談“智能制造”背景下工業控制專業的技能人才培養

翁劍峰 蔡宇翔

摘要：以“智能制造”為主題的新一輪產業轉型升級將對現有的模式形成挑戰，同時這也是對職業教育的一個挑戰，為了應對這個挑戰，筆者結合自己的工作經驗和教學經歷，闡述了編程能力、解決實際問題能力和多學科學習能力的重要性及其培養方法。

關鍵詞：智能制造;單片機;編程能力;多學科

一、概述

2014年12月，國家首次提出“中國制造2025”的概念。毫無疑問，智能制造將會給傳統制造業帶來前所未有的變革和提升。[1]在智能制造的大背景下，高職院校的機電類專業需要順應智能制造的要求，結合企業產業升級需求，努力提高學生適應這種需求的能力，使他們能在今后的職業生涯中游刃有余。

本文將以單片機課程為例，結合筆者在這門課的教學實踐與工業過程智能控制領域的工作經驗，對這門課的傳統教學模式的改進提出一些看法。

二、單片機教學過程中學生的能力培養

（一）編程能力的培養

企業里面的應用環境千變萬化，而學校里學習的內容不可能方方面面，追求完全對口就業是不現實的，筆者在教學過程中還發現，ABB機器人的編程語言和邏輯與C語言非常接近，那些單片機課程學得好的同學反應說ABB機器人這門課學起來很容易，可以看出，作為高職院校教師，應該重視學生編程意識和編程邏輯的培養，為學生將來在實際工作崗位上，應對不同場景的應用打下良好基礎。在教學過程中，筆者采用的教學方法如下：

1.選用C語言編程的單片機教材代替匯編語言的教材

目前仍有不少單片機教材使用比較復雜的匯編語言去編寫單片機程序，這種編程方式需要學生了解單片機的內部結構、指令系統，而且還要記住寄存器地址，這個教學模式對于學習能力普遍不強的高職學生來說難度太大，而且會大大打擊學生的學習熱情和學習興趣。筆者在教學過程中采用C語言編寫單片機程序，代替匯編語言編程。因為C語言是面向過程的高級語言，它更接近人的一般思維模式，學起來相對容易，不用死記硬背指令系統、單片機寄存器地址等等，可以花更多的時間去考慮上層邏輯和程序結構設計。

2.以案例為主體

高職學校的學生普遍的特點是對理論知識不感興趣，也很難接受枯燥的理論知識，所以筆者在教學過程中改變傳統的先灌輸理論知識再講解實際案例的模式，采用先示范實際案例，再講解理論的方法。實踐表明，這種教學模式不會直接打擊他們的學習熱情和信心，相對于之前的教學模式，效果良好，學生更愿意去了解現象背后的理論。[4]

3.改變考核方式

在課程的評價方式上，對概念、理論的熟記程度的考核比重降低，對單片機的應用和編程能力的考核比重提高。例如：期末考試成績的比重只占總分的55%，剩余部分放在學生平時的單片機項目答辯和課堂、課后作業。從原來單一的概念、理論考核方式變為單片知識運用、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為主體，同時也考察了學生今后應對各種編程需求的能力。

（二）解決實際問題的能力

在實際的工作過程中，出現的很多需求和問題，不會有現成的解決思路，需要思考如何一步一步地根據所學過的知識和技能去完成需求和目標，甚至有時候解決問題的方法都沒學過。

為了提高學生解決實際問題的能力，筆者在教學過程中采用的教學方法如下：

1.難度階梯式遞進教學法

在單片機教學過程中采用階梯式遞進的教學方法，例如在講述按鍵檢測時，先將最基本的按鍵檢測程序給學生示范，讓學生獲得成功的喜悅，對單片機增強興趣和信心。另外一方面，在此基礎上，指出程序存在的問題，讓他們通過程序去解決，并對成功解決問題的同學給予加分獎勵，激勵他們挑戰高難度的問題。

2.鼓勵參加競賽

除了課堂上學習單片機之外，還鼓勵學生積極參加相關競賽，因為競賽項目是一個大項目，可以培養學生綜合運用知識的能力。從提出系統性的解決方案，并根據自己設計的方案設計程序，到最后解決問題，這要求學生具有很強的理論基礎和動手能力。在出現問題時，要快速定位問題所在位置，是硬件問題還是軟件問題，并針對問題進行調試。根據多次指導學生參賽的經驗來看，學生發現問題并解決問題的能力或多或少都能提升。

（三）多學科的學習熱情和能力

根據有關文獻報到，一方面，企業界說不需要職業學校培養學生更多的職業知識和技能;另一方面，職業學校瞄準企業用人需求進行針對性培養，[5]這看上去似乎非常矛盾。另外，曾經的工作經驗告訴我，實際工業過程中的需求千變萬化，雖然說這些過程可能會存在共性，但肯定也存在個性差異。

為了提高學生解決實際問題的能力，筆者在教學過程中采用的教學方法如下：

1.設立懸念

給學生設一些懸念，激起學生興趣，通過這種方式，讓他們自主去查詢相關資料，然后解決問題。

2.硬性要求

適當的壓力可以轉化成學生的動力，在期末大作業中，要求學生自己到網上查找該模塊的相關資料，然后根據模塊介紹，編程實現它的功能。

三、總結

綜上所述，職業教育的根本任務不僅僅是傳授給學生本專業的技術知識，更重要的是技術知識背后的能力，知識是能力傳播與培養的載體，因此，作為高職院校教師，我時刻要求自己在傳授技術知識的同時，更多地培養學生的能力。機電自動化類專業需結合學校自身特點和地區產業特色的教學模式，在傳授技術知識地同時，更多地培養學生的能力，這樣才能為智能制造方向的人才培養工作做好準備。

參考文獻：

[1]李富.中國智造業的發展困境及對策[J].開放導報，2016，（4）：59-63.

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

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

[4]劉秀樹.論學生編程能力的培養[J].中國科教創新導刊，2009，（22）：148.

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

課題來源：臺州科技職業學院2018年度校級研究課題（TKY2018018）