摘要：
课程设计能够培养训练学生综合运用知识解决复杂问题的能力，学科竞赛可以提升学生运用所学知识解决实际问题的综合实践能力。将学科竞赛的内容和形式引入到传统课程设计中，再从课程设计中选择优秀团队和作品进行进一步的培养，二者的有机结合，不但可以提高实践教学效果，激发学生的创新意识，增强创新能力，而且可以为参加科技竞赛打下坚实的基础。
关键词：
学科竞赛；课程设计；计算机学科；创新实践
大学生创新实践能力培养是高校人才培养中的重要工作之一[1]，各高校师资和学生水平不同，培养目标也不完全相同，所采取的方法也各有千秋。西南交通大学曾采取制订创新人才培养计划、建设创新人才培养基地、培养造就教学创新团队等措施[2]；武汉大学提出计算机学科拔尖创新人才小班制培养方法[3]。课程设计能够培养训练学生综合运用知识解决复杂问题的能力，学科竞赛可为优秀人才脱颖而出创造条件，沈阳工业大学计算机科学与技术专业采取了二者相结合的方法提高学生创新实践能力，取得了一定的效果。
一、计算机学科竞赛简介
近年来各个学科都陆续出现了不同类型的学科竞赛，和计算机学科相关的竞赛分为3类，分别是算法类、软件应用开发类和硬件开发类。其中算法类竞赛的典型代表是ACM国际大学生程序设计竞赛，可以提高学生的计算思维能力[4，5]；软件应用开发类包括中国大学生计算机设计大赛、普通高等学校本科大学生移动应用开发大赛、全国大学生信息安全竞赛[6，7]、中国软件杯大学生软件设计大赛等；硬件开发类代表是全国大学生电子设计竞赛[8，9]。上述竞赛由国家教育部门、地方政府和相关公司多方主办，竞赛项目涉及本学科的研究热点和前沿技术，对提高学生实践能力并激发创新精神有很大的帮助。但由于多数学生缺少参赛经验，缺乏自信，导致学生积极性不高，参赛学生人数并不多，失去了提高自身能力的非常好的机会。如何将学科竞赛引入到日常教学中，让更多的学生受益，而不是仅局限于极少一部分学生，培养学生创新实践能力是值得探索的课题。
二、计算机专业的课程设计现状
课程设计是实践教学中的重要组成部分，是对理论教学的一个有益补充，是对学生进行的比较全面、系统的综合性工程设计训练，是培养学生实践动手能力、创新能力和综合素质的一个主要环节，不同的课程设计有不同的方法，例如中山大学提出计算机信息类综合实验课程设计方法[10]，湖南大学提出基于ISP技术的嵌入式系统课程设计实施方法[11]。教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员将计算机科学与技术一级学科本科专业分成四个方向，分别是计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术，对各个方向分别给出了6个课程设计范例[12]，见表1。不同学校计算机科学与技术专业特点不一样，开设的课程设计也不完全相同，我校根据教学目标和学生特点从第2学期至第7学期各有一门作为单独课程开设的综合性课程设计，分别是计算机程序设计实践、计算机组成原理课程设计、操作系统课程设计、数据库与软件工程课程设计、算法课程设计及专业课程设计。传统的课程设计存在题目比较陈旧、学生合作意识差、成绩评定主要由教师决定等问题。
三、学科竞赛和课程设计融合方法
课程设计是学科竞赛的基础，学生只有掌握了相应课程知识，才能有机会参加学科竞赛，竞赛能够使学生进一步巩固所学知识，具有更多的创新思想。例如数据结构和算法课程设计与ACM国际大学生程序设计竞赛相互促进。下面以我校《数据库与软件工程课程设计》为例，说明学科竞赛与课程设计相融合提高学生实践创新能力的实施过程。该课程设计是学习完《数据库原理》和《软件工程》课程后实践性和综合性比较强的实践教学环节，要求学生能在3周时间内将理论知识加以综合运用，开发一个小型信息系统。
1.团队成员取长补短的优化组队原则。
计算机学科的竞赛通常以团队的方式组织，如果团队成员能充分发挥各自的优势，整体的力量将会更加强大。组长要负责总体协调，需要有良好的组织协调能力；技术人员要负责解决关键技术问题；文档编写人员要具有较好的文字表达能力；答辩人员要具有较好的语言表达能力。这样的组合方式可以使学生互相学习别人的长处，弥补自己的不足。所以在课程设计中我们也采取这种优化组队方式，学生根据自身情况自愿组合，教师考查各组学生情况后，再进行适当调整。
2.精选历届竞赛题目或自选创新题目。
题目确定有两种方式：一是从以往的计算机学科竞赛中挑选出符合课程培养目标和学生水平的竞赛题目；二是鼓励学生根据兴趣爱好自己确定题目，教师把关确认题目的合理性、实现的可行性和工作量等问题。要求每队一题，题目不能相同。
3.项目组给出切实可行的设计方案。
学生根据所选题目通过网络和书籍查找相关资料，结合所学理论知识对课题进行仔细分析，同时需要了解软件用户实际需求，可以把同学或教师当作用户，进行需求调研，在此基础上提出切实可行的实施方案，并进行方案论证，包括需求分析、总体设计、详细设计、测试方案等几个方面。
4.组间互评，论证设计方案的合理性与可行性。
每个小组以答辩的方式进行方案汇报，教师和其他小组成员一起对方案进行分析、评价和指导。组间的互评目的是调动学生的积极性，让其有主人的感觉，他们既是参赛者又是评委，这样大家可以取长补短，意见也更加全面。
5.以团队为单位的项目研发与测试。
即设计方案的具体实施阶段，根据设计方案进行编程和系统测试。教师定期为学生提供技术支持，和组内学生一起讨论，对学生出现的普遍问题，进行讲解，为学生提供解决问题的新思路。
6.以团队为单位的项目展示与组间评价。
学生完成整个项目后，各个小组将撰写项目报告，提交最终作品并进行答辩，接受包含指导教师在内的验收教师组和学生组间互评。这个环节主要考查学生对基础知识的掌握程度、项目研发水平、总结表达等能力，观察团对成员实践过程中在设计、编码、测试等方面的亮点。此过程主要强调以团队为单位的评价，按照科技竞赛比赛规则，通过比较各组作品以及答辩过程评出小组等级。
7.以个人为单位的组内成员互评、自评。
每个学生在小组内发挥的作用和大小不同，贡献也不同，课程设计最后的成绩也不同。小组成员要根据每个人的实际情况公正地给出每个成员（包括自己）在小组中的位置，清晰地意识到自己及他人在组中发挥的作用，互相了解优势和劣势。
8.选拔优秀学生团队和作品。
评选出优秀作品，在教师指导下进一步进行完善，准备参加计算机学科相关科技竞赛。
四、学科竞赛和课程设计融合成果
采取上述方法进行的学生培养，既可以使优秀团队脱颖而出，为参加上一级比赛做好准备，使其能在激烈的竞争中取得好成绩，提高学校参与竞赛的人数，提高获奖数量和等级，也可以使绝大多数普通学生在各个方面得以锻炼，提升专业能力，如方案设计能力、系统开发能力和集成调试能力等，提升非专业能力，如表达能力、文档撰写能力、PPT制作能力和组织能力等，并让其感觉到只要通过努力并做好充分的准备，竞赛的难度是没有那么大的，提高参赛的积极性和自信心。中国大学生计算机设计大赛由教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员会等联合主办，包括软件应用与开发类、软件服务外包类等小类，我校在2012年只报名参加了一项省赛，2013—2014年，我们将课程设计和中国大学生计算机设计大赛相结合，取得了如下成绩，如表2所示。可见学科竞赛和课程设计的融合，促进了参赛数量和获奖等级的提高。
五、结语
计算机学科竞赛和课程设计相融合的方法不仅改变了传统课程设计模式，而且改变了传统科技竞赛校内推荐方法。传统的推荐模式是学生接到竞赛通知后，自行组队参加比赛，存在的问题是竞赛准备时间短、作品不完善，另外没有经过训练的学生直接参加竞赛，对比赛的规则和要求没有经验，获奖的概率小，获奖的等级低。通过课程设计系统地创新性培养，提前选拔优秀团队并进一步重点培养代表学校参加校外竞赛，可增强学生的核心竞争力，提高学校的竞争力。在课程设计成绩评定时综合了组间评价、组内成员互评和自评，改变了传统的以教师为主导的评价方式，提高了学生学习的积极性，同时促进了组内和组间学生的交流合作。
作者：邵虹 崔文成 单位：沈阳工业大学信息科学与工程学院
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