國內(nèi)外大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽培訓(xùn)模式研究*

喬亞男　　程向前　　謝濤（西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，陜西 西安 710049）

國內(nèi)外大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽培訓(xùn)模式研究*

喬亞男程向前謝濤
（西安交通大學(xué) 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，陜西 西安 710049）

為了在課堂教學(xué)之外進(jìn)一步提升大學(xué)生的計(jì)算機(jī)實(shí)踐技能，計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽越來越得到各個(gè)高校的重視，而參賽學(xué)生的賽前培訓(xùn)是競賽準(zhǔn)備的最重要環(huán)節(jié)之一。文章通過對國內(nèi)外知名高校賽前培訓(xùn)過程的調(diào)研，分析了競賽培訓(xùn)的幾種模式，提出了有關(guān)規(guī)范計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽賽前培訓(xùn)工作的幾點(diǎn)建議，以提高學(xué)生參賽的積極性和主動(dòng)性，為取得更好的競賽成績打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽；培訓(xùn)；國外教育模式

為適應(yīng)新時(shí)期、新技術(shù)的發(fā)展形勢，帶動(dòng)同學(xué)們對計(jì)算機(jī)知識的學(xué)習(xí)熱情，大部分重點(diǎn)高校目前都采用了一定的途徑來選拔計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力較強(qiáng)的同學(xué)來參與高級別的計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽，為這些優(yōu)秀的學(xué)生提供展示自我的舞臺。文章作者對國內(nèi)外各大高校計(jì)算機(jī)競賽培訓(xùn)方式進(jìn)行了調(diào)研，力求探索出一條有特色、有效率、符合國情校情的競賽培訓(xùn)道路。

一、計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽的意義和重要性

計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽是面向大學(xué)生開展的科技競賽活動(dòng)，旨在提高大學(xué)生的計(jì)算機(jī)學(xué)科應(yīng)用與實(shí)踐能力，促進(jìn)計(jì)算機(jī)學(xué)科的課程建設(shè)，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力［1］、綜合設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神乃至人文素質(zhì)培養(yǎng)［2］。其意義和重要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）增進(jìn)學(xué)校之間交流，展示和評價(jià)自我

計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽是為各高校師生提供了交流的平臺。通過參加計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽，參賽選手不僅要在比賽中展現(xiàn)自我能力和水平，而且也要從各個(gè)方面看到自己與其他參賽選手之間的差距，正確的認(rèn)識和評價(jià)自己，相互學(xué)習(xí)、相互提高。

（二）增加學(xué)科溝通，提高各方面能力

學(xué)生除了學(xué)習(xí)專業(yè)本身的知識理論外，還需要學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)工作生活中可能遇到的各種問題的解決方法和相應(yīng)的思維方法，而這些方法的學(xué)習(xí)并不能只依賴學(xué)生本專業(yè)的教育，需要從其他學(xué)科中汲取知識和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，有日常教學(xué)中能涉及到的，但更多的是正常教學(xué)內(nèi)容以外的其他學(xué)科知識，這就要求學(xué)生能從各種渠道獲取相關(guān)的信息資料，進(jìn)行了解、學(xué)習(xí)、分析，并把相關(guān)的知識轉(zhuǎn)化為解決問題的鑰匙［3］。

（三）促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高

從報(bào)名準(zhǔn)備到競賽結(jié)束整個(gè)周期內(nèi)，指導(dǎo)教師通過帶隊(duì)參賽，可以更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，在以后的教學(xué)制定出更加完善的教學(xué)計(jì)劃，提高計(jì)算機(jī)教學(xué)的質(zhì)量和教師的教學(xué)水平；還可以深入了解計(jì)算機(jī)學(xué)科方面的前沿理論、技術(shù)和成果，為學(xué)校今后開展新的教學(xué)方案奠定基礎(chǔ)。這樣不斷地豐富課程教學(xué)內(nèi)容，可以更好地適應(yīng)信息時(shí)代對技能型人才的素質(zhì)要求，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量［4］。

二、計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽組織

計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽的組織方式一般分為開放式、半封閉式和相對集中、封閉式四種類型。開放式是指將題目要求公布在指定位置，各個(gè)參賽隊(duì)或者個(gè)人自行看題目，并在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)完成該題目。半封閉是指比賽期內(nèi)，各參賽隊(duì)或者個(gè)人必須獨(dú)立完成競賽題目，不得與他人商量和交流，任何教師不得介入，但學(xué)生可以離開賽場查閱各種有關(guān)資料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用餐和休息。相對集中是指參賽學(xué)校安排本校所有參賽隊(duì)集中在幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成全部競賽任務(wù)。封閉式指參賽期間，各參賽隊(duì)或者個(gè)人要單獨(dú)完成，不能和其他人商量和交流，不能查閱資料。大部分競爭性較強(qiáng)的大型學(xué)科競賽的決賽階段均為封閉式進(jìn)行。

三、計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽培訓(xùn)

（一）國內(nèi)高校的培訓(xùn)方式

國內(nèi)各大高校為了能在各軟件大賽中取得較好的成績，都會對參賽的同學(xué)進(jìn)行一定時(shí)間的相關(guān)培訓(xùn)［5，6］。盡管不同高校采取的培訓(xùn)方式和教學(xué)內(nèi)容不盡相同，但是還是存在很多相似之處。

*基金項(xiàng)目：西安交通大學(xué)本科教學(xué)改革研究青年項(xiàng)目（1502Q-16）；西安交通大學(xué)基礎(chǔ)課程改革校級重點(diǎn)項(xiàng)目（1502Z-19）。

作者簡介：喬亞男，男，講師，研究方向?yàn)樾畔z索與自然語言處理。

1.人員的選拔

軟件大賽大致分為兩類，一類是以語言和算法為主，屬于個(gè)人賽；一類是以項(xiàng)目為主，屬于團(tuán)隊(duì)賽［7］。其實(shí)這兩類大賽并沒有嚴(yán)格的區(qū)分，在人員的選拔上也基本相似。不同之處在于，選拔團(tuán)隊(duì)賽的選手時(shí)不僅要考慮選手個(gè)人的長處和優(yōu)點(diǎn)，還要兼顧考慮到選手的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、與他人的溝通交流能力和心理素質(zhì)。

2.隊(duì)員分組

由于不同學(xué)生的編程能力各有差異，如果培訓(xùn)難度太大，對于基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生來說會比較吃力，跟不上進(jìn)度，也會打擊他們的積極性，如果培訓(xùn)難度太小的話，對于水平較高的同學(xué)來說又覺得沒意思是在浪費(fèi)時(shí)間，因此根據(jù)成員的水平的高低進(jìn)行合理分組是非常有必要的。針對不同水平的分組因材施教，不同組別根據(jù)實(shí)際情況實(shí)行不同程度的培訓(xùn)強(qiáng)度。

3.基礎(chǔ)知識的培訓(xùn)

基礎(chǔ)知識是解決所有一切難題的基礎(chǔ)，而所謂的難題，其實(shí)也不過是基礎(chǔ)知識的綜合運(yùn)用［8］，所以只有把基礎(chǔ)知識牢牢的掌握了、吃透了，才有解決難題的能力。對于基礎(chǔ)較好的同學(xué)基礎(chǔ)知識的培訓(xùn)進(jìn)度可以相對加快，在難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解，不僅要做到”知其然“，還要做到”知其所以然“，而對于基礎(chǔ)相對薄弱的同學(xué)，進(jìn)度可以稍微放慢，確保他們能跟得上，能學(xué)有所獲。

4.實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)是提高編程能力的關(guān)鍵，因此培訓(xùn)過程中的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練階段至關(guān)重要，對大賽結(jié)果起著決定性的作用。指導(dǎo)老師可以參考和研究一下以往的大賽真題，將其作為實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目布置給每個(gè)小組，并且對項(xiàng)目的進(jìn)度劃分時(shí)間軸，根據(jù)完成情況給予不同的獎(jiǎng)勵(lì)。這樣不僅使參賽同學(xué)有了項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)的機(jī)會和經(jīng)驗(yàn)，并且能將所學(xué)的知識學(xué)以致用，在用的過程中加深理解和掌握。

（二）國外知名高校的培訓(xùn)方式

通過對斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、加拿大的卡爾加里大學(xué)等國外高校相關(guān)網(wǎng)站的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)這些國外知名大學(xué)一般并沒有太嚴(yán)格培訓(xùn)過程，參賽學(xué)生大多是基于個(gè)人興趣或者團(tuán)隊(duì)共同喜好而自發(fā)地參加比賽。大部分的參賽隊(duì)員是在一個(gè)俱樂部（如哈佛大學(xué)的hc3俱樂部［9］、卡爾加里大學(xué)的Problem Solving Club［10］）或者校內(nèi)社團(tuán)內(nèi)選取的，俱樂部或者社團(tuán)是各個(gè)學(xué)科匯集的地方，有助于學(xué)科的交流與溝通。與國內(nèi)相比，參賽者的選取更加自由，并不局限于計(jì)算機(jī)學(xué)科人員，其他學(xué)科人員也可參加。

國外高校對參賽人員的培訓(xùn)主要是通過在線評測的方式進(jìn)行的，哈佛大學(xué)hc3俱樂部會提供在線題目的練習(xí)（如ACM Boston Preliminary Programming Contest）。在線評測系統(tǒng)有很多如Peking Online Judge、UVA、URAL、SPOJ、SGU，讓學(xué)員可以自發(fā)在評測系統(tǒng)上進(jìn)行練習(xí)。遇到解決不了的問題可以去俱樂部網(wǎng)站進(jìn)行提問交流，也可以在一些論壇請教高手，如piazza［11］、github等。

更為重要的一點(diǎn)是國外更為注重學(xué)生更早地接觸到計(jì)算機(jī)編程的相關(guān)知識。在高中期間，學(xué)生可以進(jìn)行報(bào)名參加一些計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)大賽。如斯坦福大學(xué)的Stanford ProCo就是專門為高中生準(zhǔn)備的一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)大賽，讓他們組隊(duì)參加［12］。這樣可以更早地培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算學(xué)科的興趣和愛好，拓展思維，提高團(tuán)隊(duì)合作精神。

國內(nèi)外對于培訓(xùn)方式的區(qū)別主要在于：國內(nèi)是在一定的程序步驟下對參賽人員進(jìn)行培訓(xùn)，能夠集中解決參賽人員的問題，便于管理和培訓(xùn)參賽人員，為參賽人員打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。缺點(diǎn)是學(xué)生的自由空間會有所減少，創(chuàng)新思維受限。國外一般沒有特定的培訓(xùn)程序和步驟，主要靠個(gè)人的興趣與愛好來學(xué)習(xí)，自由空間比較充足，可以隨時(shí)進(jìn)行時(shí)間的安排。缺點(diǎn)則是太過于自由，依賴學(xué)生的天賦與自覺性，管理起來較為不方便?？傊诩信嘤?xùn)的基礎(chǔ)上，給學(xué)生以適當(dāng)?shù)目臻g，尤其是人員選取方面，要廣撒網(wǎng)，讓不同學(xué)科之間的學(xué)生多交流心得，以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的打開。

四、結(jié)束語

通過對國內(nèi)外高校的調(diào)研，各其所長，總結(jié)如下幾點(diǎn)建議來規(guī)范計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽賽前培訓(xùn)工作：

（一）專人負(fù)責(zé)，規(guī)范過程

計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽的組織要有專門的人員來負(fù)責(zé)——競賽負(fù)責(zé)人。競賽負(fù)責(zé)人主要負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)大賽的相關(guān)事宜，包括比賽的組織與實(shí)施、指導(dǎo)教師隊(duì)伍的搭建、參賽隊(duì)員選拔與培訓(xùn)、賽后經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、參賽隊(duì)伍梯隊(duì)建設(shè)等事宜。形成一套系統(tǒng)、有效的競賽組織與培訓(xùn)程序。由競賽負(fù)責(zé)人統(tǒng)一對有意向參賽的學(xué)生進(jìn)行選拔，然后選定培訓(xùn)老師對學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一的培訓(xùn)和組織，有利于集中提高參賽隊(duì)員的整體水平。

（二）選人不拘一格，提高創(chuàng)新思維

計(jì)算機(jī)競賽并非是專門為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)子而設(shè)置的，各個(gè)專業(yè)和學(xué)科都可以報(bào)名參加。每個(gè)學(xué)科的思維方式、解決問題的辦法不盡相同，各有千秋。計(jì)算機(jī)學(xué)科中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)等知識固然重要，但解決題目時(shí)不乏其他學(xué)科的思維，如數(shù)學(xué)、概率論、物理等基礎(chǔ)學(xué)科。在參賽隊(duì)員配隊(duì)中保持不同專業(yè)學(xué)科的學(xué)生配隊(duì)會有比較好的效果。計(jì)算機(jī)競賽為不同的院系的共同合作與交流提供了機(jī)會［7］。

（三）賽前充分準(zhǔn)備，保證比賽順利進(jìn)行

要準(zhǔn)備好競賽培訓(xùn)和比賽所需的常規(guī)耗材，并確保一定余量。不但要確保培訓(xùn)時(shí)每位參賽人員都能有自己的一臺電腦進(jìn)行培訓(xùn)，也要確保正式比賽中意外情況的發(fā)生（如電腦死機(jī)、停電），備足材料以備不時(shí)之需，在關(guān)鍵時(shí)刻為比賽爭取時(shí)間，提高效率。

計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作精神等綜合素質(zhì)提供了一個(gè)良好的機(jī)會。通過計(jì)算機(jī)學(xué)科競賽可以增加不同學(xué)科和專業(yè)之間的交流，促進(jìn)各個(gè)學(xué)科之間的合作。不但可以促進(jìn)不同學(xué)科間學(xué)生的溝通，而且能夠開拓學(xué)生的思維方式和視野，有利于學(xué)生各方面的提高。

［1］教巍巍，褚治廣，李昕.大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2014（6）：42-44.

［2］戴紅，于寧，常子冠.計(jì)算機(jī)競賽中大學(xué)生人文素質(zhì)培養(yǎng)的研究［J］.計(jì)算機(jī)教育，2014（4）：18-21.

［3］陳康民，龍曉莉.程序設(shè)計(jì)競賽對教學(xué)作用的研究［J］.時(shí)代教育，2007（6）：3-4.

［4］李杰.指導(dǎo)學(xué)生參加ACM程序設(shè)計(jì)大賽的實(shí)踐總結(jié)［J］.才智，2015（5）：143.

［5］黃小瑩，金勁彪.提升大學(xué)生科技競賽能力的途徑探析——以浙江樹人大學(xué)多媒體競賽為例［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2013（6）：37-39.

［6］周燕，曾凡智，楊廣發(fā).科技競賽驅(qū)動(dòng)及多知識點(diǎn)融合的計(jì)算機(jī)學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式［J］.計(jì)算機(jī)教育，2012（16）：19-22.

［7］邱富軍.大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)思考［J］.瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（4）：17-19.

［8］夏海英.提高競賽類學(xué)生C語言編程能力的對策——以藍(lán)橋杯軟件大賽為例［J］.廣西教育，2015（7）：34-35.

［9］Harvard computing contest club［EB/OL］.［2016-5-1］.http：//www.s eas.harvard.edu/hc3/.

［10］Problem Solving Club［EB/OL］.［2016-5-5］.http：//psc.cpsc.ucal gary.ca/.

［11］Piazza：The incredibly easy，completely free Q&A platform ［EB/OL］.［2016-5-11］.https：//piazza.com/.

［12］Stanford Announces ProCo for High School Students［EB/OL］. ［2015-5-1］.http：//www.edsynergy.org/stanford-announces-procofor-high-school-students.htm.

To further improve the computer skills of university students in addition to classroom teaching，universities are placing extra emphasis on computer contests and the students training is one of the most important aspects of contest preparations.Through researching the pre-contest training processes of some famous domestic and foreign universities，this paper analyses some training modes and proposes some advice to regulate pre-contest training for computer science contests，which can improve enthusiasm and initiative of students and lay a solid foundation for a better result.

fundamental computer teaching；practical teaching；computer contests；training；education modes of foreign countries

2096-000X（2016）16-0007-03

G642

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