程序设计大赛建构式组织辅导模式

［摘要］“以本为本”的教学理念强调“学生最大受益”，注重能力培养；“建构式”课堂注重自主学习、以学定教。“利用学生社团、开展学生自主管理”的大学生程序设计大赛的自主辅导模式就基于此形式，其包含社团的招新组建和学生教练的选拔、梯队建设以及以训练OJ为学习平台的“建构式”辅导方式。这种管理模式不仅有利于培养学生自主学习、自我管理的素质，更锻炼了学生团队协作、实现目标的坚韧精神。而教师的作用体现在教学与大赛的融合，引导学生线上线下的延伸学习上。其再现了“先学后教，以学促教”的“构建性课堂”教学思想，为提高学生创新创业能力提供了一种教学模式的探索方向。

［关键词］以本为本；以学定教；建构式辅导；训练OJ；ACM协会

“以本为本”意味着要做“有研究的本科教学”和“有追求的本科教学”[1]，这是本科教育的发展方向和动力，需要每一位教师把教学当成科学来看待。教师绝不能只满足于做一个“教书匠”，更要研究教学、研究教学对象、研究教学方式方法、推动教学改革，始终把“学生最大受益”作为一切教学环节的目标。大学生科技竞赛活动是培养学生创新能力的重要平台，是增强科技意识的重要手段，是培养科技素质的重要途径[2-3]。程序设计大赛和计算机语言教学相融相辅：大赛算法贯穿于教学，并通过大赛成绩检验教学效果；而在教学中宣传大赛精神，培养计算思维，提高创新能力，能为新工科人才培养助力。二者完美结合，充分体现和推动了“以本为本”“四个回归”的教育理念。基于这种理念，我们提出了“以赛促学，以学定教”的以学生为中心的计算机语言教学和大赛管理模式。华北理工大学（以下简称“我校”）计算机语言类课程是大学一年级学生第二学期必修的一门通识课程，由于不同专业、不同学生的认识不同，学生对这门课的学习态度差距很大，甚至有的学生认为学习这门课没有任何意义。自从高校实行创新学分，特别是国家鼓励大学生创新创业、强调“四个回归”以来，大学生越来越意识到计算机编程的重要性，于是我们以大赛为契机，在课程教学内容中融入典型大赛算法，并如火如荼地开展了校赛、省赛和国赛的一系列组织辅导，“以赛促学”[4]取得了显著成效。程序设计大赛不仅明确了学生的学习目标，提高了学生的学习主动性和积极性，更提高了学生的逻辑思维能力和团队协作能力，尤其练就了其“在寂寞中坚持”的抗压能力，为学生参与互联网+创新创业等课外学术活动奠定了坚实的学术基础。

一、利用社团组织的学生自主管理模式

为了使大赛可持续发展，有一个稳定的大赛组织和辅导团队尤为重要。经过三年的探索和实践，我们组织的大学生程序设计大赛“利用学生社团、开展学生自主管理”的模式取得了不错的成效。在教师指导下成立“ACM协会”（ACM，国际大学生程序设计竞赛），并制定协会章程，明确协会功能和职责。协会设有宣传部、活动部和竞赛部，设置会长和负责每个部的分会长或部长，每个部的骨干人员2~3名，均由程序设计大赛获奖人员组成，另有普通会员若干，可以交叉重组。教师团队相当于协会的“顾问”，只是在背后协调指导工作。整个大赛的组织、辅导和实施的领导功能如图1所示。教师团队的主要作用是督导协调，特别是提高社团的凝聚力，高效利用学生自我管理能力。教师可以利用教学环节宣传协会的宗旨和目标，在每学年协会组织的宣讲会上做相关报告等，通过这些形式鼓励学生建立自信，给自己突破自己的机会。在对2018级学生做完“大学生理性思维和人文智慧特质的培养”报告后，让获奖学生发表感言。在生动的成功案例面前，学生会深受鼓舞，踊跃报名参加协会和大赛。以学生为主、教师为辅的程序设计大赛梯队建设更为重要。新一届的学生入学，高年级学生就会毕业，所以选拔协会骨干人员的后补人选也是非常重要的工作。在协会中，可先让大三学生辅导大一大二的学生，充当学生教练。同时，本着人品和技术同等重要的原则，教师每学年辅导学生时便开始物色下一届教练人选。可以先从参赛获奖人员中选出品学兼优的大二会员补充到教练团队，留用观察一学期后，他们变为大三学生，便可择优替代原来大三（变成大四）学长的位置。这样就形成了一种学生教练团队产生的模式，也构成了骨干人员的良性循环。

二、基于OJ平台的“建构式课堂”

组建好社团，就如同有了学校和学生，接下来的关键就是教学辅导了。对于大赛的组织辅导，我们采用了“建构式课堂”教学模式[5]，我们研发设计了自己的学习平台，如图2所示。利用OJ（OnlineJudge）学习平台（http：//acm.ncst.edu.cn）引导学生循序渐进地练习，学生在学习过程中发现问题后，再进行有针对性的集中辅导，体现了“先学后教、以学定教”的理念。

（一）学生教练团队的产生学生教练基本是上届竞赛获得者，经过教师选拔组成学生教练团队。每届“蓝桥杯”的省赛和国赛都是当年的4、5月份进行，河北省大学生竞赛是5月底进行，成绩6月份都能公布，所以6月份就能产生学生教练团队，学生教练团队一般由6~8人组成。学生教练的主要任务是在教师指导下完成大赛的学习辅导任务，辅导分为预备班和大赛班两种。预备班指大学一年级还未学过计算机编程的学生，针对他们进行一段时间的计算机编程基础辅导，全部由学生教练完成；大赛班指计算机语言课程学习结束后的学员，专门针对程序设计竞赛安排的辅导。学习过程分为三个阶段：数据结构和基本算法、大赛算法训练、复杂算法如动态规划和图的搜索算法等。

（二）暑假第一轮辅导大学一年级学生正好暑假前学完计算机语言课程，他们的计算机基础知识还不够扎实，所以第一轮辅导主要是复习程序设计的基础知识，了解简单的数据结构和算法。由学生教练每天通过OJ平台2~4道习题，并在线辅导答疑、讲解知识点。每周进行一次排位赛，以调动、激发学生学习的积极性，如果连续几周不能完成训练题目就要被淘汰出局。

（三）校赛校赛前第二轮辅导每届大学生程序设计大赛校赛安排在当年的10—11月份进行，所以暑假开学后校赛前的一段时间可以集中训练，称为第二阶段辅导，主要任务是数据结构的掌握和大赛算法的学习，涉及复杂的树形结构和栈、队列有关的算法应用，教师要对学生进行适时的讲解、训练大赛真题，为校赛做准备。每周进行一次集中辅导练习、一次排位赛。

（四）省赛前的第三轮辅导校赛后根据学生成绩和学生自己意向，选出“蓝桥杯”和CCPC种子选手，继续第三轮辅导，内容主要是图的搜索和动态规划等更为复杂的大赛算法。这时候可采取自由学习模式，通过OJ平台自主刷题，不再指定具体题目。选手根据自己实际情况提出辅导要求，教练团队会根据选手的具体薄弱部分提供学习资源，主要是引导作用。这时候仍然有不定期的排位赛。

（五）训练OJ平台基于校园网的OJ平台，不仅能满足学生的学习、训练和提高的要求，作为校赛的竞赛平台，其还能提供讨论学习的园地，这吸引了兄弟院校的注册加盟。OJ平台布置了几千道大赛训练题目，难、中、易都有，并分类供学生自主选择学习。供初学者选用的“C语言程序设计教程”提供了简单习题，进阶学习“算法设计入门”为知识过渡，《啊哈！算法》等经典读物提供了更为广阔的学习空间。六类算法集训包括“数组与字符串”“递归/回溯”“搜索”“动态规划”“数论”和“图论”，供高手赛前热身。为了方便假期学习，我们研发了基于云服务的校外网络训练平台。学生在哪里都可以登录访问，便于统一布置学习任务和开展假期训练赛。学生组队学习、自我管理的模式，不仅能让学生之间容易沟通，更锻炼了学生的团队协作能力，学长在辅导学弟学习的同时也提升了自己，而教练团队的学生在辅导下一届学员的同时也在备战CCPC（中国大学生程序设计竞赛，ChinaCollegiateProgrammingContest，简称CCPC）的国赛，两者相辅相成。

三、校赛—省赛—国赛备战的“嵌套式”学习

在课程学习过程中，教师会适时地向学生宣传“ACM协会”，计算机语言教学实行“以赛促教，以赛促学”的理念，教师的教学内容中已经融入了大赛算法的设计，所以课程结束后，算法学习还远没有结束，甚至对于加入协会准备参赛的学生来说，更深入的学习才刚刚开始，大赛辅导就是课程学习的延续，即“建构式嵌套式”学习[5]。各类程学设计大赛举行的时间表如表1所示，依据大赛辅导需要，我们选择10月份的最后一个周末举办自己的校赛。这样，协会就有了一个很好的选拔学生的时间表，见图3和图4。校赛的主要目的就是选拔成绩优良者，继续第三轮辅导，备战来年4月份的“蓝桥杯”区域赛，区域赛一等奖获奖者有资格参加“蓝桥杯”的国赛。同时“蓝桥杯”获奖者可以自己组队开始备战河北省的大学生程序设计大赛。这时的选手已经训练有素，在知识储备和参赛经验方面又有了很大进步，完全可以自主练习，省赛获奖者将成长为新的辅导团队的学生教练，继续辅导下一届新学员，同时也在备战8月份CCPC国赛的网络赛。这样，一个周密的学生选拔、辅导学习的良性循环模式就形成了。“以赛促学，以赛促教”的教学模式和基于大赛训练平台的“建构式”课堂从2017级学生开始实施，针对2017级新生开展了预备班的培训，这极大激发了学生学习计算机编程的兴趣。在2017级学生学习计算机语言编程时，教师就明确告知学生参加程序设计大赛必备的两个条件：一是能够刻苦学习，具备扎实的知识；二是坚忍不拔，具有吃苦耐劳的精神。同时，教师也开始关注适合大赛的好苗子，而学生也能目标明确努力学习，不再是“60分万岁”的混日子状态。课堂教学不再是简单的语法学习，重点是算法应用的训练。教师利用教学平台建设网络学习资源，结合OJ训练平台，开展线上线下混合教学[7]，学生的学习效果明显提高。2017级学生期末平均成绩比2016级学生提高了近20分，2018年和2019年的各类大赛成绩都有突破，如蓝桥杯国赛有6名学生获得大学B组二等奖，有2名学生报名参加2020年的大学A组，准备与名校的选手角逐，一决高下。尽管我们在大学生程序设计大赛的路上起步较晚，但是经过3年的努力，我们在河北省省赛取得了二等奖的突破性进步，国赛上我们也取得了初步战果。我们的教学经验日臻成熟，2018级和2019级的辅导训练效果明显好于2017级，学生形成了良好的学习氛围。从排位赛中可以看出，2018级和2019级新手远远超出了学长学姐的水平，将来有望有更大的突破。课程是人才培养的核心要素，教学质量直接决定了人才培养质量。为贯彻落实关于教育的重要论述和全国教育大会精神，必须把教学改革成果落实到课程建设上。目前，教育部实施一流课程建设，即消灭“水课”、建设“金课”，注重高阶性、创新性和挑战度[8]，体现“以学生发展为中心”理念的“最后一公里”，从传统的“教的质量”强调提高“学的质量”，教学方法也从传统的“线性”变为“建构性嵌套式”教学。“以赛促学，以学定教”的教学理念与“以本为本”的学生大赛自主管理模式符合“金课”建设理念和目标，我们正是以此为契机，进一步完善教学内容和线上教学资源，扩大ACM协会的影响力和受众面，构建线上线下混合“金课”建设的教学模式，为计算机类通识教育提供借鉴和帮助。

［参考文献］

［1］王卓华.“以本为本”的五层意蕴［N］.光明日报，2018-12-20（14）.

［2］闻炳海，黎艳玲，何冰，等.计算机学科竞赛促进大学生创新能力培养的研究［J］.大学教育，2016（7）：99-100+107.

［3］戎贵文，宋晓梅，许光泉，等.基于赛事培养大学生创新能力的实践［J］.大学教育，2017（3）：147-148.

［4］刘立强.在教学中体现以赛促学［J］.科教导刊（中旬刊），2013（8）：97-117.

［5］金欣.建构式教学在课堂中的运用［J］.新课程：上，2017（7）：126.

［6］杨亚鸿，赵昊.多角度全过程构建混合式教学体系的探索［J］.中国现代教育装备，2018（19）：33-35.

［7］刘伟，黄辛迪.基于Scrum敏捷开发方法的学科竞赛指导和备赛过程研究［J］.大学教育，2019（5）：79-81+94.

［8］吴岩.建设中国“金课”［J］.中国大学教学，2018（12）：4-9.

作者：阎红灿 谷建涛 郭莎莎 单位：华北理工大学理学院