在智能制造挑战赛中提高学生编程能力的教改探讨

黄俊 罗力恒 林健荣

智能制造挑战赛是由教育部高等学校自动化类专业教学指导委员会、西门子（中国）有限公司和中国仿真学会联合主办的，是国家级A类竞赛。自2006年发展至今，每年都会吸引一批全国自动化及机电一体化等相关专业的学生参赛，已经成为目前国内工业自动化工程领域规模最大的学生类竞赛。

中国智能制造挑战赛开创了一种全新的竞赛模式，其中针对工程应用与设计类赛项，从工业领域的实际需求抽象成一个工程项目作为竞赛的对象。参赛队伍要运用智能技术，兼顾节能、高效等优化目标，最终以性能指标的完成情况决定名次，这就要求学生具有很强的编程能力。但是，智能制造挑战赛是一种难度较大的编程类竞赛，其具有集成度高、涉及面广等要求。对于本科院校而言，编程能力只有少数优等生能驾驭娴熟，普通学生参与难度较大。因此，将智能制造挑战赛的模式有效运用在日常编程教学中，与创新能力、实践技能和人才培养相结合，在全面提高相关專业学生的创新能力与编程能力方面是有意义的。

一、学生编程能力的现状分析

首先，学生对实际背景认知缺失，书本理论知识过于抽象。在学生时代，优秀学生的典型标志之一就是理论成绩很好，造成学生对实际背景认知缺失，这使得学生对编程的学习很难与实际应用相结合。

其次，很多学生对编程学习的兴趣呈反比例曲线，原因之一就是没有形成广泛的阅读习惯。很多人对编程的理解是面对电脑写代码，实则不然，写代码只是编程中的一部分，还有一部分就是需要广泛的阅读，当缺乏广泛的阅读时，学生对编程的兴趣就会逐渐丢失。

最后，具有实际工程背景编程的训练相对较少，教学方式整体呈现单一化。目前，大部分针对学生课后编程的练习题目往往都来源于书本教材，这样的分类使得学生只能单纯地为了学习某门课程而编程，和实际背景应用完全脱节，导致学生对知识点一知半解，基本上无法让学生从中领会到算法的实际用途。

二、结合智能制造挑战赛的教学改革

大部分院校都会开设编程课程，然而实际教学成果较低。为了更好地提高学生的编程能力与专业素质，教师可以结合智能制造挑战赛综合进行教学改革。

第一，教师要以宣传为向导，兴趣为支撑，积极带动学生自愿加入、自主学习。目前，院校设立了专项课外科研资金，为学生参加智能制造挑战赛及其相关培训提供了保障。在参与智能制造挑战赛前，大部分学生几乎没有参加过与编程有关的活动。这就要求院校提供相应的宣传支持，让更多的学生知道这项活动的参与方式和好处，从课上被动接受转变为课下主动自学。

第二，教师要组织优秀的竞赛队伍参加比赛，用比赛成果展现榜样力量。有的学生因为得不到理想的效果，或者是失去当初的动力等原因，无法继续坚持，所以教师应选拔优秀的学生参加省赛、国赛，在很大程度上能确保得奖，并给予相应的奖励。这样能让参赛的学生看到努力的希望和目标，也能够吸引更多优秀的学生积极参与，使课外竞赛得到更好的良性发展。

第三，教师要逐步改进与编程相关的课程的教研方法。智能制造挑战赛在激发学生的编程兴趣、提高学生的编程能力等方面效果明显。在面对实际问题时，学生能够自主选择采用何种方法解决问题。

三、结语

教育改革重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，所以各大院校要结合智能制造挑战赛，努力培养学生的创新能力、实践能力和学习能力，将竞赛与课程设计相结合，努力提升学生的编程能力，为培养符合市场需求的人才奠定坚实的基础。

参考文献：

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[2]张开洪，张颖，李伟.学生创新能力培养引导下的学科竞赛平台建设[J].武汉大学学报（理学版），2012（S2）.

[3]袁川来，孔玲爽，周维龙.学科竞赛驱动的学生工程实践能力培养模式研究与实践[J].教育教学论坛，2015（19）.

※本文系项目资助：教育部卓越工程师计划项目-电气工程及其自动化;苏州大学一流本科专业项目-电气工程及其自动化;江苏省一流本科专业-电气工程及其自动化。

（作者单位：苏州大学机电工程学院）