談“智能制造”背景下工業(yè)控制專業(yè)的技能人才培養(yǎng)

翁劍峰 蔡宇翔

摘要：以“智能制造”為主題的新一輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)將對(duì)現(xiàn)有的模式形成挑戰(zhàn)，同時(shí)這也是對(duì)職業(yè)教育的一個(gè)挑戰(zhàn)，為了應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)，筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)經(jīng)歷，闡述了編程能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力和多學(xué)科學(xué)習(xí)能力的重要性及其培養(yǎng)方法。

關(guān)鍵詞：智能制造;單片機(jī);編程能力;多學(xué)科

一、概述

2014年12月，國(guó)家首次提出“中國(guó)制造2025”的概念。毫無(wú)疑問(wèn)，智能制造將會(huì)給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)前所未有的變革和提升。[1]在智能制造的大背景下，高職院校的機(jī)電類專業(yè)需要順應(yīng)智能制造的要求，結(jié)合企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求，努力提高學(xué)生適應(yīng)這種需求的能力，使他們能在今后的職業(yè)生涯中游刃有余。

本文將以單片機(jī)課程為例，結(jié)合筆者在這門課的教學(xué)實(shí)踐與工業(yè)過(guò)程智能控制領(lǐng)域的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這門課的傳統(tǒng)教學(xué)模式的改進(jìn)提出一些看法。

二、單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的能力培養(yǎng)

（一）編程能力的培養(yǎng)

企業(yè)里面的應(yīng)用環(huán)境千變?nèi)f化，而學(xué)校里學(xué)習(xí)的內(nèi)容不可能方方面面，追求完全對(duì)口就業(yè)是不現(xiàn)實(shí)的，筆者在教學(xué)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，ABB機(jī)器人的編程語(yǔ)言和邏輯與C語(yǔ)言非常接近，那些單片機(jī)課程學(xué)得好的同學(xué)反應(yīng)說(shuō)ABB機(jī)器人這門課學(xué)起來(lái)很容易，可以看出，作為高職院校教師，應(yīng)該重視學(xué)生編程意識(shí)和編程邏輯的培養(yǎng)，為學(xué)生將來(lái)在實(shí)際工作崗位上，應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)景的應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。在教學(xué)過(guò)程中，筆者采用的教學(xué)方法如下：

1.選用C語(yǔ)言編程的單片機(jī)教材代替匯編語(yǔ)言的教材

目前仍有不少單片機(jī)教材使用比較復(fù)雜的匯編語(yǔ)言去編寫單片機(jī)程序，這種編程方式需要學(xué)生了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)，而且還要記住寄存器地址，這個(gè)教學(xué)模式對(duì)于學(xué)習(xí)能力普遍不強(qiáng)的高職學(xué)生來(lái)說(shuō)難度太大，而且會(huì)大大打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣。筆者在教學(xué)過(guò)程中采用C語(yǔ)言編寫單片機(jī)程序，代替匯編語(yǔ)言編程。因?yàn)镃語(yǔ)言是面向過(guò)程的高級(jí)語(yǔ)言，它更接近人的一般思維模式，學(xué)起來(lái)相對(duì)容易，不用死記硬背指令系統(tǒng)、單片機(jī)寄存器地址等等，可以花更多的時(shí)間去考慮上層邏輯和程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.以案例為主體

高職學(xué)校的學(xué)生普遍的特點(diǎn)是對(duì)理論知識(shí)不感興趣，也很難接受枯燥的理論知識(shí)，所以筆者在教學(xué)過(guò)程中改變傳統(tǒng)的先灌輸理論知識(shí)再講解實(shí)際案例的模式，采用先示范實(shí)際案例，再講解理論的方法。實(shí)踐表明，這種教學(xué)模式不會(huì)直接打擊他們的學(xué)習(xí)熱情和信心，相對(duì)于之前的教學(xué)模式，效果良好，學(xué)生更愿意去了解現(xiàn)象背后的理論。[4]

3.改變考核方式

在課程的評(píng)價(jià)方式上，對(duì)概念、理論的熟記程度的考核比重降低，對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用和編程能力的考核比重提高。例如：期末考試成績(jī)的比重只占總分的55%，剩余部分放在學(xué)生平時(shí)的單片機(jī)項(xiàng)目答辯和課堂、課后作業(yè)。從原來(lái)單一的概念、理論考核方式變?yōu)閱纹R(shí)運(yùn)用、操作和編程能力并重的考核方式。這種考核模式既沒有脫離單片機(jī)為主體，同時(shí)也考察了學(xué)生今后應(yīng)對(duì)各種編程需求的能力。

（二）解決實(shí)際問(wèn)題的能力

在實(shí)際的工作過(guò)程中，出現(xiàn)的很多需求和問(wèn)題，不會(huì)有現(xiàn)成的解決思路，需要思考如何一步一步地根據(jù)所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能去完成需求和目標(biāo)，甚至有時(shí)候解決問(wèn)題的方法都沒學(xué)過(guò)。

為了提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，筆者在教學(xué)過(guò)程中采用的教學(xué)方法如下：

1.難度階梯式遞進(jìn)教學(xué)法

在單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中采用階梯式遞進(jìn)的教學(xué)方法，例如在講述按鍵檢測(cè)時(shí)，先將最基本的按鍵檢測(cè)程序給學(xué)生示范，讓學(xué)生獲得成功的喜悅，對(duì)單片機(jī)增強(qiáng)興趣和信心。另外一方面，在此基礎(chǔ)上，指出程序存在的問(wèn)題，讓他們通過(guò)程序去解決，并對(duì)成功解決問(wèn)題的同學(xué)給予加分獎(jiǎng)勵(lì)，激勵(lì)他們挑戰(zhàn)高難度的問(wèn)題。

2.鼓勵(lì)參加競(jìng)賽

除了課堂上學(xué)習(xí)單片機(jī)之外，還鼓勵(lì)學(xué)生積極參加相關(guān)競(jìng)賽，因?yàn)楦?jìng)賽項(xiàng)目是一個(gè)大項(xiàng)目，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。從提出系統(tǒng)性的解決方案，并根據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)程序，到最后解決問(wèn)題，這要求學(xué)生具有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)和動(dòng)手能力。在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，要快速定位問(wèn)題所在位置，是硬件問(wèn)題還是軟件問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)試。根據(jù)多次指導(dǎo)學(xué)生參賽的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力或多或少都能提升。

（三）多學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情和能力

根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)到，一方面，企業(yè)界說(shuō)不需要職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生更多的職業(yè)知識(shí)和技能;另一方面，職業(yè)學(xué)校瞄準(zhǔn)企業(yè)用人需求進(jìn)行針對(duì)性培養(yǎng)，[5]這看上去似乎非常矛盾。另外，曾經(jīng)的工作經(jīng)驗(yàn)告訴我，實(shí)際工業(yè)過(guò)程中的需求千變?nèi)f化，雖然說(shuō)這些過(guò)程可能會(huì)存在共性，但肯定也存在個(gè)性差異。

為了提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，筆者在教學(xué)過(guò)程中采用的教學(xué)方法如下：

1.設(shè)立懸念

給學(xué)生設(shè)一些懸念，激起學(xué)生興趣，通過(guò)這種方式，讓他們自主去查詢相關(guān)資料，然后解決問(wèn)題。

2.硬性要求

適當(dāng)?shù)膲毫梢赞D(zhuǎn)化成學(xué)生的動(dòng)力，在期末大作業(yè)中，要求學(xué)生自己到網(wǎng)上查找該模塊的相關(guān)資料，然后根據(jù)模塊介紹，編程實(shí)現(xiàn)它的功能。

三、總結(jié)

綜上所述，職業(yè)教育的根本任務(wù)不僅僅是傳授給學(xué)生本專業(yè)的技術(shù)知識(shí)，更重要的是技術(shù)知識(shí)背后的能力，知識(shí)是能力傳播與培養(yǎng)的載體，因此，作為高職院校教師，我時(shí)刻要求自己在傳授技術(shù)知識(shí)的同時(shí)，更多地培養(yǎng)學(xué)生的能力。機(jī)電自動(dòng)化類專業(yè)需結(jié)合學(xué)校自身特點(diǎn)和地區(qū)產(chǎn)業(yè)特色的教學(xué)模式，在傳授技術(shù)知識(shí)地同時(shí)，更多地培養(yǎng)學(xué)生的能力，這樣才能為智能制造方向的人才培養(yǎng)工作做好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

[1]李富.中國(guó)智造業(yè)的發(fā)展困境及對(duì)策[J].開放導(dǎo)報(bào)，2016，（4）：59-63.

[2]劉曉，石偉平.“機(jī)器換人”背景下的職業(yè)教育發(fā)展策略[J].職教論壇，2016，（10）：33-37.

[3]陸俊杰.中國(guó)制造背景下職業(yè)教育發(fā)展方向的辯證思考[J].職業(yè)教育研究，2016，（2）：9-13.

[4]劉秀樹.論學(xué)生編程能力的培養(yǎng)[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009，（22）：148.

[5]陸俊杰.合理局限：中國(guó)智造背景下職業(yè)教育的堅(jiān)持與守恒[J].職教通訊，2016，（1）：29-34.

課題來(lái)源：臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院2018年度校級(jí)研究課題（TKY2018018）