結(jié)合學(xué)科競賽提升學(xué)生程序設(shè)計能力的教學(xué)實踐

鄧橙

摘要：如今程序設(shè)計課程已經(jīng)成為各個專業(yè)的基礎(chǔ)課程，作為科技落后的西部地區(qū)如何在大學(xué)生程序設(shè)計課程上有所發(fā)展，本課程改革以學(xué)科競賽為導(dǎo)向?qū)虒W(xué)體系進行改革，從而提升了學(xué)生的分析和解決實際問題的能力、程序設(shè)計能力以及創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：學(xué)科競賽;大學(xué)生程序設(shè)計課程;西部地區(qū)教學(xué)改革

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）27-0172-03

也許你聽過雅丹地貌、魔鬼城、獨庫公路這些位于祖國最西端的旅游勝地，但是你知道嗎，在這塊戈壁中還藏著一所大學(xué)，信息閉塞，學(xué)術(shù)交流幾乎為零。我校的特殊地理位置決定了我校在計算機學(xué)科上勢必會落后于內(nèi)地的高校，在師資上，計算機系缺少高水平人才，很多教師為短期的援疆教師，本地教師年輕化缺少教育教學(xué)經(jīng)驗;在生源上，學(xué)生計算機基礎(chǔ)水平較差，大部分學(xué)生來自農(nóng)村以及小縣城，在中學(xué)階段幾乎沒有接受過計算機教育;在就業(yè)上，當(dāng)?shù)爻Ｗ∪丝谠?0萬左右，IT公司非常少且規(guī)模小。這些因素導(dǎo)致我們開展程序設(shè)計課程非常困難，常常出現(xiàn)“學(xué)生學(xué)得消極，教師教得累”的現(xiàn)象，因此我們因地制宜做了相應(yīng)的大學(xué)生程序設(shè)計課程的改革，這些改革同樣也適用于和我們情況相同的高校。

本校原先的程序設(shè)計類課程教學(xué)模式是以普通教室上課為主，老師站在講臺上演示并進行語法講解，學(xué)生呆呆地坐在下面聽，學(xué)生上機時間僅占總課時的1/3，有的甚至連1/3都不到，期末考試也是以筆試為主。學(xué)生投入大量精力和時間在背概念和刷題上面，而忽視了真正的實際應(yīng)用和操作的能力，更別提計算思維的訓(xùn)練了。這就好比學(xué)習(xí)打籃球中的三步上籃，學(xué)生看老師演示過程以及分析每一個動作細(xì)節(jié)一百遍，都不如讓學(xué)生自己拿著籃球?qū)嶋H操作一遍效果好。程序設(shè)計類課程不僅需要學(xué)生多動腦，同樣也需要多動手，讓學(xué)生通過實際案例或者項目自己去體會編程的魅力，才能達到真正的編程學(xué)習(xí)的效果，這也是我們改革中的一部分。

程序設(shè)計類競賽，如中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽、團體程序設(shè)計天梯賽等，競賽題目與實際現(xiàn)實問題聯(lián)系緊密，常常出現(xiàn)熱點問題，涉獵內(nèi)容廣，并且學(xué)生可以組團參加。學(xué)生在參與這些競賽的過程中，鍛煉了分析和解決實際問題能力、團隊協(xié)作能力、領(lǐng)導(dǎo)能力等。[1]通過向?qū)W生介紹編程競賽，組織學(xué)生參與編程競賽等相關(guān)活動，從而讓學(xué)生了解競賽的優(yōu)點，愿意參與到競賽當(dāng)中。

1 大學(xué)生程序設(shè)計競賽

1.1 程序設(shè)計競賽的優(yōu)勢

程序設(shè)計競賽多為知名IT公司、高校、組織舉辦，題目來源更加前沿，涉及的知識范圍更加廣泛，參賽學(xué)生需要對已儲備的知識進行整合從而解決實際問題。[1]參加這些比賽的有來自全國各個高校的學(xué)生，相同的賽題和評分制度，學(xué)生平等公平參賽，可以讓西部地區(qū)的學(xué)生能夠在比賽中發(fā)現(xiàn)自己與內(nèi)地學(xué)生的差距，以及對自身競爭力有較為清晰地認(rèn)識，從而努力提升自己，避免盲目自信，坐井觀天。

此外，盡管現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達，但是由于我校地處偏遠(yuǎn)，學(xué)生感知前沿科技和學(xué)術(shù)發(fā)展仍然有較大的滯后性。通過參加計算機學(xué)科競賽，能讓學(xué)生對自身以及未來的發(fā)展有更明確的規(guī)劃。同時，學(xué)生通過參加競賽的機會，也可以開闊視野，增長見識，而且像微軟、百度等國內(nèi)外知名IT公司非常青睞參加過相關(guān)程序設(shè)計競賽的學(xué)生，每年都會為參加過此類競賽的學(xué)生開辟綠色招生通道，因此競賽不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動力，而且可以促進就業(yè)。

1.2 提高教師的知識儲備與教學(xué)水平

對于教師而言，教學(xué)內(nèi)容偏基礎(chǔ)簡單，與實際的競賽輔導(dǎo)差異很大。競賽題目與實際應(yīng)用更加緊密，很多問題來源于生活和現(xiàn)實世界，需要對知識的理解和應(yīng)用更為透徹和靈活，因此，教師在競賽輔導(dǎo)的過程中也是對自己儲備知識的更新和總結(jié)。此外，要想學(xué)生積極學(xué)習(xí)，首先教師要起到表率作用，教師也要做到不斷學(xué)習(xí)，追求進步。就本人而言，通過對競賽的輔導(dǎo)，自己的專業(yè)知識得到了進一步的鞏固，同時也發(fā)現(xiàn)了編程中的樂趣，并且在把這份樂趣帶給學(xué)生的同時獲得了作為教師的滿足感和成就感。此外，在鼓勵和培養(yǎng)更多的年輕教師參與競賽指導(dǎo)的過程中，也促進了專業(yè)建設(shè)和提升了師生凝聚力。

此外，我們也通過外出培訓(xùn)來提高教師自身能力。2019年7月我們派教師去廣州參加了《第十屆藍橋杯暑期教師集訓(xùn)會》，并與競賽取得好成績的高校進行了交流，例如廣東工業(yè)大學(xué)教練分享了競賽隊伍訓(xùn)練管理機制，福州大學(xué)分享了學(xué)科競賽師生的獎勵，鼓勵機制等，從這些高校中獲得了非常多的經(jīng)驗和幫助，為后續(xù)我校開展競賽機制建立提供了理論指導(dǎo)和支持。

2 程序設(shè)計課程的教學(xué)改革實踐

本校傳統(tǒng)的程序設(shè)計類課程只強調(diào)從理論上對知識和概念的理解，對程序的實現(xiàn)和具體應(yīng)用重視不夠，造成很多學(xué)生只會做題不會應(yīng)用，編程能力差，不會調(diào)試程序;作業(yè)形式單一以及作業(yè)內(nèi)容枯燥，導(dǎo)致學(xué)生抄作業(yè)現(xiàn)象嚴(yán)重;考試主要還是以筆試為主，對實踐操作不重視，缺乏完整的科學(xué)的實踐考核體系，出現(xiàn)很多學(xué)完編程仍然不會編程的情況;全校一刀切教學(xué)，忽視學(xué)生實際情況，導(dǎo)致課程的最終結(jié)果分化嚴(yán)重。

因此，我們計算機系教師付出大量心血來改革程序設(shè)計課程體系結(jié)構(gòu)，加強程序設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)，從而提高學(xué)生們的編程能力。

2.1 教學(xué)形式的改革

改革后的教學(xué)形式是將傳統(tǒng)的教室大班授課改為機房小班教學(xué)，采用少講多練的方式，以學(xué)生自主上機練習(xí)為主，啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。為了與競賽結(jié)合更緊密，我們將課程中的例題和練習(xí)題描述成程序設(shè)計競賽題目的形式，按照背景描述、輸入輸出格式、測試用例幾個部分提供給學(xué)生，將課堂知識與實際應(yīng)用緊密聯(lián)系起來，內(nèi)容生動有趣，例如在講到函數(shù)章節(jié)時，以給奶茶店設(shè)計一個接受用戶需求的程序為例進行函數(shù)設(shè)計的講解，從而調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以及達到了訓(xùn)練學(xué)生分析和解決問題能力的目的。此外，也向?qū)W生們介紹計算機領(lǐng)域目前的最新技術(shù)和發(fā)展，例如虛擬現(xiàn)實技術(shù)，區(qū)塊鏈等，以此激發(fā)學(xué)生們的探索興趣。