程序设计竞赛中基于网络的研究性学习

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摘要:本文针对国内学科竞赛的开展情况,分析了开展竞赛的意义和特点,讨论在程序设计竞赛中引入研究性学习的必要性,并进一步探讨在进行竞赛训练过程中如何灵活应用各种组织方式,以及如何实施基于计算机网络的研究性学习模式,以发挥先进科学工具与手段的作用。

关键词:学科竞赛;研究性学习;计算机网络

近几年来,各类学科竞赛在国内高校开展得如火如荼,竞赛活动的覆盖面进一步扩大,各类学科竞赛的水平也越来越高。确实,与传统的课堂理论及实验教学相比,形式多样、内容丰富、富于挑战性的学科竞赛更有利于培养学生综合运用理论知识和技术解决实际问题的能力,创新意识和创新思维,团队协作精神和攻关能力,同时也能培养学生查阅、处理资料以及表达观点的能力,因而人才培养的效益更加突出。

由于学科竞赛在人才培养方面的特殊作用,各高等院校积极组织学生参加各类学科竞赛,把开展学科竞赛活动看作是提高学生培养质量的重要措施和手段。其中,大学生程序设计竞赛是目前在我国高校中影响范围、参与程度和竞赛水平都处于前列的竞赛项目之一[1-2]。

当然,要想在竞赛中获得好成绩,高质量的训练和组织是至关重要的。因此,为提高竞赛水平和人才培养质量,在竞赛训练过程中采用何种学习方式,如何组织训练以及如何利用网络环境与工具,这些问题都是值得我们深入研究和探讨的。

1引入研究性学习

20世纪80年代以来,许多发达国家站在时展与未来社会进步的高度重新思考教育问题,从培养人才“关键能力”的角度出发,对教育的基本运行模式进行必要的改革。所谓“关键能力”,就是指选择信息的能力、主体性探究问题的能力、人际关系的协调能力等。当今世界新技术革命的浪潮席卷全球,在知识经济时代,培养创造性人才是提升核心竞争力的唯一途径,而创造性人才又是通过教育培养的,所以,竞争的结果又演变成教育的竞争。谁实施了创新教育,谁就掌握了创造性人才培养的机制,谁就在未来的竞争中增加了获胜的砝码。

在目前国内高等教育逐步大众化的背景下,各级高校的生源质量都有不同程度的下降,教学班的人数也在不断增加,这些客观因素是造成教学质量下降的原因之一,而陈旧的教学理念和方法更是重要的内因。众多高校为了教学评估只注重规范,不重视质量,为了教学规范化,所有教师统一采取“标准”的教学内容和方法,实验大多采用“验证型”,毫无特色,实则是“满堂灌”。这根本不能适应新时代的需要,更不适合学生的年龄特点,扼杀了学生的兴趣,影响了学生整体素质的提高。

随着主体性教育的发展,人们越来越认识到:学生主体性的发展是学生发展的核心,“学生是教学主体”的教学观念逐渐被大家认同。“研究性学习”作为一种学习方式,就是以类似科学研究的过程、方法和形式进行的学习。研究性学习以培养学生的创新精神和实践能力为目的,具有开放性、主体性、综合性和实践性的特点。研究性学习重视学生的主体性研究活动,重视问题的解决过程,强调学生学习体验的重要地位,从而有利于培养学生的实践能力和创新精神。强调“研究性学习”的重要性是为了促进学生学习方式的转变,从而使以培养学生的创新精神和实践能力为核心的素质教育落到实处[3]。

程序设计竞赛作为第二课堂范畴,与第一课堂有很大的区别,它有时不需要遵守第一课堂许多严格的规定和条例,因而有一定的自由度,它是学生巩固和增长知识水平的场地,更是学生“关键能力”的培养和体现平台,这与研究性学习的目的和特点更是不谋而合。因此,笔者认为,从目前高校的教学现状来看,在第一课堂教学过程中实施研究性学习还存在较大困难,而属于第二课堂的学科竞赛却是很好的切入点,可以先在学科竞赛的训练组织过程中引入研究性学习,将其作为教学的重要理念与策略,待有一定经验成熟后再逐步扩展至其他教学课程中去。

2合理运用多种组织方式

研究性学习的组织形式大致可以分为个人独立研究、小组合作研究、个人研究与集体讨论相结合三种主要类型,在学科竞赛活动中,应该科学、合理地运用各种组织形式。首先要根据竞赛需要分析与规划各项训练任务,然后再根据不同的训练任务选择合适的组织方式[4]。

针对程序设计竞赛,教师在组织规划训练时大致需要考虑以下任务:竞赛试题分析、专题研究、日常训练等。

竞赛试题分析工作可以采用个人独立研究的组织形式。个人独立研究一般采用开放式的方式,由教师指定一个或几个学生,布置竞赛试题分析的任务,可以事先指定需要分析的竞赛试题的范围或场次,以及分析报告的内容、格式要求,然后由学生相对独立地开展分析和研究活动,并在规定的时间内完成并提交分析报告。

对于程序设计竞赛来说,专题研究一般是指对某一类问题或解题方法进行研究,以掌握该解题方法的特点、规律及适应范围,从而提高学生对此类问题的解题能力。在专题研究过程中,小组合作是比较合适的组织形式。教师可以根据专题的数量分成若干小组,每个小组由若干学生组成,每个小组设一个小组长。教师将专题研究的任务下达给每个小组长,由小组长负责组内人员分工。在研究过程中,小组成员各有其独立的任务,既有分工,又有合作,协作互补。这种组织方式的另一优点在于,作为以组队(每组三人)方式参赛的竞赛,指导教师在组队时可以考虑从不同专题研究小组中分别抽调人员组成参赛队,从而保证各成员各有所长,减少重复知识面,增加解题面。

而对于日常训练,则可以采用个人研究与集体讨论相结合的组织形式。根据实际需要,日常训练过程中,有时是学生独自练习,有时以个人或组队形式进行内部竞赛,有时又需要进行集体交流、讨论。这样,既通过个人研究锻炼了个体能力,又通过集体讨论分享了训练与研究成果,展现了各自特点、水平,从而推动了学生们在各自原有基础上深化发展,也为教师组队参赛提供了依据。

一般来说,研究性学习的过程通常可分为三个阶段:进入问题阶段、探索求解阶段和表达交流内化阶段。这三个阶段不是截然分开,而是相互交叉、交互推进的。因此,在组织学生进行各种形式的竞赛训练过程中,教师应该深入到各小组当中,了解学生合作的效果、讨论的焦点、认知的进程,并在必要时给予合理的指导,从而灵活地调整后续训练计划与内容。

3基于计算机网络的研究性学习模式

建构主义学习理论的基本观点认为,知识是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过建构意义的方式而获得的。随着Internet和多媒体技术等信息技术的发展和日益普及,为这种理论的实现提供了理想的环境和条件[5]。

基于计算机网络的研究性学习模式是在教师的指导下,从学生所关心的问题出发,利用网络收集、处理信息,确定研究主题,分析研究任务,开展网上自主探究与协作,并在网上、交流、评价研究性学习成果[6]。实践证明,最大限度地利用互联网的资源是实现学生自主性学习的好方法,学生的学习内容不再局限于书本、教案和教师的多媒体资料。这种模式能够培养学习者的选择判断能力、批判性思维能力,拓宽了学生的学习空间、开阔了眼界。

然而,网络情境必然改变传统的师生角色和师生关系,教师由传统的单一角色趋向多元化。教师既是研究内容和信息资源利用的指导者,又是学生的学习伙伴,同时也是信息资源的设计者和管理者,并且在教学策略上与传统方式有了较大的变化[3]。笔者认为,在实施基于计算机网络的研究性学习时,教师需要重点考虑以下环节与策略。

(1) 围绕研究主题,设计与管理竞赛信息资源。在基于计算机网络的研究性学习模式中,教师不单纯是信息的传递者,他们将和学生一起面对互联网上丰富的信息资源,为使学生的研究性学习活动顺利进行,教师必须对与主题有关的信息资源进行设计与管理。例如:收集、整理与程序设计竞赛相关的各类网站、网页、电子图书等,将其合理分类后推荐给学生;而对于学生在学习过程中自主创造的信息,包括竞赛习题汇编、测试数据、解题报告等资料,也要妥善保存和管理,以扩充信息资源。

(2) 与竞赛相关的网络软件建设。开展程序设计竞赛活动中最重要的网络软件是在线判题系统(OJ),各级别的竞赛均采用OJ作为核心竞赛工具。虽然目前国内已经有许多OJ系统对外开放,可以供学生免费参加练习和竞赛,但开发自己的OJ系统还是非常必要的,指导教师可以在此网络平台上有计划、有组织地自主安排各项训练和内部竞赛活动。另外,在OJ系统基础上,进一步建设一个具有综合功能的程序设计竞赛网站也是非常必要的,其主要功能可以包括:竞赛通知、竞赛报名、资料共享、训练与评价、论坛等。

(3) 网上学习与讨论。在基于计算机网络的研究性学习模式中,学生的网上探究与交流是关键环节,教师应做好指导与组织工作。为帮助学生的自主探究,教师可以推荐与竞赛相关的网上交流平台资源,也可以充分利用自主开发的网络论坛。在与学生的交流中,要根据学生的需要和实际情况,提供指导性意见,以增强学生的研究性学习活动目标指向性。

(4) 评价与总结。在竞赛训练过程中,及时掌握学生训练与研究的动态情况是至关重要的,计算机网络为此创造了有利环境。教师可以充分利用自主开发的竞赛网站,在网站中开发具有记录学生训练与研究进展情况的功能模块,可以要求每个学生或小组定期将自己的做题与专题研究情况录入系统,这样,教师就能够以实际数据为依据对学生进行客观评价和总结,同时可以促进学生之间的交流与学生自身对研究性学习过程的反思。

4结语

研究性学习是对学习方式的重要改进,在我国推行素质教育的过程中,在以学生为主体的教育理念日渐明确的情况下,研究性学习必然在提高学生自主学习能力以及建立新型师生关系方面逐渐发挥其重要作用。当然,研究性学习如何与传统学习方式配合,在什么情况下适合应用研究性学习,要综合考虑哪些因素,以及可以使用哪些工具和策略,都是需要我们不断地进行探究和实践的。

参考文献:

[1] 陈树莲,赵勤勇. 关于提高高校学生学科竞赛水平的探讨[J]. 广西大学学报:哲学社会科学版,2005(6):116-118.

[2] 袁国武,赵杨,赵征鹏,等. 依托程序设计竞赛,提高计算机专业学生培养质量[J]. 计算机教育,2009(15):104-106.

[3] 王升. 研究性学习的理论与实践[M]. 北京:教育科学出版社,2003:10-12.

[4] 蒋名平. 合作学习理论及其实施策略[J]. 青年教师学报,2007(1):21-25.

[5] 陈宝义. 论研究性学习的内涵及其心理学基础[J]. 黑龙江教育学院学报,2007(11):59-61.

[6] 潘俊,张丽丽. 基于互联网研究性学习教学模式的探索与实践[J]. 中国远程教育,2004(13):46-48.

Research-based Learning Based on Network in Programming Contest

ZHANG Yong

(City College, Zhejiang University, Hangzhou 310015, China)

Abstract: For the domestic discipline contest situation, this article analyzes the meaning and characteristic of discipline contest, discusses the necessity of importing research-based learning in programming contest. Furthermore, this article discusses how to apply the organization style in the process of contest training and how to implement the pattern of research-based learning based on computer network, the aim is to play the effect of advanced tools and instruments.

Key words: discipline contest; research-based learning; computer network