《工業組態技術及應用》一體化教學改革思考

吳卓坪 重慶電子工程職業學院

“工業組態技術及應用一體化”就是工業組態技術的原理、工程學與應用相結合，在教學過程中采用“教、學、做、用”一體化教學模式。一體化教學方式比較適合大多數中高職院校學生的學習習慣、能力與思維特征。引入真實、直觀、生動、有趣的項目案例教學，將“動腦”“動手”“實踐”與“創新”結合到一起，有利于提高學生的學習能動性，從而提高學生學習興趣，達到強化教學效果、增強學生技能水平的目的。

一、課程編排

課程的設計編排主要包括教學內容選擇的處理、教學課時的分配?！豆I組態技術及應用》的一體化教學內容應注重從崗位需求出發，引入目前市場應用范圍最廣、最新的工業組態技術。注重將職業技能、產品管理方法、工程美學融入課程教學內容，以項目整體實施交鑰匙工程理念為指導，進行教、學、做一體化培養學生。學習時間方面以實際工業組態項目操作演練為重點，以理論講解為輔助進行安排。加大對實際項目操作演練環節的投入，壓縮理論，延長操作時間，從而提升教學效果。

二、課程場景項目選擇

《工業組態技術及應用》課程一體化教學場景項目的選擇，必須來自于實際工業工程項目且具有一定的行業代表性，同時也應緊跟工業組態技術進步的水平，引入生產企業數字化提升所需的內容。比如可以在流程制造行業、離散制造行業分別取一到兩個具有代表性的項目。每個項目都可以引入不同的工業組態技術關鍵知識點，幾個項目操作演練下來就把工業組態技術的相關理論知識串成一個完整體系，能與社會目標崗位需求完美對接。項目的選擇與設置應突出實用性與時效性，并盡可能地滿足社會對應崗位能力需求[1]。

（一）實用性

工業組態技術廣泛應用于工業領域的各個行業，如機械、冶金、制藥、化工、食品、環保等行業，應用范圍極廣。在項目的選擇過程中，應該選擇或設置同人們生活相關場景，且具備工業組態技術廣泛代表性的項目。通過這些真實工業組態的工程項目，安排學生進行訓練、操作、調試。例如：“砂處理物料輸送系統的組態與調試”如圖1所示，便是以鑄造企業的砂處理物料輸送生產線的真實案例，這樣能夠讓學生提前熟悉工作情景，提前了解實際工程內容[2]。

圖1 砂處理物料輸送系統組態界面圖

（二）時效性

《工業組態技術及應用》是工業控制系統監控層一級的軟件平臺的關鍵技術，可快速為用戶構建工業控制系統監控功能，搭建人機交互界面。但是位機組態軟件發展、變化之快，傳統工業組態技術已不能完全滿足目前企業數字化升級需要。以現在較多見的工業組態軟件為例，很多廠商推出基于.NET、HTML5架構的產品，支持OPC串口等工業常見通信，支持控件，支持高級語言編程，可以較為便利的適用工控行業；支持二次開發，方便擴展。沒有工業組態技術的及時更新，學生崗位能力就難免與社會實際崗位需求脫節，造成學生所學與社會所需之間的差距。

（三）校企合作

職業教育單靠學校一方很難完成人才的有效培養，需要與企業建立緊密合作培養方式，讓企業真正實際參與到課程建設中來，才能有效保障人才培養質量，才能確保“學校所教、學生所學、企業所用”三方面一致。因此《工業組態技術及應用》這門課程采用兩種校企合作方式共建。一是“到企業里去”，跟學校就業指導中心溝通，由專人聯系實習企業，了解企業崗位需求，授課老師根據學生在上課學習過程中表現出來的素質實際情況，安排一批學習能力強、操作水平高、做事踏實的優秀學生進入合作單位實習，直接參與項目實施；二是“企業到學校來”，聯系企業經驗豐富的工程師到學校來采用有償上課的方式，校內校外雙師授課，企業老師負責項目實際操作演練，帶來工業組態先進技術，發展方向。建立雙師培養方式。[3]。

三、授課方式

《工業組態技術及應用》課程的重點在于根據項目實際需求完成工業組態功能，完成一個完整的工業組態項目。授課方式課前老師把相關重要知識點放在網上學習平臺，讓學生自學本次課程關鍵知識點和技能；課中老師會花較少的時間講授重點難點，留取更多的時間給學生練和做，課后給出創新開放提高的練習項目讓學生加深鞏固知識點和技能點。整個授課方式既形象、直觀、生動又注重理論知識在實踐過程中的融合。

（一）分組學習

《工業組態技術及應用》課程在授課過程中按照崗位能力進行分組教學，每個同學按照對應的崗位角色承擔對應的項目任務，每次項目任務組員間的同學進行輪崗，力求學生能夠完全鍛煉到對應崗位能力，力求學生之間能夠相互學習、相互進步。

分組學習可實現工業組態技術“知識、技能”與“實踐應用”有機融合。分組按照小組討論、老師講解、演練實操、考核評價四個部分展開。小組討論：老師給出本堂課關鍵問題，小組成員根據課前網上預習內容，發表自己觀點，提煉自己預習未明白的知識以及技能點；老師講解：根據學生討論情況，對各小組已經形成的思路進行點撥，對知識技能進一步強化；演練實操：運用知識技能點完成本節課的任務，實現理論知識在實踐過程中的融合；成果檢驗：引導學生主動查找演練實操過程中的不足，同時授課老師對各小組本次任務完成情況總結，有利于進一步強化學生對理論知識的理解。

（二）實踐環節學習

每學期安排一定數量學生去相關數字工廠集成商或者工廠一線實習，企業提供的實習崗位主要涉及工業組態界面的開發與運用，以及工業組態運維操作。學生通過接觸一線工程技術人員，設備運維人員、工人，不僅可以讓學生親生體會到工業組態技術在工業生產中的重大作用，而且可以增強學生學習的信心與興趣，同時也能夠積累一定的實踐經驗，完成理論知識與實踐應用的融合，為面向崗位就業奠定堅實的基礎。

四、考核評價

《工業組態技術及應用》一體化教學改革是一個系統工程，離不考核評價方式的完善。考核評價具有導向性，無論是考核內容還是評價方式，都應對學生學習重點的選擇起到引領作用，對學生學習過程起到促進作用。工業組態技術及應用一體化教學改革，應始終以崗位需求為導向，改變傳統只有試卷考核的做法，應該側重考查學生實踐操作能力與創新能力，注重過程考核。

（一）提高實踐能力與創新能力在考核中的權重

《工業組態技術及應用》課程的考核，按公式：

實踐能力占40%（小組成員互評20%+校內校外雙師評估80%）+工業組態理論知識考試占40%+課前線上學習占20%計算。

（二）試卷的設置

試卷考試重點測評學生獨立思考、解決實際工程問題的能力，考試內容以項目任務完成過程中遇到的問題為重點。實際試卷設置上，以簡答、編程、界面設計等需要進行綜合能力考核的題型為主。

綜上所述，《工業組態技術及應用》一體化教學改革教師需要對理實結合有全面、深刻的認知，同時需求主動提高自身理論素養與實踐能力，在教學中有意識地探索課程編排、課程場景項目選擇、授課方式、考核評價方式等四個方面的設計安排，注重理論和實踐在教學層面的結合路徑，同時采取更加多樣化的方式優化教學，保障實際教學效果，促進教學水平的提高。