“工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)”在線課程的建設(shè)與實(shí)踐探究

摘要：為了適應(yīng)在線課程發(fā)展的需求，同時(shí)配合學(xué)院“十四五”規(guī)劃的提質(zhì)培優(yōu)項(xiàng)目，本文旨在加快建設(shè)涵蓋“工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)”的網(wǎng)絡(luò)課程。在課程建設(shè)過程中，重點(diǎn)關(guān)注“崗課賽證”與在線課程的融合，以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為主線，并融入思政元素，同時(shí)制定合理的在線課程教學(xué)評(píng)價(jià)考核方案。

關(guān)鍵詞：在線課程；工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)；崗課賽證；任務(wù)驅(qū)動(dòng)

在數(shù)字化時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)的普及和移動(dòng)設(shè)備的普遍使用改變了人們獲取知識(shí)和學(xué)習(xí)技能的方式。在線課程因其便捷靈活的特點(diǎn)越來越受到人們的青睞，尤其是學(xué)生群體。在工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)領(lǐng)域，在線課程的制定和發(fā)展具有重要意義，可以促進(jìn)知識(shí)傳播與技能培養(yǎng)，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和資源。因此，本文旨在初步探討工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)課程的在線化，研究在線課程的背景、目的和內(nèi)容，同時(shí)希望為相關(guān)課程的建設(shè)提供有益參考。

一、研究現(xiàn)狀

在線課程已經(jīng)發(fā)展多年，借助信息化手段，將課程內(nèi)容整合并以視頻、圖形、動(dòng)畫、文本等多種形式發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上。學(xué)習(xí)可以通過在線形式隨時(shí)隨地與教師和同學(xué)互動(dòng)交流，完成視頻觀看和課后作業(yè)。教師可以根據(jù)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)情況調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)效果。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)課程信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。由于不受時(shí)空限制，且教學(xué)內(nèi)容和資源能及時(shí)更新，在線課程受到學(xué)生歡迎。因此，在線課程的建設(shè)和實(shí)踐至關(guān)重要。

目前，各高校都在推進(jìn)在線課程的建設(shè)。根據(jù)教育部的要求，從2003年開始啟動(dòng)“精品課程”項(xiàng)目，2011年推出“精品資源共享課”項(xiàng)目，2015年推出“精品在線開放課程”項(xiàng)目，在線課程如雨后春筍般蓬勃發(fā)展起來。2018年，教育部下發(fā)通知，要求高校提高在線課程質(zhì)量，淘汰“水課”，打造“金課”。根據(jù)教育部的文件要求，建設(shè)高質(zhì)量的在線課程是必要的。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的發(fā)展，為在線課程提供了便利，但也存在一些問題。

首先，課程資源的組織和優(yōu)化存在不足。許多在線課程只是簡單堆砌知識(shí)點(diǎn)，缺乏系統(tǒng)規(guī)劃和統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)連貫性和使用體驗(yàn)。

其次，部分在線課程建設(shè)后使用率不高。這些課程的建設(shè)可能更多是為了參與評(píng)選在線精品課程，而沒有充分考慮實(shí)際使用情況。在線課程建設(shè)的目的是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和教師的教學(xué)質(zhì)量，因此其設(shè)計(jì)應(yīng)注重教學(xué)和學(xué)習(xí)功能。同時(shí)，一些教學(xué)資源過于嚴(yán)格，無法下載，導(dǎo)致教師需要為獲取更好的教學(xué)資源而制作錄屏。

再次，課程習(xí)題和測(cè)試形式化嚴(yán)重。習(xí)題多為簡答和操作題，需要教師獨(dú)立批改，導(dǎo)致批改工作無法及時(shí)完成。有些習(xí)題來源網(wǎng)絡(luò)，與課程知識(shí)點(diǎn)不匹配，需要改進(jìn)。

總之，目前在線課程在特色和職業(yè)能力要求方面存在不足，未能將新工藝、新技術(shù)和新項(xiàng)目融入課程體系，未突出職業(yè)特色。

二、研究目的

其一，“工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)”是天津工業(yè)職業(yè)學(xué)院“十四五”提質(zhì)培優(yōu)項(xiàng)目重點(diǎn)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)課程。為了成功開發(fā)這門課程，學(xué)院和系部投入了大量人力物力。同時(shí)，在當(dāng)今智能化迅速發(fā)展的時(shí)代，這門課程也成為自動(dòng)化類專業(yè)的核心課程。在線教學(xué)的靈活性受到廣泛推崇，因此積極開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程顯得尤為重要。

其二，高職精品在線課程的建設(shè)需基于高職人才培養(yǎng)方案，順應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及科技發(fā)展對(duì)人才的需求。遵循“強(qiáng)基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、重能力、突特色”的基本原則，全面推行精品課程改革與建設(shè)工程。通過構(gòu)建突出專業(yè)核心的精品在線課程，如“工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)”，可引領(lǐng)其他課程的發(fā)展，對(duì)智能控制技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)具有重要作用。

“工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)”是高職院校智能控制技術(shù)專業(yè)的核心課程。本門課程集中介紹基于組態(tài)控制技術(shù)的控制系統(tǒng)中的PLC程序設(shè)計(jì)，根據(jù)任務(wù)要求設(shè)計(jì)相關(guān)的人機(jī)界面，并將理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合。學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以通過人機(jī)界面了解現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況，并根據(jù)狀況判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。如果系統(tǒng)正常運(yùn)行，應(yīng)繼續(xù)觀察；如果發(fā)生意外情況，則需及時(shí)處理。

通過本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握系統(tǒng)的工作流程，掌握組態(tài)軟件RSView 32的使用方法，設(shè)計(jì)符合系統(tǒng)要求的人機(jī)界面，添加變量表，進(jìn)行PLC和組態(tài)軟件的通信，連接動(dòng)畫，設(shè)置報(bào)警，繪制趨勢(shì)曲線，以及確保用戶的安全等知識(shí)。這些能力和知識(shí)將有助于學(xué)生在智能控制技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)踐操作，提升其專業(yè)水平和就業(yè)競爭力。

三、研究內(nèi)容

（一）課程建設(shè)和實(shí)踐過程中，注重“崗課賽證”與在線課程的融合

根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，對(duì)相關(guān)崗位進(jìn)行調(diào)研，“工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)”課程主要對(duì)接組態(tài)軟件工程師和監(jiān)控室操作人員等工作崗位。組態(tài)軟件工程師的職業(yè)能力要求如下：熟悉各類控制系統(tǒng)、控制單元（PLC）和智能儀表的數(shù)據(jù)采集工作；能夠根據(jù)不同項(xiàng)目給出數(shù)據(jù)采集方案，并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行；能夠負(fù)責(zé)現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集軟件使用過程中遇到的問題反饋與維護(hù)，并及時(shí)解決技術(shù)問題；熟練使用國內(nèi)外組態(tài)軟件進(jìn)行編程開發(fā)，掌握實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的使用和維護(hù)等；在學(xué)校或企業(yè)至少有一到兩個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。因此，課程建設(shè)應(yīng)緊貼崗位需求，對(duì)接崗位工作過程。

“可編程控制系統(tǒng)集成及應(yīng)用（中級(jí)）”1+X的考核要求主要面向電氣設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、電氣設(shè)備應(yīng)用企業(yè)、系統(tǒng)集成企業(yè)、科研設(shè)計(jì)院所的可編程控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)等部門，從事設(shè)備選型、圖紙繪制、文件編制、系統(tǒng)硬件配置、簡易程序編程與調(diào)試、人機(jī)界面的調(diào)試、常規(guī)巡檢、故障排查、設(shè)備升級(jí)等工作。

“可編程控制系統(tǒng)集成及應(yīng)用（高級(jí)）”1+X的考核要求與中級(jí)要求相同，但在深度和廣度上有所提升，適用于更高層次的崗位需求。

《工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)》課程根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，對(duì)接組態(tài)工程師和監(jiān)控室操作人員職業(yè)能力要求，緊貼崗位需求，對(duì)接崗位工作過程。同時(shí)，課程內(nèi)容整合了“可編程控制系統(tǒng)集成及應(yīng)用（中級(jí)）”和“可編程控制系統(tǒng)集成及應(yīng)用（高級(jí)）”1+X證書考核中的典型工作任務(wù)，以及“機(jī)電一體化賽項(xiàng)”和“光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試”等職業(yè)院校技能大賽的任務(wù)要點(diǎn)。

通過對(duì)原有教學(xué)內(nèi)容的整合和重組，形成了4個(gè)實(shí)際應(yīng)用教學(xué)項(xiàng)目，有效實(shí)現(xiàn)了“崗課賽證”的融合，即崗位需求、課程教學(xué)、技能競賽和職業(yè)資格證書的有機(jī)結(jié)合。

（二）《工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)》在線課程的建設(shè)以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為主線

結(jié)合1+X考核任務(wù)，緊貼崗位需求并把握職業(yè)院校技能大賽的要點(diǎn)，《工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)》在線課程采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線，貫穿始終，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目式教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。通過利用典型的任務(wù)和在線課程的教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生逐步開展自主學(xué)習(xí)，探究任務(wù)完成的要點(diǎn)，體驗(yàn)實(shí)際工作崗位的需求。在教學(xué)實(shí)施過程中，學(xué)生能真切感受到企事業(yè)單位典型的工作任務(wù)，既提升實(shí)際項(xiàng)目處理能力，也有效掌握專業(yè)知識(shí)。

《工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)》提煉出4個(gè)實(shí)際應(yīng)用教學(xué)項(xiàng)目，包括“電動(dòng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)”“水箱液位監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)”“交通燈控制系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)”和“觸摸屏人機(jī)界面的設(shè)計(jì)”。

如圖1所示，根據(jù)項(xiàng)目的要求，對(duì)任務(wù)進(jìn)行劃分，每個(gè)項(xiàng)目劃分為若干任務(wù)，采用遞進(jìn)式學(xué)習(xí)，使知識(shí)和技能得到螺旋式提升。例如，在“水箱液位監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)”項(xiàng)目中，劃分了8個(gè)任務(wù)，分別為PLC控制程序的設(shè)計(jì)、通信組態(tài)和標(biāo)記數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、監(jiān)控界面對(duì)象動(dòng)畫的設(shè)計(jì)、報(bào)警畫面的設(shè)計(jì)、趨勢(shì)曲線畫面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)記錄功能的設(shè)置和用戶登錄功能設(shè)置。

通過這4個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握RSView 32組態(tài)軟件的使用方法，為未來進(jìn)入社會(huì)步入工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（三）《工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)》在線課程的建設(shè)注重融入思政元素

結(jié)合智能控制技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位能力要求，將“愛崗敬業(yè)、艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新、淡泊名利、甘于奉獻(xiàn)”的工匠精神落實(shí)到在線課程建設(shè)的全過程中。例如，在“水箱液位監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)”任務(wù)中，可以結(jié)合實(shí)際工作場景，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作精神，培養(yǎng)其在解決問題時(shí)的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)。

在“用戶登錄功能的設(shè)置”這個(gè)任務(wù)中，有機(jī)地融入了思政元素。

首先，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后，想要查看監(jiān)控界面需要賬號(hào)和密碼，無關(guān)人員無法查看。

其次，在生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部，不同崗位的員工擁有不同權(quán)限，如組員、班長、車間主任等，他們對(duì)監(jiān)控界面的操作權(quán)限各不相同，因此需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)權(quán)限。這種設(shè)計(jì)反映了對(duì)安全管理和權(quán)限控制的關(guān)注，培養(yǎng)學(xué)生遵守規(guī)章制度和維護(hù)信息安全的職業(yè)操守。同時(shí)，學(xué)生在工作中需具備良好的職業(yè)道德和宏觀視角，遵守公司規(guī)章制度，確保QHSE管理體系有效實(shí)施，為未來職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

最后，考慮到權(quán)限濫用可能帶來安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)于重要權(quán)限的使用，要實(shí)行多人同時(shí)授權(quán)的方式，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神，為其未來職業(yè)發(fā)展提供全面支持。

（四）制定合理的在線課程教學(xué)評(píng)價(jià)考核方案

依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和1+X考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用過程性考核評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)估。這種評(píng)價(jià)方法主要關(guān)注學(xué)生在教學(xué)過程中完成的項(xiàng)目情況，旨在檢驗(yàn)他們對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，同時(shí)為教師提供改進(jìn)教學(xué)的參考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，有效地掌握知識(shí)點(diǎn)。課程學(xué)習(xí)分為課前預(yù)習(xí)、課中任務(wù)實(shí)施和課后復(fù)習(xí)三個(gè)階段。

首先是課前預(yù)習(xí)（20%權(quán)重），通過在線課程平臺(tái)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和測(cè)試，了解學(xué)生對(duì)之前學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握程度和參與預(yù)習(xí)的情況。其次是課中任務(wù)實(shí)施（60%權(quán)重），根據(jù)課堂內(nèi)外的測(cè)試和任務(wù)評(píng)估，主要評(píng)估學(xué)生的專業(yè)能力、社會(huì)能力和方法能力。再者是課后復(fù)習(xí)（20%權(quán)重），通過在線教學(xué)平臺(tái)以1+X評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢視學(xué)生對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝的掌握程度，同時(shí)鞏固所學(xué)內(nèi)容。學(xué)生的學(xué)習(xí)行為記錄在課程平臺(tái)上，及時(shí)反饋學(xué)習(xí)情況，幫助教師精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)問題并靈活調(diào)整教學(xué)策略；學(xué)生可以隨時(shí)查看自己的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，推動(dòng)自身下一階段的學(xué)習(xí)進(jìn)程。

四、結(jié)束語

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，構(gòu)建在線課程對(duì)提升學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和技能水平至關(guān)重要。本文針對(duì)工業(yè)組態(tài)控制技術(shù)這門課程，深入探討了制定在線課程的背景、研究目的以及內(nèi)容，旨在為后續(xù)課程建設(shè)提供有益參考。通過建設(shè)在線課程，不僅能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還有助于推動(dòng)教育資源的共享和優(yōu)化。

作者單位：李金霞 天津工業(yè)職業(yè)學(xué)院

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