創(chuàng)新實(shí)踐類課程《組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》的教學(xué)探索與實(shí)踐

張靜之　吉明明　余粟

摘 要：新工科背景下，“繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享”的要求對(duì)學(xué)生綜合創(chuàng)新實(shí)踐教育提出了更高的要求?！督M態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程涉及了組態(tài)監(jiān)控技術(shù)、可編程序控制器（PLC）和機(jī)電控制技術(shù)等內(nèi)容，面向非電專業(yè)的工科學(xué)生，可以滿足學(xué)生對(duì)跨專業(yè)綜合知識(shí)的需求，同時(shí)提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力?！督M態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程的教學(xué)過程就是學(xué)生完成從設(shè)計(jì)開發(fā)到交付使用的一整套工作過程，從而培養(yǎng)了學(xué)生的正確的工作思路方法，提高學(xué)生獨(dú)立開展工作的能力。

關(guān)鍵詞：組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 可編程序控制器 創(chuàng)新實(shí)踐 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）04（a）-0240-02

Abstract： Under the new engineering background， the requirements of “inheritance and innovation， cross and integration， coordination and sharing” put forward higher requirements for students'education in comprehensive innovation practice. The course Integrated Practice of Configuration Monitoring System covers such contents as configuration monitoring technology， programmable logic controller （PLC） and electromechanical control technology. Aimed at engineering students of non-electrical majors， it can meet the needs of students for cross-disciplinary comprehensive knowledge and improve their comprehensive practical ability.The teaching process of Integrated Practice of Configuration Monitoring System is a complete set of work process from design and development to delivery and use， which cultivates students'correct working ideas and methods， and improves their abilities to work independently.

Key Words： Configuration monitoring System；Programmable logic controller；Innovative practice；Practice teaching

新工科背景下，“繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享”的教學(xué)要求對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐教育提出了更高的要求。工科非電類學(xué)生通過對(duì)工控組態(tài)軟件kingview（組態(tài)王）實(shí)現(xiàn)工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，能夠?qū)た亟M態(tài)的功能與應(yīng)用有所了解；能夠運(yùn)用組態(tài)王軟件，結(jié)合由可編程序控制器（PLC）開發(fā)的控制系統(tǒng)，可以初步構(gòu)成具有人機(jī)監(jiān)控界面的工業(yè)控制系統(tǒng)，使學(xué)生能夠?qū)I(yè)系統(tǒng)的發(fā)展有所認(rèn)識(shí)，能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行工程實(shí)例分析，具備一定的工程實(shí)踐開發(fā)能力，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

1 《組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程教學(xué)情況

1.1 課程教學(xué)內(nèi)容

《組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程涉及了組態(tài)監(jiān)控技術(shù)、可編程序控制器（PLC）和機(jī)電控制技術(shù)等內(nèi)容，是一門面向制造業(yè)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的課程，其教學(xué)內(nèi)容取自生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中常見的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的控制開發(fā)。

《組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程課時(shí)為20學(xué)時(shí)，學(xué)生專業(yè)情況為非電類學(xué)生，具有電工技術(shù)和電子技術(shù)等基本電學(xué)知識(shí)?！督M態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程設(shè)置內(nèi)容如表1所示。

1.2 課程教學(xué)實(shí)施

（1）《組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程的教學(xué)是以一個(gè)完整的項(xiàng)目形式來實(shí)施教學(xué)內(nèi)容，將相應(yīng)的理論教學(xué)內(nèi)容融入到實(shí)踐教學(xué)過程中，啟發(fā)并培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；課題設(shè)定以日常生活和學(xué)習(xí)過程中的常見控制系統(tǒng)為教學(xué)實(shí)施載體，由淺入深，層層遞進(jìn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)新的知識(shí)的同時(shí)鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識(shí)內(nèi)容。

（2）授課班級(jí)人數(shù)為20人，學(xué)生兩人一組，共同完成“領(lǐng)會(huì)分析設(shè)計(jì)要求——制定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案——實(shí)施方案——系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試——撰寫交付技術(shù)資料”全過程。課題實(shí)施過程中，學(xué)生之間可以討論，也可以進(jìn)行小組之間對(duì)比交流。系統(tǒng)開發(fā)過程中鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上利用多媒體教學(xué)設(shè)備展示自己的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)成果。

（3）《組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程教學(xué)全過程都在實(shí)訓(xùn)室中完成，使學(xué)生有一種“工廠化”的學(xué)習(xí)環(huán)境。在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生雖然沒有在教室上課的壓力和約束，但必須遵守相應(yīng)實(shí)踐操作規(guī)程和步驟，提升學(xué)生規(guī)范操作的意識(shí)，也提高了學(xué)生安全生產(chǎn)的重要性的認(rèn)識(shí)。

（4）在每次程結(jié)束時(shí)，任課教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐操作的需要布置下次課的相關(guān)的內(nèi)容，或者是工控軟件應(yīng)用與發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)的內(nèi)容。學(xué)生通過書籍、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等多種途徑完成查找資料，對(duì)即將進(jìn)行的開發(fā)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)。

（5）每個(gè)課題結(jié)束時(shí)，學(xué)生要根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，撰寫技術(shù)文件，這能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到“根據(jù)客戶實(shí)際的要求，完成從設(shè)計(jì)開發(fā)到交付使用”的一整套工作過程，培養(yǎng)學(xué)生的正確的工作思路方法，提高學(xué)生獨(dú)立開展工作的能力。

1.3 課程教學(xué)評(píng)價(jià)

《組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，放棄了以結(jié)果作為終審的評(píng)價(jià)方式，采用了注重過程的評(píng)價(jià)方式，其目的是讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中不斷的獲得認(rèn)可和稱贊，讓學(xué)生從心理上體驗(yàn)“從一個(gè)成功實(shí)踐走向另一個(gè)成功”的過程，從而激發(fā)學(xué)生不斷實(shí)踐和探索的學(xué)習(xí)欲望?！督M態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：工作重要性的認(rèn)知與工作態(tài)度、制定工作方案的優(yōu)劣、成員之間協(xié)調(diào)工作思路、工作方案實(shí)施和解決問題過程中的自我監(jiān)控與修正、知識(shí)結(jié)構(gòu)不斷提升和完善、方案實(shí)施的結(jié)果、技術(shù)資料的撰寫、課程考核報(bào)告的完成等方面。

2 課程實(shí)施效果

《組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)綜合實(shí)踐》課程自2015年開課以來，參加課程學(xué)習(xí)的學(xué)生140名，學(xué)生反映良好，現(xiàn)階段每學(xué)期開設(shè)班級(jí)為兩個(gè)班。3年來，修讀過課程的學(xué)生運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)，設(shè)計(jì)完成了“車庫運(yùn)行管理監(jiān)控系統(tǒng)”、“潮汐車道控制系統(tǒng)”和“鍋爐壓力、溫度及濃度監(jiān)控系統(tǒng)”等大量工程控制裝置，并獲得了全國(guó)“交通杯”科技競(jìng)賽三等獎(jiǎng)；“西門子自動(dòng)化全國(guó)挑戰(zhàn)賽”二等獎(jiǎng)；上海市“機(jī)械工程創(chuàng)新”大賽二等獎(jiǎng)等好成績(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳濤，尤卓煒.適應(yīng)新工科建設(shè)的機(jī)電專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2018，37（12）：209-212.

[2] 彭莉峻，韓行.工程教育專業(yè)認(rèn)證下電工電子技術(shù)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2018，37（7）：178-181，290.

[3] 張靜之，余粟，章偉，等.智能車庫車行引導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)裝置的研發(fā)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2018，37（5）：54-57，73.

[4] 張靜之.計(jì)算機(jī)組態(tài)控制T68鏜床故障排除考核系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013（5）：85-88.

[5] 江熒，朱強(qiáng).行為導(dǎo)向教學(xué)法的實(shí)施過程及其示例[J].職業(yè)技術(shù)教育，2010（26）.