学生实践动手能力环境工程论文

摘要：以培养学生实践能力为目标，进行一系列的教学改革和探索，从而改变传统理论教学与实践环节相脱离的现状，形成理论教学-实验环节-实习环节-设计环节一体化的教学体系。今天小编为大家精心挑选了关于《学生实践动手能力环境工程论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

学生实践动手能力环境工程论文 篇1：

环境工程专业工艺设计网络虚拟实践创新平台建设研究

摘 要： 本文针对普通本科院校环境工程专业学生实践创新能力培养中存在的实际问题，从环境工程专业实践实训的特点出发，借助计算机模拟技术和网络技术手段，构建一个环境工程专业工艺设计虚拟实践创新平台，并介绍该平台的主要功能、特点及建设该平台应注意的主要问题。

关键词： 环境工程专业 实践创新能力 网络技术

环境工程专业是应用现代科学和技术原理解决现实中存在的环境问题的一门学科，其培养目标是培养在环境工程领域从事规划、设计、施工和管理等方面工作的高级工程技术人才[1]。随着当前社会对工科人才选择的实用性倾向日趋增强，环境工程专业中那些具有一定的实际工作经验，动手能力较强，基本能独当一面，在短期内可创造经济价值的学生备受用人单位的青睐[2]，而一些操作能力、设计能力、创新能力和管理能力欠佳的学生在就业中的劣势进一步凸显。因此，如何扎实有效培养环境工程专业学生的实践和创新能力，已经成为当前环境工程专业教学改革的一项重要课题。

1.环境工程专业的教学特点和能力培养现状

作为一门自然科学，环境工程专业在当前的传统教学过程中比较注重概念、规律、原理等自然科学知识的传授，重视培养学生的思想认知和行为习惯，而以逻辑思维训练为主的实践创新能力的培养在一定程度受到忽视和抑制，普遍表现为环境工程专业学生在实践创新倾向方面较其他学科的学生较弱[3]。其本质原因是环境工程专业的培养计划课程内容大多表现得较抽象，不通过实践实训环节往往难以得到充分诠释。而当前大多学校的教学过程则比较注重对抽象概念和原理的解释，过于偏重理论科学素养的培养，对实践实训环节不能深入开展，导致学生的抽象思维和逻辑推理能力得到提升，但实践和创新能力比较缺乏，面对纷繁复杂的实际问题显得茫然无策。因此，目前环境工程专业学生普遍存在理论基础较扎实，而实践能力和创新能力比较薄弱的倾向，这不仅制约环境工程专业人才培养目标的实现，而且成了环境工程专业学生就业能力不足的关键影响因素。

为突破环境工程专业工程技术人才培养中实践和创新能力培养较弱这一典型倾向，目前多数普通本科院校不惜以减少基础课程的学时为代价，通过基础课程为实践实训课程“让路”，刻意加强实践实训课程的课时比重的措施提高学生的实践能力。这虽然在一定程度上缓解了环境工程专业学生的这一典型倾向，但导致某些学生对学习基础课程的重要性和必要性认知不够，对环境工程专业需要具备的综合素质缺乏掌握等诸多新的问题产生，进而不仅影响了专业后续课程的教学效果，而且对学生将来在工程技术岗位上发挥主观能动性和技术创新性制造了潜在的影响因素。因此，如何在保证基础课程有效学时的前提下，寻求实践实训环节深入开展之路，成为当前环境工程专业教学改革所面临的突出问题之一。而计算机这一现代化的教育技术工具，由于具有交互性，并提供多媒体、立即反馈及超文本、超链接等多种有利于激发学生学习兴趣、促进学生自主学习、自主探索的教学功能，引起人们的关注。因此，基于计算机仿真模拟技术的环境工程专业实践实训方法应运而生，且日益适应现代环境工程发展趋势。

2.工艺设计网络虚拟实践创新平台的构建方案

环境工程专业学生工艺设计虚拟实践创新平台是针对普通本科院校环境工程专业学生课程设计实践创新能力培养所面临的课时不足问题，根据该专业工艺设计的实效性特点，借助计算机仿真模拟技术、网络技术和电子制图技术等手段，将现实的环境治理问题以案例形式融入虚拟实训活动中，运用问题驱动式、启发式、探索式和研究式等多种教学方法，所构建出的一个开放性的虚拟设计平台，其基本框架如下图所示。

2.1工艺设计网络虚拟实践创新平台的内容

该虚拟实践创新平台的建设内容大体可划分为三个模块（如上图所示）：①现实问题发布模块。是教师根据生活中出现的现实环境问题，结合专业实践需求，运用问题驱动式和启发式的教学方法，提出解决问题的基本导向和有关技术参数，设计出学生实训设计题目并通过网络平台发布；②虚拟工艺设计模块。学生根据教师在网络平台上发布的实训题目及有关启示、要求和技术参数，综合应用专业知识做出设计方案，并使用模块内提供的工艺设计各类虚拟工具、设备等，具体做出解决问题的工艺流程，而后向网络平台提交和申请评估鉴定；③评估鉴定模块。在网络开放性环境下，由发布实训题目的教师运用探索式和研究式的教学方法，与参与平台训练的所有学生通过网络互动，共同对提交的各待评估设计作品进行分析、探讨、研究、修改和筛选，最终形成解决问题的最佳工艺设计流程，从而使学生在整个操作过程中得到实践学习和启示。

2.2工艺设计网络虚拟实践创新平台的特点

从环境工程专业学生工艺设计虚拟实践创新平台的内容结构可以看出，它是依托校园网络构建而成，自身具有鲜明的特点：①该平台在使用上完全不受时间限制，因此可充分利用学生“第二课堂”时间和其他业余时间进行，这样能够使学生的实践实训活动不必占用过多课时，较好地缓解基础课与实训课课时分配上的矛盾；②该平台在使用上完全不受空间的限制，实现教师和学生可以在不同的地点共同、平等参与实训活动的可能，一定程度地避免理工科学生性格较为内敛的普遍性不利倾向，增强学生与教师的实践互动效果；③该平台一定程度地迎合当代大学生的兴趣爱好，集趣味性和现实性于一体，为师生互动学习提供轻松愉快的虚拟环境，广泛调动学生参与积极性和参与有效性。

3.工艺设计网络虚拟实践创新平台建设应注意的问题

尽管环境工程专业学生工艺设计虚拟实践创新平台的建设充分利用了网络资源等现代教育技术手段，迎合了学生喜好，有效弥补了专业实践实训教学课时的不足，增强了学生参与的灵活性，调动了学生实践创新的积极性，但在其建设和运作过程中仍要注意以下问题，否则就会使该平台建设流于形式，功能发挥受限，无法达到有效提高学生实践创新能力的预期效果。

3.1要以工艺设计实践为核心构建知识集群课程体系

从该平台的内容结构可以发现，其有效运行和使用是以该专业学生能够针对现实存在的环境问题独立进行基本的治理、处理工艺设计为前提的，否则该平台将失去应有的使用效果。因此，建设和使用该平台之前就必须对环境工程专业教学计划有针对性地进行调整，即要围绕该专业工艺设计实践所需要的各项基础知识，以及各项基础知识的重要程度，对有关的课程范围、课程内容和课程比重等进行集群化调整设计，以满足学生独立进行实践设计所必需的知识基础和技术支撑，真正形成“厚基础、宽口径、重能力、淡专业”的通才教育[4]。

3.2要善于运用多种教学方法

该平台的使用运行基本上是在学生课后学习时间进行的，其最大的使用特点是以问题驱动式、启发式、探索式和研究式等教学方法培养学生的自我实践动力和创造力，巧妙地将学生被动实践学习转变成为主动实践探究。因此，该专业教师应灵活掌握多种教学方法和教学艺术，在工艺设计基础知识、实践知识的课堂、课后传授过程中都能善于运用这些教学方法，有意识地培养学生的学习主动意识和自主习惯，以有效配合该系统平台的有效使用和运行。

3.3要与组织专业科技创新竞赛和组建实践创新学生团体相结合

学生参与积极性是影响该平台使用运行效果的关键因素之一。为进一步调动学生的参与积极性，一方面可以依托该平台的使用运行，在专业范围内以工艺设计实践创新为核心，针对性地构建和定期举办专业科技创新竞赛系列活动，并不断扩大参与范围和加大奖励力度，在学生中形成“互学、互帮、互赶”的学习竞争意识和氛围，促进学生参与实训的主观动力。另一方面可依托该平台的使用运行，成立旨在培养、锻炼和提高学生应用能力、创新精神和创业意识的学生社团，将其纳入正常的实训管理之中，建立起规范化、制度化的学生课外活动体系[5]，鼓励和支持学生的实践创新热情，进而有效推动学生对该平台的有效使用。

3.4要建设高水平的教师指导团队

在该平台的使用运行过程中，指导教师、设计者和其他学生共同对每个设计作品进行分析、探讨、研究和修改是最核心的环节，也是学生实践创新能力开发的关键过程。在这个核心环节中，教师的指导作用具有绝对主导地位，要求教师具有丰富的专业知识、实践经验及灵活的实践指导方法。因此，构建一支学历层次较高、知识结构合理、具有有效的工程实践指导能力和较强科研能力的教师指导团队，并有效发挥团队在学生工艺设计实践中的主导作用，对该平台的使用运行效果起着决定性作用。

参考文献：

[1]戴春浩，秦普丰，彭慧.建立环境工程专业新型课程设计体系的探索与思考[J].教育教学论坛，2014（30）：219-221.

[2]雷鸣，廖柏寒，杨仁斌，铁柏清，秦普丰.环境工程本科专业就业形势及其教学改革[J].高等农业教育，2008（7）：61-63.

[3]王义康，王航平.以数学建模活动为平台培养理工科学生实践创新能力[J].重庆科技学院学报（社会科学版），20012（6）：172-175.

[4]宋卫军.环境工程专业课程体系设置的探讨[J].南平师专学报，2007（4）：129-131.

[5]谢妤，宋卫军.环境工程专业课实践教学法的探讨[J].安全与环境工程，2009，16（3）：9-11.

基金项目：宝鸡文理学院重点项目（ZK12053）；陕西省重点学科自然地理学联合资助。

作者：易文利

学生实践动手能力环境工程论文 篇2：

以提高实践能力为目标的环境工程专业教学改革与探索

摘要：以培养学生实践能力为目标，进行一系列的教学改革和探索，从而改变传统理论教学与实践环节相脱离的现状，形成理论教学-实验环节-实习环节-设计环节一体化的教学体系。将理论教学与实践教学相结合，深入理解理论教学中的各种基本概念和基本内容，从而检验课程教学和课程实践的效果，寻找二者融合的最佳切入点，将理论教学与实践应用有机结合，建立适合环境工程专业学生培养的教学内容和教学体系。

关键词：环境工程专业；实践教学；实习；实验；毕业设计

环境工程专业是一门对实践能力要求较高的学科，它的主要任务是培养学生的动手能力和解决实际工程问题的能力[1]。因此，在环境工程专业教学环节中，实践教学的地位显得尤为重要，它一方面作为理论教学环节的必要补充，另一方面也是培养学生创新精神和工程能力所必需的途径，对于培养学生从事科研和工程设计与实践的能力具有举足轻重的作用。

我校环境工程专业是一个较新的专业，专业基础薄弱，课程的建设与教学改革方面还处于起步阶段。通过各种教学实践学习、院校间的互相借鉴以及全体老师的共同努力，我们在课程的体系、教学内容、课堂教学、教学方法等方面以培养学生实践能力为目标进行一系列的教学改革和探索，如实验设计、生产实习等环节，以此来改变传统理论教学、实验环节、实习环节相脱离的现状，形成理论教学-实验环节-实习环节-设计环节一体化的教学体系，从而加强学生的动手能力和工程设计思想的设计能力，使学生适应复杂多变的社会，并灵活地运用环保专业知识与技能解决相关问题。

一、实践教学环节的主要问题分析

（一）实验教学环节

1.实验室硬件不能满足实验教学的要求。我校环境工程专业成立时间较晚，本科教学实验室的建设时间较短，各项硬件设施不完善，同时环境工程专业本科教学目标逐年提高，在校生人数逐年增加，使得本科教学实验室难以达到教育部规定的实验教学要求，教师只能根据实验室现有实验条件开设实验教学课程，使得学生专业技能训练内容和时间明显不足。

2.实验教学内容和形式不能突出环境工程专业特色。本科实验教学的实验内容仍以验证性为主，缺乏综合性、应用性和扩展性的题材，尤其是结合环境工程专业设置要求的应用性知识偏少，有的实验项目的样品是实验室配出的纯物质，而不是从环境中取样，这样不利于学生发现问题、分析问题和解决问题能力的培养，不利于创新人才的培养。

3.实验教学的考核制度不完善，不利于学生实验积极性的发挥。实验教学的成绩没有完全独立，有相当大部分的实验课仅占课程总成绩的10%～12%；同时实验教学的考核依据一般为学生的出勤和实验报告情况，没有实质性的考试要求，这样无法调动学生做实验的积极性，导致“出勤不出力”、“抄袭实验报告”等不良现象较为普遍，严重制约了实验教学质量的提高。

（二）实习实践环节

1.实习实践机会较少，不能满足实践教学时间的要求。环境工程专业的实习实践基地的数量和种类较少，不能满足学生培养实践能力的要求。主要原因是我校环境工程专业建设时间较短，没有建立起与环境工程相关企业的紧密关系；国家对接纳学生实习的单位没有政策上的优惠，学校也拿不出太多的实习费，使得愿意接纳实习的单位变得越来越少。

2.实习实践形式单一，不能满足学生培养实践能力的要求。环境工程专业的实习实践具有特定目的和要求，遵循由表及里、由浅入深的原则，从一开始对工程有个基本认识，到现场参观、实地考察，再到最后看施工图，分析处理工艺，为毕业设计准备相关资料等。但由于目前接纳学生实习的单位较少，且缺少积极性，学生的实习都是以参观的形式进行，很少有真正参与到工程实践中去的机会，不能满足学生培养实践能力的要求，使得环境工程专业的毕业生不懂实际工程。

二、实践教学改革和创新的主要措施

（一）实验教学环节

1.加强实验室硬件设施建设，整合实验教学内容。在学校的支持下，利用黑龙江省政府采购计划，购置了价值几十万元的仪器设备。通过购入水处理及环境监测设备，对实验室进行了整体改造，完善了环境监测实验室与水污染实验室，增加了大气污染控制及固体废弃物处理实验室，使得实验室硬件设施完全能够满足学生实验教学的需要。

环境工程学科具有高度综合性和整体性的特点，在总学时普遍压缩的情况下，将实验内容、方法和组织形式进行了重新整合，把不同课程间内容重复、过程重复、目的雷同的实验进行合并重组，打破专业基础实验与专业实验的界限，共开设了6大类（环境监测实验、水处理实验、大气污染控制工程实验、环境微生物学实验、环境工程原理实验、固体废弃物处理工程实验）、28个单项实验教学项目，比实验室改造前增加了一倍的实验教学项目。这些实验教学项目的开展，丰富了学生实验教学内容，提高了学生的综合实验能力，取得了良好的效果[1]。表1是实验室建设前后开展的实验教学项目的对比情况。

2.严格实验程序，实行规范化操作。规范实验预习制度。实验内容提前一周通知学生，让学生依据指导书查阅有关资料，对每次实验的目的、原理、要求、操作步骤、应注意的问题进行认真预习，并熟悉每次实验所要使用的仪器，实验课前提交预习报告，并进行预习效果提问，依据学生回答问题的情况进行评分，并将其作为预习成绩。

3.改革考核方法，提高学生实际操作能力。让评价结果侧重于反映学生解决问题的能力，特别是创造性解决问题的能力方面。加强了平时实验报告成績的评定和增加实验考试后，不但增强了学生实验的自觉性和积极性，而且还提高了实验的正确性[3]。表2是改革前后学生总评的考核方式的变化情况。

（二）实习实践环节

1.加强学生实习基地建设，增加学生实习时间。在学校的大力支持下，在校内建立了两个环境工程专业本科实习基地，同时与哈尔滨环境监测站、哈尔滨文昌污水处理厂、哈尔滨太平污水处理厂、哈尔滨正阳河排水处、哈尔滨石化公司、哈尔滨动力供水公司、哈药集团制药总厂等多家单位签署了长期合作协议，建立学生定点实习基地，充分保证了学生实习工作的顺利进行。

将学生实习实践时间延长，在认识实践2周、毕业实习2周的基础上，增加了3周社会实践的时间，使学生在企业实习实践的时间达到7周的时间，使学生的工程实践能力显著增强。

2.改变学生的实习形式，由参观实习转变为上岗实习。在充分延长学生实习时间的基础上，对学生实习提出了更高的要求，由参观实习转变为上岗实习。参观实习无异于走马观花，对表面现象加以粗浅了解后，完成一篇实习报告即可。而上岗实习却要求学生全身心地投入到实践中去，像单位的一名正式员工一样，积极参与企业的设计、施工、管理等各项工作，使学生得到了多方面的培养和锻炼[4]。

3.改变学生实习效果考核方式，由教师单方面考查学生变为教师和实习单位共同考核。由于学生的理论学习能力容易通过平时的考试反映出来，但实践能力的高低却不容易通过实习报告准确反映出来，因此积极转变实习环节的考核方式，由单纯的教师考查转变为教师与实习单位联合考核。通过教师与实习单位联合考核的方式，提高了学生积极实践的积极性，能够比较客观地反映学生的实际工作能力，更加有利于环境工程专业人才的培养。

三、结语

实践教学质量是环境工程专业本科教学的生命，缺少了实践能力学生就失去了对未来社会的竞争能力。本科实践教学环节，是我国环境工程专业发展以及教育质量提高的一项基础性工作，因此加强和提高本科教学实践环节，对环境工程专业教育质量保证具有重要意义[5，6]。

哈尔滨商业大学环境工程专业，在高校本科教学水平评估的带动下，对本科教学实践环节给予了充分重视，建立和完善了本科教学实践环节，全面提高了环境工程学生的实践能力，为环境工程专业的快速发展奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1]周军.张宏忠环境工程专业教学改革初探[J].广东化工，38（4）：244-245.

[2]黄锦勇，彭祥捷，刘爱华，黄志勇.环境工程专业实验教学改革[J].实验室研究与探索，2012，31（8）：332-334.

[3]崔芳.环境工程专业创新实验教学体系改革[J].实验技术与管理，2011，28（2）：139-141.

[4]张俊新，刘长发，李英杰，刘恒明，张蕾.环境工程专业认识实习的教学改革探讨与实践[J].中国现代教育装备，2011，（21）：56-57.

[5]隋涛，劉娟娟.环境工程专业基于“卓越工程师计划”的课程设计改革[J].价值工程，2012，（1）：191-192.

[6]国家教育部.2004年中国教育事业发展状况[EB/OL].上海市教育科学研究院，2005.

作者：黄丽坤 王鑫 夏至 黎晨晨 徐忠 吴春

学生实践动手能力环境工程论文 篇3：

立体化程序设计能力培养方法

摘要：分析影响学生程序设计能力提高的关键因素，建立立体化的程序设计能力培养方法，以案例为中心进行教学，以问题驱动进行程序设计实践，在师生之间、课堂内外、学生之间形成一个立体化互动学习网络。

关键词：程序设计能力；立体化培养方法；案例教学；问题驱动；学生互动

0 引言

人才是当代国家的核心竞争力，培养创新型高级专门人才已经成为社会不断向前发展的源动力。高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高人才质量是高等教育发展的核心任务，是建设高等教育强国的基本要求。目前，软件人才需求以每年40万的规模增长，预计在2014年将达到400万左右。软件人才在我国依旧缺乏，软件人才需求缺口大。对高校而言，如何提高计算机专业学生的程序设计能力，是广大程序设计类课程教师面临的新课题。

1 计算机专业学生程序设计能力培养现状

程序设计能力是计算机专业学生必备的一项基本技能。程序设计能力培养不仅包含技能培养，还包含学生分析问题、解决问题以及创新能力的培养。为此，各高校从大一开始就开设了高级语言程序设计课程以及后续一系列课程，以提高学生的程序设计能力。然而，即使各高校设置了丰富的程序设计能力培养课程，学生的程序设计水平也没有得到大幅度提高。

当前软件企业招不到合适的人才，计算机专业学生找不到工作，这种局面的形成归因于学生的程序设计能力并未达到软件企业预期的要求。调查表明，企业新招聘员工中只有15%直接来自高校毕业生，而85%来自社会招聘，因为社会招聘人员动手能力强，入职后能很快适应工作岗位。程序设计能力层次见表1，从表1可以看出，要胜任企业软件开发工作，至少需要100000行代码量；对于本科毕业生，至少需要有10000行代码量，而目前计算机专业大多数学生本科4年的代码量均在1000行，有的甚至更低。

1）程序设计类课程依然重教学，轻实践。理论教学依然是程序设计类课程的重点，理论学时多，实践学时少。教师花费大量时间进行语法、数据结构概念、算法理论讲解，因此也使得有针对性的实践太少，基于相关知识和理论的案例教学不足，学生很难将所学知识点和理论用于解决实际问题。

2）实践环节枯燥，学生无法提高学习积极性。

在传统程序设计实践教学中，教师布置3～6道作业题，学生当堂完成，然后将代码以及运行结果截图打包上传到服务器，教师一一评阅。教师给出的习题往往直接针对课堂教学的知识点，无任何实际背景或故事情节，实验枯燥乏味，学生学习积极性无法提高。

3）学生多，教师少，教师无法逐个解答学生的问题。

在大学不断扩招的情形下，师生比进一步扩大。实践教学过程中，教师无法一一发现和解答每个学生的问题。学生将作业代码和运行结果截图通过FTP上传至服务器，教师查看运行结果，由于学生多，教师无法逐个查看和运行学生代码，疲于应付，因而导致实践效果差。

4）实践能力评价方法单一。

目前的课程考核多采用笔试，学生的实践能力只能通过平时作业和实验进行主观性评价，难以激发学生自主训练实践能力的激情。在这样的教学模式下，久而久之学生就失去了编程兴趣，同时也降低了后续程序设计类课程的学习积极性，以致形成恶性循环，学生代码阅读量、代码编写量均得不到保证，程序设计能力自然无法提高。

为了提高学生的程序设计能力，文献[1]提出一种贯穿在系列课程中的程序设计能力培养方法，强调在一系列课程中持续不断地进行系统化训练，采用面向专业应用的分类教学，贯彻落实案例驱动、强化实训等教学方法。文献[2]初步将ACM模式应用到程序设计类课程实践教学中，使学生的编程能力和解题思维能力得到有效训练，教学效果显著提高。文献[3]也提出采用ACM竞赛形式的程序设计能力层次化培养模式。这些方法都是提高学生程序设计能力的有益尝试。

2 立体化程序设计能力培养模式

针对目前程序设计能力培养方面依然存在的一些突出问题，我们借鉴国内外一流大学的经验，与学校、学院教学部门配合，探索并建立立体化程序设计能力培养方法。立体化程序设计能力培养方法如图1所示。

1）培养方法和过程。

在立体化程序设计能力培养方法中，教学活动仍然分为理论知识讲授与编程实践，但理论课不再以单纯介绍语法知识为主，而是以具体的程序案例分析为主，让学生从案例中掌握语法。在实践教学环节中，教师设计若干有趣的问题，学生在解决问题过程中学会相关的语法知识与编程技巧。学生编写的程序代码全部通过安徽大学程序自动评判系统进行评判，学生只需在规定时间内完成，不再局限在实践课堂内完成，令学生有了足够多的思考和动手编程时间。对于学生在编程过程中出现的各种问题，教师和ACM/ICPC队员及时进行在线细致辅导。在每次作业结束后，系统公布所有学生的解题代码，以供所有学生在线查看和评价。获得优秀评价的代码将在系统上公布，以便学生有机会进一步学习优秀代码，增加代码阅读量。

2）立体化程序设计能力培养特点。

（1）以高级语言程序设计课程为依托。高级语言程序设计课程是学生接触的第一门程序设计类课程，其教学与实践对培养学生的编程兴趣和能力起着至关重要的作用，可以帮助学生树立自信心并步入程序设计的殿堂。

（2）课堂教学以案例为中心。程序设计=算法+数据结构。在高级语言程序设计课程的教学过程中，我们摒弃单纯讲授语法的课堂教学方法，改之以程序案例为中心。在课程早期，案例以语法知识为主，逐步增加基本数据结构和算法。整个教学过程以案例分析为中心进行语法教学，让学生在潜移默化中学习到基本的数据结构和算法。

（3）实践教学以问题求解为中心。在实践环节，教师通过设置有趣的故事和实际的问题，帮助学生在求解问题过程中掌握课堂上所学的语法知识、基本数据结构和算法。

（4）实践环节从课内延伸至课外。实践环节要求学生完成指定的编程题目。与传统实践环节不同，通过在线程序自动评判平台，学生所有的编程作业只需在教师规定的时间段内提交，学生既可以在实践课上完成，又可以利用课外时间完成课堂内没有完成的作业。将实践课延伸到课外的优点表现在：①学生有足够的时间思考分析问题并最终通过编程解决问题；②实践题目数量适当增加，学生的代码量随之增加，充分的课外实践可以进一步巩固学生的理论知识基础。

（5）经验丰富的ACM/ICPC队员参与程序设计实践环节辅导。ACM/ICPC队员经过长期的编程实践，积累了丰富的编程经验，代码能力强，因此我们利用ACM/ICPC集训队的优势资源，实行“传帮带”机制，对于每个学生编程过程中出现的问题及时给予解答，有效提高学生的编程积极性。集训队学生优秀的编程水平对于低年级学生也是一种激励，可以进一步激发其编程热情，增加其向更高编程水平迈进的动力。

（6）学生作业采用自动化评判模式。学生提交的作业通过服务器自动评判给出程序的运行结果。自动评判模式对于编译错误，会直接给出编译出错位置和出错类型，方便学生自查；对于运行错误，包括结果错误和运行超时，则需要学生重新审查程序代码。服务器自动评判能够有效减轻教师批改作业压力，还可以大大提高实践教学效果。此外，服务器上保留了每个学生的做题细节，包括以往的代码、做题的数量、错误类型等信息，可以进一步增强学生做题的成就感和积极性。值得一提的是该自动评判平台不仅支持高级语言程序设计，还支持C++、Java、VB和Pascal语言，因而吸引了省内一些初中、高中学生进入该平台进行程序设计能力实践。

（7）优秀代码展示有助于增加学生代码阅读量。学生代码量包括代码编写量和代码阅读量。代码阅读量是提高编程能力的一种重要途径，然而在实际教学过程中常常被忽视，通过教师评阅、学生互评等方式，可以筛选出优秀代码并加以展示。优秀代码主要指具有巧妙的算法、运行时间短、内存占用空间少、代码格式规整、符合标准编程风格的程序代码。展示优秀代码可以让学生有机会看到彼此对于同一道题目的多种解决方案，有效促进学生之间的交流，积极提高学生的代码阅读量。这种相互的交流还可以进一步激发学生的创新灵感，在提高学生编程能力的同时也提高创新能力。

与传统程序设计能力培养主要依靠“教师一学生”这种二维扁平的实践教学模式不同，立体化程序设计能力培养方法以案例教学为中心进行教学，以问题驱动为中心进行编程实践，采用机器自动评判和学生互评相结合的方式进行学生编程实践效果评价，在教师—ACM队员—学生之间建立一个跨越时间和空间的三维立体互动教学网络。这种教学方法将课内实践延伸至课外，将实验室实践延伸到实验室外，对学生的程序设计能力进行主客观相结合的综合评价与即时反馈。

3 实施成效

通过一系列的研究与设计，我们构建了立体化的程序设计能力培养模式，在安徽大学自主研发的自动评判系统基础上增加了高级语言程序设计实践模块。自2008年以来，学生通过该自动评判平台进行程序设计实践呈逐年增多趋势，多名学生参加了ACM/ICPC程序设计竞赛以及省级程序设计竞赛，获得各类奖励10余项，其中亚洲区邀请赛金奖2项、省级竞赛一等奖4项。实施该培养方法后，学生进行自主程序设计训练的积极性明显提高，目前在校生中程序代码量已经达到10000行的有200人左右，部分毕业学生直接进入腾讯、百度等企业工作，用人单位也对毕业生的编程能力普遍表示满意。安徽大学计算机专业学生2008—2012年提交代码量如图2所示。

该培养方法不仅提高了学生的程序设计能力，而且培养了学生的创新精神和可持续发展能力，还吸引了许多非计算机专业学生学习程序设计技术。近年来，陆续有电子学院、自动化学院、数学学院、化学化工学院、资源与环境工程学院和物理学院的学生参与到程序设计实践中，并且取得了不错的学习效果。例如，安徽大学物理学院一名学生经过该平台实践后，积极参与ACM/ICPC程序设计竞赛，获得2010年ACM/ICPC亚洲区竞赛铜奖并于2012年成功考取复旦大学计算机专业研究生。

4 结语

强调师生互动、实践反馈、学生互动足立体化程序设计能力培养方法的关键，而利用案例教学与趣味实践是重要途径。实践证明，立体化程序设计能力培养方法在提高学生编程水平和算法能力方面具有较大优势，取得了显著成效。今后我们将进一步注重教师与学生互动，探索更多的师生之间、学生之间互动手段，不断提高学生编程素养和创新水平。

参考文献：

[1]高敬阳，朱群雄，山岚，等.贯穿在系列课程中的程序设计能力的培养[J].中国大学教学，2008（11）：46-48

[2]常子楠.基于ACM模式的程序设计类课程实践教学探索[J].计算机教育，2010（16）：144-146.

[3]韩建民，王丽侠，贾洞.大学生程序设计能力的层次化培养模式[J].计算机教育，2012（3）：15-18.

（编辑：宋文婷）

作者：周健　郑诚