适用职业岗位需求的工控组态课程教学研究
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[摘 要] 工控系统组态是应用于工业自动化领域的一门必备技术，通过工控系统的硬件组态可以让硬件系统搭建完成，软件组态可以让系统的关键数据和状态信息及时被监控和处理;在课程教学中，探讨如何将职业岗位的需求和课程项目的学习进行有效结合，以便让学生可以无缝对接到岗位技能应用中。
[关 键 词] 工控系统;软件组态;职业岗位
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）34-0052-02
一、前言
工控系统组态是应用在工业自动化行业的人机操作界面产品上的操作监控环境，通过组态画面上的监控操作可以直观而有效地操作设备，随着当前“无人工厂”“智慧工厂”等理念的提出，工控系统组态的应用也是各个工业自动化公司推广的應用分支。国外如常见的西门子WinCC组态软件的使用，国内典型的有北京亚控科技KingView组态王软件等。工业自动化的相关专业一般都会开设此类人机操作的组态软件操作课程。
课程一般被安排在高年级的教学计划中，在课程教学中要求老师具有较强的综合能力，既要从项目的整体设计上来考虑，包含系统的启动画面、操作主画面、报警画面、设置画面等完整布局，又要深知各个功能控件的完美使用;同时，实际能力的提升不仅仅要落实在知识层面，还要落实在理论实践教学上。同时，随着当前自动化技术的不断发展，该课程的教学也处于不断探索阶段。
本文主要从实际职业岗位需求出发，探讨可以更好地适用于工业自动化行业应用的工控系统组态课程的教学方法、教学方案设计、教学实施等。
二、从职业岗位需求出发分析工控系统组态课程教学需求
（一）实际岗位中对工控组态软件操作的技能需求分析
根据市场上对组态操作编辑或研发工程师对口职业岗位的需求，可以将所要求的能力提取为以下八种，见表1所示。
（二）从当前各类相关专业大赛中分析工控系统组态课程的学习需求
通过多次比赛的参赛经验，从世界技能大赛赛项工业控制、国赛赛项制造单元智能化改造与集成技术、市赛中的工业控制项目中的竞赛要求中，可以看出，都是将工控系统组态部分的内容纳入其中来进行考量的。因此，从各种比赛的试题和技术描述文件中可以了解，希望选手可以独立操作，并将实际工况现场的数据和状态通过人机界面清晰地显示出来;同时，可以通过纯粹的界面上虚拟按钮的操作实现对实际电机和阀门等设备的准确控制。
（三）明确课程教学目的
根据对职业岗位的需求和各类专业大赛的分析，可以提取出实际的技能需求，明确要学习的技能目标，融入具体的课程教学中，根据实际课时的分配，可以设计合理的实践小项目，通过每个实践项目的完成来实现对知识的积累和技能的提升。教学预期达到如下教学目的：（1）了解组态软件在当前工业自动化行业中的应用价值;（2）能熟练使用组态软件中的各种常见控件;
（3）基本上可以独立完成小的组态操作项目需求;（4）培养独立思考和解决问题的能力。
三、分析工控系统组态课程教学项目设计
结合实际岗位中工控组态开发能力的需求，融合到实际教学单元的项目设计和内容分配中，大致提取出如表2所示的课程教学主题。
四、工控系统组态课程教学方法具体尝试
（一）结合专业对接的岗位用人需求，寻找合适深度的课程教材
教材是学生进行学习的蓝本，也是教师教学的主线。参考现有教材内容，加入岗位知识需求，形成特色而实用的教学内容。当前选用的教材内容大体包含有组态软件的安装、组态软件环境的介绍、指针时钟的组态软件设计、温度控制系统的组态软件设计、物料传送系统的组态软件设计、水监控系统的组态软件设计、农业灌溉系统的组态软件设计等。在教学过程中，以实际工业岗位需求为依据，组合教材中的项目背景并提炼出更恰当的教学内容。
如在温度控制系统的组态软件设计部分，课程实际教学中既包含仿真PLC在软件中的配置添加、动画闪烁、颜色填充等，还实际加入交通灯的计时控制与准确显示，以便提升学生的逻辑分析能力和程序编写能力。
（二）强调知识点的行业应用价值
高年级学生即将走上工作岗位，可能已经在为自己实习或是就业准备各种资本，在课堂教学的课时内如何吸引学生的眼球，首先需要知识对接实际工作岗位，有实际的应用含义。或者说，知识是在岗位中应用的，但是，学生没有在实际工作岗位上操作过，他们也就并不知道实际的应用意义。因此，在课堂知识详细讲解之前，需要向学生强调知识的使用意义、行业应用价值等。
（三）开发超星平台上的网络教学内容
在学校开放的网络教学平台上，发布课程相关资源，包括学生要完成的预习内容、学习视频、资料下载、作业任务的分发、作业的提交与批阅，可以实现无纸化教学，也让课堂学习更加贴合当前学生的学习兴趣。
（四）采用多媒体教学手段，更丰富地展示教学内容
随着现代教学技术的发展，多媒体电化教学方式已经是大部分学校在课程授课时采用的教学手段，这样可以展示更多的内容给学生;有些知识点是纯粹凭借讲述很难表述清晰的，尝试使用视频演示，可以将一些难理解的概念更贴近实际展现出来。比如在讲解物料传送或是机械手臂伸缩时，可使用实际项目中传送带上物品的包装、切割等视频资料，这样的演示，学生会更加感兴趣，且在课堂教学中，也乐于跟着教师的引导提示一起学习。 （五）将项目所需功能进行讲解，教师率先演示
因为学生处于学习初级阶段时，对一些功能需求的含义并不能完全理解，通过教师演示动作，学生的理解将会更加直接。当然，教师一般提供的是参考版本，学生可以在完成基本需求的基础上，发挥自己的想象，探索更为丰富的设计内容。
（六）提高教学互动程度，去除无效课堂教学
学生群体是不断变化的，课程教学前，也需要了解学生的兴趣所在，在课程教学过程中不断磨合。因此，面对不同的学生群体，摸索出不同的且适合当前学生的教学方式是非常有必要的。课堂教学中，教师扮演着导演的角色，如何调动学生的积极性，让他们参与到自己所导演的这出戏中，需要考虑在每个不同的环节设置合理的小任务，或是合适难度的提问，让学生可以接上相应知识情节，例如，可以尝试用选择题方式提问，或是贴近生活实际提问，从而引申到课堂内容上，让费解的专业知识可以在日常生活知识的理解中消化掉，这样也可以进一步提升学习的积极性或是趣味性。
（七）以操作小任务的形式发布作业，课堂验收
将每个教学主题中蕴含的知识点进行分解，一般是分成3～4个小任务，每个人可以独立完成操作，并实现相应功能的演示，代表验收过关。
（八）让学习小能手变身为“助教”，在学生中进行知识的有效传播
由于学生自身存在知识结构不同，需要学习不同的知识点时，可以理解的程度可能也是不一样的，对学习接受能力较强的学生，可以鼓励他们承担课程学习的“助教”，从同龄人的角度进行知识讲解或是传达给其他同学。
（九）每次课堂教学结束，教师自身及时进行自我反思
在课堂教学中，每次的教学内容不同，面对的教学受众对象不一样，每堂课下来，可能得到的教学感受、教學体验也会有所不同。每次课程教学过程就是一次修炼过程，不论是理论教学还是实践教学，如果只是机械地重复不够成熟的教学方式，没有合理的教学互动，没有适度的教学响应，势必使课堂一片静寂，这样就会产生“无效教学”，并不是教学想要的效果。
教师自身需要及时进行教学反思，思考当前的教学方式是否适合当前的教学对象，思考当前的教学内容的布局是否适合学生思维的渐进过程，思考当前所选教学内容是否适合日后学生就业中的职业岗位需求，等等。这样，在后续课程教学中，不断调整自身的知识结构、教学手段，争取达到较好的教学反馈效果，教师自身也会在一次次的反复思考探索中前进。
五、挖掘课程教学中所蕴含的思想政治教育元素
思想上的教育在专业课程中的渗透是润物细无声的，伴随着不同的学习主题，尝试挖掘出不同的职业理念或是严谨的工作作风。
（1）通过实践来检验所学知识的正确性，体验学习中的成就感;（2）工作中需要有耐心，做得越细心，效果会越逼真;需要具有新时代的工匠精神;（3）趋势曲线控件学习中，可以提到历史代表的是过去发生的事情，但也可以帮助我们预测未来的发展趋势;（4）报警控件的学习中，可以与学生交流，当局者迷，及时的报警预示，或是来自朋友，或是来自老师，都是值得参考的;不让自己迷失前进的方向;（5）提升自己的保护意识，如同运行系统一样，没有进行适当的安全加密，可能会把关键信息泄露;不管是保护好自己的身体还是精神，都需要有一定的安全防护意识。
六、结语
工控组态课程的教学是让学生通过学习该课程可以更好地对接到岗位应用中，因此，更多地以实际岗位需求为出发点，合理设置开发项目，分解出操作小任务;同时，结合学生的实际学习情况，整合出合适的教学素材，采用多样化的教学方式，理论与实践适当结合，让学习过该课程的学生可以更好更快地适应工业自动化行业的工作岗位。
参考文献：
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◎编辑 张 慧
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