盧國梁

［摘 要］“以賽促教”的教學模式改革是針對當前計算思維課程傳統(tǒng)教學模式的一次全新探索?！耙再惔俳獭苯虒W模式將競賽與具體的課程內(nèi)容、專業(yè)的培養(yǎng)目標緊密結合，以學科競賽為契機，加強師資隊伍建設，以期實現(xiàn)學生綜合素質和能力的提高。

［關鍵詞］課程改革探索；計算思維課程；“以賽促教”

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）23-0052-04

計算思維課程作為針對理工科非計算機專業(yè)學生開設的一門專業(yè)基礎課程，旨在培養(yǎng)學生利用C語言進行程序設計、開發(fā)與測試的能力，以及應用計算思維方法分析和解決相關工程技術問題的能力，從而為學生后續(xù)學習、就業(yè)發(fā)展奠定基礎。然而，傳統(tǒng)計算思維課程的教學模式以課堂教學為主，教學模式僵化、學生積極性差，在教學內(nèi)容、學生基礎、學習方式、學習動機等方面存在一定問題[1]。

一、計算思維課程教學模式現(xiàn)狀

目前，部分高校本科階段的計算思維課程存在教學內(nèi)容滯后、教學形式單一等問題，傳統(tǒng)課程教學模式現(xiàn)狀如下[2]：

第一，課堂教學方式單一。計算思維課程是一門實踐性較強的課程，而傳統(tǒng)計算思維課程的教學模式主要還是“填鴨式”教學，教育硬件設施的完善并沒有對教學模式產(chǎn)生顯著影響。

第二，學生基礎不同，學習能力差別較大。由于各地區(qū)經(jīng)濟和教育水平存在差異，來自不同地區(qū)的學生對課程的學習能力不同，在計算機能力或者計算機素養(yǎng)方面更是不盡相同，使計算思維課程的教學目標難以實現(xiàn)。

第三，教學、考核方式較為單一。傳統(tǒng)的計算思維課程教學側重對基礎理論的教授，容易讓學生失去學習的興趣；考核方式大多是期末進行筆試，較難培養(yǎng)學生的計算思維實踐能力。

第四，與新興技術的結合不足。隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術的迅猛發(fā)展，個性化、多元化、創(chuàng)新化的課程教學模式受到越來越多人的關注。而傳統(tǒng)計算思維課程內(nèi)容迭代較慢，與生產(chǎn)生活實際已拉開較大差距。

因此，高校及相關教師需要對傳統(tǒng)教學模式進行改革，探索出一種適合計算思維課程的新型教學模式。

二、教學模式改革方案探索

教學模式改革探索旨在改善教育質量和提高學生學習成績，包括教師培訓、課程設計、教學評估等多個方面。

教學模式改革需要重視學生的參與和互動，采用更為靈活、多樣的教學方式，如小組討論、項目實踐、角色扮演、游戲體驗等。同時，要注重培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新思維，使其能夠適應未來社會的發(fā)展需求。

此外，教學模式改革也需要配合現(xiàn)代教學手段，如在線課程、網(wǎng)絡教學平臺等，以提高教學效率和便利性。但是，在推進教學模式改革時需要謹慎考慮各種因素，并逐步進行，避免出現(xiàn)過快或不當?shù)淖兏铮绊懡逃|量和學生的學習效果。

山東大學計算思維課程的教學組對課程改革進行了初步探索，在每學期末讓學生自主組建團隊共同完成一項自主選題的程序設計任務，并在課堂上進行講解、程序演示和問題討論，以提高學生對課堂的參與度，同時培養(yǎng)學生的團隊合作精神。該教學改革雖然獲得了大部分學生的認可，但也有少部分學生反映其存在“授課內(nèi)容較難”等問題和“期望挑戰(zhàn)難度更大或較小的任務”。究其原因是已進行的教學模式改革仍未脫離傳統(tǒng)教學的模式，導致未能從根本上解決教學活動無法在保證正常教學的同時兼顧學生之間差異性的問題。

安徽建筑大學的張潤梅[3]等人強調，要以學生為主體，以教師為主導，以學科競賽為驅動，充分發(fā)揮競賽的驅動作用和大學生創(chuàng)新項目的引領作用，通過競賽驅動課程體系不斷更新和完善，不斷提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

針對計算思維課程的現(xiàn)狀及存在的困境，本文對“以賽促教”新型教學模式改革方案進行了探索[4]，其主要以“以賽促教、以賽促學”理念為基礎，以競賽項目為驅動，靈活開展教學活動，充分調動學生的主觀能動性和自覺性，并有效提升教學效果。

（一）改革方案設計

本文針對計算思維課程的教學痛點，設計了“以賽促教”教學模式改革方案（見圖1）。

第一，明確教學改革目標，打破傳統(tǒng)教學壁壘。教學改革目標在于進一步培養(yǎng)學生運用計算思維解決實際問題的能力，并通過豐富課堂教學模式、引入網(wǎng)絡資源等方式，拓寬學生的知識面，提高學生的學習興趣。同時，通過競賽的方法，打破傳統(tǒng)教學壁壘。

第二，因材施教，線上線下自適應教學。通過引入競賽案例、線上慕課等教學方法，引導學生開展線上學習交流、線下團隊競賽等活動，幫助學生了解自身能力，使學生根據(jù)自身特點進行自適應學習。

第三，競賽驅動，培養(yǎng)學生的學習興趣。競賽驅動是培養(yǎng)學生學習興趣的一種方式，因為參加競賽需要投入大量的時間和精力來準備和訓練，這將幫助學生更深入地了解自己感興趣的領域，并提高他們的知識和技能水平。同時，與其他同學競爭也會激發(fā)學生的主動性和積極性，促進個人成長。此外，將典型的學科競賽案例引入課程教學過程中，能促使學生分析自身能力與完成項目所需能力之間的差距，激發(fā)學生獨立思考。

第四，靈活考試，優(yōu)化課程考核方式，建立“賽教融合”的新型考核體系。靈活考試是一種可以根據(jù)學生表現(xiàn)進行個性化評價、彈性安排測試時間和題目內(nèi)容的考試形式。通過降低試卷考試成績的占比，擴大成績涵蓋范圍，將班級小組競賽案例分析情況、參與學科競賽情況酌情增加到課程評價中，最終形成完整的注重過程考核、以考核應用能力為主的綜合性課程評價體系。

（二）實踐方法

在計算思維課程中，教學組以基礎理論作為教學主線，引入典型學科競賽案例，以教師為主導、學生為主體，通過“知識融入、案例導向、競賽驅動”的教學模式，組織學生以團隊合作的形式進行主動探索。具體實踐方法如下：

第一，引入科研課題，注重理論實現(xiàn)。以教師課題探究、生產(chǎn)實踐為背景，以學生為主體，在課程理論學習的基礎上，向學生展示教學科研項目案例，在案例的實踐性、工作量、難易程度等方面進行介紹與實踐引導。

第二，牽引競賽主題，小組分工合作。將科技競賽主題融入項目實踐，遵循互補原則，根據(jù)學生的綜合能力，通過“以強帶弱”的方式組建項目合作小組；讓學生以團隊合作的形式，對選定項目進行合作探究與創(chuàng)新，并完成程序開發(fā)項目；建立競賽牽引與課程學習相融合的項目教學體系，采取自主選題和固定主題相結合的方式，內(nèi)容上緊貼課程內(nèi)涵，形式上“以賽促學”。

第三，形成典型案例，重視實踐學習。通過教學反饋、經(jīng)驗總結，形成典型競賽案例庫，對學生進行全方位、綜合性、覆蓋性的實踐訓練，提高學生解決實際問題的能力和實踐能力。

第四，組織學院競賽，形成新型考核。每一學期課程將要結束之時，舉辦學院計算思維競賽，通過命題及自主選題的方式，每個小組最終形成項目作業(yè)進行競賽評比。要將競賽情況體現(xiàn)到最終成績中，對競賽中表現(xiàn)優(yōu)秀的學生進行加分及發(fā)獎金等多重獎勵，進一步提升學生的積極性。

（三）改革案例

機械學科的發(fā)展比以往任何時候都更依賴學科交叉、跨界融合，機械專業(yè)學生的編程能力已成為機械專業(yè)人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容。為使大一新生迅速適應大學生活和學習，快速掌握編程基礎知識，并為以后的專業(yè)學習打下堅實基礎，山東大學機械工程學院發(fā)起、機械工程學院計算思維教學團隊承辦了山東大學2022 年第一屆機械“C 語言之星”程序設計大賽。本次大賽面向機械專業(yè)學生編程能力培養(yǎng)需求，聚焦專業(yè)發(fā)展所需的支撐點，以計算思維課程的教學內(nèi)容為基礎，啟發(fā)學生的編程思維，以課堂教學中的團隊合作編程實踐為主線，激發(fā)學生的內(nèi)驅力，旨在以賽促學，調動學生參加競賽的熱情和自主學習意識。

大賽主題：“引領智造未來，計算思維為先”。

參賽作品要求：作品題材健康、積極向上；作品立足機械學科，突出專業(yè)特色及實用性；設計語言為 C 語言；要求作品自主完成，突出原創(chuàng)；如有引用部分，須在注釋中說明，否則視為抄襲；作品有完整的路演內(nèi)容，包括程序應用背景、算法流程圖、主要或特色功能算法模塊介紹、運行效果展示等。

參賽方式：比賽為團體賽，以計算思維課程教學中的小組為單位參賽，每個班級對班級內(nèi)小組作品進行打分排序，擇優(yōu)推薦一到兩個小組參賽。大賽以現(xiàn)場路演十分鐘的形式開展，由學生代表和專業(yè)教師評委共同打分，評選出優(yōu)勝作品。

本次比賽初步形成了計算思維課程參賽案例庫，包含自動循跡運輸小車、Way Finder興隆山校內(nèi)導航系統(tǒng)等近30個參賽案例。

參賽案例一：自動循跡運輸小車案例。該案例結合工程實踐項目，緊貼教學內(nèi)容，從程序設計、硬件搭建兩方面進行項目設計，通過驅動電機、傳感器及相應外設等部件實現(xiàn)運輸小車自動循跡工作，使其完成直線行駛、曲線行駛、直角轉彎、到點停止等多項運動。

參賽案例二：Way Finder興隆山校內(nèi)導航系統(tǒng)案例（見圖2）。本案例探索最短路徑算法，如插點法（Floyd算法），實現(xiàn)查看學校地圖、查看瀏覽路線、查看目標地點最短路徑、查詢目標地點信息等功能。

參賽案例三：萬年歷案例。該案例充分運用C語言編程中數(shù)組、指針、邏輯結構、函數(shù)等知識，用戶在界面輸入目標年月，即可自動生成該年月所對應的萬年歷。

（四）實施范圍

“以賽促教”的教學模式改革探索實施范圍包括但不限于機械工程專業(yè)方向全體本科生，可先在機械工程學院本科某些重點班級進行試點實施，以某一課程為例開展具體探究，進而可在多個學科甚至多個專業(yè)內(nèi)實施。

在教學過程中以競賽項目為驅動，在實現(xiàn)教學目的的同時引導學生參加課外科技競賽，如“挑戰(zhàn)杯”競賽、機械創(chuàng)新設計大賽等，以此構建多元化、系統(tǒng)化的項目案例建設與實踐機制，能夠更好地培養(yǎng)學生的科創(chuàng)興趣、創(chuàng)新意識及綜合能力。

三、“以賽促教”教學模式改革意義

教學模式改革的意義在于使高校能夠適應信息化時代的需求和應對挑戰(zhàn)，從而培養(yǎng)全面發(fā)展的人才?！耙再惔俳獭笔且环N全新的教學模式改革探索，它把競賽作為學生學習的一個重要組成部分，并且將競賽結果與課堂教學緊密結合起來。采用“以賽促教”模式進行教學改革具有多方面的實際意義[5]：

第一，激發(fā)學生的學習興趣。在傳統(tǒng)的教學模式中，學生容易感到單調枯燥，缺少學習動力和樂趣，而“以賽促教”的教學模式則可以激發(fā)學生的學習興趣，使他們更加積極、主動地參與到學習中。

第二，提高學生的學習效率?！耙再惔俳獭钡慕虒W模式以競賽為導向，以學生為主體，以教師為主導，強化了學生的自我學習能力和自我管理能力，使得學生在學習過程中效率更高。

第三，提升學生的綜合素質?！耙再惔俳獭钡慕虒W模式不僅能夠培養(yǎng)學生的專業(yè)技能，還能夠促進學生綜合素質的提升，如團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、溝通能力、應急處理能力等。

第四，加強師資建設?！耙再惔俳獭钡慕虒W模式可以促使教師改變教學方式，從而提升師資隊伍整體的教學能力，完善學校學科建設。

第五，推動教育現(xiàn)代化?！耙再惔俳獭蹦Ｊ綇娀藢W生的實踐能力和應用能力，有利于其適應社會對人才的需求，這是教育現(xiàn)代化的重要一步。

四、結語

在當前“互聯(lián)網(wǎng)+”“雙一流”建設等教育改革背景下，教學組通過“以賽促教”的方式促進計算思維課程教學模式改革，打破傳統(tǒng)的“填鴨式”教學方法的限制，以競賽為載體，充分激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習積極性，從而提高學生的知識運用及知識創(chuàng)新等能力，為國家培養(yǎng)出更加優(yōu)質的復合型人才。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 黃圣君.本科生計算思維課程教學思考[J].科教導刊（中旬刊），2016（2）：93-94.

[2] 韓濤，凌六一，王成軍，等.專業(yè)評估視角下電氣信息類人才“以賽促教，以賽促學”的實驗實踐教學模式改革[J].科教導刊，2022（2）：56-58.

[3] 張潤梅，欒慶磊，雷經(jīng)發(fā)，等.以學科競賽為載體的層階式創(chuàng)新教育體系構建[J].計算機教育，2019（8）：166-169.

[4] 龐曉艷， 彭維平， 馬俊金. “以賽促學，以賽促教”的課程教學改革探索：以《大學計算機基礎》課程教學改革為例[J]. 科技資訊， 2023， 21（2）： 171-174.

[5] 馬靜波.“以賽促教、以賽促學”在專業(yè)課程教學改革中的實踐與探索[J].牡丹江大學學報，2023，32（5）：89-94.

［責任編輯：劉鳳華］