“賽教融合”背景下算法設計與分析課程混合式教學模式探究

關鍵詞：“賽教融合”；實踐教學；人才培養；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）03-0174-03 開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

1 現狀分析

在大數據與“互聯網+”時代，大學生應具備堅實的專業知識，才能跟上科技的步伐。而算法設計與分析作為計算機專業的重要課程，其重要性更加凸顯。近年來，隨著計算機技術的迅猛發展，從事與算法相關的軟件開發、維護和運營已成為當前高校計算機專業畢業生的就業熱點。如何使算法設計與分析課程更適合計算機應用型人才的培養需求，是一個亟待解決的問題[1]。

算法設計與分析課程是一門理論與實踐并重的課程，主要依靠理解與實踐，并加以靈活應用。然而，在教學過程中，學生對課程的掌握情況并不理想。一方面，學生學習深度不夠；另一方面，教師缺乏有效的教學方法和手段。大部分高校對該課程仍以理論講授為主，采用一些經典算法求解典型問題。這些問題大多偏重理論，缺乏算法編程實踐，與實際生活中的問題存在一定距離，且難度較大。這導致學生產生畏難情緒，影響了學習積極性和獨立思考能力，在一定程度上影響了教學效果。

高校計算機類專業實現“賽教融合”的模式早有研究，且在不斷改進優化教學模式。如以大學生程序設計競賽為代表的學科競賽與專業類課程教學緊密融合的雙贏模式[2]。為健全完善校企協同育人機制，推動高校人才培養與就業有機聯動、人才供需有效對接，提出了以學科競賽為抓手的產學協同育人模式，該模式深度剖析了學科競賽交叉與校企合作融合的作用[3]。為提升與計算機產業發展的契合度，提出了新工科背景下高校計算機學科“賽教融合”的教學模式，該模式主要注重計算機技能大賽的參與[4]。通過研究新商科人才培養模式，提出了構建與人才培養方案相銜接的學科競賽管理體系[5]。此外，還有以大學生市場調查與分析為例，分析統計課程學習過程中實踐的重要性，并從教學內容、教學方法、考核體系、師資隊伍以及實踐平臺五個方面設計全新的教學體系，以實現兩者深度融合的教學模式[6]。研究表明，結合競賽的教學模式取得了較好效果，學生的思維和邏輯能力也得到了進一步提升[7]。

算法競賽有效地推動了教學內容的革新。出題者通常都是該專業領域的核心專家，賦予競賽題目指導性、前瞻性和創新性的特點。學科內的知識整合以及跨學科的融合，極大地豐富了算法設計與分析課程的教學內容。在教學實踐中，將數字經濟時代背景下舉辦的競賽融入教學過程，是一種極具前瞻性的教學策略。例如，廣東省的工業大數據算法比賽和華為ICT實踐賽等，這些與實際行業緊密相關的比賽題目能夠拉近學生與產業界的距離，從而使學生在學習過程中更直觀地理解理論知識與實際應用之間的聯系。將這些生活中的行業案例引入課堂，不僅能夠激發學生的學習興趣，還能夠有效地縮短理論與實踐之間的距離，培養學生的實踐能力和創新思維[8]。這既能加強學生的實踐動手能力，又能使其提前了解相關行業內的信息，為以后的就業奠定基礎，實現人才供需的有效對接。在信息技術不斷進步的過程中，職業教育也在不斷向高校看齊，通過“賽教融合”的方式培養具有職業技能的實踐型人才。如依據高職工程測量技術專業特點，構建“賽教學用”一體化的教學模式，該模式通過優化教學內容、改進考核評價方式，實現了大賽推進教學、教學應用實踐的目標[9]。

綜上，無論是從教學模式、教學內容還是教學資源來看，在“互聯網+”、學科競賽等熱浪的推動下，傳統的教學模式設計已無法滿足當今瞬息萬變的社會。時代在進步，知識結構、教學模式等也需要不斷改進，以順應時代的步伐。因此，針對算法設計與分析課程存在的問題及現狀，本文提出了“賽教融合”背景下混合模式教學研究與實踐的教改探索。

2“ 賽教融合”背景下混合式教學改革與實踐

結合算法設計與分析課程的特點，梳理該課程的相關競賽，探討算法競賽的途徑和方法。在教學實踐中，豐富學生線上測評案例庫以及日常競賽訓練試題庫，完善考核評價體系，為計算機專業類的課程教學改革提供思路，開闊學生視野，增強學習主動性。

2.1 實踐教學模式

傳統的教學模式側重理論學習，而忽略了理論與實踐的聯系。在理論學習的基礎上，本文采用實踐教學模式，將競賽融入人才培養、課堂教學和課程評價體系中，實現混合式教學模式（如圖1所示） 。

2.1.1競賽融入人才培養

算法設計與分析是一門概念抽象、難以理解的計算機類專業課。以往的人才培養方式可能只注重課本理論知識的掌握，未能將理論應用于實踐，未能實現理論與實踐的有機結合。通過將競賽項目教學化改造，將知識點或技能點設計成課程項目，綜合運用內容設計成學期項目，打破常規課程的分割，實現理論與實踐的緊密結合。

在項目實施過程中，根據項目難易程度對學生進行分層培養，以團隊合作為載體，成員根據自身特點參與項目訓練，拓展知識的深度和廣度。通過老生帶新生，實現新老學員的交替培養。

將競賽融入人才培養中，能夠形成以“賽教融合”為特點的人才培養模式。學生合理地將理論知識與實踐相結合，利于實踐應用能力人才的培養，也能為就業提供良好的專業技能基礎。

2.1.2 競賽融入課堂教學內容

課外理論學習主要依托超星學習通平臺，該平臺構建了課程PPT、圖片、操作流程演示視頻、作業題目、測試題庫及相關微課視頻資源，豐富了教學內容。其中，課程訪問量達到47萬次，授課視頻91個，課程資料93份，練習題453道，發布考試23次，發布作業41次，發布課堂活動42個。實踐操作依托課程組建設的在線測評系統（Online Judge，OJ） ，該系統旨在支持程序設計競賽、在線考試和編程訓練等活動。OJ系統會對學生提交的代碼進行評測，并返回評測結果，包括是否通過、是否抄襲、運行時間、內存消耗等信息，有助于學生和教師更快捷地發現編程過程中出現的問題。系統涵蓋算法設計與分析、數據結構、C語言程序設計等課程的試題資源和階段競賽題庫。其中，習題365道，學生提交次數3萬余次，參與人數400余人，系統涉及的專業語言有5種。學生在學完理論課程后，通過實踐訓練、競賽等方式加強自身動手實操的能力。競賽采取單人賽或團隊賽的方式，并在之后進行自評或小組互評，以確保學生深刻掌握知識點。將競賽題目和案例融入課堂教學內容，能夠有效提高學生的學習興趣和參與度。

2.1.3 競賽融入課程評價體系

考核評價是教學過程中不可或缺的環節，對學生學習和教師教學均具有重要的導向作用，能夠更全面地評價學生的學習成效。傳統的評價體系側重期末考試成績，而忽略了學生在學習過程中的進步和創新能力。將競賽成績納入評價體系，一方面可以激勵學生積極參與競賽活動；另一方面能夠更客觀地反映學生的實踐能力。算法課程的考核評價分為過程性考核和期末考核。過程性考核涵蓋作業、實驗、課堂考勤與表現，以及競賽成績等，這些內容共同構成學生的最終成績。在“賽教融合”的教學模式下，依據學生參加競賽的情況，按照獲獎等級對過程性考核成績進行加分，以實現“以賽促學”的理念。

2.2 教學改革與實踐

2.2.1 課程資源整合

通過教學團隊的緊密合作，充分利用校內外教學資源和競賽資源，進行整合與共享，豐富了教學內容，提高了教學質量。校內通過在線學習平臺，將優質教學資源數字化、網絡化，便于學生隨時隨地進行自主學習。平臺不僅提供課程視頻、課件下載，還設有討論區、作業發布與提交、在線測試等功能，為學生提供全方位的學習支持。校外則通過建立校企合作平臺，讓學生接觸實際項目，從而在實際工作環境中鍛煉自身的技能。

2.2.2 創新教學方式

結合啟發式、探究式、問題式、情境式、項目式等教學方法，開展案例分析、分組討論、實踐操作等活動，以提升教學效果。通過教學方法的創新，學生在實踐中不斷提升綜合素養和能力，激發了學習的積極性和興趣。

2.2.3 線上線下相結合

課程采用線上線下混合式教學模式，充分利用超星學習平臺和OJ測評平臺，分享算法實踐案例，深化學生對課程知識的理解，拓展知識的深度和廣度。混合式教學模式分為前期分析、設計、實施和評估四個階段（如圖2所示） 。前期分析包括教學對象、教學目標和內容的分析；設計階段涉及教學資源和方法的設計；實施階段通過超星平臺和OJ系統進行；評估階段則對教學資源、效果和實施進行綜合評估。

2.2.4 課程考核方式設計

構建以理論與實踐、過程考核與期末考試并重的多元化課程考核評價體系，將競賽實踐融入其中，以提高教學效果和質量，推動教學改革。

如圖3所示為多元化課程考核評價體系。其中，預習課件、學習視頻、課堂講授和視頻回放構成了完整的學習過程，包含學生自主和非自主學習階段。課堂測試、實際操作、實驗報告、課后作業和算法作業構成了完整的練習鞏固過程。此外，階段競賽和學科競賽是結合前期學習而形成的“賽教融合”教學模式。在教學過程中，根據學生的學習情況，各模塊之間可以靈活調整，以優化教學模式，提升教學質量。

3 實踐教學成效

3.1 教學效果提升

通過實施“賽教融合”的混合式教學模式，學生的自主學習能力得到加強，參與競賽的積極性顯著提高，課程成績也大幅提升。近兩年，學生《算法設計與分析》課程的成績及格率均在85% 以上，優秀率在30%以上，充分體現了“以賽促教，以賽促學”的成效。

3.2 競賽獲獎數量提升

隨著競賽項目的逐年增加，學生的參賽熱情持續高漲。近五年，學生累計獲獎370余項，其中國家級41項，省級136項，校級96項。“賽教融合”有效激發了學生的學習興趣，挖掘了學生的潛力。

3.3 學生創新能力提升

“賽教融合”的教學模式為學生提供了更為廣闊的創新空間。很多學生表示，通過競賽融入教學，他們的實踐能力和創新思維得到了顯著提升。在團隊賽和個人賽中，他們培養了問題意識、團隊合作精神和自主學習能力。這些能力的提升，對他們的學業和職業發展都產生了積極的影響。

4 總結

通過“賽教融合”的混合式教學模式，學校積極探索人才培養機制，優化教學結構，提高了學生的學習積極性和創新能力。然而，仍需進一步完善，如強化融合培養意識，建立長期有效的獎勵機制，以激發學生和教師的積極性；積極開設與競賽相關的專業課程，拓展競賽資源，豐富學生的知識結構，為學生提供更多學習和實踐機會；加強與企業的合作，建立校企合作平臺，為學生提供實習和就業機會，增強學生的就業競爭力。