信息學創新人才培養的探索與實踐

曹文

一個國家的科技實力關鍵在于人才，而創新型人才必須具備的重要素質除了學習研究的能力、發現解決問題的能力之外，創新思維也是必備的重要素養。為此，筆者結合近30年的信息學奧賽普及與尖端人才培養實踐，嘗試從創造力培養、團隊建設、平臺環境三個方面來探討如何更好地培養積極主動學習、勇于挑戰自我、富于探索精神的信息學創新人才。

一、以創造力培養為突破口，

提升人才培養的認識

程序設計對學生的信息素養、創新精神和信息文化意識方面的培養發揮著重要作用，重視程序設計已成為信息技術教學改革領域的共識。

1.重點凸顯程序設計教學的創造性

國外創造學者尼勒、高爾曼等認為，創造性是一種思維能力，是一種過程，是一系列獨特的人格特征。結合這一界定，程序設計及其教學本身就具備了可供挖掘的創造性特征。聯合國教科文組織在《中學信息學課程》中也明確指出，程序設計關注的是過程與設計、方法與步驟、形成與創造。可見，建構以創造性為核心的教學是程序設計教學可持續發展的內在需求，是全面、科學推進信息技術教學改革的必然選擇，也是培養學生信息文化意識過程中的主體精神和創造意識的有效途徑。

因此，程序設計教學的生存空間和生命活力完全取決于其“堅決放棄”的合理程度和“繼承創造”的有機統一。它體現在程序設計教學過程的建構中，就是要在遵循信息技術教學客觀規律的基礎上，順應時代的發展趨勢，實現主體教育的創造性、傳統教學的創造性、對話的創造性和課程文化的創造性。

2.積極培養程序設計教學的創造性思維

根據當代心理學和神經生理學最新研究成果提出的關于創造性思維的“內外雙循環理論模型”（DC模型）指出，創造性思維結構應當由發散思維、形象思維、邏輯思維等要素組成。由于創造性思維結構是理解和掌握創造性思維活動的鑰匙，是對青少年進行創造性思維培養與訓練的總綱，因此教師必須從創造的角度，重新審視程序設計的教學過程，挖掘出其中的創造性元素。

3.創新實踐程序設計教學的問題重構與反思

綜合比較目前成功的教學模式可以看出，培養學生創造性的核心是對問題意識的培養。筆者認為，程序設計的核心問題基本上來自于數學，它偏重于邏輯思維和辯證思維；程序設計的核心技術來自于實踐，因此它需要形象思維；程序設計的目的是應用于實踐，所以發散思維成為必備。如果教師能同時從形象性、發散性等角度入手，把握住問題主線，就能夠將程序設計教學融合到信息技術教學中，從而發揮其應有的作用。

如筆者在設計“窮舉法”一課時，曾經圍繞問題情境，對教學設計進行了三次改進（見表1）。表中對問題情境的改動過程也是筆者對問題設計認識的變化過程。雖然三種問題情境都希望解決現實生活問題，但側重點的不同將直接影響到教學效果和育人目標，當涉及到技術與道德問題時，應尤為謹慎。一個問題如果沒有時代的特征，就會失去創新的源動力，成為教學中的“偽問題”。在尊重教育和教學的客觀規律下，不斷注入新的問題情境，使之能夠持續地科學建構、解構和重構，使程序設計教學不再是以傳授知識技能為單一內容和唯一目標的教學，而是開始從認同教學向創造性教學轉化。

二、以團隊建設為著力點，夯實人才培養的基石

團隊建設對學生的終身發展有著重要的作用，是夯實人才培養的基石。

1.充分認識團隊建設的引領作用

國際大學生程序設計競賽（即ACM比賽）每支參賽隊伍由“3個人+1臺計算機”組成，3個人之間必須相互補充、相互融合，形成一個和諧的整體，才能以最合理的方式使用計算機，在最短的時間內解決最多的問題，最終達到“1+1+1>3”的效果。大學生ACM競賽是開放式的團體賽，比賽中隊友之間可以互相討論，配合默契，這種形式對團隊建設十分有利。因此，筆者在團隊中引入了ACM的合作與訓練方式，專門為此設計了一個可實現網絡環境下全自動在線評測的系統。

2.積極引入公平公正的競爭機制

如何才能最大限度地調動每個學生的積極性，讓整個團隊充滿活力呢？那就是引入公平、公正的競爭機制。每個周末，筆者都要安排一次NOIP（全國青少年信息學奧林匹克聯賽）或ACM形式的實戰訓練，記錄成績，并依據訓練成績，公平、公正地分配好參加全國冬令營、夏令營和ACM比賽等機會。這一機制激發了學生們參與訓練的積極性，端正了訓練態度，提高了訓練效果，同時也鍛煉了學生的心理素質。

3.努力營造互幫互學的良好氛圍

早在20世紀90年代初，筆者所在學校周邊的幾所初中因為輔導力量薄弱，要求將本校一些學生在課后送來培養，有時筆者沒空，就讓高中生幫助輔導初中生，結果發現學生與學生在一起更容易交流，很多細微之處，經過手把手一教就徹底弄清楚了。這種學長帶學弟的方式也能促使學長進一步去鉆研問題，頗有些教學相長的味道。后來，筆者將這一做法推廣到整個團隊，指定高年級學習成績好的學生帶幾個低年級學生，既培養了學生的表達能力和溝通能力，同時還增進了彼此間的友誼，增強了團隊的凝聚力。

4.重點培養全面發展的領軍人物

任何團隊都需要有核心，也就是領軍人物，領軍人物必須是團隊中所有人的榜樣，除了編程水平高之外，還要全面發展。筆者在培養團隊領軍人物時，一方面給他們創造各種條件提高自身水平；另一方面給他們壓擔子，讓他們當小老師帶低年級的同學，平時訓練和外出比賽時幫助管理隊伍。同時，還要求他們學好各門功課，不要偏科。這樣對整個團隊和每個學生的發展都是有利的。

三、以人性化教育為切入點，

營造人才培養的良好環境

培養創新人才需要寬松的環境，開放的平臺。教師要創新教育意識，身先士卒，給予學生人文關懷，引導學生學會做人，學會做事。

1.正確面對困難，學會調整心態

人才培養應該像培育樹苗一樣，讓樹根和樹葉一起生長。在注重打牢信息學基礎知識的前提下，更應該教會學生科學、正確、向上的世界觀和人生觀，讓他們從小就堅定信心，具有腳踏實地的學習態度，在實踐中求創新、求發展。如一位學生經歷省隊選拔失敗了，筆者多次找她談話，和她一起分析自身的長處和弱點，尋找比賽失利的原因，鼓勵她振作起來，正確面對挫折和失敗，讓她明白在逆境中更需要堅持不懈的道理。后來，這位學生終于克服了困難，走出了低谷，取得了好成績。

2.塑造人格魅力，感染影響學生

教師要將關愛滲透到教學中。如資助困難學生外出培訓和比賽，給予學生適當的獎勵，在學生面臨挫折的時候給予鼓勵和支持等。在筆者的團隊中，學生已養成一種習慣，即每個人都認為自己有幫助學弟、學妹的義務，每個人也感受著來自教師和學長的關愛。如2010屆的一位畢業生能夠獲得全額獎學金到全美國計算機排名第一的伯克利大學深造，正是得益于在該校讀博士的一位學長的推薦。

3.嚴格執行紀律，推行人性化管理

每屆新生開學，教師在第一次輔導時，就會向學生闡明所要遵守的紀律，從考勤到機房衛生等都有明文規定。既要尊重和愛護學生，又要對學生嚴格要求。學生在輔導和訓練中的表現直接與獎懲掛鉤，教師會根據學生的表現在訓練成績中加分或扣分，成績好的將獲得參加全國冬令營和ACM比賽的機會等。在團隊中，嚴格禁止玩電子游戲，若有學生違反規定，第一次發現時會提出批評教育，第二次就要退出團隊。

教師在對學生嚴格要求的同時，也應在管理上盡可能地體現人性化。如提倡互助友愛，不以學業成就作為唯一衡量成敗的標準；鼓勵遇到困難和挫折的學生，幫助他們重塑信心；努力不讓一個學生掉隊，讓每個學生都能體驗成功和進步帶來的喜悅；不僅使學生的學習能力得到提高，也使學生的意志品質和心理素質得到不斷加強。