借鑒德國經(jīng)驗,促進《集散控制系統(tǒng)組態(tài)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(yè)教育過程中廣泛應用得工作過程的學習領域構建的經(jīng)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(yè)教育 《集散控制系統(tǒng)組態(tài)與應用》 課程改革

德國職業(yè)教育體系是世界職業(yè)教育成功的典范，受到發(fā)達國家和發(fā)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(yè)教育培訓，通過學習、參觀、操作，我對德國的職業(yè)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(yè)教育的特色

1.1建立和發(fā)展完善的職業(yè)教育體系。

德國的教育體系分為基礎教育、職業(yè)教育、高等教育和繼續(xù)教育四大類。職業(yè)教育在整個教育體系中占有重要地位，是學生升學就業(yè)的主要渠道。小學畢業(yè)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(shù)學生畢業(yè)后進入職業(yè)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(yè)后進行第二次分流，根據(jù)不同職業(yè)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(yè)學校接受“雙元制”職業(yè)教育，較高層次的職業(yè)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(yè)實踐經(jīng)驗。

1.2職業(yè)教育突出實踐性。

“雙元制”是德國職業(yè)教育的核心，所謂“雙元制”，是指職業(yè)教育有兩個承擔者:企業(yè)和職業(yè)學校。“雙元制”的核心任務是使年輕人得到合適的職業(yè)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(yè)里接受3—4天的實踐教育，在職業(yè)學校接受1—2天的理論教育。職業(yè)學校的任務主要是以專業(yè)理論教學為主，學生可以在企業(yè)邊實踐邊理解和消化專業(yè)知識。

“雙元制”的主要特點:一是同生產(chǎn)緊密結合。雙元制職業(yè)教育形式下的學生大部分時間在企業(yè)進行實踐操作技能培訓，而且所接受的是企業(yè)目前使用的設備和技術，培訓在很大程度上以生產(chǎn)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(yè)的廣泛參與。大企業(yè)多數(shù)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(yè)培訓的中小企業(yè)，也能通過跨企業(yè)的培訓和學校工廠的補充訓練或者委托其他企業(yè)代為培訓等方法參與職業(yè)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(yè)學校，接受雙元制職業(yè)培訓的學生也可以經(jīng)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(tǒng)一的結業(yè)考試，保證教育質(zhì)量。

德國的考試分為中間考試和結業(yè)考試兩種，從考試內(nèi)容上分為書面考試和實際操作技能考核。結業(yè)考試是按照全國統(tǒng)一要求在統(tǒng)一時間內(nèi)進行，考試由工商協(xié)會(IHK)、手工業(yè)協(xié)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(yè)雇主與雇員代表和職業(yè)學校教師。考核通過后發(fā)結業(yè)證書，如果考試不通過，學生不能從事所學行業(yè)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(yè)上崗的資格證的考試制度，確保了德國職業(yè)教育的質(zhì)量。

1.4學習領域的教學理念。

近年來德國職業(yè)學校推廣應用“學習領域”課程模式，學習領域的主要內(nèi)容來源于企業(yè)職業(yè)崗位的生產(chǎn)領域，其課程結構以職業(yè)標準等級和行為過程為導向，針對企業(yè)職業(yè)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(yè)活動過程相符合的序列。它從一定程度上體現(xiàn)了職業(yè)教育的實用性，強調(diào)了職業(yè)教育的技能性。課程的設置不是強調(diào)學科知識的完整性，而是強調(diào)行業(yè)行為的完整性。

2.德國職業(yè)教育經(jīng)驗對課程改革的啟示

德國職業(yè)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(yè)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(fā)揮學生的自主學習能力，訓練學生的專業(yè)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(tǒng)組態(tài)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?qū)ιa(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)進行策略組態(tài);能夠?qū)Φ湫偷募⒖刂葡到y(tǒng)(DCS)工程項目進行管理，對工程控制系統(tǒng)進行運行維護，對常見故障進行處理并能夠?qū)ιa(chǎn)過程自動控制設備進行管理。同時使學生養(yǎng)成職業(yè)道德和敬業(yè)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(yǎng)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(xié)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(lián)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(diào)節(jié)閥、電加熱器等執(zhí)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(diào)配。

2.2.3計劃階段。對DCS控制系統(tǒng)進行項目總體方案設計、具體設備選擇、設備系統(tǒng)集成、軟件組態(tài)、系統(tǒng)調(diào)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(jù)使用DCS控制過程系統(tǒng)的計劃中的人員、設備進行總體信息設置、控制站的組態(tài)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(tài)實施(包括操作小組設置、控制分組、趨勢圖、總貌畫面、數(shù)據(jù)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(tǒng)調(diào)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(jù)給定項目的任務書，結合校內(nèi)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(tài)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(tài)實施(包括操作小組設置、控制分組、趨勢圖、總貌畫面、數(shù)據(jù)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(tǒng)調(diào)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(yè)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(xié)調(diào)能力。基于完整工作過程的教學活動設計可以組織學生經(jīng)歷完整工作過程，培養(yǎng)職業(yè)能力，從完整的行動角度出發(fā)，完成工作過程包括咨詢、設計、決策、執(zhí)行、控制、評價這些關鍵步驟。

2.3.4專業(yè)能力。過程控制專業(yè)知識、工作系統(tǒng)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(guī)程及實施規(guī)則、工具設備的選擇與使用、規(guī)范與標準、工程的實施、工程的管理、質(zhì)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(xiàn)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(chuàng)新、自我表現(xiàn)力、適應性與靈活性、責任性、政治敏銳性、自我調(diào)控。

《集散控制系統(tǒng)組態(tài)及應用》課程已經(jīng)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。