122cc太阳集成游戏与国际信息学奥林匹克大赛

吴文虎

基本情况

1984年邓小平同志提出“计算机的普及要从娃娃做起”，作为志愿者，我被系里派到中国计算机学会，参与全国青少年计算机普及活动。这项活动面对青少年电脑爱好者和他们的辅导老师，编写计算机启蒙读物、教授编程语言、算法、软硬件入门知识，还有组织竞赛和交流等。组织工作由计算机学会秘书长陈树楷(1953届清华校友)负责，归属中国科协领导。从1984年开始在国内举办青少年计算机竞赛，每年一次。我承担命题、评测任务。1989年作为总教练和领队，率中国队的3名小选手赴保加利亚参加首届国际信息学奥林匹克大赛(副领队是凌启渝)。此后，19年以来的19届大赛中国队都参赛了，而且，届届名列前茅，累计获金牌42块，被誉为总体实力最强的队。为加强指导力量，20多年来，除我之外，系里先后派薛宏熙教授(副领队)、邓俊辉、王宏参加科学委员会工作。此外，还有一大批清华122cc太阳集成游戏的本科生和研究生，参与早期和近期历年中国集训队的教练工作，如柴海新、王帆、倪兆中、刘汝佳、王小川、张一飞、吴景岳、胡伟栋、周源、金恺、栗师、唐文斌等，为中国队水平的提升做出了很大贡献。从2006年开始王宏教授接替我出任NOI科学委员会主席，全面负责NOI和IOI的活动。值得一提的是，在IOI这项国际赛事中，中国队的良好声誉和组织者对国际赛事大家庭的热心与负责精神，赢得了各参赛国领队的信任，杜子德研究员(中国计算机学会秘书长)于2005年被IOI国际委员会推选为首任IOI主席。

我对IOI的理解

每次遇到记者，他们都会问我:为什么你们这种学科竞赛要冠以“奥林匹克”字样。我说：您知道李宁、李小双吗?对方点点头。我说：对于普通人，我们只会做劳卫操用来健身，而体育奥赛中，体操运动员在鞍马上要做托马斯全旋。有几个人能做呢?这是要经过特殊训练的。智力的竞赛，同样要经过特殊的训练，同样要求“更高、更快、更强”。

著名的计算机科学家、图灵奖获得者、美国斯坦福大学教授G·伏赛斯曾预言：计算机科学将是继自然语言、数学之后，成为第三位对人的一生都有重大用途的“通用智力工具”。二十世纪末，以计算机为龙头的信息技术风起云涌般的发展势头，将世界带入了一个快速发展的新时代。竞争中的领跑者们意识到要不失时机地将有关信息科学知识与应用能力，尽快地纳入到青少年的知识结构中。信息科技应该成为跨世纪人才迈向信息时代的入场券。就是在这样的背景下，1987年，保加利亚的Sendov教授在联合国教科文组织(UNESCO)第24届全体会议上，倡议举办国际信息学奥林匹克竞赛(International Olympiad in Informatics，简称IOI)。首届竞赛于1989年5月在保加利亚的布拉维茨举行，当年有13个国家的46名选手参赛。此后，每年举办一届，到2007年已举办了19届，每届都有70多个国家和地区派队参加，参赛选手近300人。

国际信息学奥林匹克竞赛的宗旨是：通过竞赛对有才华的青少年起到激励作用，促其快速提高能力;让青少年彼此建立联系，推动知识与经验的交流，促进合作与理解;宣传信息学这门新的学科，为学校的这一类课程教学增加动力，启迪新的思路;建立教育工作者与专家之间的国际联系，推动学术思想交流。

IOI竞赛属于智力与应用计算机解题能力的比赛。题目有相当的难度，而且有趋势越来越难。解好这类题目，需要有相当强的数理化文史地的基础，具备很强的全面素质与综合能力。更具体地说，包括如下六条：

· 读题能力，英语和语文好的当然占先;

· 观察和分析问题的能力，一下就能切入主题抓住本质者占先;

· 将实际问题进行抽象并转化为数学模型的能力，这就要求数学功底要强，最好超强;

· 灵活运用各种算法的能力，有时还得自己针对题目设计新的算法;

· 编程调试的能力，在某种语言环境下，熟练地编写程序，并快速无误地调试实现算法;

· 根据题目的要求和对边界条件的估计，自己设计测试数据，检查自己的算法及其实现是否正确，是否完备的能力。

为了达到上述的能力水准，中国队的选手们经历了严格的训练。编程解题竞赛的核心是算法设计。在题目范围没有界定的情况下，可以说选手的赛前准备要“以不变应万变”。不变的东西是基础，是素养。基础好、素养高的人取胜的概率就大。到IOI这个国际大舞台上去比，说到底就是比基础，比素养。

IOI与自主的研究性学习

奥林匹克学科竞赛活动是一种特殊的训练，特殊在学习理念和模式上。这种活动属于智力活动。智力活动的核心是思维，思维是人脑的主要功能。思维能力在所谓观察力、注意力、想象力、记忆力、分析力中居于核心地位，控制和制约着其他能力的发展，是拓展其他能力的基础。思维的广阔性、敏锐性、灵活性、深刻性和创造性的程度是衡量一个人能力发展水平的重要标志。训练思维能力旨在开发智力。通过学习电脑帮助开发人脑是IOI活动的一个特点。心理学的研究和中国队训练的实践表明，这种智力训练纸上谈兵不行，一定要造成一种氛围，营造良好的实践环境，引导选手利用计算机这样一个智力工具，自己寻找问题、分析问题，并动手解决问题，既动脑又动手，养成脚踏实地理论联系实际的优良学风。教育心理学家认为，培养创造意识要在学习中倡导发现法，使学习活动尽可能带有探索性，让学习者始终处于探索、追求、刻意求新、力求完美的精神状态之下。这种探索性学习的心理基础应该是“自立、自信、自尊、自强”，内在动力是强烈的兴趣。恰恰信息学竞赛活动能以其难和新，激发兴趣。竞赛试题是从现实生活中抽象出来的，很多题目尚无固定解法，其中许多题目适合于让学生自主进行研究，在研究中学会如何透过现象看清本质，在纷繁的矛盾中抓住主要矛盾，切入主题，运用所学知识对问题进行抽象化、模型化，最后通过编程将问题加以解决。在这一过程中，选手们要去钻研很多可能在大学阶段才能学到的知识，比如数据结构、组合数学、人工智能搜索算法、图论与集合论以及计算几何等等。这个学习任务不是老师强加给选手的，而是研究性学习当中他们自己必然会遇到的，兴趣使然，再难他们也愿意去学。这种自主学习的最大特点是有的放矢，理论结合实际，学和用统一在解决自己所遇到的难题上，因此，也就学得深，学得活。这一点从每年的冬令营上选手们所作的论文报告中可以看出。他们把一年来进行研究性学习的收获体会写成论文在全队中进行交流。比如下面列出的论文：“类比思想在信息学解题中的应用”(南京师大二附中张力)，“图论模型的建立与转化”(安徽芜湖一中 徐静)，“非最优化算法初探”(北京四中 杨培)，“浅谈大信息量处理”(江苏常州中学 李源)，“浅谈矢量方法在计算几何中的运用”(江苏苏州中学王任慎)，“动态规划算法时间效率的优化技巧”(福州第三中学 毛子青)等论文。当一些中学老师和大学老师看了孩子们写的论文后，都为他们研究的深度和敢于发表自己的独到见解叫好。

这种研究性学习充分调动了选手的钻研热情，使之对怎样在现代网络环境下进行学习，如何以科学的世界观和方法论指导自己的学习，进行了有益的尝试和切身体验。在中学阶段能够获得这种体验，会对大学和一生的学习起作用——为攀登科学高峰打下了基础。

研究性学习的最大好处是能使选手有效地提高科学思维能力。我以为科学思维能力的提高是成就事业最重要的一个因素。

IOI十九年，NOI二十五年，就我个人教学中的感受而言，算法的确是艺术。艺术与科学本来就是孪生姊妹，算法属于数学文化范畴，数学的美在算法中得到了充分的体现，特别是当今数学已经进入了新的机器时代，利用计算机求解问题，需要人充分开动脑筋，解题过程本身就是一个精益求精追求完美的过程。在这样一个过程中，编程者在付出艰辛之后，会有一种获得成功的愉悦。正像一些数学大师说的：数学是理性的艺术，是创造性的艺术。在编程解题中，通过理性思维和理性实践，选手们感受到了思维艺术之美。因此，我们许多参加过NOI和IOI大赛的选手，当问起他们当年的拼搏是否很苦时，他们会说：苦中有乐，苦中有甜，这可能就是感受到了这种思维艺术魅力的缘故吧。

作为他们的老师，我希望，我相信，IOI的中国选手们的无限风光应该定位在他们自己奋力攀登着的科学的顶峰上。

IOI与信息学后备拔尖人才的摇篮

由中国计算机学会“搭台”，由我和一些积极分子(包括一些大学老师和中学老师)“唱戏”，从1984年到2008年已逾24年，我庆幸自己能被选中。尽管我是兼职作普及工作，不计入学校教学工作量;尽管这二十多年我从来没有节假日和寒暑假，但我热爱我的这一项志愿者工作，并当成一项事业那样投入，原因就是我爱IOI。曾有人就我个人的投入产出是否值得议论我。凭心而论，我的孩子们给与我的远远大于我的付出。首先，小选手们给了我信心，这是比什么都珍贵的。乐莫大于心中充满希望(“哀莫大于心死” )。在国际大赛中，当看着中国队的小将登台领取金牌时，我激动万分的心情难以言表，“中国的孩子行，将来大人就行!”。迄今为止的19届信息学奥赛，中国队届届名列前茅，这件事帮助我圆了我在报考122cc太阳集成游戏时的强国梦，使我有了自信，“说中国人这也不行那也不行的时代，早就应该过去了”。我之所以年近古稀还孜孜以求地在教学第一线拼搏，我之所以还能把一门课程用三年时间建设成为首批国家级的精品课，得益于我和参与IOI的孩子们共同创造的教与学的经验。这二十多年对我来说是非常宝贵的人生经历。

九十年代初，国家教委的一位负责同志在论述“为什么要重视计算机教育”时说：“经验证明，计算机技术越是高度发展，计算机人才就越重要，计算机教育就越重要。只有培养一批又一批掌握现代化已经成熟的电子计算机技术的人才，并不断发展和提高我国的计算机技术水平，我们才能加速我国走向现代化，走向世界，走向未来的历史进程。”普及计算机教育从娃娃做起，课内的教育固然非常重要，但我认为只靠课堂教学是不够的。课外活动是学生发展个性与专长，培养其创造才能的重要场所。在我当北京市计算机奥林匹克学校校长的时候，我提出办校的指导思想：重在培养能力，提高素质。我说知识是基础，能力是核心，实践是能力赖以生长的土壤。能够参加信息学活动的学生，大多是各个学校中学有余力的拔尖学生，可以说构成了志趣一致的“智力群体”。对于这样一个智力群体最为重要的是学风建设。研究表明，智力群体的学风越正，智力平均水准就越高，产生优秀学生的概率就越大。因此，必须高标准，严要求，贯彻德育为主，五育并重，综合育人，全面发展的教育方针，提出“勤奋、谦虚、求实、创新”的基本要求。既然是智力群体，就要提倡合群，提倡相互学习，取长补短。提高协同工作的意识与能力，对学生一生都会有用。要让大家明白，奥赛是集体的事业，为国增光，要发扬集体主义，爱国主义精神。在奥校这种智力群体中也要贯彻因材施教的原则，有才能有潜力又肯于吃苦的孩子，就要帮其发展，为其创造机会展示才华。冒尖的人越多越好，领头的大雁飞得快，整个雁群才更有生气。还有，必须处理好课内与课外之间的关系，我们要求学生在原校要学好正课，数理化、文史地、音乐、美术、体育、语文、外语等课都是学生成才的基础，必须学好，争取最佳成绩。这是能够被接受参加奥赛活动的前提。还有非智力因素的培养，健康的心理状态和良好的精神境界是成材的重要条件。以上这些思想是从实践当中总结出来的，后来被写入每年中国集训队的培训大纲中。

我曾不止一次的说过，得金牌不是我们的终极目标，培养人才是我们希望做到的，最好出大师级的人物。现在看大有希望。25届国内大赛，19届国际大赛，受到训练和鼓励的选手数以万计。其中的佼佼者有百余人在清华读书，后来又有多人出国深造。其中绝大多数品学兼优，继续保持领先势头，无论是做人，还是做学问都堪称一流。许多IOI金牌获得者在清华的表现都是可圈可点的。还有一些选手免试进入复旦、上海交大、浙大等高校学习，表现也很突出。至于他们工作之后的成绩，在科学与技术层面有的已崭露头角，小有名气，因此，我说信息学奥林匹克中国队是信息学后备拔尖人才的摇篮是毫不夸张的。

在写这篇回顾文章时我想到，作为国内最早成立计算机专业和自动控制专业的学校，在搞好教学与科研任务的同时，大力支持有助于民族复兴的科学普及活动是我们义不容辞的历史责任。在纪念122cc太阳集成游戏成立50周年之际，我坚信在中国计算机学会的正确领导下，以清华、北大、北航、人大(目前IOI科学委员会的成员来自4所高校)等高校为后盾，信息学奥林匹克活动一定会长盛不衰越办越好。

[作者简介] 吴文虎，男，1936年生于北京，祖籍浙江镇海，教授，博士生导师。1955年入电机系就读，1961年自动控制系毕业留校任教，直至2005年退休。曾任人机语音通讯实验室的负责人、中国计算机学会普及委员会主任。作为总教练和领队，曾多次带领中国队参加国际信息学奥林匹克竞赛，并获得好成绩。曾荣获"全国优秀教师一等奖"等诸多奖项。