韓忠愿

摘要：全面梳理中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽的競賽程序，剖析參賽作品的形成過程及其對學(xué)生能力素質(zhì)的訓(xùn)練與檢測；從如何促進專業(yè)與職業(yè)銜接這一角度出發(fā)，分析大賽的特點與意義，為進一步改進賽事組織、改革計算機知識技能的教育教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：計算機設(shè)計大賽；專業(yè)與職業(yè)；特點與意義

1.背景

大眾化背景下的高等教育必須很好地實現(xiàn)專業(yè)與職業(yè)的銜接，任何試圖提高專業(yè)和職業(yè)素養(yǎng)的方法都必須考慮以下兩個問題：第一，當學(xué)生畢業(yè)時，他們學(xué)到的全部知識和具備的能力、素質(zhì)應(yīng)該有哪些？掌握的水平如何？第二，如何能更好地保證學(xué)生學(xué)到這些知識和能力？這就是任何教育者都必須面對的“做什么”和“如何做”的問題。

2008年，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，教育部高等學(xué)校文科計算機基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)分委員會（以下簡稱“文科計算機教指委”）創(chuàng)立了“中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽”（以下簡稱“大賽”）。經(jīng)過7屆賽事，大賽品牌得以提升，大賽的內(nèi)容得以深化和豐富，大賽的公平、公開、公正性得到了檢驗，從而贏得了廣大師生的認可。大賽本身也由單一的文科計算機教指委舉辦壯大為多家教指委聯(lián)合舉辦，大賽服務(wù)的大學(xué)生對象由文科生擴大到本科所有專業(yè)的學(xué)生。

大賽從“做什么”“如何做”這兩個問題出發(fā)，制定了兩個重要文件，即《高等學(xué)校文科類專業(yè)大學(xué)計算機教學(xué)要求》和《中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽參賽指南》（后簡稱“兩個文件”）指導(dǎo)大賽的健康發(fā)展。筆者結(jié)合教育工作的經(jīng)歷和參加大賽具體工作的體會，就大賽對學(xué)生能力的培養(yǎng)、專業(yè)與職業(yè)的銜接問題進行探討。

2.專業(yè)與職業(yè)銜接的頂層設(shè)計

針對高等教育大眾化條件下大學(xué)生專業(yè)與職業(yè)銜接的培養(yǎng)目標，在“做什么”的問題上，大賽正式發(fā)行的參賽指南提出了3個總目標：

（1）更深入地掌握計算機技術(shù)基礎(chǔ)知識；

（2）領(lǐng)導(dǎo)各專業(yè)新產(chǎn)品/作品或系統(tǒng)的開發(fā)與運行；

（3）理解計算機技術(shù)發(fā)展對專業(yè)、職業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)的重要性與戰(zhàn)略影響。

大賽旨在促進培養(yǎng)具有更好的計算機技術(shù)基礎(chǔ)知識、能領(lǐng)導(dǎo)專業(yè)作品創(chuàng)新開發(fā)與運行、能勝任職場組織管理并且具有社會責任感的設(shè)計師。大賽的創(chuàng)新性貢獻是使學(xué)生通過對參賽作品的開發(fā)與運行，用項目生命周期管理步驟（見表1），把職業(yè)工作所需具備的知識、能力和素質(zhì)分解整理，使之成為整個參賽過程必須展示和經(jīng)歷的環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)要細化到可以直接觀察到學(xué)生的表現(xiàn)行為、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力、組織能力的程度，可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)效果及其職業(yè)銜接程度的測量依據(jù)。

在“如何做”方面，文科計算機教指委首先采用了建構(gòu)主義教育理論，提出大學(xué)計算機技術(shù)相關(guān)教育教學(xué)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、課程結(jié)構(gòu)、知識點結(jié)構(gòu)，并通過“兩個文件”指導(dǎo)參賽作品開發(fā)的實施方法。這些文件從基本理念、培養(yǎng)目標、所涉及課程體系、知識能力構(gòu)建、實踐訓(xùn)練環(huán)境、教師能力和考核評估等各個方面指導(dǎo)文、史、哲、法、教、經(jīng)、管、藝各學(xué)科的計算機技術(shù)教育的實踐。其他參與主辦的教指委也從各自學(xué)科類屬、辦學(xué)層次上規(guī)范了計算機知識教育和應(yīng)用能力的培養(yǎng)目標，規(guī)定了大賽的作品背景、專業(yè)關(guān)聯(lián)、課程關(guān)聯(lián)、職業(yè)關(guān)聯(lián)和能力素質(zhì)，這對各級各類高校計算機技術(shù)教學(xué)的指導(dǎo)示范作用不言而喻。

3.大賽的特色打造

實事求是地說，目前國內(nèi)面向大學(xué)生的學(xué)科專業(yè)知識技能競賽有160余種類，國外計算機知識技能競賽也有很多，其中以“ACM/ICPC程序設(shè)計競賽”最為著名，為了闡述我們的創(chuàng)意和特色，有必要對典型賽事進行分析。

3.1ACM/ICPC程序設(shè)計競賽剖析

ACM/ICPC競賽要求學(xué)生以團隊的形式代表學(xué)校參賽，每隊由3名隊員組成，每位隊員必須是人校5年內(nèi)的在校學(xué)生，最多可以參加2次全球總決賽和5次區(qū)域選拔賽。比賽期間，每隊僅有1臺電腦，需要在5個小時內(nèi)使用C、C++、Pascal或Java中的一種語言編寫程序解決8或10個問題（通常區(qū)域選拔賽設(shè)8題，全球總決賽設(shè)10題）。程序完成之后提交裁判運行，運行的結(jié)果會被判定為“正確”或“錯誤”并及時通知參賽隊。有趣的是，每隊在正確完成一題后，組織者將在其位置上升起一只代表該題顏色的氣球。最后的獲勝者為正確解答題目最多且總用時最少的隊伍。每道試題計時將從競賽開始到試題解答被判定為正確為止，其間每一次提交運行結(jié)果被判“錯誤”將被加罰20分鐘時間，未正確解答的試題不計時。例如：A、B兩隊都正確完成兩道題目，其中A隊提交這兩題的時間分別是比賽開始后1小時和2小時45分鐘，B隊為1小時20分鐘和2小時10分鐘，但B隊有一題提交了2次。這樣A隊的總用時為3小時45分鐘而B隊為3小時50分鐘，所以A隊因總用時少而獲勝。

與其他計算機程序競賽（如國際信息學(xué)奧林匹克，IOI）相比，ACM/ICPC競賽的特點在于其題量大，每隊需要5小時內(nèi)完成8道題目甚至更多。另外，一支隊伍3名隊員卻只有1臺電腦，使可用時間顯得更為緊張。因此除了扎實的專業(yè)水平、嫻熟的程序語言能力、高效正確的算法推演外，良好的團隊協(xié)作和穩(wěn)定的心理素質(zhì)同樣是獲勝的關(guān)鍵。

一個問題曾經(jīng)困擾筆者多年：在ACM/ICPC競賽中，為什么公認的世界計算機技術(shù)教學(xué)科研名校，如MIT、Stanford University、UCBerkeley、CMU等，表現(xiàn)不如中國和俄羅斯的高校？根據(jù)多年的跟蹤和對其賽事的分析，筆者認為：在美國乃至整個北美，總的大學(xué)教育理念是培育學(xué)生的創(chuàng)造性思維和從事開創(chuàng)性工作的能力，其整體教育體系是不贊成學(xué)生做大量重復(fù)性工作的。美國更注重培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和集成性創(chuàng)新的能力，ACM/ICPC競賽雖然提倡創(chuàng)造，但歸根結(jié)底強調(diào)的是解決問題的能力，而原始創(chuàng)新創(chuàng)意、持續(xù)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力卻無從體現(xiàn)?？梢哉fACM/ICPC競賽雖然要求很高，但它仍然屬于單項知識技能的競賽，它對學(xué)生的要求和訓(xùn)練仍然不夠全面。這大概就是為什么美國學(xué)生在參加此類競賽中成績乏善可陳卻又持續(xù)產(chǎn)生了大量頂級計算機科學(xué)家和工程師的原因吧！

3.2大賽的特點

ACM/ICPC競賽雖面向高端，但也有不夠全面的一面。而國內(nèi)眾多面向大學(xué)生的學(xué)科專業(yè)知識技能競賽雖然很多，但體現(xiàn)綜合性、創(chuàng)新性、實踐性、持續(xù)性和兼容科技知識與人文精神的依然極少，而這也正是中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽的獨到之處。具體表現(xiàn)如下：

（1）綜合性。首先是過程的綜合性。作品生命周期表明從作品創(chuàng)意到完成，基本預(yù)演了職業(yè)工作中從產(chǎn)品創(chuàng)意到完成的過程，訓(xùn)練了學(xué)生CDIO（構(gòu)思conceive、設(shè)計design、實施implement和運行operate）的能力。其次是內(nèi)容的綜合性。大賽鼓勵參賽學(xué)生跨學(xué)科組隊，大賽的競賽規(guī)則也有利于技術(shù)和藝術(shù)俱佳的作品脫穎而出，從而促進學(xué)生智育和美育的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（2）創(chuàng)新性。大賽僅設(shè)參賽作品類別，不規(guī)定作品功能、效用和場景，由學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)生活、研究實踐的感悟和發(fā)現(xiàn)，針對技術(shù)、管理、經(jīng)濟、社會、文化等問題提出創(chuàng)意，既實現(xiàn)了海納百川、才思泉涌，又做到了推陳出新、針砭時弊。即使是命題創(chuàng)作，所謂的命題也僅僅指定當前自然或社會的某個焦點，如奧運、水、綠色與環(huán)保、運動與生命等。

（3）實踐性。與單純的創(chuàng)新創(chuàng)意不同，大賽強調(diào)的是謀事的靈感，而參賽作品要求是可以運行、表達、運用的成品。這就要求學(xué)生不僅要謀事，而且要做事，從而不得不掌握謀事與做事的本領(lǐng)，實現(xiàn)學(xué)習(xí)與工作、專業(yè)與職業(yè)的銜接。

（4）持續(xù)性。主要體現(xiàn)在不以大賽成績定成敗。大賽所設(shè)置的各環(huán)節(jié)促進了組織者與參賽者，作品評價者與作品作者，作品展示者與觀賞者之間思想的交流和觀點的交鋒；促進了參賽學(xué)校、學(xué)生、指導(dǎo)教師相互之間的學(xué)習(xí)、借鑒和欣賞。這不論是對作品的改進、創(chuàng)作機制的完善，還是學(xué)生學(xué)習(xí)目標、職業(yè)目標的明確，乃至對教師教學(xué)方式方法的創(chuàng)新、培養(yǎng)指導(dǎo)過程的管理，都發(fā)揮著持續(xù)的促進作用。從這一點來說，任何參賽師生，都有持續(xù)發(fā)展的空間，都會從大賽中持續(xù)受益。

（5）科學(xué)技術(shù)與人文精神的兼容性。從學(xué)生成人成才的目標出發(fā)，必須兼顧科技知識與人文精神的培養(yǎng)。歷屆大賽命題或結(jié)合自然社會與經(jīng)濟文化熱點提出參賽作品藝術(shù)表現(xiàn)的目標和數(shù)字化渲染的目標，或把民族民俗等元素指定為數(shù)字媒體創(chuàng)作的主題，或引導(dǎo)學(xué)生針對經(jīng)濟實體的實際運營構(gòu)造計算機輔助平臺，或要求學(xué)生就文教組織管理等問題提出并實踐解決方案，這些都很好地貫徹了培養(yǎng)目標。

此外，大賽還打造并維護了以下重要特點：

（1）客觀性。上述多方面的特性同時也決定了作品評優(yōu)的艱巨性。為了維護客觀性，大賽始終堅持現(xiàn)場總決賽，通過作者現(xiàn)場運行作品和答辯，評委確認其原創(chuàng)性；特色作品通過現(xiàn)場展示接受公開檢驗并實現(xiàn)相互學(xué)習(xí)和交流；評委通過現(xiàn)場公開點評傳達評審觀點和作品的內(nèi)涵。

（2）可操作性。為了充分發(fā)揮參賽學(xué)生的能力，從本質(zhì)上體現(xiàn)競賽的公平公開公正，必須持續(xù)、準確、翔實地公告競賽的規(guī)程、范圍和流程節(jié)點。因此，歷年大賽都會通過清華大學(xué)出版社、中國鐵道出版社等知名出版社正式發(fā)行《中國大學(xué)生計算機設(shè)計大賽參賽指南》。該書全面介紹大賽要求、主題及辦賽細節(jié)，其中登載的以往優(yōu)秀作品為持續(xù)創(chuàng)新提供了接力棒。2014年大賽與百度合作建立了覆蓋面更廣的作品鑒賞平臺、評審平臺、素材存檔平臺，這不僅提高了辦賽效率，也提高了參賽學(xué)校組織創(chuàng)作的可操作性。

（3）教學(xué)相關(guān)性。大賽發(fā)展為多個教指委聯(lián)辦的重要目的，就是推進“高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計劃”在計算機技術(shù)相關(guān)專業(yè)和課程教育教學(xué)中的落實，發(fā)揮各教指委對教育教學(xué)問題的指導(dǎo)咨詢作用。大賽設(shè)置基本知識測試，力圖貫徹《高等學(xué)校文科類專業(yè)大學(xué)計算機教學(xué)要求》和其他教指委就各自學(xué)科類屬、辦學(xué)層次制定的培養(yǎng)目標規(guī)范；評委審核作品的設(shè)計文檔時，力圖體現(xiàn)職業(yè)工作中對設(shè)計師通行要求（CDIO）的CD部分；大賽堅持現(xiàn)場調(diào)試演示作品，力圖體現(xiàn)職業(yè)工作中對設(shè)計師通行要求（CDIO）的IO部分。至此可見，大賽事實上已建立與幾乎所有學(xué)科的計算機教育教學(xué)的直接關(guān)聯(lián)。

（4）服務(wù)相關(guān)性。借助大賽平臺，組織方在賽場外因地制宜、因人而異、因時而異地組織了學(xué)術(shù)報告、企業(yè)參觀、企業(yè)招聘等活動，直接服務(wù)于參賽師生。

3.3大賽的意義

大賽設(shè)置的考試、陳述、調(diào)試、演示、審查、答辯等環(huán)節(jié)，尤其注重對以下3個方面的能力培養(yǎng)：

（1）對學(xué)生項目能力的培養(yǎng)與檢驗。把項目實踐作為專業(yè)和職業(yè)銜接的要點具有兩個方面的意義：其一，專業(yè)教育的目標是培養(yǎng)學(xué)生成為合格的職業(yè)實踐者，而參賽作品開發(fā)項目要求在特定的資源約束下實現(xiàn)特定的構(gòu)思，使學(xué)生具有身臨其境的職場體驗；其二，專業(yè)教育的過程是使學(xué)生把學(xué)到的內(nèi)容應(yīng)用于職業(yè)實踐，因此，專業(yè)教育不僅要求學(xué)生對技術(shù)基礎(chǔ)知識有更深刻的理解，更需要創(chuàng)造必要的環(huán)境和方法幫助學(xué)生理解職業(yè)實踐并且學(xué)習(xí)其中的思維、能力和行為，而參賽作品開發(fā)項目從多個方面為這樣的銜接提供了保障。

（2）大賽對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)與檢驗。我們認為，中國大學(xué)的計算機教育所面臨的挑戰(zhàn)不僅僅是簡單的加強基礎(chǔ)、拓寬口徑或增強單項實踐能力的問題，它是教育的發(fā)展與科學(xué)、技術(shù)、工業(yè)工程實踐和文化素質(zhì)發(fā)展不協(xié)調(diào)所帶來的問題，同時它還面臨社會信息化與經(jīng)濟國際化的問題。因此，計算機知識教育的改革需要整體考慮，探索一體化的能力提升和擴充方案，而以項目競賽促進教學(xué)改革必然是一個可行的途徑。

（3）大賽對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)與檢驗。建構(gòu)主義認知觀認為：應(yīng)該使外在客觀的知識結(jié)構(gòu)通過學(xué)生積極主動地運用與重組而內(nèi)化為認知結(jié)構(gòu)。因此學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程同時包含兩方面：對新信息的意義建構(gòu)和對原有經(jīng)驗的改造與重組。大賽參賽指南要求學(xué)生以命題或創(chuàng)意為引導(dǎo)，以作品研發(fā)、運行、維護和廢棄的全生命周期為背景環(huán)境，建立相互支撐和有機聯(lián)系的知識體系，讓學(xué)生主動地學(xué)習(xí)和實踐知識，這無疑提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

此外，大賽還有利于創(chuàng)新創(chuàng)造能力、團隊協(xié)作能力等眾多能力的培養(yǎng)與檢驗。

4.結(jié)語

筆者根據(jù)自己參加大賽具體工作和長期從事計算機相關(guān)課程教學(xué)的體會，從學(xué)生成人成才的規(guī)律、高等教育大眾化背景下專業(yè)與職業(yè)銜接的要求、建構(gòu)主義認知觀出發(fā)，全面闡述了大賽競賽程序、內(nèi)容和形式設(shè)計的初衷，分析了大賽各環(huán)節(jié)對學(xué)生能力素質(zhì)培養(yǎng)的作用、與計算機課程及專業(yè)教育教學(xué)各環(huán)節(jié)的相關(guān)性，希望能進一步改進、完善和壯大這個特色鮮明、效果顯著的賽事，進而改進我國高等學(xué)校各學(xué)科專業(yè)的計算機教學(xué)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（編輯：彭遠紅）