嵌入式教學在中職數控專業課教學中的運用與思考

姚桂玲

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著數控技術的發展，社會對數控專業人才需求增加，傳統人才培養模式存在許多弊端，無法滿足數控專業人才的發展需求。為更好地培養數控技術人才，開發適用于數控教育的開放式數控實驗平臺，平臺結構簡單，控制方便，適用于中職院校進行數控技術的實驗教學。

[關? ? 鍵? ?詞]? 嵌入式教學;數控專業;中職教育

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）20-0114-02

隨著先進生產技術的發展，數控機床鑄件替代了普通機械形成巨大的生產力，體現了國家在工業水平上的發達程度，迫切需要操作型數控技術人才，傳統數控機床存在諸多不適合數控教學的弊端，傳統數控系統各個模塊間封閉，不宜于用戶通過研究數控系統了解數控機床的組成，開放式數控系統是開放的操作環境，允許用戶按自己的控制需要對數控系統進行更改。開放式數控系統NC控制器與PC機類似，組成系統的各功能模塊相互獨立存在，來源于不同部件的影響相互兼容，賦予開放式數控系統各模塊間的獨立性等特點，決定其重要的使用價值。我國職業院校加大了對數控人才培養的投入力度，但在實際教學中存在多方面問題，不能滿足數控市場對專業人才的需求。實驗教學能使學生加深對課程的理解，通過實際操作獲得實用性技術，通過對實驗的驗證分析，提高學生的綜合分析能力。

一、中職數控專業教學現狀

數控技術是制造業的核心技術，能有效提高產品質量。隨著經濟建設的加快，傳統教育模式無法滿足社會對數控人才的培養要求，通過運用科學的教學方法，使教學過程更加科學化，提高了學生的實踐能力，使數控人才培養更加科學化，保證中職數控專業學生全面發展，提高學生的綜合能力。

當前，中職學校數控專業教學中存在許多問題影響了教學質量，無法滿足學生的學習發展需求。主要表現在教學模式與方法缺乏創新，教學理論與實踐脫離。創新是時代發展的重要途徑，在教學中融入創新思維，能夠充分推動教育的高效發展，提升教學效果。

目前，中職學校數控專業教學中，教師普遍采用傳統的課堂教學模式，教學過程以教師、課本內容為中心，忽視了學生學習發展的需求，單純地向學生灌輸理論知識，學生成為知識的被動接受者?？菰锏睦碚撝R無法吸引中職學生的學習興趣，導致學生普遍對數控課程缺乏學習主動性。

數控專業具有較強的實踐性，理論教學是數控技術的基礎，應著重加強學生實際操作能力的培養，促進學生對數控技術的理解掌握。中職數控教學中，教師往往側重于課堂理論知識的傳授，為學生提供實踐學習的機會較少，導致學生所學理論知識不會運用到解決實際問題中，使得教學理論與實踐相脫離，難以實現專業教育目標。

二、嵌入式教學的概念

中職數控專業教學應用嵌入式教學，能夠保持數控專業課程的獨立性，使學生專業技能訓練為提高學生的學科素養服務，促使學生專業技能的提高。中職數控專業嵌入式教學是以提高學科素質為中心，將數控專業技能要求與專業素質要求相融合，形成中職學生專業技能水平提升的輔導系統。

嵌入式教學強調在學生開始學習基本的專業知識時，同步學習鞏固相關數控基礎知識。課程整合使分化的教學系統各要素形成有機聯系。嵌入式教學包含整合的內涵，嵌入式教學是通過各種要素激發中職學生學習數控的興趣，充分調動學生的間接興趣。

數控專業教師與其他教師密切配合，由各科教師提供的資料庫形成完整的體系，數控專業教學運用嵌入式教學要遵循整體性與目標性的原則、銜接性與滲透性的原則、適應性與吸引性的原則。

中職數控專業教學必須根據目標培養，確立以提高學生整體素質為核心的課程觀，提出課程教學目標，使課程目標與總體目標相一致。數控教學應重視處理好與其他課程的相互關系，教育方法與教材選編必須突出培養目標的知識技能結構要求。

三、嵌入式教學在數控專業教學中的應用意義

中職數控專業運用嵌入式教學，有利于拓展學生學習的知識面，促進學生學科素養的整體推進與協調發展。激發學生學習的主動性，全面提高中職學生的綜合素質?！堵殬I教育法》規定，職業教育的根本目的是使受教育者有一技之長，高素質的技能型人才是當今社會的需求，中職數控專業教師必須改革現實中脫離實際原則的模式，以提高學生的學科素養為教學重點。中職數控專業教學要考慮學生的發展，編寫校本教材要挖掘與專業課的聯系。

職業院校的專業教學都是以傳統式教材為依據，教師為完成教學計劃，將教材內容全部灌輸到不同培養目標的學生身上，導致學生產生厭學的情緒。職業學校的數控專業教師要從不同角度，有選擇性地適應學生的學習需求，提高學生的學習興趣。極大地調動學生的學習積極性，在教學中要善于選擇有關專業知識方面的內容進行教學。

知識經濟時代，隨著科技的發展，社會崗位不斷調整，一線工作人員必須精通多門專業知識基礎，了解掌握其他相關專業知識的技術，要求人才有綜合能力，在進行教學中要注重對學生綜合素質的培養。

四、中職數控專業嵌入式教學

（一）開放式數控實驗平臺

開放式數控實驗平臺閉環運動控制系統主要用于模擬數控系統的運動控制原理，利用步進電機具有精確步進的特點，可用單片機控制器直接對步進電機進行控制。目前，國內開放式數控系統主要有基于單片機與運動控制卡兩類，單片機的開放式數控系統結構簡單，開發技術較為成熟，但單片機的技術屏障難以實現對數控平臺的高性能控制;運動卡的數控系統具有運動軌跡控制精確、通用性強的特點，但數控系統存在封閉性，運動控制卡與操作系統間難以達到無縫連接等不足。同時，ARM芯片控制技術的應用日益廣泛，但主要應用在高端系統控制上。

開放式數控實驗平臺適用于職業學校數控教學工作，要求數控平臺具有開放性好等特點，給予單片機的控制系統符合教學實驗平臺。系統由STC51單片機控制板，步進電機驅動器及X-Y工作臺組成，通過絲杠螺母傳動系統轉化為X-Y工作平臺平面運動。通過光柵尺傳感器將工作臺運動信息反饋給控制系統。

（二）開放式教學場地

數控專業嵌入式教學實施中，必須將教學技能與學生的職業素養作為教學重點，將課堂教學轉移到生產教學車間，加強工學結合一體化建設，提高學生對數控技術的學習興趣。開放式教學需要的教學場地融合了教學過程的無縫結合，有助于學生進入企業更好地完成角色轉變，提高企業的生產效率。

生態與教學一體化教學中，如多媒體教室可以讓學生學習本專業相關軟件操作，讓學生找到教學資源補充學習過程中所需的知識。生產區域中，需要有先進數控加工技術的引進，包括先進的儀器儀表、管理模式與評價機制等，讓學生充分體驗與實際生產接近的工作環境，加強學生對各項工作細節的重視程度。教師要將先進加工經驗與評價方法帶入生產教學中，使學生更好地認識實際操作工作流程，加強對自身的技能要求，提升組織能力與管理水平。

生產區域教學，將課堂所學知識與數控機床的操作評價相結合，提高學生技能水平，將生產車間的管理模式與評價體系引入學校，使學生不斷熟悉工作流程，將發展目標與自身實際情況相結合。

加工技術與評價體系創新，使知識技能更加完善，評價更加合理，讓教師教學在實際生產教學中找到突破口，建立有效的教學模式，克服傳統教學中的困難，提升教學水平，縮短學生對企業的熟悉時間，讓校企合作得以進一步實現，為學生學習與工作能力的培養打下扎實基礎。

（三）創新教材

嵌入式教學需要有具體的教學內容，讓學生在生產實踐中學會生產加工技術，了解企業對員工管理的評價。選取企業實踐專家審核，由教師共同編寫的新教材，以中職學校數控技術應用人才教學指導方案為依據，讓學生獲得機械加工工藝知識，掌握現代加工技術方法。讓學生根據圖樣制定數控銑削加工工藝，并遵守操作數控銑床的安全規章。教材凸顯綜合職業能力的培養，體現行動導向的教學方法，設計工學結合的課程內容，創新教材編寫體例的風格。讓學生逐步深入學習相關的加工技術，在實踐教學中不斷結合實際，形成獨特的教學特色，使學生的學習積極性不斷提高。

（四）創新教學方法

開放式教學對學生的學習方式提出了新的要求，以往的獨立學習方式不適應開放式教學的要求，項目教學法對學生的綜合職業能力提出了更高的要求，需要學生進行小組學習。在教師的指導下，讓學生形成相應的自然小組，教師根據學生的學習情況等完成異質分組，為合作學習的開展奠定基礎，因小組成員知識基礎等存在差異，教師應根據小組成員實際情況，安排相應的工作崗位，逐步使學生達到相應工作崗位的技能要求。讓學生的工作角色輪換相互學習，加深學生對自身能力的肯定。

將任務驅動教學法與小組技術競賽引入教學，采用任務驅動式教學法，在學習信息技術中，學生緊緊圍繞共同的任務，在問題動機驅動下通過應用學習資源，主動探索學習。任務驅動要求目標性與教學情境的創建，學生會在不斷地探索中學習，不斷獲得成就感，逐步形成感知心智活動的良性循環。

通過小組競賽，小組在實踐中進行定期的自評互評，每個學習任務完成后，教師點評小組工作完成情況，對做得較差的小組協助分析原因。鼓勵學生在下一任務中更好地完成。增強學生的學習興趣，全面提高學生的綜合職業能力，幫助學生更好地實現自我發展。

進行嵌入式教學，讓學生更好地了解目前所學技術的重要性，讓學生對已學的知識進行綜合運用，鼓勵學生思考探討。讓學生把握社會環境的發展要求，通過網絡找尋遇到的瓶頸問題，使計算機技術成為學習知識的工具，讓學生產生急迫感，確定自身努力方向。

在中職數控專業教學中推行嵌入式教學，體現了職業素養教育的要求，具有較強的科學性與可操作性。 通過數控專業嵌入式教學，提高教師的專業教學能力，通過運用嵌入式教學，提高學生綜合職業素養，讓學生找到學習興趣與職業發展的方向。讓學校與企業在人才培養上實現雙贏。

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