信息學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實踐

曹文

一個國家的科技實力關(guān)鍵在于人才，而創(chuàng)新型人才必須具備的重要素質(zhì)除了學(xué)習(xí)研究的能力、發(fā)現(xiàn)解決問題的能力之外，創(chuàng)新思維也是必備的重要素養(yǎng)。為此，筆者結(jié)合近30年的信息學(xué)奧賽普及與尖端人才培養(yǎng)實踐，嘗試從創(chuàng)造力培養(yǎng)、團隊建設(shè)、平臺環(huán)境三個方面來探討如何更好地培養(yǎng)積極主動學(xué)習(xí)、勇于挑戰(zhàn)自我、富于探索精神的信息學(xué)創(chuàng)新人才。

一、以創(chuàng)造力培養(yǎng)為突破口，

提升人才培養(yǎng)的認(rèn)識

程序設(shè)計對學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和信息文化意識方面的培養(yǎng)發(fā)揮著重要作用，重視程序設(shè)計已成為信息技術(shù)教學(xué)改革領(lǐng)域的共識。

1.重點凸顯程序設(shè)計教學(xué)的創(chuàng)造性

國外創(chuàng)造學(xué)者尼勒、高爾曼等認(rèn)為，創(chuàng)造性是一種思維能力，是一種過程，是一系列獨特的人格特征。結(jié)合這一界定，程序設(shè)計及其教學(xué)本身就具備了可供挖掘的創(chuàng)造性特征。聯(lián)合國教科文組織在《中學(xué)信息學(xué)課程》中也明確指出，程序設(shè)計關(guān)注的是過程與設(shè)計、方法與步驟、形成與創(chuàng)造?？梢?，建構(gòu)以創(chuàng)造性為核心的教學(xué)是程序設(shè)計教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求，是全面、科學(xué)推進(jìn)信息技術(shù)教學(xué)改革的必然選擇，也是培養(yǎng)學(xué)生信息文化意識過程中的主體精神和創(chuàng)造意識的有效途徑。

因此，程序設(shè)計教學(xué)的生存空間和生命活力完全取決于其“堅決放棄”的合理程度和“繼承創(chuàng)造”的有機統(tǒng)一。它體現(xiàn)在程序設(shè)計教學(xué)過程的建構(gòu)中，就是要在遵循信息技術(shù)教學(xué)客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，順應(yīng)時代的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)主體教育的創(chuàng)造性、傳統(tǒng)教學(xué)的創(chuàng)造性、對話的創(chuàng)造性和課程文化的創(chuàng)造性。

2.積極培養(yǎng)程序設(shè)計教學(xué)的創(chuàng)造性思維

根據(jù)當(dāng)代心理學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)最新研究成果提出的關(guān)于創(chuàng)造性思維的“內(nèi)外雙循環(huán)理論模型”（DC模型）指出，創(chuàng)造性思維結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)由發(fā)散思維、形象思維、邏輯思維等要素組成。由于創(chuàng)造性思維結(jié)構(gòu)是理解和掌握創(chuàng)造性思維活動的鑰匙，是對青少年進(jìn)行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)與訓(xùn)練的總綱，因此教師必須從創(chuàng)造的角度，重新審視程序設(shè)計的教學(xué)過程，挖掘出其中的創(chuàng)造性元素。

3.創(chuàng)新實踐程序設(shè)計教學(xué)的問題重構(gòu)與反思

綜合比較目前成功的教學(xué)模式可以看出，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的核心是對問題意識的培養(yǎng)。筆者認(rèn)為，程序設(shè)計的核心問題基本上來自于數(shù)學(xué)，它偏重于邏輯思維和辯證思維；程序設(shè)計的核心技術(shù)來自于實踐，因此它需要形象思維；程序設(shè)計的目的是應(yīng)用于實踐，所以發(fā)散思維成為必備。如果教師能同時從形象性、發(fā)散性等角度入手，把握住問題主線，就能夠?qū)⒊绦蛟O(shè)計教學(xué)融合到信息技術(shù)教學(xué)中，從而發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

如筆者在設(shè)計“窮舉法”一課時，曾經(jīng)圍繞問題情境，對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行了三次改進(jìn)（見表1）。表中對問題情境的改動過程也是筆者對問題設(shè)計認(rèn)識的變化過程。雖然三種問題情境都希望解決現(xiàn)實生活問題，但側(cè)重點的不同將直接影響到教學(xué)效果和育人目標(biāo)，當(dāng)涉及到技術(shù)與道德問題時，應(yīng)尤為謹(jǐn)慎。一個問題如果沒有時代的特征，就會失去創(chuàng)新的源動力，成為教學(xué)中的“偽問題”。在尊重教育和教學(xué)的客觀規(guī)律下，不斷注入新的問題情境，使之能夠持續(xù)地科學(xué)建構(gòu)、解構(gòu)和重構(gòu)，使程序設(shè)計教學(xué)不再是以傳授知識技能為單一內(nèi)容和唯一目標(biāo)的教學(xué)，而是開始從認(rèn)同教學(xué)向創(chuàng)造性教學(xué)轉(zhuǎn)化。

二、以團隊建設(shè)為著力點，夯實人才培養(yǎng)的基石

團隊建設(shè)對學(xué)生的終身發(fā)展有著重要的作用，是夯實人才培養(yǎng)的基石。

1.充分認(rèn)識團隊建設(shè)的引領(lǐng)作用

國際大學(xué)生程序設(shè)計競賽（即ACM比賽）每支參賽隊伍由“3個人+1臺計算機”組成，3個人之間必須相互補充、相互融合，形成一個和諧的整體，才能以最合理的方式使用計算機，在最短的時間內(nèi)解決最多的問題，最終達(dá)到“1+1+1>3”的效果。大學(xué)生ACM競賽是開放式的團體賽，比賽中隊友之間可以互相討論，配合默契，這種形式對團隊建設(shè)十分有利。因此，筆者在團隊中引入了ACM的合作與訓(xùn)練方式，專門為此設(shè)計了一個可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下全自動在線評測的系統(tǒng)。

2.積極引入公平公正的競爭機制

如何才能最大限度地調(diào)動每個學(xué)生的積極性，讓整個團隊充滿活力呢？那就是引入公平、公正的競爭機制。每個周末，筆者都要安排一次NOIP（全國青少年信息學(xué)奧林匹克聯(lián)賽）或ACM形式的實戰(zhàn)訓(xùn)練，記錄成績，并依據(jù)訓(xùn)練成績，公平、公正地分配好參加全國冬令營、夏令營和ACM比賽等機會。這一機制激發(fā)了學(xué)生們參與訓(xùn)練的積極性，端正了訓(xùn)練態(tài)度，提高了訓(xùn)練效果，同時也鍛煉了學(xué)生的心理素質(zhì)。

3.努力營造互幫互學(xué)的良好氛圍

早在20世紀(jì)90年代初，筆者所在學(xué)校周邊的幾所初中因為輔導(dǎo)力量薄弱，要求將本校一些學(xué)生在課后送來培養(yǎng)，有時筆者沒空，就讓高中生幫助輔導(dǎo)初中生，結(jié)果發(fā)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生在一起更容易交流，很多細(xì)微之處，經(jīng)過手把手一教就徹底弄清楚了。這種學(xué)長帶學(xué)弟的方式也能促使學(xué)長進(jìn)一步去鉆研問題，頗有些教學(xué)相長的味道。后來，筆者將這一做法推廣到整個團隊，指定高年級學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生帶幾個低年級學(xué)生，既培養(yǎng)了學(xué)生的表達(dá)能力和溝通能力，同時還增進(jìn)了彼此間的友誼，增強了團隊的凝聚力。

4.重點培養(yǎng)全面發(fā)展的領(lǐng)軍人物

任何團隊都需要有核心，也就是領(lǐng)軍人物，領(lǐng)軍人物必須是團隊中所有人的榜樣，除了編程水平高之外，還要全面發(fā)展。筆者在培養(yǎng)團隊領(lǐng)軍人物時，一方面給他們創(chuàng)造各種條件提高自身水平；另一方面給他們壓擔(dān)子，讓他們當(dāng)小老師帶低年級的同學(xué)，平時訓(xùn)練和外出比賽時幫助管理隊伍。同時，還要求他們學(xué)好各門功課，不要偏科。這樣對整個團隊和每個學(xué)生的發(fā)展都是有利的。

三、以人性化教育為切入點，

營造人才培養(yǎng)的良好環(huán)境

培養(yǎng)創(chuàng)新人才需要寬松的環(huán)境，開放的平臺。教師要創(chuàng)新教育意識，身先士卒，給予學(xué)生人文關(guān)懷，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會做人，學(xué)會做事。

1.正確面對困難，學(xué)會調(diào)整心態(tài)

人才培養(yǎng)應(yīng)該像培育樹苗一樣，讓樹根和樹葉一起生長。在注重打牢信息學(xué)基礎(chǔ)知識的前提下，更應(yīng)該教會學(xué)生科學(xué)、正確、向上的世界觀和人生觀，讓他們從小就堅定信心，具有腳踏實地的學(xué)習(xí)態(tài)度，在實踐中求創(chuàng)新、求發(fā)展。如一位學(xué)生經(jīng)歷省隊選拔失敗了，筆者多次找她談話，和她一起分析自身的長處和弱點，尋找比賽失利的原因，鼓勵她振作起來，正確面對挫折和失敗，讓她明白在逆境中更需要堅持不懈的道理。后來，這位學(xué)生終于克服了困難，走出了低谷，取得了好成績。

2.塑造人格魅力，感染影響學(xué)生

教師要將關(guān)愛滲透到教學(xué)中。如資助困難學(xué)生外出培訓(xùn)和比賽，給予學(xué)生適當(dāng)?shù)莫剟?，在學(xué)生面臨挫折的時候給予鼓勵和支持等。在筆者的團隊中，學(xué)生已養(yǎng)成一種習(xí)慣，即每個人都認(rèn)為自己有幫助學(xué)弟、學(xué)妹的義務(wù)，每個人也感受著來自教師和學(xué)長的關(guān)愛。如2010屆的一位畢業(yè)生能夠獲得全額獎學(xué)金到全美國計算機排名第一的伯克利大學(xué)深造，正是得益于在該校讀博士的一位學(xué)長的推薦。

3.嚴(yán)格執(zhí)行紀(jì)律，推行人性化管理

每屆新生開學(xué)，教師在第一次輔導(dǎo)時，就會向?qū)W生闡明所要遵守的紀(jì)律，從考勤到機房衛(wèi)生等都有明文規(guī)定。既要尊重和愛護(hù)學(xué)生，又要對學(xué)生嚴(yán)格要求。學(xué)生在輔導(dǎo)和訓(xùn)練中的表現(xiàn)直接與獎懲掛鉤，教師會根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)在訓(xùn)練成績中加分或扣分，成績好的將獲得參加全國冬令營和ACM比賽的機會等。在團隊中，嚴(yán)格禁止玩電子游戲，若有學(xué)生違反規(guī)定，第一次發(fā)現(xiàn)時會提出批評教育，第二次就要退出團隊。

教師在對學(xué)生嚴(yán)格要求的同時，也應(yīng)在管理上盡可能地體現(xiàn)人性化。如提倡互助友愛，不以學(xué)業(yè)成就作為唯一衡量成敗的標(biāo)準(zhǔn)；鼓勵遇到困難和挫折的學(xué)生，幫助他們重塑信心；努力不讓一個學(xué)生掉隊，讓每個學(xué)生都能體驗成功和進(jìn)步帶來的喜悅；不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提高，也使學(xué)生的意志品質(zhì)和心理素質(zhì)得到不斷加強。