適用職業(yè)崗位需求的工控組態(tài)課程教學研究

朱細敏　馮麗平

[摘? ? ? ? ? ?要]? 工控系統(tǒng)組態(tài)是應用于工業(yè)自動化領域的一門必備技術，通過工控系統(tǒng)的硬件組態(tài)可以讓硬件系統(tǒng)搭建完成，軟件組態(tài)可以讓系統(tǒng)的關鍵數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息及時被監(jiān)控和處理;在課程教學中，探討如何將職業(yè)崗位的需求和課程項目的學習進行有效結(jié)合，以便讓學生可以無縫對接到崗位技能應用中。

[關? ? 鍵? ?詞]? 工控系統(tǒng);軟件組態(tài);職業(yè)崗位

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）34-0052-02

一、前言

工控系統(tǒng)組態(tài)是應用在工業(yè)自動化行業(yè)的人機操作界面產(chǎn)品上的操作監(jiān)控環(huán)境，通過組態(tài)畫面上的監(jiān)控操作可以直觀而有效地操作設備，隨著當前“無人工廠”“智慧工廠”等理念的提出，工控系統(tǒng)組態(tài)的應用也是各個工業(yè)自動化公司推廣的應用分支。國外如常見的西門子WinCC組態(tài)軟件的使用，國內(nèi)典型的有北京亞控科技KingView組態(tài)王軟件等。工業(yè)自動化的相關專業(yè)一般都會開設此類人機操作的組態(tài)軟件操作課程。

課程一般被安排在高年級的教學計劃中，在課程教學中要求老師具有較強的綜合能力，既要從項目的整體設計上來考慮，包含系統(tǒng)的啟動畫面、操作主畫面、報警畫面、設置畫面等完整布局，又要深知各個功能控件的完美使用;同時，實際能力的提升不僅僅要落實在知識層面，還要落實在理論實踐教學上。同時，隨著當前自動化技術的不斷發(fā)展，該課程的教學也處于不斷探索階段。

本文主要從實際職業(yè)崗位需求出發(fā)，探討可以更好地適用于工業(yè)自動化行業(yè)應用的工控系統(tǒng)組態(tài)課程的教學方法、教學方案設計、教學實施等。

二、從職業(yè)崗位需求出發(fā)分析工控系統(tǒng)組態(tài)課程教學需求

（一）實際崗位中對工控組態(tài)軟件操作的技能需求分析

根據(jù)市場上對組態(tài)操作編輯或研發(fā)工程師對口職業(yè)崗位的需求，可以將所要求的能力提取為以下八種，見表1所示。

（二）從當前各類相關專業(yè)大賽中分析工控系統(tǒng)組態(tài)課程的學習需求

通過多次比賽的參賽經(jīng)驗，從世界技能大賽賽項工業(yè)控制、國賽賽項制造單元智能化改造與集成技術、市賽中的工業(yè)控制項目中的競賽要求中，可以看出，都是將工控系統(tǒng)組態(tài)部分的內(nèi)容納入其中來進行考量的。因此，從各種比賽的試題和技術描述文件中可以了解，希望選手可以獨立操作，并將實際工況現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和狀態(tài)通過人機界面清晰地顯示出來;同時，可以通過純粹的界面上虛擬按鈕的操作實現(xiàn)對實際電機和閥門等設備的準確控制。

（三）明確課程教學目的

根據(jù)對職業(yè)崗位的需求和各類專業(yè)大賽的分析，可以提取出實際的技能需求，明確要學習的技能目標，融入具體的課程教學中，根據(jù)實際課時的分配，可以設計合理的實踐小項目，通過每個實踐項目的完成來實現(xiàn)對知識的積累和技能的提升。教學預期達到如下教學目的：（1）了解組態(tài)軟件在當前工業(yè)自動化行業(yè)中的應用價值;（2）能熟練使用組態(tài)軟件中的各種常見控件;

（3）基本上可以獨立完成小的組態(tài)操作項目需求;（4）培養(yǎng)獨立思考和解決問題的能力。

三、分析工控系統(tǒng)組態(tài)課程教學項目設計

結(jié)合實際崗位中工控組態(tài)開發(fā)能力的需求，融合到實際教學單元的項目設計和內(nèi)容分配中，大致提取出如表2所示的課程教學主題。

四、工控系統(tǒng)組態(tài)課程教學方法具體嘗試

（一）結(jié)合專業(yè)對接的崗位用人需求，尋找合適深度的課程教材

教材是學生進行學習的藍本，也是教師教學的主線。參考現(xiàn)有教材內(nèi)容，加入崗位知識需求，形成特色而實用的教學內(nèi)容。當前選用的教材內(nèi)容大體包含有組態(tài)軟件的安裝、組態(tài)軟件環(huán)境的介紹、指針時鐘的組態(tài)軟件設計、溫度控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件設計、物料傳送系統(tǒng)的組態(tài)軟件設計、水監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件設計、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的組態(tài)軟件設計等。在教學過程中，以實際工業(yè)崗位需求為依據(jù)，組合教材中的項目背景并提煉出更恰當?shù)慕虒W內(nèi)容。

如在溫度控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件設計部分，課程實際教學中既包含仿真PLC在軟件中的配置添加、動畫閃爍、顏色填充等，還實際加入交通燈的計時控制與準確顯示，以便提升學生的邏輯分析能力和程序編寫能力。

（二）強調(diào)知識點的行業(yè)應用價值

高年級學生即將走上工作崗位，可能已經(jīng)在為自己實習或是就業(yè)準備各種資本，在課堂教學的課時內(nèi)如何吸引學生的眼球，首先需要知識對接實際工作崗位，有實際的應用含義。或者說，知識是在崗位中應用的，但是，學生沒有在實際工作崗位上操作過，他們也就并不知道實際的應用意義。因此，在課堂知識詳細講解之前，需要向?qū)W生強調(diào)知識的使用意義、行業(yè)應用價值等。

（三）開發(fā)超星平臺上的網(wǎng)絡教學內(nèi)容

在學校開放的網(wǎng)絡教學平臺上，發(fā)布課程相關資源，包括學生要完成的預習內(nèi)容、學習視頻、資料下載、作業(yè)任務的分發(fā)、作業(yè)的提交與批閱，可以實現(xiàn)無紙化教學，也讓課堂學習更加貼合當前學生的學習興趣。

（四）采用多媒體教學手段，更豐富地展示教學內(nèi)容

隨著現(xiàn)代教學技術的發(fā)展，多媒體電化教學方式已經(jīng)是大部分學校在課程授課時采用的教學手段，這樣可以展示更多的內(nèi)容給學生;有些知識點是純粹憑借講述很難表述清晰的，嘗試使用視頻演示，可以將一些難理解的概念更貼近實際展現(xiàn)出來。比如在講解物料傳送或是機械手臂伸縮時，可使用實際項目中傳送帶上物品的包裝、切割等視頻資料，這樣的演示，學生會更加感興趣，且在課堂教學中，也樂于跟著教師的引導提示一起學習。

（五）將項目所需功能進行講解，教師率先演示

因為學生處于學習初級階段時，對一些功能需求的含義并不能完全理解，通過教師演示動作，學生的理解將會更加直接。當然，教師一般提供的是參考版本，學生可以在完成基本需求的基礎上，發(fā)揮自己的想象，探索更為豐富的設計內(nèi)容。

（六）提高教學互動程度，去除無效課堂教學

學生群體是不斷變化的，課程教學前，也需要了解學生的興趣所在，在課程教學過程中不斷磨合。因此，面對不同的學生群體，摸索出不同的且適合當前學生的教學方式是非常有必要的。課堂教學中，教師扮演著導演的角色，如何調(diào)動學生的積極性，讓他們參與到自己所導演的這出戲中，需要考慮在每個不同的環(huán)節(jié)設置合理的小任務，或是合適難度的提問，讓學生可以接上相應知識情節(jié)，例如，可以嘗試用選擇題方式提問，或是貼近生活實際提問，從而引申到課堂內(nèi)容上，讓費解的專業(yè)知識可以在日常生活知識的理解中消化掉，這樣也可以進一步提升學習的積極性或是趣味性。

（七）以操作小任務的形式發(fā)布作業(yè)，課堂驗收

將每個教學主題中蘊含的知識點進行分解，一般是分成3～4個小任務，每個人可以獨立完成操作，并實現(xiàn)相應功能的演示，代表驗收過關。

（八）讓學習小能手變身為“助教”，在學生中進行知識的有效傳播

由于學生自身存在知識結(jié)構不同，需要學習不同的知識點時，可以理解的程度可能也是不一樣的，對學習接受能力較強的學生，可以鼓勵他們承擔課程學習的“助教”，從同齡人的角度進行知識講解或是傳達給其他同學。

（九）每次課堂教學結(jié)束，教師自身及時進行自我反思

在課堂教學中，每次的教學內(nèi)容不同，面對的教學受眾對象不一樣，每堂課下來，可能得到的教學感受、教學體驗也會有所不同。每次課程教學過程就是一次修煉過程，不論是理論教學還是實踐教學，如果只是機械地重復不夠成熟的教學方式，沒有合理的教學互動，沒有適度的教學響應，勢必使課堂一片靜寂，這樣就會產(chǎn)生“無效教學”，并不是教學想要的效果。

教師自身需要及時進行教學反思，思考當前的教學方式是否適合當前的教學對象，思考當前的教學內(nèi)容的布局是否適合學生思維的漸進過程，思考當前所選教學內(nèi)容是否適合日后學生就業(yè)中的職業(yè)崗位需求，等等。這樣，在后續(xù)課程教學中，不斷調(diào)整自身的知識結(jié)構、教學手段，爭取達到較好的教學反饋效果，教師自身也會在一次次的反復思考探索中前進。

五、挖掘課程教學中所蘊含的思想政治教育元素

思想上的教育在專業(yè)課程中的滲透是潤物細無聲的，伴隨著不同的學習主題，嘗試挖掘出不同的職業(yè)理念或是嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。

（1）通過實踐來檢驗所學知識的正確性，體驗學習中的成就感;（2）工作中需要有耐心，做得越細心，效果會越逼真;需要具有新時代的工匠精神;（3）趨勢曲線控件學習中，可以提到歷史代表的是過去發(fā)生的事情，但也可以幫助我們預測未來的發(fā)展趨勢;（4）報警控件的學習中，可以與學生交流，當局者迷，及時的報警預示，或是來自朋友，或是來自老師，都是值得參考的;不讓自己迷失前進的方向;（5）提升自己的保護意識，如同運行系統(tǒng)一樣，沒有進行適當?shù)陌踩用埽赡軙殃P鍵信息泄露;不管是保護好自己的身體還是精神，都需要有一定的安全防護意識。

六、結(jié)語

工控組態(tài)課程的教學是讓學生通過學習該課程可以更好地對接到崗位應用中，因此，更多地以實際崗位需求為出發(fā)點，合理設置開發(fā)項目，分解出操作小任務;同時，結(jié)合學生的實際學習情況，整合出合適的教學素材，采用多樣化的教學方式，理論與實踐適當結(jié)合，讓學習過該課程的學生可以更好更快地適應工業(yè)自動化行業(yè)的工作崗位。

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◎編輯 張 慧