《組態(tài)控制技術(shù)》線上實(shí)踐教學(xué)探索實(shí)踐

張磊 宋玉婷 余茂全 蔣永明

摘 要：文章以MCGS嵌入式組態(tài)軟件為例，詳細(xì)分析了《組態(tài)控制技術(shù)》線上實(shí)踐教學(xué)的可行性和開展原則，進(jìn)行了《組態(tài)控制技術(shù)》的線上實(shí)踐教學(xué)方式的探索和實(shí)踐，同時(shí)提出了進(jìn)行線上實(shí)踐教學(xué)存在的問題和解決措施。

關(guān)鍵詞：線上實(shí)踐教學(xué);組態(tài)控制技術(shù);MCGS

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

本文以MCGS嵌入版組態(tài)軟件為例，利用“騰訊課堂”平臺(tái)，研究如何開展線上實(shí)踐課，使學(xué)生能夠通過線上課堂完成《組態(tài)控制技術(shù)》實(shí)踐技能學(xué)習(xí)。

一、線上實(shí)踐教學(xué)可行性分析

從所選組態(tài)軟件——MCGS嵌入版組態(tài)軟件來看，它是專門為MCGS觸摸屏開發(fā)的一套組態(tài)軟件，由組態(tài)環(huán)境、運(yùn)行環(huán)境和模擬運(yùn)行環(huán)境三部分組成：組態(tài)環(huán)境是用戶組態(tài)工程的平臺(tái)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn);運(yùn)行環(huán)境是組態(tài)軟件安裝到MCGS觸摸屏內(nèi)存的運(yùn)行環(huán)境，學(xué)生不需要對(duì)此進(jìn)行學(xué)習(xí);模擬運(yùn)行環(huán)境安裝在計(jì)算機(jī)上，將完成的組態(tài)項(xiàng)目下載到模擬運(yùn)行環(huán)境中，執(zhí)行運(yùn)行命令，以便檢查組態(tài)項(xiàng)目的正確性。將組態(tài)環(huán)境和模擬運(yùn)行環(huán)境安裝在計(jì)算機(jī)中，即便在沒有觸摸屏實(shí)物的情況下，仍然能夠完成組態(tài)項(xiàng)目的開發(fā)和運(yùn)行檢查，為實(shí)行線上實(shí)踐教學(xué)提供了可行性[1]。

從目前我國(guó)信息化教育網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來看，有騰訊課堂、百度傳課、YY教育、網(wǎng)易云課堂、云朵課堂等知名網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)。這些網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)具有高度仿真的虛擬教室，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)交互信息，同時(shí)擁有強(qiáng)大的內(nèi)容管理系統(tǒng)，批量的課程授權(quán)，為實(shí)現(xiàn)線上直播教學(xué)提供可行性。通過對(duì)眾多的網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)對(duì)比后，選擇騰訊課堂作為教學(xué)平臺(tái)。騰訊課堂是騰訊推出的專業(yè)在線教育平臺(tái)，其強(qiáng)大的教學(xué)管理系統(tǒng)和高效的技術(shù)服務(wù)為實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)提供了強(qiáng)大的平臺(tái)支持。

從授課對(duì)象——學(xué)生來看，目前的學(xué)生主體是“網(wǎng)生代”，他們伴隨著網(wǎng)絡(luò)成長(zhǎng)，互聯(lián)網(wǎng)早已不只是傳遞信息、獲取信息的工具了，已然成為一種生活方式，對(duì)網(wǎng)絡(luò)有著很強(qiáng)的依賴;他們思想活潑，觀念多元化，接受新鮮事物能力強(qiáng)。這種多樣化、極有主見、夠自我和敢表達(dá)的個(gè)性標(biāo)簽，使他們樂于在網(wǎng)絡(luò)上主動(dòng)搜尋自己感興趣的知識(shí)。隨時(shí)隨地都能進(jìn)行學(xué)習(xí)和社交的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間和學(xué)習(xí)渠道。在這樣的時(shí)代背景下，線上實(shí)踐教學(xué)方式更具吸引力。

從實(shí)踐教學(xué)授課教師來看，授課教師有著豐富的組態(tài)監(jiān)控技術(shù)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和工作經(jīng)驗(yàn)，并且擁有相關(guān)的企業(yè)資源，能夠?yàn)榻M態(tài)監(jiān)控技術(shù)線上實(shí)踐教學(xué)提供強(qiáng)有力的支持。設(shè)計(jì)如圖1所示的線上實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。

二、線上實(shí)踐教學(xué)的開展原則

（一）“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的原則

教師為主導(dǎo)，是指整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過程中，教師設(shè)計(jì)和決定實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、授課方法、組織形式等，完成對(duì)學(xué)生指導(dǎo)的同時(shí)，也要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性，對(duì)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和效果負(fù)責(zé)。學(xué)生為主體，是指在實(shí)踐教學(xué)過程中學(xué)生是認(rèn)識(shí)和發(fā)展的主體，學(xué)生應(yīng)該發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極探索學(xué)習(xí)樂趣，舉一反三，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。教師授課時(shí)堅(jiān)持“授人以魚不如授人以漁”的理念，教授學(xué)生“捕魚”之法;學(xué)生應(yīng)將所學(xué)之法，創(chuàng)造性地應(yīng)用在實(shí)踐之中。

（二）由易到難的原則

在進(jìn)行《組態(tài)控制技術(shù)》線上實(shí)踐教學(xué)過程中，應(yīng)堅(jiān)持由易到難的符合認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)原則。毛澤東曾經(jīng)說過：“一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，往往需要經(jīng)過由物質(zhì)到精神，由精神到物質(zhì)，即由實(shí)踐到認(rèn)識(shí)，由認(rèn)識(shí)到實(shí)踐這樣多次的反復(fù)，才能夠完成。”學(xué)生技能培養(yǎng)也是如此。因此，在設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)時(shí)，應(yīng)依次進(jìn)行基本技能教學(xué)、專業(yè)技能教學(xué)和綜合應(yīng)用技能教學(xué)。這樣學(xué)生才能更加容易接受所學(xué)知識(shí)，提升教學(xué)質(zhì)量。

（三）注重實(shí)用，以練為主的原則

開展《組態(tài)控制技術(shù)》實(shí)踐課的目的是提升學(xué)生組態(tài)技術(shù)的實(shí)踐能力。因此，在實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)該貫徹學(xué)生主體的教育思想，多練習(xí)，多動(dòng)手，采用具有實(shí)用性的企業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行訓(xùn)練，達(dá)到實(shí)用效果。

三、線上實(shí)踐教學(xué)方式探索及實(shí)踐

根據(jù)線上實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，靈活選擇不同的線上實(shí)踐教學(xué)方式，確保線上實(shí)踐教學(xué)順利運(yùn)行，保障實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量[2]。

（一）企業(yè)工程師使得線上實(shí)踐教學(xué)更精彩

在進(jìn)行MCGS觸摸屏產(chǎn)品系列以及安裝實(shí)訓(xùn)中，特請(qǐng)昆侖通態(tài)駐合肥辦事處工程師講解。企業(yè)工程師詳細(xì)講解了當(dāng)前昆侖通態(tài)公司主流觸摸屏的型號(hào)、特征、適用場(chǎng)合、市場(chǎng)價(jià)格，對(duì)主流觸摸屏的安裝注意事項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并以TPC7062型號(hào)觸摸屏為例進(jìn)行了安裝演示。企業(yè)工程師對(duì)本公司觸摸屏產(chǎn)品精彩的講解，贏得了同學(xué)們的一致好評(píng)。

（二）虛擬仿真平臺(tái)助力線上實(shí)踐教學(xué)

由組態(tài)環(huán)境和模擬運(yùn)行環(huán)境構(gòu)成的虛擬仿真平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)組態(tài)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程線上教學(xué)的重要手段。將MCGS嵌入版組態(tài)軟件安裝在計(jì)算機(jī)上，就會(huì)同時(shí)有組態(tài)環(huán)境和模擬運(yùn)行環(huán)境。利用組態(tài)環(huán)境進(jìn)行項(xiàng)目的創(chuàng)建、開發(fā)，項(xiàng)目完成后下載到模擬運(yùn)行環(huán)境中進(jìn)行調(diào)試直至項(xiàng)目達(dá)到要求。（三）企業(yè)項(xiàng)目化為成效顯著的在線實(shí)踐教學(xué)

采用企業(yè)項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決實(shí)際問題的能力，提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力[3]。

在教學(xué)實(shí)踐過程中，筆者結(jié)合工作經(jīng)歷，將合肥某泵站監(jiān)控系統(tǒng)作為項(xiàng)目案例，詳細(xì)介紹了組態(tài)監(jiān)控項(xiàng)目的開發(fā)過程，包括觸摸屏和PLC的選型、采購(gòu)、安裝、開發(fā)和調(diào)試，尤其是調(diào)試過程中出現(xiàn)的難點(diǎn)，進(jìn)行了深入的講解。通過該企業(yè)項(xiàng)目案例的講解，同學(xué)們對(duì)由組態(tài)軟件、觸摸屏、PLC等自動(dòng)化產(chǎn)品構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)有了深刻的理解。圖2為該泵站監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)部分的用戶窗口。

四、線上實(shí)踐教學(xué)存在的問題及對(duì)策

經(jīng)過線上實(shí)踐教學(xué)后，學(xué)生的組態(tài)技能得到了顯著提升，達(dá)到了實(shí)踐教學(xué)目的，取得了較好的教學(xué)效果，完成了實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，但同時(shí)也存在以下問題[4]。

（一）學(xué)生硬件設(shè)施缺乏，無法實(shí)現(xiàn)同步訓(xùn)練

雖然我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了舉世矚目的成就，計(jì)算機(jī)基本上也成了標(biāo)準(zhǔn)家庭配置，但仍有一部分學(xué)生家庭經(jīng)濟(jì)困難，缺少家用計(jì)算機(jī)。在這種情況下，就不能使用計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)按時(shí)完成線上實(shí)踐練習(xí)，勢(shì)必會(huì)影響實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，影響學(xué)生的技能提升。面對(duì)這樣的學(xué)生，筆者一方面鼓勵(lì)學(xué)生使用手機(jī)多看幾次騰訊課堂錄制的教學(xué)視頻，另一方面將這樣的學(xué)生進(jìn)行登記，平時(shí)多交流，隨時(shí)通過微信、QQ進(jìn)行答疑，鼓勵(lì)學(xué)生采用記錄本進(jìn)行模擬訓(xùn)練。

（二）網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量欠佳

隨著全國(guó)線上教學(xué)陸續(xù)開展，網(wǎng)絡(luò)需求量暴增，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量時(shí)常出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，勢(shì)必影響教學(xué)質(zhì)量。為了消除網(wǎng)絡(luò)帶來的影響，筆者一方面到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)公司，進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)寬帶升級(jí)，提升網(wǎng)絡(luò)源頭質(zhì)量，同時(shí)居家辦公時(shí)，不采用Wi-Fi連接，采用網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)網(wǎng)口和計(jì)算機(jī)的直接連接，減少線路干擾。

（三）學(xué)生情緒影響教學(xué)效果

線上實(shí)踐教學(xué)減少了師生之間的直接接觸，不能實(shí)現(xiàn)面對(duì)面的交流，教師不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生情緒波動(dòng)，對(duì)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生影響。為了消除這些學(xué)生心理上的問題，筆者一方面積極聯(lián)系班級(jí)輔導(dǎo)員，開展相關(guān)主題班會(huì)，及時(shí)進(jìn)行心理疏通;同時(shí)，利用組態(tài)技術(shù)，探索開展課程思政，引入思政元素，傳播正能量[5]。

五、結(jié)語

線上實(shí)踐教學(xué)給教師教學(xué)帶來了挑戰(zhàn)，同時(shí)也給教師和學(xué)生帶來了新的教學(xué)體驗(yàn)。教師需要結(jié)合教學(xué)課程、自身實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)生特點(diǎn)等，充分備課，制訂詳細(xì)的線上實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃，采用多樣化的教學(xué)方式，豐富學(xué)生實(shí)踐內(nèi)容，提升學(xué)生技能水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]李桂平.“線上仿真實(shí)訓(xùn)、線下實(shí)操實(shí)訓(xùn)”的《機(jī)床控制線路維修》實(shí)踐教學(xué)模式改革[J].長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，24（3）：93-94.

[2]王玨.疫情防控形勢(shì)下化工單元操作實(shí)訓(xùn)課程線上教學(xué)探索實(shí)踐[J].職業(yè)教育，2020，19（11）：71-74.

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[5]彭雪.“線上實(shí)訓(xùn)課程”與“課程思政”融合初探——以《ERP原理與應(yīng)用》課程為例[J].法制與社會(huì)，2020，5（中）：194-195.

研究項(xiàng)目：2020年安徽省高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程重大線上教學(xué)改革研究項(xiàng)目“新冠肺炎疫情背景下實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的線上教學(xué)運(yùn)行及管理研究”（2020zdxsjg139）

作者簡(jiǎn)介：張磊（1986— ），男，漢族，河南信陽人，碩士，從事實(shí)訓(xùn)室管理和機(jī)電專業(yè)的教學(xué)和研究。