信息背景下的DCS實訓教學改革探索

路澤永

【摘 要】在DCS實訓教學中通常采取分組教學的方式進行。指導教師偏少，學生數多，導致教學過程組織困難，學生的實訓效果較差。云班課作為信息化教學的一種技術手段以其全新的視角被應用于課堂教學，逐漸顯現出越來越大的優勢。本文探索了基于云班課等信息手段的DCS實訓改革方法，分三個層次設計了信息化的實訓教學資源和活動，極大的提高了學生的學習興趣和實訓參與度，提高了實訓教學效果。

【關鍵詞】DCS實訓;信息化教學;云班課

中圖分類號： TP273.5-4;TP391.6文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）24-0111-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.24.051

【Abstract】In the course of DCS teaching， group teaching is usually adopted. There are few instructors and many students， which leads to the difficulty of the teaching process and the students' learning effect is poor. As a technical means of information-based teaching， cloud class has been applied to classroom teaching from a new perspective， showing more and more advantages. This paper explores the DCS training reform method based on information means such as cloud class and designs information-based training resources and activities in three levels， which greatly improves students interest and participation in training， and improves the teaching effect of training.

【Key words】DCS training; Information teaching method; Cloud class

集散控制系統又稱為 DCS，即分散控制系統或分布式計算機控制系統，在具體的設計實踐中，通?；诜稚⒖刂啤⒓泄芾硭枷胫笇?，采用多層分級、合作自治的結構形式實現[1]。該實訓課程是工業自動化儀表專業系統級技術方向的教學做一體化的專業核心課程。學生在教師指導下，結合其他相關的專業課知識，以學生為主體，構建一個基于PLC、智能PID調節器、現場總線和工控計算機的小型工業自動化監控系統。傳統教學方法是學生分組、教師集中授課和現場指導。由于學生組數多，指導教師少，導致輔導不及時不到位，教學效果不好。云班課是一種教學輔助用APP，可運行于手機和電腦端，是以移動互聯網環境為基礎，將其應用于教學活動中，能夠滿足師生課堂內外的需求[2]。本學期引入云班課這一新的教學平臺和手段，精心設計教學資源和課堂活動，經過一輪課程實施檢驗，學生的學習積極性明顯增強，實訓教學效果得到了很大的提高。

1 基于云班課的課程頂層設計

基于云班課的課程頂層設計如圖1所示。

DCS課程頂層設計從企業需求出發，通過調研學生就業企業，明確該專業的行業崗位需求為DCS操作工、儀表工。結合企業具體的崗位任務和我校實訓室實際情況，確定了學生的典型崗位工作任務為（1）DCS系統組態、調試;（2）DCS系統使用、維護;（3）簡單DCS系統的構建;學生的任務目標為是通過DCS實訓課程的學習，能夠熟練掌握DCS的硬件結構和組態軟件的使用;通過一定的工程訓練能夠具備系統的維護能力和一定的工程開發能力。課程的開展主要為頂層設計服務，也對接了企業崗位需求，使教學的開展更有崗位針對性。

2 基于云班課的課程中層設計

課程的中層設計的目標是更加明確教學內容，針對性更強。中層設計主要從課程的知識點、技能點和素質點提出大綱和要求。

1）課程知識點：（1）集散控制系統的基本概念、體系結構及各層次的主要功能，能夠識別現有實訓裝置中集散控制系統的各個組成部分及相互聯系;（2）網絡基礎知識及組態基本概念，數據通信基本知識;（3）羅克韋爾過程控制裝置的基本組成、硬件結構和功能特點;（4）DCS控制系統的組成及各部分的作用，現場控制站的構成及組態軟件的使用;（5）DCS設備的工作原理及其安裝技術。

2）課程技能點：（1）集散控制系統的安裝與硬件認識;（2）集散控制系統組態方法;（3）集散控制系統的監控、調試、評價與選擇;（4）熟練使用SE組態軟件，能夠對系統實現實時監控;（5）能夠對系統進行必要的調試和維護，能夠對系統軟件進行安裝。

3）課程素質點：（1）在完成工作任務中培養學生獲取新知識的方法，為學生的后續獨立學習新知識、新技術打好基礎;（2）培養學生具有解決實際問題的思路;（3）能獨立制定工作計劃并進行實施;（4）能夠查找中英文資料與文獻已取得有用的知識，不斷提升自己的能力。

3 基于云班課的課程底層設計

課程的底層設計主要是對中層設計的資源支持，主要包括以下幾點：

1）知識點資源建設：（1）關于集散控制系統的相關課件、文檔、案例的建設;（2）關于網絡基礎知識數據通信的課件、手冊、微課的建設;（3）關于羅克韋爾DCS系統的文檔、說明資料的建設;（4）關于DCS控制系統及組態軟件的手冊、文檔的建設;（5）關于DCS設備的技術資料、說明書資源的建設。

2）技能點的資源建設：（1）關于集散控制系統的安裝與硬件的視頻、微課、說明書、圖紙的建設;（2）關于集散控制系統組態微課、課件建設;（3）關于集散控制系統的監控、調試等任務單、微課、課件的建設;（4）關于SE組態軟件視頻、課件建設;（5）其他微課、文檔建設。

3）素質點資源建設：通過借鑒企業管理方法進行素質資源建設，包括工作守則、6S管理原則、工程實施步驟等資源的開發建設。

4 基于云班課的教學活動組織設計和管理

4.1 教學活動的組織設計

（1）建設前期，課程組要收集制作各種教學資源，包括相關資料、課程文件、教學PPT、微課教學視頻、操作示范視頻、崗位規范、職業標準、文檔范本等。

（2）移動課堂信息化平臺宣傳。對平臺的優越性和通過平臺進行學習、考核的規定進行說明。

（3）學習資源的推送組織：根據實訓進行的進度進行逐一推送，并附學習建議。

（4）在線學習和測試：根據課程進度，每個學習節點要布置相應的學習內容和相應的測試，并計入過程考核成績。

（5）課程的線上線下討論：該討論將貫穿整個實訓過程，對有真知灼見的同學給予加分。

（6）劃分學習小組：成立以組長負責制的學習小組，基本上為在教師指導下的自我管理。

（7）為展示學習效果，鼓勵學生對重點問題進行上臺講解并答疑，教師從旁輔導。

4.2 教學活動的開展和管理

（1）信息發布：根據學情和學習的進程進行逐一發布，并組織、指導同學們學習。

（2）課堂表現：通過軟件平臺的考勤功能對遲到、曠課等行為進行統計分析，情況嚴重的要對學生進行引導和教育。

（3）過程評分：教學評價的方法有測驗、成果匯報、觀察提問、作業檢查等[3]。利用云課堂主要完成對學生學習過程的監督和考核評分，如通過頭腦風暴、搶答、舉手等活動來調動學生的學習積極性。

（4）過程關注：每個學習任務進行中，教師可以通過提問功能檢查學生的學習進度和效果，成績也計入過程考核中。

（5）過程反饋：每個學習情境、任務完成后，可通過調取平臺后臺的統計數據，對學生學習情況、效果等進行分析，找出問題、公布問題，和學生一起解決和提高。

（6）相互學習：借鑒其他課程的經驗，完善教學的組織、管理及水平提升。

5 應用實例

（1）資源發布與使用：教師將與課程相關的各種資源包括行業標準、企業案例、學習資料、習題練習等發布到客戶端，學生可以通過下載進行瀏覽學習，為進一步動手實操打下了基礎，另外，對于一些實訓中出現的問題可以查找資料進行解決。

（2）課堂提問與測試：教師可以充分利用客戶端的搖一搖或隨機點名的方式進行提問，增加課堂的神秘氣氛吸引學生的注意力;當學生回答問題后，教師還可以根據回答的具體情況進行打分，增加學生的經驗值，通過經驗值排名，學生間有了競爭，能促進學習積極性和增強學習信心。

（3）實踐指導：在學生多教師少的實訓課上，教師通過錄制微課視頻進行發布，學生可以學習微課進行操作前的準備，這樣在實訓操作過程中可以完成自我指導，提高教學效率，也間接增強了學生的自學能力。

（4）課后復習與評教評學：教師在每天課程結束后可以發布課后的作業或學習計劃，讓學生使用手機查看和提交作業;教師通過分組功能，利用空閑時間進行評價和批改評分，學生也可以進行互評。此外，教師通過頭腦風暴讓學生復習強化重點知識，通過調查問卷的形式組織調研活動，傾聽學生的真實想法和意見，以便互相促進。

6 結語

《DCS實訓》課程是工業自動化儀表專業的一門專業核心課，工程應用性與操作性較強。課程內容整合、序化為教學過程以模擬現場教學和企業教學為主，以培養技術應用性人才知識能力素質和職業素養為目標，實現了“工學結合”理念?；谠瓢嗾n下的移動混合學習模式為傳統的課堂教學注入了活力[4]，以此為平臺推送資源、發布教學材料、開展學習活動等，大大增強了學生的學習興趣，提高了教學質量。由于是首次嘗試信息化教學方法，因此還有很多資源沒有開發利用，在后續教學中將繼續研究和推進。

【參考文獻】

[1]齊金成.集散控制系統對通信機房溫度檢測的應用研究[J].機電技術應用，2019.5：205.

[2]祁愛萍.云班課在教學過程中的應用探討[J].信息與電腦，2016.19：207-208.

[3]譚倩芳.論提升職業教育信息化教學實效性的舉措[J].高校論壇，2019.22：12.

[4]張瑩.基于云班課的移動混合式教學模式探析[J].現代商貿工業，2019.16：159-160.