在智能制造挑戰賽中提高學生編程能力的教改探討

黃俊 羅力恒 林健榮

智能制造挑戰賽是由教育部高等學校自動化類專業教學指導委員會、西門子（中國）有限公司和中國仿真學會聯合主辦的，是國家級A類競賽。自2006年發展至今，每年都會吸引一批全國自動化及機電一體化等相關專業的學生參賽，已經成為目前國內工業自動化工程領域規模最大的學生類競賽。

中國智能制造挑戰賽開創了一種全新的競賽模式，其中針對工程應用與設計類賽項，從工業領域的實際需求抽象成一個工程項目作為競賽的對象。參賽隊伍要運用智能技術，兼顧節能、高效等優化目標，最終以性能指標的完成情況決定名次，這就要求學生具有很強的編程能力。但是，智能制造挑戰賽是一種難度較大的編程類競賽，其具有集成度高、涉及面廣等要求。對于本科院校而言，編程能力只有少數優等生能駕馭嫻熟，普通學生參與難度較大。因此，將智能制造挑戰賽的模式有效運用在日常編程教學中，與創新能力、實踐技能和人才培養相結合，在全面提高相關專業學生的創新能力與編程能力方面是有意義的。

一、學生編程能力的現狀分析

首先，學生對實際背景認知缺失，書本理論知識過于抽象。在學生時代，優秀學生的典型標志之一就是理論成績很好，造成學生對實際背景認知缺失，這使得學生對編程的學習很難與實際應用相結合。

其次，很多學生對編程學習的興趣呈反比例曲線，原因之一就是沒有形成廣泛的閱讀習慣。很多人對編程的理解是面對電腦寫代碼，實則不然，寫代碼只是編程中的一部分，還有一部分就是需要廣泛的閱讀，當缺乏廣泛的閱讀時，學生對編程的興趣就會逐漸丟失。

最后，具有實際工程背景編程的訓練相對較少，教學方式整體呈現單一化。目前，大部分針對學生課后編程的練習題目往往都來源于書本教材，這樣的分類使得學生只能單純地為了學習某門課程而編程，和實際背景應用完全脫節，導致學生對知識點一知半解，基本上無法讓學生從中領會到算法的實際用途。

二、結合智能制造挑戰賽的教學改革

大部分院校都會開設編程課程，然而實際教學成果較低。為了更好地提高學生的編程能力與專業素質，教師可以結合智能制造挑戰賽綜合進行教學改革。

第一，教師要以宣傳為向導，興趣為支撐，積極帶動學生自愿加入、自主學習。目前，院校設立了專項課外科研資金，為學生參加智能制造挑戰賽及其相關培訓提供了保障。在參與智能制造挑戰賽前，大部分學生幾乎沒有參加過與編程有關的活動。這就要求院校提供相應的宣傳支持，讓更多的學生知道這項活動的參與方式和好處，從課上被動接受轉變為課下主動自學。

第二，教師要組織優秀的競賽隊伍參加比賽，用比賽成果展現榜樣力量。有的學生因為得不到理想的效果，或者是失去當初的動力等原因，無法繼續堅持，所以教師應選拔優秀的學生參加省賽、國賽，在很大程度上能確保得獎，并給予相應的獎勵。這樣能讓參賽的學生看到努力的希望和目標，也能夠吸引更多優秀的學生積極參與，使課外競賽得到更好的良性發展。

第三，教師要逐步改進與編程相關的課程的教研方法。智能制造挑戰賽在激發學生的編程興趣、提高學生的編程能力等方面效果明顯。在面對實際問題時，學生能夠自主選擇采用何種方法解決問題。

三、結語

教育改革重視培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神，所以各大院校要結合智能制造挑戰賽，努力培養學生的創新能力、實踐能力和學習能力，將競賽與課程設計相結合，努力提升學生的編程能力，為培養符合市場需求的人才奠定堅實的基礎。

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※本文系項目資助：教育部卓越工程師計劃項目-電氣工程及其自動化;蘇州大學一流本科專業項目-電氣工程及其自動化;江蘇省一流本科專業-電氣工程及其自動化。

（作者單位：蘇州大學機電工程學院）