“以賽促教”的教學(xué)模式改革探索

盧國梁

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

［關(guān)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(biāo)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(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生利用C語言進行程序設(shè)計、開發(fā)與測試的能力，以及應(yīng)用計算思維方法分析和解決相關(guān)工程技術(shù)問題的能力，從而為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)、就業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。然而，傳統(tǒng)計算思維課程的教學(xué)模式以課堂教學(xué)為主，教學(xué)模式僵化、學(xué)生積極性差，在教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)動機等方面存在一定問題[1]。

一、計算思維課程教學(xué)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(xué)內(nèi)容滯后、教學(xué)形式單一等問題，傳統(tǒng)課程教學(xué)模式現(xiàn)狀如下[2]：

第一，課堂教學(xué)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(xué)模式主要還是“填鴨式”教學(xué)，教育硬件設(shè)施的完善并沒有對教學(xué)模式產(chǎn)生顯著影響。

第二，學(xué)生基礎(chǔ)不同，學(xué)習(xí)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(xué)生對課程的學(xué)習(xí)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(xué)目標(biāo)難以實現(xiàn)。

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

第四，與新興技術(shù)的結(jié)合不足。隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的迅猛發(fā)展，個性化、多元化、創(chuàng)新化的課程教學(xué)模式受到越來越多人的關(guān)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(guān)教師需要對傳統(tǒng)教學(xué)模式進行改革，探索出一種適合計算思維課程的新型教學(xué)模式。

二、教學(xué)模式改革方案探索

教學(xué)模式改革探索旨在改善教育質(zhì)量和提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績，包括教師培訓(xùn)、課程設(shè)計、教學(xué)評估等多個方面。

教學(xué)模式改革需要重視學(xué)生的參與和互動，采用更為靈活、多樣的教學(xué)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(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維，使其能夠適應(yīng)未來社會的發(fā)展需求。

此外，教學(xué)模式改革也需要配合現(xiàn)代教學(xué)手段，如在線課程、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等，以提高教學(xué)效率和便利性。但是，在推進教學(xué)模式改革時需要謹(jǐn)慎考慮各種因素，并逐步進行，避免出現(xiàn)過快或不當(dāng)?shù)淖兏?，影響教育質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

山東大學(xué)計算思維課程的教學(xué)組對課程改革進行了初步探索，在每學(xué)期末讓學(xué)生自主組建團隊共同完成一項自主選題的程序設(shè)計任務(wù)，并在課堂上進行講解、程序演示和問題討論，以提高學(xué)生對課堂的參與度，同時培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。該教學(xué)改革雖然獲得了大部分學(xué)生的認可，但也有少部分學(xué)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(wù)”。究其原因是已進行的教學(xué)模式改革仍未脫離傳統(tǒng)教學(xué)的模式，導(dǎo)致未能從根本上解決教學(xué)活動無法在保證正常教學(xué)的同時兼顧學(xué)生之間差異性的問題。

安徽建筑大學(xué)的張潤梅[3]等人強調(diào)，要以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)科競賽為驅(qū)動，充分發(fā)揮競賽的驅(qū)動作用和大學(xué)生創(chuàng)新項目的引領(lǐng)作用，通過競賽驅(qū)動課程體系不斷更新和完善，不斷提高學(xué)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(xué)模式改革方案進行了探索[4]，其主要以“以賽促教、以賽促學(xué)”理念為基礎(chǔ)，以競賽項目為驅(qū)動，靈活開展教學(xué)活動，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和自覺性，并有效提升教學(xué)效果。

（一）改革方案設(shè)計

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

第一，明確教學(xué)改革目標(biāo)，打破傳統(tǒng)教學(xué)壁壘。教學(xué)改革目標(biāo)在于進一步培養(yǎng)學(xué)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(xué)模式、引入網(wǎng)絡(luò)資源等方式，拓寬學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，通過競賽的方法，打破傳統(tǒng)教學(xué)壁壘。

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

第三，競賽驅(qū)動，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。競賽驅(qū)動是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)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(zhǔn)備和訓(xùn)練，這將幫助學(xué)生更深入地了解自己感興趣的領(lǐng)域，并提高他們的知識和技能水平。同時，與其他同學(xué)競爭也會激發(fā)學(xué)生的主動性和積極性，促進個人成長。此外，將典型的學(xué)科競賽案例引入課程教學(xué)過程中，能促使學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(yīng)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(xué)組以基礎(chǔ)理論作為教學(xué)主線，引入典型學(xué)科競賽案例，以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，通過“知識融入、案例導(dǎo)向、競賽驅(qū)動”的教學(xué)模式，組織學(xué)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(xué)生為主體，在課程理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，向?qū)W生展示教學(xué)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(dǎo)。

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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)相融合的項目教學(xué)體系，采取自主選題和固定主題相結(jié)合的方式，內(nèi)容上緊貼課程內(nèi)涵，形式上“以賽促學(xué)”。

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

第四，組織學(xué)院競賽，形成新型考核。每一學(xué)期課程將要結(jié)束之時，舉辦學(xué)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(xué)生進行加分及發(fā)獎金等多重獎勵，進一步提升學(xué)生的積極性。

（三）改革案例

機械學(xué)科的發(fā)展比以往任何時候都更依賴學(xué)科交叉、跨界融合，機械專業(yè)學(xué)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(yīng)大學(xué)生活和學(xué)習(xí)，快速掌握編程基礎(chǔ)知識，并為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)，山東大學(xué)機械工程學(xué)院發(fā)起、機械工程學(xué)院計算思維教學(xué)團隊承辦了山東大學(xué)2022 年第一屆機械“C 語言之星”程序設(shè)計大賽。本次大賽面向機械專業(yè)學(xué)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(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，啟發(fā)學(xué)生的編程思維，以課堂教學(xué)中的團隊合作編程實踐為主線，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，旨在以賽促學(xué)，調(diào)動學(xué)生參加競賽的熱情和自主學(xué)習(xí)意識。

大賽主題：“引領(lǐng)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(xué)科，突出專業(yè)特色及實用性；設(shè)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(yīng)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(xué)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(xué)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(dǎo)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(jié)合工程實踐項目，緊貼教學(xué)內(nèi)容，從程序設(shè)計、硬件搭建兩方面進行項目設(shè)計，通過驅(qū)動電機、傳感器及相應(yīng)外設(shè)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(zhuǎn)彎、到點停止等多項運動。

參賽案例二：Way Finder興隆山校內(nèi)導(dǎo)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(xué)校地圖、查看瀏覽路線、查看目標(biāo)地點最短路徑、查詢目標(biāo)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(jié)構(gòu)、函數(shù)等知識，用戶在界面輸入目標(biāo)年月，即可自動生成該年月所對應(yīng)的萬年歷。

（四）實施范圍

“以賽促教”的教學(xué)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(xué)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(xué)科甚至多個專業(yè)內(nèi)實施。

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

三、“以賽促教”教學(xué)模式改革意義

教學(xué)模式改革的意義在于使高校能夠適應(yīng)信息化時代的需求和應(yīng)對挑戰(zhàn)，從而培養(yǎng)全面發(fā)展的人才。“以賽促教”是一種全新的教學(xué)模式改革探索，它把競賽作為學(xué)生學(xué)習(xí)的一個重要組成部分，并且將競賽結(jié)果與課堂教學(xué)緊密結(jié)合起來。采用“以賽促教”模式進行教學(xué)改革具有多方面的實際意義[5]：

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

第二，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。“以賽促教”的教學(xué)模式以競賽為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，強化了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力和自我管理能力，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中效率更高。

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

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

第五，推動教育現(xiàn)代化。“以賽促教”模式強化了學(xué)生的實踐能力和應(yīng)用能力，有利于其適應(yīng)社會對人才的需求，這是教育現(xiàn)代化的重要一步。

四、結(jié)語

在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”“雙一流”建設(shè)等教育改革背景下，教學(xué)組通過“以賽促教”的方式促進計算思維課程教學(xué)模式改革，打破傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法的限制，以競賽為載體，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而提高學(xué)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(zhì)的復(fù)合型人才。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 黃圣君.本科生計算思維課程教學(xué)思考[J].科教導(dǎo)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(xué)”的實驗實踐教學(xué)模式改革[J].科教導(dǎo)刊，2022（2）：56-58.

[3] 張潤梅，欒慶磊，雷經(jīng)發(fā)，等.以學(xué)科競賽為載體的層階式創(chuàng)新教育體系構(gòu)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(xué)，以賽促教”的課程教學(xué)改革探索：以《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課程教學(xué)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(xué)”在專業(yè)課程教學(xué)改革中的實踐與探索[J].牡丹江大學(xué)學(xué)報，2023，32（5）：89-94.

［責(zé)任編輯：劉鳳華］