借鑒德國經驗,促進《集散控制系統組態與應用》課程改革

摘要: 本文作者結合德國愛科特教育集團職業教育過程中廣泛應用得工作過程的學習領域構建的經驗，以及自動化技術系《過程控制及DCS技術》課程的實際情況，提出了進行課程改革的思路和方法。

關鍵詞: 德國職業教育 《集散控制系統組態與應用》 課程改革

德國職業教育體系是世界職業教育成功的典范，受到發達國家和發展中國家的普遍推崇。2008年，我有幸到德國愛科特教育集團進行了三周的職業教育培訓，通過學習、參觀、操作，我對德國的職業教育有了進一步的認識，其對我們的課程改革有非常大的指導和幫助作用。

1.德國職業教育的特色

1.1建立和發展完善的職業教育體系。

德國的教育體系分為基礎教育、職業教育、高等教育和繼續教育四大類。職業教育在整個教育體系中占有重要地位，是學生升學就業的主要渠道。小學畢業后學生進行第一次分流，分別進入普通中學(5—6年制，大多數學生畢業后進入職業學校)、文理中學(一般為9年制，為升入普通高校做準備)、實驗中學(介于普通中學和文理中學之間)和綜合中學等四類學校學習。普通學校的學生畢業后進行第二次分流，根據不同職業的要求和學生及家長的意愿，一部分學生升入文理中學高中部，大部分學生選擇職業學校接受“雙元制”職業教育，較高層次的職業教育必須以接受過較低層次的職前教育(培訓)為基礎，并應有一定的職業實踐經驗。

1.2職業教育突出實踐性。

“雙元制”是德國職業教育的核心，所謂“雙元制”，是指職業教育有兩個承擔者:企業和職業學校。“雙元制”的核心任務是使年輕人得到合適的職業教育，由此自主決定自己的生活。“雙元制”實施的主要框架是學生一般每周在企業里接受3—4天的實踐教育，在職業學校接受1—2天的理論教育。職業學校的任務主要是以專業理論教學為主，學生可以在企業邊實踐邊理解和消化專業知識。

“雙元制”的主要特點:一是同生產緊密結合。雙元制職業教育形式下的學生大部分時間在企業進行實踐操作技能培訓，而且所接受的是企業目前使用的設備和技術，培訓在很大程度上以生產性勞動的方式進行，從而減少了費用并提高了學生的學習目的性，有利于學生在培訓結束后立即投入工作。二是企業的廣泛參與。大企業多數擁有自己的培訓基地和人員，沒有能力單獨按照培訓章程提供全面和多樣化的職業培訓的中小企業，也能通過跨企業的培訓和學校工廠的補充訓練或者委托其他企業代為培訓等方法參與職業教育。三是互通式的各類教育形式。德國各類教育形式之間的隨時分流是一個顯著特點，在基礎教育結束后的每個階段，學生都可以從普通學校轉入職業學校，接受雙元制職業培訓的學生也可以經過一定時間的文化課補習后進入高等院校學習。四是培訓與考核相分離的考核辦法。

1.3實行統一的結業考試，保證教育質量。

德國的考試分為中間考試和結業考試兩種，從考試內容上分為書面考試和實際操作技能考核。結業考試是按照全國統一要求在統一時間內進行，考試由工商協會(IHK)、手工業協會(HWK)和類似的單位組成的委員會主持進行，委員會成員包括企業雇主與雇員代表和職業學校教師。考核通過后發結業證書，如果考試不通過，學生不能從事所學行業的工作，需來年再參加考試。這種學生只有通過考試才能擁有職業上崗的資格證的考試制度，確保了德國職業教育的質量。

1.4學習領域的教學理念。

近年來德國職業學校推廣應用“學習領域”課程模式，學習領域的主要內容來源于企業職業崗位的生產領域，其課程結構以職業標準等級和行為過程為導向，針對企業職業崗位的工作過程順序來編排相關的課程，從而構成一個與實際職業活動過程相符合的序列。它從一定程度上體現了職業教育的實用性，強調了職業教育的技能性。課程的設置不是強調學科知識的完整性，而是強調行業行為的完整性。

2.德國職業教育經驗對課程改革的啟示

德國職業教育廣泛應用工作過程的學習領域構建，對我們的課程改革有著很好的指導和借鑒作用。德國職業教育將工作過程分解為咨詢、決策、計劃、實施、檢查、評估六個步驟，在每一個步驟中分配具體的工作任務，確定學生和教師的身份轉換，將學生的身份定位于公司的員工，教師充當學習的指導者，充分發揮學生的自主學習能力，訓練學生的專業能力、方法能力、社會能力、個性能力、交流能力、學習能力。我將上述方法與所教授的課程《集散控制系統組態及應用》相結合，進行教學改革，具體情況如下。

2.1能力目標。

學生能夠對生產過程自動控制系統進行策略組態;能夠對典型的集散控制系統(DCS)工程項目進行管理，對工程控制系統進行運行維護，對常見故障進行處理并能夠對生產過程自動控制設備進行管理。同時使學生養成職業道德和敬業精神、社會實踐能力和社會適應能力、吃苦耐勞和踏實肯干的工作精神;養成獨立思考的自主學習能力和團隊合作、互相借鑒補充的協作精神。

2.2課程實施的各個階段。

2.2.1咨詢階段。主要包括技術資料、材料設備、社會勞動力、成本核算等方面。工作的主要任務有:設計文件(包括工程服務說明、測點清單、帶測點流程圖、工藝說明、控制方案、聯鎖原理圖、控制室布置圖、顯示和操作畫面要求等)，設備選型(包括液位、壓力、流量、溫度檢測儀表的選擇，調節閥、電加熱器等執行器的選擇，DCS的選擇，卡件的配置等)，工程實施過程中涉及的人員分配(主要是小組成員的分配)，各種設備的成本和整個工程的成本核算，等等。

2.2.2決策階段。以小組為單位，展開研討，確定控制方案，明確任務，對項目的適應性、工作的主要流程、主要設備的調配。

2.2.3計劃階段。對DCS控制系統進行項目總體方案設計、具體設備選擇、設備系統集成、軟件組態、系統調試及故障排除、操作維護等過程的計劃排布，人員分配，任務分派。

2.2.4實施階段。根據使用DCS控制過程系統的計劃中的人員、設備進行總體信息設置、控制站的組態實施(包括測點的設計，單回路及串級回路等控制方案的設計實施，自定義控制方案的設計等)、操作站的組態實施(包括操作小組設置、控制分組、趨勢圖、總貌畫面、數據一覽畫面、控制流程圖、報表的設計實施)等工作過程的實施。

2.2.5檢查階段。完成系統調試及故障排除、操作維護。

2.2.6評估階段。通過小組實際操作、運行設備等方式展示作品，由小組互評。教師作為驗收方進行點評、總結提高。

2.3課程要點描述。

2.3.1工作描述。依據給定項目的任務書，結合校內綜合實訓設備，分組進行項目工作，進行人員、設備進行總體信息設置、控制站的組態實施(包括測點的設計，單回路及串級回路等控制方案的設計實施，自定義控制方案的設計等)、操作站的組態實施(包括操作小組設置、控制分組、趨勢圖、總貌畫面、數據一覽畫面、控制流程圖、報表的設計實施)等工作過程的實施，同時完成系統調試及故障排除、操作維護。

2.3.2工作場所。實訓室——過程控制實訓室。

2.3.3職位要求。身體健康，具有良好的組織性，具備必備的專業知識，與各小組負責人和同事互相理解，有高度的責任心，合理處理與協調能力。基于完整工作過程的教學活動設計可以組織學生經歷完整工作過程，培養職業能力，從完整的行動角度出發，完成工作過程包括咨詢、設計、決策、執行、控制、評價這些關鍵步驟。

2.3.4專業能力。過程控制專業知識、工作系統與工作流程、解決問題的方法與方案、工作方法、項目工作的方案與組織、操作規程及實施規則、工具設備的選擇與使用、規范與標準、工程的實施、工程的管理、質量保證與改進建議等。

2.3.5方法能力。目標的確立、獨立計劃與實施、方案的選擇、信息的獲取、工作過程的選擇、問題分析與解決、計劃評估與修訂、解決方式與技巧、現實性的評估、目標的審查。

2.3.6社會能力。團隊合作能力、工作分工、信息交換、問題的識別與解決方法、接受批評、角色及利益的定位、顧及他人。

2.3.7個人能力。自我學習、創新、自我表現力、適應性與靈活性、責任性、政治敏銳性、自我調控。

《集散控制系統組態及應用》課程已經按照改革后的方案進行了試點操作，取得了較好的效果，得到了學生的認可，許多學生認為:采取這樣的方法，自己知道了學習本門課程后將來的工作過程，學習更加有針對性，更加有興趣。