基于程序设计俱乐部的创新人才培养探索与实践

    雷小宇　张所娟　曾喜良　娄朴根　胡斌

    

    摘要：作者围绕学生创新能力和组织管理能力的培养，以程序设计俱乐部为依托，构建贯穿全期的、不间断的人才培养模式，重构程序设计创新能力培养知识框架，完善教材体系，建立丰富的配套教学资源和信息化实践平台，形成了较为完善的程序设计俱乐部教学训练体系，取得了较为显著的实践效果。

    关键词：程序设计;俱乐部;创新人才;培养模式

    中图分类号：TP311.1-4 ?文献标识码：A ?论文编号：1674-2117（2019）20-0106-04

    引言

    学生创新能力的培养，是提高学生可持续发展能力的重要举措，也是提升学校人才培养质量的核心内容。学生俱乐部作为人才培养的重要组织形式，是人才培养体系不可或缺的一部分，也是学生个性特长、创新能力和组织领导能力培养的重要途径。

    俱乐部的设立体现了个性化发展的教育理念，遵循了“因材施教”的教育原则，其科技创新活动、日常管理以锻炼学生的创新能力、领导能力和组织管理能力为最终培养目标，强调基础性、选择性和创造性全面协调、统一。建立科技型俱乐部，能够使学生规范、有序、有组织地开展科技创新活动，且相比于学制内的课程学习，俱乐部能够提供更加个性化的教育，关注学生不同特点和个性差异，在普遍达到基本要求的前提下实现有个性的发展，激发学生的学习热情和优势潜能，最大限度地发现、培养和造就新时期军队信息化拔尖人才。

    笔者所在课题组于2012年11月组建了大学首批科技型俱乐部——程序设计俱乐部，开始探索俱乐部模式下的创新人才培养问题：①针对学生全面发展和个性发展的需求，如何使俱乐部实践活动与课堂教学互补支撑、与学科竞赛有机衔接，形成贯穿全期培养的教学、实践和竞赛三位一体的有效机制;②面向学生创新能力培养，如何构建满足个性化发展需求的、提供个性化能力培养的俱乐部培训体系;③面向学生领导力和组织管理能力培养，如何构建学生自主管理、全方位锻炼的俱乐部平台。课题组围绕上述问题，以程序设计俱乐部为依托，开展了一系列的教学改革和实践。

    突出能力培养，创建贯穿全期培养的、不间断的人才培养模式

    1.紧扣军队人才培养特点，构建完善的俱乐部组织体系

    新时期我军人才培养模式有两个显著的特点：一是突出军事特色，强调更好地服务军队建设，贴近一线部队;二是淡化专业类别，强调综合能力为核心的素质教育。综合素质和能力的提高很大程度上依赖于系统地、长期地学习和训练。俱乐部人才培养模式探索一种贯穿四年全期的、可持续的、连贯的学生综合素质和能力培养新途径。

    程序设计俱乐部依据大学发布的俱乐部章程，制订《程序设计俱乐部总体实施方案》《程序设计俱乐部选拔方案》和《程序设计俱乐部培训方案》等规章制度，对俱乐部活动的开展进行有效的规范和约束。建立程序设计俱乐部章程，确定俱乐部的指导思想和宗旨、组织形式及职责。建立教师指导委员会—学生管理委员会—学习兴趣小组三级组织架构;形成一支12人左右、业务能力扎实、蓬勃向上的、稳定的高水平师资队伍;成立学生管理委员会，负责俱乐部日常组织与管理工作;依据个人爱好分成程序竞赛组、软件测试组、机器人仿真组、网页设计组、项目开发组等兴趣小组，组长负责分组活动的开展。构建完善的组织体系，充分利用俱乐部平台，培养学生的组织和管理能力，积极推行基于俱乐部的学生自主管理模式，通过丰富多彩的俱乐部活动，使不同水平的学生都有提升空间，进而开拓学生的创新思维、培养创新能力，孵化创新成果。

    2.以学生创新能力培养为核心，设计课内课外一体的教学训练计划

    为了培养学生创新意识，锻炼学生独立思考、分析问题、解决问题和动手实践能力，笔者所在课题组设计了课内、课外衔接的一体化教学训练计划，构建了基于俱乐部模式的贯穿大学四年全期的俱乐部教学活动（如下图），把俱乐部成员所需的基础课程知识有机地融合到俱乐部的总体方案中。

    第一阶段，一年级新生通过宣传海报、观摩俱乐部活动、教师授课等方式了解俱乐部特点和运行机制，根据兴趣爱好自愿报名申请成为俱乐部预备会员，感受俱乐部创新氛围。

    第二阶段，一年级下或二年级学生在进入俱乐部实验班学习或者完成必要的基础课学习后，通过俱乐部组织的“指院杯”程序设计大赛选拔成为俱乐部正式会员，加入各自感兴趣的俱乐部小组，并参加俱乐部组织的系统培训。同时，俱乐部也组织部分优秀的学生参加地方高校举办的网络新生赛、邀请赛，提高创新能力，增强竞争意识。

    第三阶段，二年级课程结束，选拔成绩优异的学生参加暑期ACM ICPC、机器人、测试大赛等集训，在第三学年深入地学习所需知识，鼓励和遴选成绩优异者按其特点参加各类学科竞赛。

    第四阶段，四年级学生把前期所学知识融会贯通，综合运用到毕业设计中，同时也选拔特别优异的学生参加国内外一流赛事，并吸收他们进入科学研究项目中。经过全期锻炼的学生可以很好地完成本科阶段的专业学习和毕业设计，为其适应今后的岗位需求或研究生层次深造打下了坚实的基础，全面提高了创新能力和綜合素质。

    3.围绕学生领导力和组织管理能力的提升，探索基于俱乐部的学生自主管理模式

    领导力和组织管理能力是军校学生能力培养的核心，是适应部队第一任职岗位的任职需要。在俱乐部的日常活动开展过程中，让学生全面参与俱乐部的管理，如各项活动的计划、组织、实施以及跨校区的后勤保障协调都由学生自主完成，形成岗位竞争与定期轮换相结合的锻炼机制。高年级学生在具备一定的专业知识和竞赛水平基础上成为俱乐部骨干力量，负责俱乐部的日常事务和组织管理，如俱乐部招新宣传、海报制作，俱乐部网站的维护，竞赛系统的运维管理，各类活动的策划，一年一度的“指院杯”大赛出题、数据调试，外出竞赛的组织和协调等，通过日常养成来培养学生的领导力和组织管理能力。

    重构创新能力培养知识结构，建立配套的教学资源

    1.紧贴军事信息化拔尖人才需求，创建层次化的知识框架

    为了保持教学的先进性和适用性，筆者所在课题组着眼军事信息化拔尖人才需求，不断调整和完善知识内容，按照“循序渐进、创新拔优”的原则，补充拓展课堂教学内容，集中授课过程中采用专题授课的方式精讲知识内容;同时，尊重每位学生的个性特点，提供更加适合的针对性教育，根据学生的接受能力灵活增减讲授内容。创建了面向不同年级和知识水平的“基础—提高—拔尖”层次化知识框架，编写了课外知识拓展培训大纲：基础篇主要面向编程入门水平的学生，内容包括大数据读写、代码优化、计算方法、常见问题的解决方法等知识点;提高篇主要面向编程水平中等的学生，内容包括数据结构知识，线性结构、树形结构、图形结构、排序与搜索、递归与迭代、离散数学、软件工程基本方法等知识点;拔尖篇主要面向编程水平较高的学生，内容包括优化算法、数论、图论、组合数学、计算几何、动态规划、暴力求解、排序算法、分治算法等知识点。各层之间相互联系，又相对独立，自下向上，三个层次的教学单元构成俱乐部学习的知识体系。可以面向不同专业、不同年级以及不同水平的学生在掌握基础知识的前提下根据需要自由配置。

    2.研发网络教学辅助系统，打造创新能力培养实训平台

    为了更好地适应俱乐部成员和全校学生自主学习的需求，课题组自主研发了一系列的教学辅助系统：指导俱乐部成员开发的俱乐部网站和校内竞赛注册系统——俱乐部的日常管理和信息发布，校内竞赛的信息发布和收集均依托俱乐部网站进行处理，大大提高了俱乐部的运作效率;搭建OnlineJudge（简称OJ）系统——拥有近1800道具有军事背景和特色、难度分级的试题库，俱乐部会员及全校学生可以依托OJ系统在线自主学习、实践，系统能及时地反馈学生学习结果，指出错误之处，提高了学生学习效率;测试竞赛系统能够满足学生在线课程预习、单元模块考核、模拟测试竞赛等需求，提高了学生排错和纠错能力，同时还成为了全国大学生测试大赛竞赛平台。

    开展丰富多彩的俱乐部活动，营造浓郁的创新氛围

    1.注重品牌塑造，提升俱乐部影响力和吸引力

    俱乐部秉承“以校赛吸引一大片、以集训培训一小片、以学科竞赛鼓励拔尖”理念培养新时期信息化复合人才。俱乐部从无到有，从小到大，从最初7人，到现在每年俱乐部成员稳定在70人左右，在俱乐部内直接受训人数超过500名，程序设计俱乐部品牌和影响力也日渐扩大、逐年提高。每年俱乐部通过俱乐部网站、宣传报道、招新宣讲、张贴海报、俱乐部老会员分享经验会等方式宣传团队文化。通过指院杯竞赛、答辩和问询等措施来招收新的会员，严把入会关，选拔优异学生。通过组内竞赛、培训、参观、访问、学术研讨、沙龙等线下形式，以及建立各类线上形式为会员搭建互动平台、建立交流渠道，激发学生的创新热情，形成互促学习、竞相创新的团队氛围。

    2.以赛代练、以赛促学，全面促进学生创新能力提高

    会员入会初始，俱乐部为每位会员指定老会员和教师作为培养责任人，依据学生自身特点和发展水平，量身定制的“学生能力成长规划”，系统策划会员学习不同知识模块、参加各种不同层次水平的学科竞赛，开拓学生眼界、培育学习荣誉感，将“要我学”转化为“我要学”。充分利用俱乐部活动时间和周末时间，开展俱乐部竞赛活动。在俱乐部实验班每天都有“今天你做题了吗？”在线练习，每一个阶段都有班内挑战赛;同时，在俱乐部内周周有组内赛、月月有练习赛、季季有挑战赛。每年都承办学院主办的面向全校本科生、硕士研究生的指院杯程序设计大赛（每年参加人数均超300人），并积极组织学生参加各类各级别的大赛。在一系列的不同水平、不同层次比赛中锻炼不同年级和阶段的俱乐部学生，提高俱乐部每一位会员的创新能力，同时也增强其领导力和组织协调能力。

    3.走出去、请进来，拓展学生眼界

    从俱乐部创建之初，课题组就实施“走出去，请进来”相结合的战略来拓展学生的眼界和知识面。每年定期组织俱乐部成员到南京的各类大学交流，学习地方高校竞赛团队的建设成果和比赛经验，并举行友好对抗赛，切磋技能，还邀请相关高校的教师和同学到俱乐部为成员介绍地方高校的先进经验和做法，丰富学生的俱乐部生活，开拓学生的创新视野。同时，充分利用外出比赛机会，积极到各著名高校实验室参观，提高见识。此外，还连续七年组织学生参加中国（南京）国际软件产品和信息服务交易博览会，了解新技术、新动态和前沿方向。

    结语

    程序设计俱乐部经过多年的运行，培养的学生的潜能优势得以发掘和提升，创新意识和创新能力得到明显提高，在一系列国际、国家级和省级创新竞赛活动中取得了优异的成绩，已成为笔者所在学校创新人才的“孵化器”。

    当然，人才培养是一个复杂的系统工程，需要持续不断地关注和改革创新。程序设计俱乐部人才培养模式是创新人才培养的一种摸索和尝试，在探索和实践过程中还有如如何与课堂教学更加有机地结合、程序设计能力的培养和计算机系统能力培养、经费的使用和管理等问题，都是俱乐部人才培养下一阶段需要研究的重点。

    参考文献：

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    作者简介：雷小宇（1979—），男，湖南双峰人，副教授，研究方向为机器学习、大数据可视化分析、计算机基础教学与研究。

    基金项目：

    （1）湖南省普通高等学校教学改革研究项目：

    NO.湘教通〔2016〕400-835：基于PBL_CDIO创新教育模式的数据库技术课程教学改革研究与实践。

    （2）陆军工程教育教学研究课题：

    ZY2018002：基于混合模式的《程序设计基础》课程教学改革与实践。

    GJ1503021：“三位一体”的程序设计俱乐部常态化运行机制研究。