)都非常突出的學(xué)生,他們不僅要保證學(xué)業(yè)成績,而且疲于應(yīng)付各種學(xué)科競賽培訓(xùn)和社團活動。因此,如果學(xué)科競賽的開展完全依賴于課外培訓(xùn),將導(dǎo)致參賽學(xué)生精力分散且壓力大。

(4)培訓(xùn)組織松散。由于指導(dǎo)老師對參賽學(xué)生并無約束力,辛辛苦苦準備的培訓(xùn)課程,參加培訓(xùn)的學(xué)生人數(shù)不固定,學(xué)生來與不來完全取決于自己。即便是指導(dǎo)老師安排了系統(tǒng)的培訓(xùn),如果學(xué)生沒有全程參與,也難以保證培訓(xùn)效果。

(5)培訓(xùn)內(nèi)容與課程教學(xué)內(nèi)容重復(fù)。學(xué)科競賽涵蓋的知識體系往往會涉及相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容。如果競賽指導(dǎo)老師不是這些課程的任課老師,就會出現(xiàn)課程教學(xué)和競賽培訓(xùn)銜接不好,導(dǎo)致某些課程講過的內(nèi)容在競賽培訓(xùn)時又重復(fù)出現(xiàn)。另外,參賽學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,也有可能會導(dǎo)致競賽培訓(xùn)時不得不講一些基礎(chǔ)內(nèi)容。

(6)管理難度大。由于競賽培訓(xùn)往往是在課外完成的,競賽主管部門和教務(wù)主管部門要監(jiān)督和管理競賽培訓(xùn)工作,其難度非常大[3-5]。

3 “通識課+課程群+集訓(xùn)隊”培訓(xùn)模式

3.1 通識課

目前通識教育已成為共識,國內(nèi)高校逐步推出舉措,鼓勵開設(shè)通識課程,包括計算機通識性課程[5]。針對某項或某類學(xué)科競賽,可以抽取出其中基礎(chǔ)性、普適性的知識,面向全校學(xué)生開設(shè)一門通識課,甚至多門進階式通識課。

以程序設(shè)計競賽為例。目前國內(nèi)高校廣泛開展的程序設(shè)計競賽包括大學(xué)生程序設(shè)計大賽(包括省市級、國家級和國際級)、藍橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽(分為省賽和全國總決賽)、中國高校計算機大賽團體程序設(shè)計天梯賽等。筆者從這類程序設(shè)計競賽中抽取出共性的計算思維和基本的程序設(shè)計方法,開設(shè)了兩門全校性通識任選課:程序設(shè)計方法及在線實踐(上)、程序設(shè)計方法及在線實踐(下),分別安排在第2學(xué)期和第3學(xué)期,見圖1。這兩門課程均為2學(xué)分,課時都是24(理論)+8(實驗)。

圖1 課程群及通識課

這兩門通識課面向全校理工科專業(yè)學(xué)生。非計算機專業(yè)學(xué)生都先修了C語言程序設(shè)計課程,見圖1。程序設(shè)計方法及在線實踐(上)主要講授計算思維、基本的程序設(shè)計方法(如枚舉、模擬、遞歸、分治等)及在線程序?qū)嵺`[6]。修完這門課程后,有余力并且有興趣的同學(xué)可以繼續(xù)選修程序設(shè)計方法及在線實踐(下),這門課程主要講授搜索、動態(tài)規(guī)劃等算法以及圖論、數(shù)論、組合數(shù)學(xué)等領(lǐng)域中的基礎(chǔ)算法。

面向全校學(xué)生開設(shè)通識課的目的不僅是講授基礎(chǔ)性知識,也能起到宣傳學(xué)科競賽、積累群眾基礎(chǔ)的作用。此外,通識課也能發(fā)掘出一些對學(xué)科競賽感興趣甚至癡迷的學(xué)生,這些學(xué)生來自不同的專業(yè)。針對某些團隊賽,跨專業(yè)組隊能實現(xiàn)知識互補相濟,往往能取到意想不到的效果。

3.2 課程群

針對某項或某類學(xué)科競賽,可以從“知識完整性、進階性、互補性”的角度構(gòu)建課程群。課程群的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)成了學(xué)科競賽的知識體系,目標是在正常的課程教學(xué)中潛移默化地積累學(xué)科競賽所需的知識和技能,無需課外培訓(xùn),或僅需少量課時針對競賽進行強化培訓(xùn)。課程群建設(shè)的主要內(nèi)容包括以下幾方面。

(1)通過合理地設(shè)計課程群的知識體系、規(guī)劃各課程的知識結(jié)構(gòu)、精選課程案例、有效地組織教學(xué)過程,優(yōu)化教學(xué)資源,保證各門課程之間的銜接和進階。

(2)重構(gòu)課程群的實踐教學(xué)體系,可以吸收學(xué)科競賽中新穎的、實用的實踐內(nèi)容,以支撐學(xué)科競賽對學(xué)生實踐能力和技能的需求。

(3)通過教學(xué)方法的有機結(jié)合,師生互動的加強,提高教學(xué)質(zhì)量。

(4)通過教學(xué)團隊的建設(shè)以及教學(xué)團隊內(nèi)部的協(xié)作,為課程群建設(shè)提供強有力的保障,同時教學(xué)團隊中部分老師構(gòu)成競賽教練團隊,從而保證了教練團隊的穩(wěn)定性。

以程序設(shè)計競賽為例,可以構(gòu)建“程序與算法設(shè)計”課程群[7],包括高級語言程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、C#程序設(shè)計、Python程序設(shè)計、Java程序設(shè)計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程。

為了支撐程序設(shè)計競賽對學(xué)生實踐能力和技能的需求,重構(gòu)程序與算法設(shè)計課程群的實踐教學(xué)體系,見圖2,要在原有的課后作業(yè)、實驗報告、課程設(shè)計等實踐教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,引入程序設(shè)計練習(xí)賽(個人賽、組隊賽等多種形式)。

圖2 “程序與算法設(shè)計”課程群的實踐教學(xué)體系

課后作業(yè)和實驗報告部分采用在線程序?qū)嵺`,上機考試和程序設(shè)計練習(xí)賽則全部采用在線程序?qū)嵺`,這些實踐教學(xué)內(nèi)容都依賴于在線評判[6]:對學(xué)生提交的程序,根據(jù)所采用的編程語言調(diào)用相應(yīng)的編譯器,編譯學(xué)生的程序,編譯無誤后運行,讀入測試輸入數(shù)據(jù),生成學(xué)生程序的輸出數(shù)據(jù),再將其與正確的輸出數(shù)據(jù)進行比對,從而評定學(xué)生提交程序的正確性并統(tǒng)計程序的運行時間,最后把評判結(jié)果實時反饋給學(xué)生。

在實踐教學(xué)體系中采用在線程序?qū)嵺`,并引入程序設(shè)計練習(xí)賽,極大地激發(fā)了學(xué)生的編程興趣,學(xué)生可以根據(jù)實時反饋的評判結(jié)果修改程序直至提交正確,老師也可以及時檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.3 集訓(xùn)隊

學(xué)科競賽往往實踐性非常強,不僅要比較全面地考查學(xué)生的知識和技能,還要考查他們的團隊協(xié)作能力和實戰(zhàn)中的抗壓能力,因此必要的集訓(xùn)和實戰(zhàn)練習(xí)是必不可少的。針對某項或某類學(xué)科競賽可以組建正式的、長期的集訓(xùn)隊,目標是召之即來、來之能戰(zhàn)、戰(zhàn)之必勝。

集訓(xùn)隊的組建和日常集訓(xùn)通常以學(xué)生自發(fā)為主、老師指導(dǎo)為輔。組建集訓(xùn)隊時應(yīng)鼓勵老隊員和新隊員組隊,形成“傳、幫、帶”的作用;也應(yīng)鼓勵跨專業(yè)組隊,實現(xiàn)知識互補相濟。如果經(jīng)費充足,可以組織集訓(xùn)隊參加各種練習(xí)賽、挑戰(zhàn)賽、邀請賽,提高實戰(zhàn)能力和技巧。

3.4 其他舉措

如果條件允許,還可以針對某項或某類學(xué)科競賽,成立大學(xué)生學(xué)術(shù)社團[8]。這類學(xué)術(shù)社團在學(xué)科競賽中的作用包括以下幾方面。

(1)學(xué)術(shù)社團保障了參賽隊伍的穩(wěn)定性。一方面,大學(xué)生學(xué)術(shù)社團以協(xié)會的形式聚攏了一大批會員,而這些會員構(gòu)成了學(xué)科競賽堅實的參賽隊伍,老會員取得的好成績是新會員的榜樣和動力。

(2)學(xué)術(shù)社團是參賽學(xué)生與指導(dǎo)老師之間的橋梁。由于參賽學(xué)生眾多、指導(dǎo)老師人員相對不足,無法達到一對一的專門指導(dǎo),這樣學(xué)術(shù)社團就在參賽學(xué)生與指導(dǎo)老師之間起到了橋梁紐帶的作用。

(3)學(xué)術(shù)社團是學(xué)科競賽開展和推廣的強有力力量。學(xué)科競賽的廣泛開展離不開學(xué)術(shù)社團強有力的宣傳、組織和推廣。隨著學(xué)科競賽的開展,學(xué)術(shù)社團的規(guī)模不斷擴大,其影響力也不斷增強。

其他舉措還包括吸收學(xué)生加入指導(dǎo)老師的項目團隊,組織參賽學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃等。

4 效果分析

筆者在浙江省、重慶市兩所高校工作期間實踐“通識課+課程群+集訓(xùn)隊”的培訓(xùn)模式,取得了非常好的效果。2003—2011年在浙江省某財經(jīng)類高校工作期間,連續(xù)指導(dǎo)大學(xué)生程序設(shè)計大賽8年,努力將程序設(shè)計大賽發(fā)展成為該校的一項傳統(tǒng)賽事,指導(dǎo)的學(xué)生屢次獲得浙江省大學(xué)生程序設(shè)計大賽一等獎、二等獎。以此為基礎(chǔ),接任的指導(dǎo)老師帶隊在國際大學(xué)生程序設(shè)計大賽亞洲區(qū)域賽上屢獲金牌和銀牌,在國內(nèi)具有較大的影響。

2015年全職博士畢業(yè)后至今,筆者在重慶交通大學(xué)工作期間,繼續(xù)在大學(xué)生程序設(shè)計大賽和藍橋杯大賽中實踐這種培訓(xùn)模式。指導(dǎo)的學(xué)生參加藍橋杯大賽,屢獲國家二等獎、三等獎,在重慶市大學(xué)生程序設(shè)計大賽上也逐步取得突破。2018年12月8日學(xué)校承辦了重慶市第九屆大學(xué)生程序設(shè)計大賽,指導(dǎo)的學(xué)生獲得了2個二等獎,5個三等獎,取得了歷史最好成績;預(yù)期將在國際大學(xué)生程序設(shè)計大賽上取得突破。

5 結(jié) 語

針對程序設(shè)計類學(xué)科競賽提出并實踐的培訓(xùn)模式,可以解決學(xué)科競賽經(jīng)費不足、管理難度大等問題,減輕了指導(dǎo)老師的工作量,學(xué)生在通識課和課程群中就潛移默化地積累了學(xué)科競賽所需的知識和技能、避免了高強度的課外培訓(xùn)。這種培訓(xùn)模式預(yù)期可以為其他學(xué)科競賽的培訓(xùn)提供非常好的借鑒。