《工业控制组态软件》课程教学模式探索

周晓旭

(山西机电职业技术学院，山西长治 046011)

组态软件是具有数据采集和过程控制功能的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具，能够支持各种工控设备和常见的通讯协议。基于组态软件的人机界面技术是自动化控制技术的重要组成部分，也是技能型人才所必须掌握的基本要素。因此，山西机电职业技术学院电气自动化技术专业将该课程作为专业的核心课程之一，并根据课程特点对课程教学模式进行探索和改革。

为规范管理、提高质量，满足经济社会发展对建设人才的需求，国家教育部于2006年出台了［2006］16 号《教育部关于提高高等职业教育教学质量的若干意见》，这个纲领性文件对深化高等职业教育改革，提高教学质量指明了方向，其中对教学模式改革提出了“教学做一体化”的要求。根据这一指导方针结合我院实际，我们在《工业控制组态软件》课程教学中应用“教学做”一体化教学模式。

一、探索“教学做”一体化教学模式的思路

(一)建设与“教学做”一体化教学模式相适应的场地和设施

“教学做”一体化教学模式的实施需要有与专业和规模相适应的硬件设备和学习环境，即要求具有既能满足理论教学，又能满足实践教学的“教学做”一体化场所。2009年我系与美国通用电气公司合建了“GE 自动化系统集成实训室”，实训室占地300 平方米，配备了GE 公司价值3000 余万元的最新的工业控制产品，其中就包括HMI/SCADA 监控组态软件iFIX 和控制对象。这在场所和硬件设备上满足了实现“教学做”一体化教学的条件，保证了“教学做”一体化教学的顺利实施。“教学做”一体化教学充分体现了“以人为本”的教学理念，在使学生掌握必备的操作技能和理论知识的同时，又能使学生自觉的将所学理论与实际紧密结合。

(二)培养具有“教学做”一体化教学能力的“双师型”师资队伍

有了好的教学设备和场所，没有“双师型”教师队伍，“教学做”一体化教学也实现不了。同时对教师素质也提出了更高要求，教师不仅要具有深厚的理论功底，而且还要具备很强的实践动手能力，教师对自己所教授的课程要有充分的准备，对实践环节要亲自到实验室去做一做，教师只有自己动手做了，教学生做的过程中可能会出现的问题和解决的方法，才能做到胸中有数。因此，在“GE 自动化系统集成实训室”建设之初，我系就先后组织4 名教师多次赴上海GE 公司培训，并且这4 名教师还深入企业一线实践锻炼，亲身参与企业的生产操作，由学校和企业共同进行教师培养和考核。同时组织教师参加职业资格考试，使专业教学团队在多途径、多形式、多渠道建设中得到提升。形成能够完成教育教学、企业职工培训、职业技能考评鉴定、企业技术咨询服务的双师结构教学团队。通过这种方式，让教师了解了企业岗位的需要，了解了关于组态软件的新知识，新技术。使教师掌握实践教学环节，手段和特点的同时，提高教师自身的动手能力和指导学生的教学能力。让教师在教学之前完成理论知识和实际技能间的相互渗透、融合和转化。

聘请在行业企业中有专业理论基础的业务骨干和能工巧匠为兼职教师，参与课程开发、人才培养方案制订与修改、教学质量评价，承担技能实训课程教学、实习实训指导、毕业设计、论文指导等。

(三)制定与“教学做”一体化教学模式相适应的课程标准、项目化教材和评价体系

通过企业调研和专家论证，我们制定了兼顾技能目标和素质目标的课程标准，以便教师对学生应学会什么、学的程度、达到要求与否等做出客观评价时，能做到有据可依。

在教材建设方面，因为我们在一体化教学过程中采用的是项目教学法，所以现行的教材已经不适用了。我们自行编写了基于工作过程的项目化教材，选取了污水处理和发电厂两个具体项目，并将其分解成20 个子项目，用实际的案例来提升学生的学习兴趣。在编写过程中，根据高职学生学习能力和将来职业发展需要，降低了专业理论重心，突出与实践技能相关的专业知识。在教材上充分体现“教学做”合一的教学思想，真是做到学生将来要做什么，岗位要求是什么，老师就教什么。

传统的考核评价体系对一体化教学效果难以做到及时客观，因此我们的考核评价都是在课堂完成。完成一个小项目进行一次考核，每个项目根据难易程度分别为5－10 分不等。在考核过程中，采用学生自评、学习小组互评与教师评价相结合的评价模式。同学们根据自己的完成情况给出自评分(占总分30%)，小组成员间根据各自的贡献对成员进行评价(占总分30%)，最后老师再根据最终完成效果给出教师评价分(占总分40%)。最终的成绩就由这些项目分累计而成。这种考核方式在一定程度上避免了学生中途偷懒忽视学习过程的情况。而且学生也能及时的知道自己的学习效果，以此来激发学生的学习动力。同时教师也能及时掌握学生的学习程度，真正了解教学所需，不过改进教学。

二、实施过程及效果

实施过程中我们把握一个“教中做，做中学”的原则。以实用为原则，充分利用校内实训环境和校外实习基地。《工业控制组态软件》大部分课程的教学都在“GE 自动化系统集成实训室”完成，而将一部分实训过程安排在工厂进行，通过延伸课内实践教学环节，使学生真正直接参与整个教学做过程。同时形成职场化的教学氛围，从而提高学生实践、创新和创业能力。课程分为2 个大项目和20 个子项目，学生以小组为单位展开教学，通过项目贯穿所学知识，并提高提出问题、分析问题、解决问题的能力，锻炼沟通和团队合作能力。下面以“污水处理”项目中的子项目之一“监视和控制高速混合器的阀门及搅拌器”来阐述该课程的实际实施过程。

学生在专业认识实践的时候我们会带学生参观校外实习基地的一些工厂，让他们对实际的生产过程有一个初步的认识。在完成“监视和控制高速混合器的阀门及搅拌器”项目时，先让学生根据自己头脑中的混合器的模型来自行绘制组态画面，再让他们根据实际情况建对应的数据库。在建数据库的过程中，学生会发现对于像阀门一类的数字量标签很容易建立，但是涉及到液面和搅拌器旋转动作的标签时，往往无从下手。这时老师再给学生讲解模拟量和二级数据库标签来解决此问题，此时学生是带着问题来听课的，目的明确了，学习的积极性当然也提高了。画面和数据库建立以后，再给图形配置相关动画和给各个动作画面关联上对应的数据源。并且在整个过程中都明确的告知学生，我们所做的模拟的是实际中的那个部分。比如二级数据库标签中的“液面”标签，我们是用来模拟实际中混合器液位上升过程的，让学生自己判断出所配置的动画应该是“填充”。不再像以前课堂教学一样老师只顾教，学生只能无目的的盲目的接收，往往是教师讲的筋疲力尽而学生却听得云里雾里。让学生参与到教学过程中来，在“教中做，做中学”。整个项目完成以后，学生能在模拟的组态画面中看到几乎和实际一样的动作画面。最后再加上PLC 控制环节，对PLC知识也是一个巩固和复习。各课程和知识间也做到融会贯通，同时同学们也会发现自己所学的和生活的联系是如此紧密，课堂的东西不再是“水中月、镜中花”，而是实实在在通过课堂的学习能真正解决生活中的一些实际问题。这让他们的学习兴趣和热情得到进一步的提高，这在无形中也激发了教师的教学热情。而且学生的学习效果和教改前相比，也有了明显的改善。

三、结论

本文从《工业控制组态软件》课程改革为切入点，通过一个具体的教学案例，阐述了“教学做”一体化在高职教育中的具体实施过程。本课程将改革思路充分体现在一体化教学模式中，体现了“教学做”的指导思想。通过“教学做”一体化教学，可以实现知识传递方式的转变、教学方法的转变、学生学习兴趣的转变、教学组织形式多样化的转变，教学手段向实用，现代化教育技术的转变，从而体现职业教育的职业性、实践性，实用性。

“教学做”一体化教学模式是在高职专业建设和教学中实现“以就业为导向”，“以能力为本位”的一种有效途径。将基本技能的确立作为“教学做”一体化专业和课程建设的起点，同时也是产学结合与合作的最佳切人点。

［1］ 覃贵礼.组态软件控制技术［M］.北京:北京理工大学出版社，2007.

［2］ 肖海清.职业教育“教学做”一体化教学模式探索［J］.中国科教创新导刊，2011，(23).

［3］ 徐良雄.《可编程控制器》课程教学做一体化”的实践探索［J］.武汉交通职业技术学院学报2011(3).