谈“智能制造”背景下工业控制专业的技能人才培养

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　　摘要：以“智能制造”为主题的新一轮产业转型升级将对现有的模式形成挑战，同时这也是对职业教育的一个挑战，为了应对这个挑战，笔者结合自己的工作经验和教学经历，阐述了编程能力、解决实际问题能力和多学科学习能力的重要性及其培养方法。
　　关键词：智能制造;单片机;编程能力;多学科
　　一、概述
　　2014年12月，国家首次提出“中国制造2025”的概念。毫无疑问，智能制造将会给传统制造业带来前所未有的变革和提升。[1]在智能制造的大背景下，高职院校的机电类专业需要顺应智能制造的要求，结合企业产业升级需求，努力提高学生适应这种需求的能力，使他们能在今后的职业生涯中游刃有余。
　　本文将以单片机课程为例，结合笔者在这门课的教学实践与工业过程智能控制领域的工作经验，对这门课的传统教学模式的改进提出一些看法。
　　二、单片机教学过程中学生的能力培养
　　（一）编程能力的培养
　　企业里面的应用环境千变万化，而学校里学习的内容不可能方方面面，追求完全对口就业是不现实的，笔者在教学过程中还发现，ABB机器人的编程语言和逻辑与C语言非常接近，那些单片机课程学得好的同学反应说ABB机器人这门课学起来很容易，可以看出，作为高职院校教师，应该重视学生编程意识和编程逻辑的培养，为学生将来在实际工作岗位上，应对不同场景的应用打下良好基础。在教学过程中，笔者采用的教学方法如下：
　　1.选用C语言编程的单片机教材代替汇编语言的教材
　　目前仍有不少单片机教材使用比较复杂的汇编语言去编写单片机程序，这种编程方式需要学生了解单片机的内部结构、指令系统，而且还要记住寄存器地址，这个教学模式对于学习能力普遍不强的高职学生来说难度太大，而且会大大打击学生的学习热情和学习兴趣。笔者在教学过程中采用C语言编写单片机程序，代替汇编语言编程。因为C语言是面向过程的高级语言，它更接近人的一般思维模式，学起来相对容易，不用死记硬背指令系统、单片机寄存器地址等等，可以花更多的时间去考虑上层逻辑和程序结构设计。
　　2.以案例为主体
　　高职学校的学生普遍的特点是对理论知识不感兴趣，也很难接受枯燥的理论知识，所以笔者在教学过程中改变传统的先灌输理论知识再讲解实际案例的模式，采用先示范实际案例，再讲解理论的方法。实践表明，这种教学模式不会直接打击他们的学习热情和信心，相对于之前的教学模式，效果良好，学生更愿意去了解现象背后的理论。[4]
　　3.改变考核方式
　　在课程的评价方式上，对概念、理论的熟记程度的考核比重降低，对单片机的应用和编程能力的考核比重提高。例如：期末考试成绩的比重只占总分的55%，剩余部分放在学生平时的单片机项目答辩和课堂、课后作业。从原来单一的概念、理论考核方式变为单片知识运用、操作和编程能力并重的考核方式。这种考核模式既没有脱离单片机为主体，同时也考察了学生今后应对各种编程需求的能力。
　　（二）解决实际问题的能力
　　在实际的工作过程中，出现的很多需求和问题，不会有现成的解决思路，需要思考如何一步一步地根据所学过的知识和技能去完成需求和目标，甚至有时候解决问题的方法都没学过。
　　为了提高学生解决实际问题的能力，笔者在教学过程中采用的教学方法如下：
　　1.难度阶梯式递进教学法
　　在单片机教学过程中采用阶梯式递进的教学方法，例如在讲述按键检测时，先将最基本的按键檢测程序给学生示范，让学生获得成功的喜悦，对单片机增强兴趣和信心。另外一方面，在此基础上，指出程序存在的问题，让他们通过程序去解决，并对成功解决问题的同学给予加分奖励，激励他们挑战高难度的问题。
　　2.鼓励参加竞赛
　　除了课堂上学习单片机之外，还鼓励学生积极参加相关竞赛，因为竞赛项目是一个大项目，可以培养学生综合运用知识的能力。从提出系统性的解决方案，并根据自己设计的方案设计程序，到最后解决问题，这要求学生具有很强的理论基础和动手能力。在出现问题时，要快速定位问题所在位置，是硬件问题还是软件问题，并针对问题进行调试。根据多次指导学生参赛的经验来看，学生发现问题并解决问题的能力或多或少都能提升。
　　（三）多学科的学习热情和能力
　　根据有关文献报到，一方面，企业界说不需要职业学校培养学生更多的职业知识和技能;另一方面，职业学校瞄准企业用人需求进行针对性培养，[5]这看上去似乎非常矛盾。另外，曾经的工作经验告诉我，实际工业过程中的需求千变万化，虽然说这些过程可能会存在共性，但肯定也存在个性差异。
　　为了提高学生解决实际问题的能力，笔者在教学过程中采用的教学方法如下：
　　1.设立悬念
　　给学生设一些悬念，激起学生兴趣，通过这种方式，让他们自主去查询相关资料，然后解决问题。
　　2.硬性要求
　　适当的压力可以转化成学生的动力，在期末大作业中，要求学生自己到网上查找该模块的相关资料，然后根据模块介绍，编程实现它的功能。
　　三、总结
　　综上所述，职业教育的根本任务不仅仅是传授给学生本专业的技术知识，更重要的是技术知识背后的能力，知识是能力传播与培养的载体，因此，作为高职院校教师，我时刻要求自己在传授技术知识的同时，更多地培养学生的能力。机电自动化类专业需结合学校自身特点和地区产业特色的教学模式，在传授技术知识地同时，更多地培养学生的能力，这样才能为智能制造方向的人才培养工作做好准备。
　　参考文献：
　　[1]李富.中国智造业的发展困境及对策[J].开放导报，2016，（4）：59-63.
　　[2]刘晓，石伟平.“机器换人”背景下的职业教育发展策略[J].职教论坛，2016，（10）：33-37.
　　[3]陆俊杰.中国制造背景下职业教育发展方向的辩证思考[J].职业教育研究，2016，（2）：9-13.
　　[4]刘秀树.论学生编程能力的培养[J].中国科教创新导刊，2009，（22）：148.
　　[5]陆俊杰.合理局限：中国智造背景下职业教育的坚持与守恒[J].职教通讯，2016，（1）：29-34.
　　课题来源：台州科技职业学院2018年度校级研究课题（TKY2018018）
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