王嶸冰，徐紅艷，馮 勇

(遼寧大學(xué) 信息學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110036)

0 引言

隨著應(yīng)用型人才需求的不斷增加，很多普通高等院校已經(jīng)將學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一[1].隨著教育部、國(guó)家發(fā)改委等部門對(duì)高校工科專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的逐步推進(jìn)，越來(lái)越多的學(xué)者和教師投入到應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐的探索中，并取得了很多有價(jià)值的研究成果.

我校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)是2018年4月獲批的新增本科專業(yè)，同時(shí)也是應(yīng)用型轉(zhuǎn)型試點(diǎn)專業(yè)之一.應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)已經(jīng)成為新工科專業(yè)體系建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，理論課程體系、實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)等都將圍繞應(yīng)用創(chuàng)新型人才能力的培養(yǎng)來(lái)展開(kāi).

隨著學(xué)科競(jìng)賽的推廣與普及，很多學(xué)生有意愿通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽這個(gè)平臺(tái)來(lái)提升自身的能力.同時(shí)，學(xué)科競(jìng)賽也被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的有效手段.本文將對(duì)目前大學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并針對(duì)相關(guān)問(wèn)題設(shè)計(jì)出完善的競(jìng)賽指導(dǎo)體系及相關(guān)專業(yè)課程體系，讓學(xué)科競(jìng)賽在本專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的作用得以充分發(fā)揮.

1 大學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽存在問(wèn)題分析

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)，作為計(jì)算機(jī)大類的一個(gè)組成部分，可以參加的學(xué)科競(jìng)賽有：全國(guó)大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)商務(wù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽、全國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生電子商務(wù)“創(chuàng)新、創(chuàng)意及創(chuàng)業(yè)”挑戰(zhàn)賽等十余項(xiàng)賽事，為學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽提供了多種選擇.同時(shí)，學(xué)校和學(xué)院也為學(xué)生參加各種競(jìng)賽提供了經(jīng)費(fèi)及政策上的支持，因而學(xué)生具有極高的參與熱情，但目前面臨的主要問(wèn)題如下[2]：

1)盲目性.由于學(xué)科競(jìng)賽的種類比較多，學(xué)生在選擇自己要參加的學(xué)科競(jìng)賽時(shí)，并不知道該項(xiàng)競(jìng)賽的類型、特點(diǎn)及所需要的專業(yè)知識(shí)等相關(guān)信息，只是為了參加比賽而比賽.從而導(dǎo)致學(xué)生參加了多項(xiàng)競(jìng)賽，但是對(duì)自身能力的培養(yǎng)卻沒(méi)有起到促進(jìn)作用，甚至出現(xiàn)因參加各種名目繁多的比賽，而影響正常本科教學(xué)的情況.

2)比賽成績(jī)不夠理想.由于學(xué)生在選擇競(jìng)賽項(xiàng)目時(shí)沒(méi)有專業(yè)老師的科學(xué)引導(dǎo)，學(xué)生不能結(jié)合自身的專業(yè)知識(shí)程度來(lái)選擇競(jìng)賽；專業(yè)理論課及實(shí)踐課程的設(shè)計(jì)與學(xué)科競(jìng)賽相脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生不知如何將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)與競(jìng)賽的內(nèi)容相結(jié)合.上述兩個(gè)原因均會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在參加學(xué)科競(jìng)賽時(shí)無(wú)法取得理想的比賽成績(jī).

3)連續(xù)性不夠.取得滿意的競(jìng)賽成績(jī)是學(xué)生堅(jiān)持競(jìng)賽最主要的動(dòng)力.而很多同學(xué)在完某項(xiàng)賽事中成績(jī)不理想，由于學(xué)生缺乏專業(yè)團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)，無(wú)法從失敗中汲取再次備戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn).因此很多同學(xué)僅因?yàn)橐淮问【头艞壴擁?xiàng)賽事而轉(zhuǎn)投其他賽事，甚至失去了參與學(xué)科競(jìng)賽的熱情.

4)團(tuán)隊(duì)組建不合理.目前多數(shù)學(xué)科競(jìng)賽都是以團(tuán)隊(duì)的形式參賽，以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力.目前學(xué)生的組隊(duì)原則就是幾個(gè)關(guān)系要好的同學(xué)組織成一個(gè)團(tuán)隊(duì)，而很少考慮組隊(duì)成員之間是否能勝任這項(xiàng)競(jìng)賽，也甚少考慮成員之間的能力能否互補(bǔ)，從而實(shí)現(xiàn)有效的合作以取得滿意的比賽成績(jī).

2 競(jìng)賽指導(dǎo)體系改革與實(shí)踐

2.1 組建經(jīng)驗(yàn)豐富的教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)

作為學(xué)科競(jìng)賽指導(dǎo)的主體，教師的指導(dǎo)對(duì)學(xué)生參加競(jìng)賽的成績(jī)有著決定性的作用.為了加強(qiáng)學(xué)科競(jìng)賽對(duì)本專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的促進(jìn)作用，由本專業(yè)有指導(dǎo)比賽經(jīng)驗(yàn)的教師和企業(yè)中有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員共同組成學(xué)科競(jìng)賽指導(dǎo)團(tuán)隊(duì).指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)流程如圖1所示：

* 該團(tuán)隊(duì)的教師對(duì)名目繁多的學(xué)科競(jìng)賽進(jìn)行比較、分析，從中選擇與本專業(yè)密切相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽供學(xué)生參考，并詳細(xì)指出每個(gè)競(jìng)賽的難易程度、所需要具備的專業(yè)知識(shí)以及參賽者需要達(dá)到的能力水平，從而為學(xué)生在選擇參賽項(xiàng)目時(shí)給出積極的引導(dǎo)作用.

* 當(dāng)學(xué)生報(bào)名參加學(xué)科競(jìng)賽并組建團(tuán)隊(duì)時(shí)，指導(dǎo)教師會(huì)對(duì)該團(tuán)隊(duì)的每一位成員進(jìn)行能力評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果給出一個(gè)較為合理的團(tuán)隊(duì)組合建議，避免特長(zhǎng)相似的學(xué)生出現(xiàn)在同一個(gè)團(tuán)隊(duì)中.這樣充分發(fā)揮每一位參賽選手的特長(zhǎng)、取長(zhǎng)補(bǔ)短，形成一個(gè)最優(yōu)團(tuán)隊(duì)組合.

* 學(xué)生準(zhǔn)備競(jìng)賽過(guò)程中，對(duì)競(jìng)賽的選題、在競(jìng)賽中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析和指導(dǎo)，并幫助學(xué)生選取歷年競(jìng)賽中的典型題目進(jìn)行模擬實(shí)戰(zhàn)，以培養(yǎng)學(xué)生隨機(jī)應(yīng)變的能力，通過(guò)日常的強(qiáng)化訓(xùn)練來(lái)培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力.同時(shí)，有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員也會(huì)把自己在實(shí)際工作的問(wèn)題作為競(jìng)賽題目，指導(dǎo)學(xué)生去分析和解決，這樣可以拓寬學(xué)生處理問(wèn)題的視野，真正將比賽與工程實(shí)踐相結(jié)合.

* 比賽結(jié)束后，帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)本次競(jìng)賽的成功與失敗之處進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)遇到的問(wèn)題找出相應(yīng)的解決方案，為下一次比賽積累寶貴的經(jīng)驗(yàn).

教師通過(guò)指導(dǎo)學(xué)科競(jìng)賽，就會(huì)認(rèn)真思考在授課過(guò)程中如何調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、如何設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)、如何將課堂抽象的理論知識(shí)和具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)及競(jìng)賽進(jìn)行有機(jī)結(jié)合.通過(guò)理論教學(xué)和學(xué)科競(jìng)賽相互促進(jìn)，為應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2.2 形成“以老帶新”的不間斷培養(yǎng)機(jī)制

在學(xué)科競(jìng)賽中，專業(yè)教師的指導(dǎo)固然重要，但是比賽經(jīng)驗(yàn)的傳授對(duì)參加學(xué)科競(jìng)賽的選手來(lái)說(shuō)也很寶貴.因此，為了讓參賽學(xué)生少走彎路，我們建立了“以老帶新”的不斷線培養(yǎng)機(jī)制.因?qū)W校執(zhí)行計(jì)算機(jī)大類招生，在大二下學(xué)期開(kāi)始實(shí)行專業(yè)分流，因此本專業(yè)學(xué)生競(jìng)賽的不斷線培養(yǎng)機(jī)制將從大二下學(xué)期開(kāi)始實(shí)施[3].具體不斷線培養(yǎng)機(jī)制如圖2所示：

2.3 競(jìng)賽選手能力評(píng)價(jià)機(jī)制

為了對(duì)每位競(jìng)賽隊(duì)員的能力進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)而組成一個(gè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的參賽團(tuán)隊(duì)，本文將構(gòu)建一個(gè)學(xué)生能力的評(píng)價(jià)體系.該評(píng)價(jià)體系由：專業(yè)教師評(píng)價(jià)(TA)、項(xiàng)目組內(nèi)評(píng)價(jià)(PA)、不同項(xiàng)目組間評(píng)價(jià)(DA)及學(xué)生自評(píng)(SA)四部分構(gòu)成[4].每個(gè)競(jìng)賽選手的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示，每項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分值為百分制.

表1 參賽選手評(píng)價(jià)指標(biāo)

將所有評(píng)價(jià)人分成四組，專業(yè)教師組(TA)為參賽選手i第j項(xiàng)指標(biāo)給出評(píng)分，求出TA組為參賽選手i第j項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分的平均值，表示為TAi,j；同理PA組的平均值為PAi,j，DA組的平均值為DAi,j，SA組的平均值為SAi,j.計(jì)算參賽選手i第j項(xiàng)指標(biāo)的最終評(píng)分Scoi,j，如公式(1)所示：

Scoi,j=αTAi,j+βPAi,j+γDAi,j+ρSAi,j

(1)

其中，權(quán)重因子α+β+γ+ρ=1.在實(shí)際中考慮TA、PA的評(píng)價(jià)成績(jī)能更加直觀反應(yīng)參賽選手的能力，因此將權(quán)重因子設(shè)置為α=β=0.35,γ=ρ=0.15.最后根據(jù)每位參評(píng)人的Scoi,j值進(jìn)行單項(xiàng)能力及綜合能力的評(píng)判.

2.4 “以賽代練”的強(qiáng)化訓(xùn)練機(jī)制

由于競(jìng)賽過(guò)程中會(huì)有很多意外情況發(fā)生，因此對(duì)參賽選手的隨機(jī)應(yīng)變能力要求比較高，而這種能力的培養(yǎng)僅僅從日常的實(shí)踐課程或日常訓(xùn)練中是無(wú)法獲得的.因此，為了提高學(xué)生應(yīng)對(duì)競(jìng)賽過(guò)程中多種變化的能力，在比賽之前會(huì)設(shè)計(jì)相應(yīng)的院內(nèi)、甚至校內(nèi)的模擬比賽，使用競(jìng)賽時(shí)的評(píng)審規(guī)則進(jìn)行評(píng)判，甚至評(píng)委老師可以在比賽過(guò)程中適當(dāng)增加比賽的難度以培養(yǎng)學(xué)生沉著應(yīng)對(duì)的能力.模擬比賽過(guò)后，由參賽成員、指導(dǎo)教師及同項(xiàng)目組的高年級(jí)同學(xué)組成討論組，對(duì)模擬比賽中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、研究，找出相應(yīng)的解決方案.通過(guò)這種多次的強(qiáng)化訓(xùn)練機(jī)制，使參賽學(xué)生能夠逐步適應(yīng)比賽的緊張氣氛，增加臨場(chǎng)解決問(wèn)題的能力，為比賽取得滿意成績(jī)帶來(lái)有力的保障.

3 競(jìng)賽課程體系改革

學(xué)科競(jìng)賽通常與專業(yè)的核心課程內(nèi)容密切相關(guān)，應(yīng)將學(xué)科競(jìng)賽的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分解，并據(jù)此整合和優(yōu)化實(shí)踐課程內(nèi)容，建立分層次、模塊化、相互銜接的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系，使學(xué)生在掌握基本技能的基礎(chǔ)上，通過(guò)提升平臺(tái)的訓(xùn)練，逐步具備較高的應(yīng)用創(chuàng)新能力和學(xué)科競(jìng)賽能力[5].模塊化核心課程體系如圖3所示.

3.1 理論課程體系改革

1)基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備階段：該階段的學(xué)生按照計(jì)算機(jī)大類的教學(xué)計(jì)劃將完成《高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》、《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊》等基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí).通過(guò)該階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握基本的計(jì)算機(jī)軟、硬件理論知識(shí)，并具備一定的算法設(shè)計(jì)能力.

2)學(xué)科競(jìng)賽初級(jí)培訓(xùn)階段：該階段的學(xué)生已經(jīng)完成專業(yè)分流.按照數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃將完成《算法分析與設(shè)計(jì)》《R語(yǔ)言》《Python語(yǔ)言》等與競(jìng)賽相關(guān)課程的學(xué)習(xí).在教學(xué)過(guò)程中：任課教師通過(guò)競(jìng)賽成果展示來(lái)激發(fā)學(xué)生參與競(jìng)賽的興趣；在講授時(shí)結(jié)合競(jìng)賽的經(jīng)典案例進(jìn)行分析，使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解與運(yùn)用；通過(guò)對(duì)往屆競(jìng)賽題目的分解，從中選擇出可操作的子題目以作業(yè)的形式布置下去，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力.

3)學(xué)科競(jìng)賽強(qiáng)化提升階段：大部分學(xué)生已經(jīng)經(jīng)過(guò)比賽的鍛煉積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn).因此將對(duì)該階段學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的能力提升培訓(xùn)，提升平臺(tái)的課程有《機(jī)器學(xué)習(xí)》《最優(yōu)化理論》《Hadoop架構(gòu)設(shè)計(jì)》等[6].在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中依舊貫穿著與本門課程相關(guān)的競(jìng)賽題目、真實(shí)問(wèn)題等案例的分析與講解.通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力將有大幅度的提升.

3.2 實(shí)踐課程體系改革

在專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).在基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備階段，通過(guò)專業(yè)課課內(nèi)實(shí)驗(yàn)及單獨(dú)設(shè)課實(shí)驗(yàn)《認(rèn)知實(shí)驗(yàn)》的培養(yǎng)，學(xué)生已經(jīng)具備一定的編程基礎(chǔ)；在學(xué)科競(jìng)賽初級(jí)培訓(xùn)階段，在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以及實(shí)訓(xùn)課《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)高級(jí)實(shí)驗(yàn)》中，同樣以競(jìng)賽的題目或來(lái)自社會(huì)的真實(shí)問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力；在學(xué)科競(jìng)賽強(qiáng)化提升階段，通過(guò)《網(wǎng)絡(luò)輿情大數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)》《電子商務(wù)大數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)》等實(shí)訓(xùn)課程對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

為了促進(jìn)學(xué)生參與競(jìng)賽的積極性，在數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)時(shí)，在大二的夏季學(xué)期和大三的夏季學(xué)期分別開(kāi)設(shè)了學(xué)時(shí)均為30學(xué)時(shí)的實(shí)踐教學(xué)課程：程序設(shè)計(jì)I和程序設(shè)計(jì)II.這兩門課程將以往屆競(jìng)賽題目、教師科研項(xiàng)目、企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為主要教學(xué)內(nèi)容，側(cè)重于學(xué)生競(jìng)賽能力提升的培訓(xùn).這兩門課程的成績(jī)將以學(xué)生參加各類競(jìng)賽的成績(jī)作為最終考核成績(jī).在教學(xué)過(guò)程中將根據(jù)學(xué)生參加競(jìng)賽的等級(jí)、取得的成績(jī)等制定較為詳細(xì)的評(píng)分指標(biāo)體系，以完善應(yīng)用創(chuàng)新型人才評(píng)價(jià)體系的建設(shè).

4 結(jié)論

通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽的鍛煉，學(xué)生不僅得到多角度、多層次的實(shí)踐鍛煉，而且也得到多維度、多方面的能力提升.因而圍繞學(xué)科競(jìng)賽開(kāi)展研究、設(shè)計(jì)培養(yǎng)模式，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效舉措.