張 仕，吳 聞，嚴(yán)宣輝

（福建師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，福建 福州 350007）

0 引 言

ACM 國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（ACM international collegiate programming contest,簡(jiǎn)稱ACM-ICPC或ICPC）是由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)(ACM) 主辦的，是一項(xiàng)旨在展示大學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)精神和在壓力下編寫程序、分析和解決問題能力的年度競(jìng)賽[1]。隨著計(jì)算機(jī)專業(yè)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生人數(shù)的急劇增加，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力也越來越大。學(xué)生為了能夠更好地提升自己的能力，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以ACM-ICPC為代表的程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽越來越為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生、老師和學(xué)校所重視。福建師范大學(xué)從2003年開始組織學(xué)生參加ACM-ICPC，并逐步參與了各類省級(jí)和國(guó)家級(jí)程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽，逐漸摸索出一套適應(yīng)于自身學(xué)生、學(xué)校層次的以程序競(jìng)賽為核心的學(xué)生培養(yǎng)體系。

1 研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)部分院校進(jìn)行了以競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng)的軟件人才培養(yǎng)，利用程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽拓展培養(yǎng)思路，深化課程改革[2-4]。然而，現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)踐改革并沒有形成一套較為完整的，涵蓋基礎(chǔ)培養(yǎng)、選拔、訓(xùn)練、競(jìng)賽考核、集訓(xùn)、退役的管理和培養(yǎng)體系。特別對(duì)于一些國(guó)內(nèi)非985、211院校，其學(xué)生素質(zhì)、自覺性和基礎(chǔ)都無(wú)法與頂尖院校相比，因此，有必要針對(duì)特定的學(xué)生層次，制定完整的以競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng)的軟件人才培養(yǎng)方法、方案。我們對(duì)該方面發(fā)展現(xiàn)狀歸納為以下幾點(diǎn)：

（1）重視與ACM-ICPC為代表的程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽相關(guān)課程的建設(shè)，但輕視與后繼課程的銜接。在現(xiàn)有的一些以競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)改革中，著重關(guān)注于如何為ACM-ICPC為代表的程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽提供支持，以及如何提高學(xué)生在競(jìng)賽中解決問題的能力。競(jìng)賽與課程教學(xué)的銜接主要體現(xiàn)在課程為競(jìng)賽提供支持，以便學(xué)生能夠盡早介入，而對(duì)于競(jìng)賽后繼培養(yǎng)課程的銜接，對(duì)學(xué)生如何由程序設(shè)計(jì)能力轉(zhuǎn)向工程創(chuàng)新能力的討論則略顯不足。

（2）重視隊(duì)員的選拔和訓(xùn)練，輕視隊(duì)員后繼的培養(yǎng)。在現(xiàn)有一些對(duì)ACM-ICPC為代表的程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽的討論中，各個(gè)學(xué)校老師都非常重視隊(duì)員的選拔和訓(xùn)練。然而，在實(shí)際的操作中，由于各種競(jìng)賽的規(guī)定，有許多學(xué)生最后是沒有機(jī)會(huì)參加現(xiàn)場(chǎng)比賽的。這些二線隊(duì)員參加了整個(gè)訓(xùn)練，程序設(shè)計(jì)能力、解決問題的能力均得到了極大提高，但是缺少退役后的職業(yè)規(guī)劃、后繼培養(yǎng)。

（3）沒有把ACM-ICPC為代表的程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新競(jìng)賽加以貫通。程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽項(xiàng)目與創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新類競(jìng)賽項(xiàng)目的側(cè)重點(diǎn)不同，其中，程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生解決某一具體局部問題的能力，也就是學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力、對(duì)軟件算法的理解；而創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新類競(jìng)賽則要求學(xué)生具有一定的工程實(shí)踐、軟件應(yīng)用和創(chuàng)新能力?，F(xiàn)有培養(yǎng)體系和研究缺少這兩者之間的銜接，特別對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)方面缺少一個(gè)連貫的安排。

2 以ACM-ICPC為核心的學(xué)生培養(yǎng)體系

以ACM-ICPC為核心的學(xué)生培養(yǎng)體系建設(shè)主要從4個(gè)方面展開，主要包括重視基礎(chǔ)課程教學(xué)銜接、團(tuán)隊(duì)的組建（隊(duì)員選拔）、訓(xùn)練和考核、教學(xué)培養(yǎng)體系的支持、工程創(chuàng)新能力等方面展開敘述。這4個(gè)方面與現(xiàn)有競(jìng)賽相互促進(jìn)，圍繞競(jìng)賽展開，具體關(guān)系如圖1所示。

圖1 研究?jī)?nèi)容的關(guān)系

3.1 重視程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)

程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)隊(duì)員來自于廣大學(xué)生，因此，我們首先需要重視程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)工作。對(duì)于程序設(shè)計(jì)類的基礎(chǔ)性課程，我們將以提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力為主要抓手，為此，專門開發(fā)了程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練平臺(tái)。通過程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練平臺(tái)為學(xué)生提供平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)考核等形式多樣的相關(guān)試題，增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力。此外在訓(xùn)練平臺(tái)上設(shè)置賽課結(jié)合模塊，內(nèi)含豐富的訓(xùn)練題庫(kù)，為學(xué)有余力的學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。

而平時(shí)課程考核的方式在實(shí)際教學(xué)中起到指揮棒的作用，若沿用原有的以理論考核和期末考核為主的學(xué)生考核評(píng)價(jià)機(jī)制，那勢(shì)必會(huì)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和工程能力的培養(yǎng)起反作用。因此，通過和任課教師共同商議優(yōu)化相關(guān)課程的考核方式，轉(zhuǎn)變軟件人才培養(yǎng)過程中的考核方式，改革學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)制度，建立過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的課程考核方式，逐步加大過程性考核、階段性考核力度，提高平時(shí)成績(jī)?cè)谡n程成績(jī)中的權(quán)重。

從2013級(jí)學(xué)生開始，我校計(jì)算機(jī)專業(yè)部分學(xué)生的“程序設(shè)計(jì)I——C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”便通過學(xué)校的OJ平臺(tái)布置作業(yè)，每周還額外布置兩題供學(xué)生練習(xí)使用。對(duì)2013級(jí)使用和未使用OJ平臺(tái)學(xué)習(xí)“程序設(shè)計(jì)I——C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”的學(xué)生進(jìn)行橫向比較發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是實(shí)踐考核還是后續(xù)課程體現(xiàn)出來的動(dòng)手能力，使用OJ平臺(tái)的學(xué)生普遍優(yōu)于未使用OJ平臺(tái)的學(xué)生。

3.2 隊(duì)伍選拔、考核及訓(xùn)練

選拔隊(duì)員除了要注重其平時(shí)課程的考核成績(jī)外，還設(shè)置多重選拔的方式，特別增設(shè)實(shí)踐動(dòng)手能力選拔上的一票否決權(quán)。

為了能夠促進(jìn)學(xué)生廣泛參與，我們每年至少舉行一次高年級(jí)（主要針對(duì)二、三年級(jí)）程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽和一次低年級(jí)（針對(duì)一年級(jí)）程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，為程序競(jìng)賽人才的選拔提供良好的支撐。從2003年開始組織學(xué)院的程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，到后面發(fā)展為學(xué)校的程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，該競(jìng)賽已經(jīng)開展了13屆。對(duì)于初次選拔進(jìn)入培養(yǎng)預(yù)備隊(duì)伍的學(xué)生，則通過設(shè)置多次選拔的方式，讓學(xué)生時(shí)刻緊繃不上則下、不進(jìn)則退的神經(jīng)。例如，通過設(shè)置季度賽等方式為預(yù)備隊(duì)員提供晉級(jí)機(jī)會(huì)，同時(shí)也給正式隊(duì)員危機(jī)感，從而實(shí)現(xiàn)能上能下的用人機(jī)制。

對(duì)于隊(duì)員的考核，除了需要考核日常訓(xùn)練任務(wù)的完成情況外，還要求其參加各個(gè)季度的晉級(jí)賽，從一定程度上實(shí)現(xiàn)以賽代考。對(duì)于各類競(jìng)賽，也將通過設(shè)置積分的方式，作為日后代表學(xué)校參加高級(jí)別競(jìng)賽的重要依據(jù)，避免大賽前一次性選拔的偏頗性。

日常訓(xùn)練則以隊(duì)員為主，指導(dǎo)教師和領(lǐng)隊(duì)老師為輔的方式展開，包括講座、定期討論等方式，同時(shí)對(duì)一些典型題目、典型知識(shí)點(diǎn)通過專題訓(xùn)練的形式展開。此外，在日常的訓(xùn)練中讓老隊(duì)員和新隊(duì)員結(jié)對(duì)幫扶，從而充分利用老隊(duì)員在實(shí)際訓(xùn)練和比賽中所積累的經(jīng)驗(yàn)。

3.3 培養(yǎng)體系的支持

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)能力培養(yǎng)課程由“程序設(shè)計(jì)I——C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“程序設(shè)計(jì)II——C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“算法設(shè)計(jì)與分析”“高級(jí)程序員選講”形成了一個(gè)有效的體系，但是對(duì)于ACM隊(duì)員而言，若待這些課程都學(xué)習(xí)完成再參與至少需要一年時(shí)間的訓(xùn)練和競(jìng)賽，那么在工程能力的培養(yǎng)和開拓上必定會(huì)有所滯后。為了解決這一問題，從2013級(jí)學(xué)生開始，在學(xué)生學(xué)習(xí)完程序設(shè)計(jì)I后，在大一下學(xué)期便開設(shè)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽入門級(jí)選修課程“程序設(shè)計(jì)與問題求解”，為有興趣在程序設(shè)計(jì)上提高并參與競(jìng)賽的學(xué)生提供一個(gè)利用程序求解實(shí)際問題的拔高課程。

此外，程序競(jìng)賽指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)在暑假期間還申請(qǐng)學(xué)院機(jī)房，為有興趣的新生講授一些競(jìng)賽中常用的知識(shí)和方法，例如STL、遞歸、分治、歸納、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、搜索算法、圖論等。具體實(shí)現(xiàn)由指導(dǎo)老師講授一個(gè)上午，接著一天半時(shí)間由老隊(duì)員輔導(dǎo)專題訓(xùn)練?！俺绦蛟O(shè)計(jì)與問題求解”和暑期的課程通常是一個(gè)大浪淘沙的過程，也就是開始時(shí)有大量學(xué)生參與，最后真正堅(jiān)持下來的也就剩下30%～50%。

程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽是一項(xiàng)具有相當(dāng)難度的賽事，并不是所有的同學(xué)都可以通過努力獲得認(rèn)可，為此，我們形成一個(gè)專門指導(dǎo)學(xué)生項(xiàng)目開發(fā)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競(jìng)賽指導(dǎo)小組。該小組專門針對(duì)經(jīng)過嚴(yán)格程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練、退役不再參與程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽的學(xué)生。這些學(xué)生有良好的編程能力和解決問題能力，容易掌握J(rèn)ava EE、.Net程 序設(shè)計(jì)、軟件工程等課程，通過進(jìn)一步地深入學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和提升這部分學(xué)生的工程能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

具體到課程體系的優(yōu)化上（如圖2所示），著重于合理設(shè)置課程，使之能夠?yàn)槌绦蛟O(shè)計(jì)類競(jìng)賽提供支持，并且通過參與訓(xùn)練和競(jìng)賽促進(jìn)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)；對(duì)于經(jīng)過嚴(yán)格程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練未取得參與競(jìng)賽資格的學(xué)生，或退役不再參與程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽的學(xué)生，我們將著重研究如何為這些學(xué)生設(shè)置工程訓(xùn)練類課程，從而使課程的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競(jìng)賽互相促進(jìn)。從2016年開始，我們又陸續(xù)開設(shè)了大數(shù)據(jù)、人工智能等方面的課程。

由于有了良好的程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練，這些學(xué)生在學(xué)習(xí)具體的項(xiàng)目開發(fā)類課程時(shí)也就有了更強(qiáng)的動(dòng)手能力。近兩年來，從我們程序競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競(jìng)賽的學(xué)生獲得了很好的比賽成績(jī)，如2016年的華為杯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競(jìng)賽，我校2013級(jí)學(xué)生獲得了二、三等獎(jiǎng)共5項(xiàng)。

3.4 創(chuàng)新和工程能力培養(yǎng)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個(gè)飛速發(fā)展的學(xué)科領(lǐng)域，其源動(dòng)力來自于不斷創(chuàng)新。因此，創(chuàng)新能力是高質(zhì)量人才的靈魂?；诖?，培養(yǎng)體系還包括加強(qiáng)對(duì)經(jīng)過程序設(shè)計(jì)類競(jìng)賽培養(yǎng)和競(jìng)賽退役的優(yōu)秀軟件人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，從根本上提高這部分學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力。對(duì)此，培養(yǎng)體系主要從以下幾個(gè)方面考慮并付諸實(shí)施。

圖2 課程設(shè)置與競(jìng)賽的關(guān)系

（1）建立導(dǎo)師制，由導(dǎo)師在專業(yè)學(xué)習(xí)和科技創(chuàng)新方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。鼓勵(lì)教師結(jié)合自己的科研課題，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新活動(dòng)。該方面措施已經(jīng)在2012年全面推廣，從二年級(jí)開始，學(xué)生便可參與教師的相關(guān)課題，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)師制和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的統(tǒng)一。該措施讓學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)和能力拓展具有持續(xù)性，目標(biāo)明確，可以更早介入課題，提高自身實(shí)踐能力。避免因盲目性學(xué)習(xí)或頻繁更換指導(dǎo)老師和畢業(yè)指導(dǎo)老師帶來的無(wú)所適從。

（2）積極組織課外科技活動(dòng)，通過大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)，以及學(xué)校、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的申請(qǐng)立項(xiàng)等手段，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。通過加大對(duì)大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)的經(jīng)費(fèi)投入和政策支持力度，積極組織學(xué)生參加各類大學(xué)生課外活動(dòng)，獲得多項(xiàng)校級(jí)、省級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，形成了一個(gè)較為完整的省—?！簩W(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的支持體系。

（3）以學(xué)科競(jìng)賽、課外科技創(chuàng)新活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。創(chuàng)造條件，積極組織、資助學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽，依托實(shí)驗(yàn)中心，建立大學(xué)學(xué)生課外科技創(chuàng)新平臺(tái)、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新平臺(tái)、嵌入式開發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)等。該方面措施從2016年暑期開始試行，特別是通過開放實(shí)驗(yàn)室、暑期實(shí)驗(yàn)室設(shè)備外借等為學(xué)生提供相關(guān)軟硬件設(shè)備的支持。

（4）通過校企合作培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，將企業(yè)的技術(shù)應(yīng)用能力和項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與學(xué)校師資力量相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、應(yīng)用能力與項(xiàng)目開發(fā)能力。我們經(jīng)常性地聘請(qǐng)企業(yè)工程師參與學(xué)生實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)，還結(jié)合校外培訓(xùn)企業(yè)的免費(fèi)公開課為學(xué)生提供介入實(shí)際項(xiàng)目的機(jī)會(huì)。對(duì)企業(yè)而言，也希望通過這種方式發(fā)掘一些苗子，加以重點(diǎn)培養(yǎng)，為企業(yè)在人才爭(zhēng)奪中搶占先機(jī)。

（5）開展創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，提供實(shí)踐平臺(tái)。在正常教學(xué)中增加實(shí)踐教學(xué)、創(chuàng)業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，開展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生參加社會(huì)和企業(yè)的調(diào)查，讓學(xué)生深入社會(huì)、深入企業(yè)，對(duì)就業(yè)市場(chǎng)和創(chuàng)業(yè)環(huán)境有初步的了解，培養(yǎng)自己的知識(shí)應(yīng)用能力；通過加強(qiáng)校企聯(lián)合和實(shí)踐基地建設(shè)，讓學(xué)生的創(chuàng)業(yè)活動(dòng)與企業(yè)之間形成良好的互動(dòng)，推動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)成果盡快產(chǎn)業(yè)化。該方面措施已經(jīng)在2015、2016級(jí)的卓越工程師班開展，例如，組織學(xué)生參觀網(wǎng)龍公司的VR園區(qū)等。由于經(jīng)費(fèi)的限制，還未能在全院所有計(jì)算機(jī)類學(xué)生中推廣。

（6）對(duì)于工程、創(chuàng)新類的課程，我們將通過引入公司實(shí)際工程項(xiàng)目、以競(jìng)賽的方式提出更高的要求，從而鼓勵(lì)學(xué)生更加深入學(xué)習(xí)。而且，在相關(guān)考核上，將充分考慮參與競(jìng)賽所獲得的成績(jī)，引入以賽代考的方式。從2014級(jí)學(xué)生開始，我們便允許學(xué)生利用競(jìng)賽成績(jī)抵部分選修課程的成績(jī)，這也就給學(xué)生更多個(gè)性化的發(fā)展機(jī)會(huì)。

從已經(jīng)畢業(yè)的2013級(jí)學(xué)生的培養(yǎng)效果來看，ACM隊(duì)員的就業(yè)情況明顯好于其他學(xué)生。而2014級(jí)和2015級(jí)學(xué)生在這種培養(yǎng)體系下，有更多的學(xué)生對(duì)自己的學(xué)業(yè)和未來發(fā)展具有明確的目標(biāo)，對(duì)競(jìng)賽培訓(xùn)和校內(nèi)外實(shí)踐的參與熱情和參與度都很高。

4 結(jié) 語(yǔ)

高素質(zhì)的工程技術(shù)人才對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和科技進(jìn)步起著巨大的推動(dòng)作用，已成為影響一個(gè)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。結(jié)合社會(huì)需求、專業(yè)特色，開展以程序設(shè)計(jì)和創(chuàng)新競(jìng)賽為驅(qū)動(dòng)的軟件人才培養(yǎng)改革，提出一套以程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽和創(chuàng)新競(jìng)賽為手段的、旨在提高學(xué)生軟件開發(fā)能力的培養(yǎng)模式，并在我校ACM現(xiàn)任隊(duì)員、退役隊(duì)員以及ACM新晉人員中進(jìn)行具體實(shí)施，取得了良好的效果。我校積極實(shí)施卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，從2015級(jí)和2016級(jí)開始，系里專門針對(duì)上述模式設(shè)立了一個(gè)卓越工程師班，其課程設(shè)置和培養(yǎng)思路按照這套已經(jīng)實(shí)踐過的方式制定，如果能夠持續(xù)取得較好的效果，將在全院所有計(jì)算機(jī)類學(xué)生中加以推廣。

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