韓忠愿

摘要：全面梳理中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的競(jìng)賽程序，剖析參賽作品的形成過(guò)程及其對(duì)學(xué)生能力素質(zhì)的訓(xùn)練與檢測(cè)；從如何促進(jìn)專(zhuān)業(yè)與職業(yè)銜接這一角度出發(fā)，分析大賽的特點(diǎn)與意義，為進(jìn)一步改進(jìn)賽事組織、改革計(jì)算機(jī)知識(shí)技能的教育教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽；專(zhuān)業(yè)與職業(yè)；特點(diǎn)與意義

1.背景

大眾化背景下的高等教育必須很好地實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)與職業(yè)的銜接，任何試圖提高專(zhuān)業(yè)和職業(yè)素養(yǎng)的方法都必須考慮以下兩個(gè)問(wèn)題：第一，當(dāng)學(xué)生畢業(yè)時(shí)，他們學(xué)到的全部知識(shí)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(shí)和能力？這就是任何教育者都必須面對(duì)的“做什么”和“如何做”的問(wèn)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(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“文科計(jì)算機(jī)教指委”）創(chuàng)立了“中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大賽”）。經(jīng)過(guò)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(kāi)、公正性得到了檢驗(yàn)，從而贏得了廣大師生的認(rèn)可。大賽本身也由單一的文科計(jì)算機(jī)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(duì)象由文科生擴(kuò)大到本科所有專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。

大賽從“做什么”“如何做”這兩個(gè)問(wèn)題出發(fā)，制定了兩個(gè)重要文件，即《高等學(xué)校文科類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)要求》和《中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽參賽指南》（后簡(jiǎn)稱(chēng)“兩個(gè)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(huì)，就大賽對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)、專(zhuān)業(yè)與職業(yè)的銜接問(wèn)題進(jìn)行探討。

2.專(zhuān)業(yè)與職業(yè)銜接的頂層設(shè)計(jì)

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

（1）更深入地掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)；

（2）領(lǐng)導(dǎo)各專(zhuān)業(yè)新產(chǎn)品/作品或系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)行；

（3）理解計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展對(duì)專(zhuān)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(jìn)培養(yǎng)具有更好的計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、能領(lǐng)導(dǎo)專(zhuān)業(yè)作品創(chuàng)新開(kāi)發(fā)與運(yùn)行、能勝任職場(chǎng)組織管理并且具有社會(huì)責(zé)任感的設(shè)計(jì)師。大賽的創(chuàng)新性貢獻(xiàn)是使學(xué)生通過(guò)對(duì)參賽作品的開(kāi)發(fā)與運(yùn)行，用項(xiàng)目生命周期管理步驟（見(jiàn)表1），把職業(yè)工作所需具備的知識(shí)、能力和素質(zhì)分解整理，使之成為整個(gè)參賽過(guò)程必須展示和經(jīng)歷的環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)要細(xì)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(cè)量依據(jù)。

在“如何做”方面，文科計(jì)算機(jī)教指委首先采用了建構(gòu)主義教育理論，提出大學(xué)計(jì)算機(jī)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(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，并通過(guò)“兩個(gè)文件”指導(dǎo)參賽作品開(kāi)發(fā)的實(shí)施方法。這些文件從基本理念、培養(yǎng)目標(biāo)、所涉及課程體系、知識(shí)能力構(gòu)建、實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)境、教師能力和考核評(píng)估等各個(gè)方面指導(dǎo)文、史、哲、法、教、經(jīng)、管、藝各學(xué)科的計(jì)算機(jī)技術(shù)教育的實(shí)踐。其他參與主辦的教指委也從各自學(xué)科類(lèi)屬、辦學(xué)層次上規(guī)范了計(jì)算機(jī)知識(shí)教育和應(yīng)用能力的培養(yǎng)目標(biāo)，規(guī)定了大賽的作品背景、專(zhuān)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(duì)各級(jí)各類(lèi)高校計(jì)算機(jī)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(shí)事求是地說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)面向大學(xué)生的學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能競(jìng)賽有160余種類(lèi)，國(guó)外計(jì)算機(jī)知識(shí)技能競(jìng)賽也有很多，其中以“ACM/ICPC程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽”最為著名，為了闡述我們的創(chuàng)意和特色，有必要對(duì)典型賽事進(jìn)行分析。

3.1ACM/ICPC程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽剖析

ACM/ICPC競(jìng)賽要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式代表學(xué)校參賽，每隊(duì)由3名隊(duì)員組成，每位隊(duì)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(duì)僅有1臺(tái)電腦，需要在5個(gè)小時(shí)內(nèi)使用C、C++、Pascal或Java中的一種語(yǔ)言編寫(xiě)程序解決8或10個(gè)問(wèn)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(yùn)行，運(yùn)行的結(jié)果會(huì)被判定為“正確”或“錯(cuò)誤”并及時(shí)通知參賽隊(duì)。有趣的是，每隊(duì)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(shí)最少的隊(duì)伍。每道試題計(jì)時(shí)將從競(jìng)賽開(kāi)始到試題解答被判定為正確為止，其間每一次提交運(yùn)行結(jié)果被判“錯(cuò)誤”將被加罰20分鐘時(shí)間，未正確解答的試題不計(jì)時(shí)。例如：A、B兩隊(duì)都正確完成兩道題目，其中A隊(duì)提交這兩題的時(shí)間分別是比賽開(kāi)始后1小時(shí)和2小時(shí)45分鐘，B隊(duì)為1小時(shí)20分鐘和2小時(shí)10分鐘，但B隊(duì)有一題提交了2次。這樣A隊(duì)的總用時(shí)為3小時(shí)45分鐘而B(niǎo)隊(duì)為3小時(shí)50分鐘，所以A隊(duì)因總用時(shí)少而獲勝。

與其他計(jì)算機(jī)程序競(jìng)賽（如國(guó)際信息學(xué)奧林匹克，IOI）相比，ACM/ICPC競(jìng)賽的特點(diǎn)在于其題量大，每隊(duì)需要5小時(shí)內(nèi)完成8道題目甚至更多。另外，一支隊(duì)伍3名隊(duì)員卻只有1臺(tái)電腦，使可用時(shí)間顯得更為緊張。因此除了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)水平、嫻熟的程序語(yǔ)言能力、高效正確的算法推演外，良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和穩(wěn)定的心理素質(zhì)同樣是獲勝的關(guān)鍵。

一個(gè)問(wèn)題曾經(jīng)困擾筆者多年：在ACM/ICPC競(jìng)賽中，為什么公認(rèn)的世界計(jì)算機(jī)技術(shù)教學(xué)科研名校，如MIT、Stanford University、UCBerkeley、CMU等，表現(xiàn)不如中國(guó)和俄羅斯的高校？根據(jù)多年的跟蹤和對(duì)其賽事的分析，筆者認(rèn)為：在美國(guó)乃至整個(gè)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(kāi)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(guó)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(jìng)賽雖然提倡創(chuàng)造，但歸根結(jié)底強(qiáng)調(diào)的是解決問(wèn)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(wú)從體現(xiàn)?？梢哉f(shuō)ACM/ICPC競(jìng)賽雖然要求很高，但它仍然屬于單項(xiàng)知識(shí)技能的競(jìng)賽，它對(duì)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(guó)學(xué)生在參加此類(lèi)競(jìng)賽中成績(jī)乏善可陳卻又持續(xù)產(chǎn)生了大量頂級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)家和工程師的原因吧！

3.2大賽的特點(diǎn)

ACM/ICPC競(jìng)賽雖面向高端，但也有不夠全面的一面。而國(guó)內(nèi)眾多面向大學(xué)生的學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能競(jìng)賽雖然很多，但體現(xiàn)綜合性、創(chuàng)新性、實(shí)踐性、持續(xù)性和兼容科技知識(shí)與人文精神的依然極少，而這也正是中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的獨(dú)到之處。具體表現(xiàn)如下：

（1）綜合性。首先是過(guò)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(guò)程，訓(xùn)練了學(xué)生CDIO（構(gòu)思conceive、設(shè)計(jì)design、實(shí)施implement和運(yùn)行operate）的能力。其次是內(nèi)容的綜合性。大賽鼓勵(lì)參賽學(xué)生跨學(xué)科組隊(duì)，大賽的競(jìng)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(jìn)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(lèi)別，不規(guī)定作品功能、效用和場(chǎng)景，由學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)生活、研究實(shí)踐的感悟和發(fā)現(xiàn)，針對(duì)技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等問(wèn)題提出創(chuàng)意，既實(shí)現(xiàn)了海納百川、才思泉涌，又做到了推陳出新、針砭時(shí)弊。即使是命題創(chuàng)作，所謂的命題也僅僅指定當(dāng)前自然或社會(huì)的某個(gè)焦點(diǎn)，如奧運(yùn)、水、綠色與環(huán)保、運(yùn)動(dòng)與生命等。

（3）實(shí)踐性。與單純的創(chuàng)新創(chuàng)意不同，大賽強(qiáng)調(diào)的是謀事的靈感，而參賽作品要求是可以運(yùn)行、表達(dá)、運(yùn)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(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)與工作、專(zhuān)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(jī)定成敗。大賽所設(shè)置的各環(huán)節(jié)促進(jìn)了組織者與參賽者，作品評(píng)價(jià)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(diǎn)的交鋒；促進(jìn)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(duì)作品的改進(jìn)、創(chuàng)作機(jī)制的完善，還是學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)、職業(yè)目標(biāo)的明確，乃至對(duì)教師教學(xué)方式方法的創(chuàng)新、培養(yǎng)指導(dǎo)過(guò)程的管理，都發(fā)揮著持續(xù)的促進(jìn)作用。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，任何參賽師生，都有持續(xù)發(fā)展的空間，都會(huì)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(biāo)出發(fā)，必須兼顧科技知識(shí)與人文精神的培養(yǎng)。歷屆大賽命題或結(jié)合自然社會(huì)與經(jīng)濟(jì)文化熱點(diǎn)提出參賽作品藝術(shù)表現(xiàn)的目標(biāo)和數(shù)字化渲染的目標(biāo)，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(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)體的實(shí)際運(yùn)營(yíng)構(gòu)造計(jì)算機(jī)輔助平臺(tái)，或要求學(xué)生就文教組織管理等問(wèn)題提出并實(shí)踐解決方案，這些都很好地貫徹了培養(yǎng)目標(biāo)。

此外，大賽還打造并維護(hù)了以下重要特點(diǎn)：

（1）客觀性。上述多方面的特性同時(shí)也決定了作品評(píng)優(yōu)的艱巨性。為了維護(hù)客觀性，大賽始終堅(jiān)持現(xiàn)場(chǎng)總決賽，通過(guò)作者現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行作品和答辯，評(píng)委確認(rèn)其原創(chuàng)性；特色作品通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)展示接受公開(kāi)檢驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)相互學(xué)習(xí)和交流；評(píng)委通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)公開(kāi)點(diǎn)評(píng)傳達(dá)評(píng)審觀點(diǎn)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(jìng)賽的公平公開(kāi)公正，必須持續(xù)、準(zhǔn)確、翔實(shí)地公告競(jìng)賽的規(guī)程、范圍和流程節(jié)點(diǎn)。因此，歷年大賽都會(huì)通過(guò)清華大學(xué)出版社、中國(guó)鐵道出版社等知名出版社正式發(fā)行《中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽參賽指南》。該書(shū)全面介紹大賽要求、主題及辦賽細(xì)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(tái)、評(píng)審平臺(tái)、素材存檔平臺(tái)，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(gè)教指委聯(lián)辦的重要目的，就是推進(jìn)“高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃”在計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)和課程教育教學(xué)中的落實(shí)，發(fā)揮各教指委對(duì)教育教學(xué)問(wèn)題的指導(dǎo)咨詢(xún)作用。大賽設(shè)置基本知識(shí)測(cè)試，力圖貫徹《高等學(xué)校文科類(lèi)專(zhuān)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)要求》和其他教指委就各自學(xué)科類(lèi)屬、辦學(xué)層次制定的培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)范；評(píng)委審核作品的設(shè)計(jì)文檔時(shí)，力圖體現(xiàn)職業(yè)工作中對(duì)設(shè)計(jì)師通行要求（CDIO）的CD部分；大賽堅(jiān)持現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試演示作品，力圖體現(xiàn)職業(yè)工作中對(duì)設(shè)計(jì)師通行要求（CDIO）的IO部分。至此可見(jiàn)，大賽事實(shí)上已建立與幾乎所有學(xué)科的計(jì)算機(jī)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(tái)，組織方在賽場(chǎng)外因地制宜、因人而異、因時(shí)而異地組織了學(xué)術(shù)報(bào)告、企業(yè)參觀、企業(yè)招聘等活動(dòng)，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(duì)以下3個(gè)方面的能力培養(yǎng)：

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

（2）大賽對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)與檢驗(yàn)。我們認(rèn)為，中國(guó)大學(xué)的計(jì)算機(jī)教育所面臨的挑戰(zhàn)不僅僅是簡(jiǎn)單的加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬口徑或增強(qiáng)單項(xiàng)實(shí)踐能力的問(wèn)題，它是教育的發(fā)展與科學(xué)、技術(shù)、工業(yè)工程實(shí)踐和文化素質(zhì)發(fā)展不協(xié)調(diào)所帶來(lái)的問(wèn)題，同時(shí)它還面臨社會(huì)信息化與經(jīng)濟(jì)國(guó)際化的問(wèn)題。因此，計(jì)算機(jī)知識(shí)教育的改革需要整體考慮，探索一體化的能力提升和擴(kuò)充方案，而以項(xiàng)目競(jìng)賽促進(jìn)教學(xué)改革必然是一個(gè)可行的途徑。

（3）大賽對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)與檢驗(yàn)。建構(gòu)主義認(rèn)知觀認(rèn)為：應(yīng)該使外在客觀的知識(shí)結(jié)構(gòu)通過(guò)學(xué)生積極主動(dòng)地運(yùn)用與重組而內(nèi)化為認(rèn)知結(jié)構(gòu)。因此學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程同時(shí)包含兩方面：對(duì)新信息的意義建構(gòu)和對(duì)原有經(jīng)驗(yàn)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(yùn)行、維護(hù)和廢棄的全生命周期為背景環(huán)境，建立相互支撐和有機(jī)聯(lián)系的知識(shí)體系，讓學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)和實(shí)踐知識(shí)，這無(wú)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(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等眾多能力的培養(yǎng)與檢驗(yàn)。

4.結(jié)語(yǔ)

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

（編輯：彭遠(yuǎn)紅）