高職集散控制系統運行維護的學習領域課程開發

梁廣瑞++李寧

【摘 要】集散控制系統運行維護是過程控制類自動化專業核心課程之一，以該課程為例，從課程開發理念、課程開發路徑、課程教學實施等方面探討學習領域課程的開發模式。

【關鍵詞】高職 DCS 學習領域 課程開發

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）10C-0061-03

集散控制系統運行維護是過程自動化相關專業的一門核心專業課程。課程知識涉及自動控制原理、組態軟件技術、過程控制技術等內容，其在人才培養中占據重要地位。但一直以來，課程教學過分重視基本原理，缺乏應用實踐，缺少與現場工作相結合的實用知識，學生只會死記硬背書本上的原理和公式，無法掌握知識和技能，不能突出工作實踐在課程體系中的邏輯主線地位。

我院電氣自動化技術專業團隊每年都深入合作企業開展人才需求調研，從企業的反饋信息分析，企業需要的過程自動化技術專業人才不僅能熟練地維護檢測儀表、過程控制系統，而且要掌握生產工藝，具備集散控制系統組態、運行、維護的技能，并且企業還重視學生發現解決問題能力、團隊合作能力以及敬業精神等方面的職業素養。因此，專業團隊按學習領域課程理念對專業核心課程集散控制系統運行維護進行了重新設計。

一、課程開發理念

參照職業崗位任職要求和國家職業資格標準，在課程設計中把培養學生的技術應用能力放在首位，圍繞職業崗位必需的知識和能力設置課程內容，以企業真實生產活動為背景設計課程訓練項目，內容和過程都實現工學結合，從而實現教學情境對接工作情境，讓學生通過完成具體項目來構建相關的理論知識、培養職業能力。使學生今天在學校掌握的知識和技能就是明天到企業從事崗位工作所需的知識和技能，為學生今后的職業生涯打下良好的基礎。

二、課程開發路徑

（一）工作崗位群調研

調研是課程開發的基礎和依據，我們對廣西華銀鋁業、廣西南糖集團、北京燕化正邦檢修公司等企業進行了調研，對專業面向的工作崗位群進行崗位調研和職業能力分析歸納。

（二）典型工作任務分析

召開企業專家、職教專家座談會，對崗位（群）的典型工作任務、職業能力進行分析，典型工作任務的確定為課程體系的行動領域和學習領域建立奠定了基礎。專業面向崗位（群）的典型工作任務如圖1所示。

（三）課程體系構建

分析研究典型工作任務所對應的職業能力（行動能力），歸納培養這些職業能力所需的知識，建立起知識點對應的學習領域內容，再通過分析學習領域和行動領域之間的對應關系，從而確定學習領域的內容、數量，從而確定本專業學習領域課程體系。專業課程體系如圖1所示。

圖1

（四）專業人才培養方案制訂

確定了專業的學習領域課程體系之后，以此為基礎制訂專業的人才培養方案，并經專業理事分會討論確定。

（五）課程標準制定

課程標準是課程目標、課程內容、實施建議的教學指導性文件。包括以下內容：課程信息、課程定位、設計思路、課程目標、課程內容、要求與教學設計、實施建議等。

（六）核心課程開發

課程的開發涉及職教課程理論、專業技術、教學實踐等各方面，因此我院成立了由專業教師、廣西華銀鋁業公司工程師、高教研究室專家組成的課程開發團隊。高教研究室專家提供職教理念、課程開發過程指導；企業工程師把關課程內容的技術先進性、項目代表性和理論正確性；專業教師則負責完成課程開發的主要任務。

三、課程的開發與實施

在課程體系中，集散控制系統運行維護是為培養專業核心能力而設置的主干課程，學時 120 課時，安排在畢業設計、頂崗實習之前開設。課程通過相關教學項目的訓練，學習過程控制系統的理論知識，培養技術運用能力，為學生學習后續課程，勝任崗位工作，適應職業變換和繼續學習打下一定的基礎。

（一）課程的崗位與能力目標

集散控制系統運行維護課程參照過程控制系統維護員職業崗位任職要求和儀表維修工國家職業標準，充分考慮學生今后勝任職業所需的知識和技能，直接反映職業崗位或職業角色對從業者的能力要求，在課程項目的訓練中培養學生的職業能力。相關的職業崗位典型工作任務與行動領域、專業行動能力分析如表1所示，此表內容為本課程學習領域能力目標確定、課程內容設計的重要依據。

表1 職業崗位行動領域分析表

（二）課程的內容設計

課程設計以項目為載體，任務為驅動，分為基礎、專項、綜合三大塊，共設計有 2 個基礎項目，3 個專項項目，1個綜合項目。所有項目均來自生產一線，由淺入深設計課程項目內容和教學順序，符合學生學習的認知規律。所設項目內容涵蓋職業崗位能力要求，符合國家職業標準。如表2所示。

表2 課程項目化設計

（三）學習情境設計

所有在項目教學中使用的設備與生產一線同步；所有仿真環境應逼真地反映生產情境；教學現場應能開展理論和實踐一體化的教學；所有的項目取自于實際工程，工學結合始終貫穿于整個教學過程，具體表現在以下幾個方面：

項目訓練中使用國內品牌、主流產品——和利時DCS，該系統已成為項目教學訓練的主要設備。控制系統選擇典型的檢測、控制儀器儀表，采用成熟的控制方案，教學內容與工業實際應用相一致，實現教學內容全面“工學結合”。

模擬企業環境現場教學，課程的教學在實訓室現場教學，教學環境貼近企業環境和氛圍，教學過程按照實際崗位工作過程，模擬企業部門活動，分配教師和學生擔當不同的角色，以典型工作任務為載體來設計活動、組織教學，從而實現理論與實踐的有機結合，使學生能夠直觀地體驗工作過程，激發學習的興趣。

校外企業現場教學和校內教學的工學交替，根據課程教學要求，安排學生到實習基地觀摩、見習，企業技術人員現場教學，使學生接觸真實崗位，熟悉職業崗位能力的基本要求，激發學生的求知欲望和學習熱情。

（四）課程實施設計

按實際工作過程和情境來組織教學，通過“教、學、做”一體化、“任務驅動、行動導向”的項目化教學，每個項目均按照實際的系統開發過程，即控制方案、設備選擇、硬件組態、軟件組態、系統調試投運的工作流程，分解項目任務，設計組織教學，提供完整工作過程的體驗機會，逐步將角色由學習者向工作者過渡，如圖2所示。

圖2 課程教學的組織實施

（五）實施過程的校企“雙教學監控”

企業參與課程實施過程的教學監控。聘請行業專家、企業管理人員與團隊教師共同組建成立專業理事分會，企業派出專家全面參與制定質量監控標準與實踐教學環節評價，有效監控學生理論教學和項目實訓全過程，如圖3所示。

圖3 企業參與課程的教學監控

（六）教學效果的校企“雙評價考核”

考核是對教學效果的直接檢驗，能激發學生的上進心和榮譽感。為確保考核的公正、合理，由承擔課程的校企雙方從課程項目學習、課外學習和理論考試三方面進行考核，如圖4所示。

圖4 企業參與、多層面考核

四、課程改革效果

經過近年來對課程結構、教學方法、教學模式等進行的一系列改革和實踐，重點培養學生的崗位職業能力和崗位遷移能力，實現“教、學、做”的有機統一。按照職業崗位設置課程，依照工作任務重構課程，參照國家職業資格標準考核。學生在虛擬工廠接受職業訓練，技能水平得到顯著提高。

【參考文獻】

[1]王秩卿，張堤，趙英凱.“集散控制系統”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育，2009（1）

[2]劉占年. 基于工作過程的《集散控制系統應用技術》課程改革與探索[J]. 蘭州石化職業技術學院學報，2009（12）

[3]周哲民，匡芬芳. 學習領域課程開發探析[J]. 職業教育研究，2010（11）

【作者簡介】梁廣瑞（1979- ），男，廣西南寧人，廣西機電職業技術學院講師，碩士；李 寧（1978- ），男，廣西南寧人，廣西機電職業技術學院副教授，碩士。

（責編 丁 夢）endprint

【摘 要】集散控制系統運行維護是過程控制類自動化專業核心課程之一，以該課程為例，從課程開發理念、課程開發路徑、課程教學實施等方面探討學習領域課程的開發模式。

【關鍵詞】高職 DCS 學習領域 課程開發

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）10C-0061-03

集散控制系統運行維護是過程自動化相關專業的一門核心專業課程。課程知識涉及自動控制原理、組態軟件技術、過程控制技術等內容，其在人才培養中占據重要地位。但一直以來，課程教學過分重視基本原理，缺乏應用實踐，缺少與現場工作相結合的實用知識，學生只會死記硬背書本上的原理和公式，無法掌握知識和技能，不能突出工作實踐在課程體系中的邏輯主線地位。

我院電氣自動化技術專業團隊每年都深入合作企業開展人才需求調研，從企業的反饋信息分析，企業需要的過程自動化技術專業人才不僅能熟練地維護檢測儀表、過程控制系統，而且要掌握生產工藝，具備集散控制系統組態、運行、維護的技能，并且企業還重視學生發現解決問題能力、團隊合作能力以及敬業精神等方面的職業素養。因此，專業團隊按學習領域課程理念對專業核心課程集散控制系統運行維護進行了重新設計。

一、課程開發理念

參照職業崗位任職要求和國家職業資格標準，在課程設計中把培養學生的技術應用能力放在首位，圍繞職業崗位必需的知識和能力設置課程內容，以企業真實生產活動為背景設計課程訓練項目，內容和過程都實現工學結合，從而實現教學情境對接工作情境，讓學生通過完成具體項目來構建相關的理論知識、培養職業能力。使學生今天在學校掌握的知識和技能就是明天到企業從事崗位工作所需的知識和技能，為學生今后的職業生涯打下良好的基礎。

二、課程開發路徑

（一）工作崗位群調研

調研是課程開發的基礎和依據，我們對廣西華銀鋁業、廣西南糖集團、北京燕化正邦檢修公司等企業進行了調研，對專業面向的工作崗位群進行崗位調研和職業能力分析歸納。

（二）典型工作任務分析

召開企業專家、職教專家座談會，對崗位（群）的典型工作任務、職業能力進行分析，典型工作任務的確定為課程體系的行動領域和學習領域建立奠定了基礎。專業面向崗位（群）的典型工作任務如圖1所示。

（三）課程體系構建

分析研究典型工作任務所對應的職業能力（行動能力），歸納培養這些職業能力所需的知識，建立起知識點對應的學習領域內容，再通過分析學習領域和行動領域之間的對應關系，從而確定學習領域的內容、數量，從而確定本專業學習領域課程體系。專業課程體系如圖1所示。

圖1

（四）專業人才培養方案制訂

確定了專業的學習領域課程體系之后，以此為基礎制訂專業的人才培養方案，并經專業理事分會討論確定。

（五）課程標準制定

課程標準是課程目標、課程內容、實施建議的教學指導性文件。包括以下內容：課程信息、課程定位、設計思路、課程目標、課程內容、要求與教學設計、實施建議等。

（六）核心課程開發

課程的開發涉及職教課程理論、專業技術、教學實踐等各方面，因此我院成立了由專業教師、廣西華銀鋁業公司工程師、高教研究室專家組成的課程開發團隊。高教研究室專家提供職教理念、課程開發過程指導；企業工程師把關課程內容的技術先進性、項目代表性和理論正確性；專業教師則負責完成課程開發的主要任務。

三、課程的開發與實施

在課程體系中，集散控制系統運行維護是為培養專業核心能力而設置的主干課程，學時 120 課時，安排在畢業設計、頂崗實習之前開設。課程通過相關教學項目的訓練，學習過程控制系統的理論知識，培養技術運用能力，為學生學習后續課程，勝任崗位工作，適應職業變換和繼續學習打下一定的基礎。

（一）課程的崗位與能力目標

集散控制系統運行維護課程參照過程控制系統維護員職業崗位任職要求和儀表維修工國家職業標準，充分考慮學生今后勝任職業所需的知識和技能，直接反映職業崗位或職業角色對從業者的能力要求，在課程項目的訓練中培養學生的職業能力。相關的職業崗位典型工作任務與行動領域、專業行動能力分析如表1所示，此表內容為本課程學習領域能力目標確定、課程內容設計的重要依據。

表1 職業崗位行動領域分析表

（二）課程的內容設計

課程設計以項目為載體，任務為驅動，分為基礎、專項、綜合三大塊，共設計有 2 個基礎項目，3 個專項項目，1個綜合項目。所有項目均來自生產一線，由淺入深設計課程項目內容和教學順序，符合學生學習的認知規律。所設項目內容涵蓋職業崗位能力要求，符合國家職業標準。如表2所示。

表2 課程項目化設計

（三）學習情境設計

所有在項目教學中使用的設備與生產一線同步；所有仿真環境應逼真地反映生產情境；教學現場應能開展理論和實踐一體化的教學；所有的項目取自于實際工程，工學結合始終貫穿于整個教學過程，具體表現在以下幾個方面：

項目訓練中使用國內品牌、主流產品——和利時DCS，該系統已成為項目教學訓練的主要設備。控制系統選擇典型的檢測、控制儀器儀表，采用成熟的控制方案，教學內容與工業實際應用相一致，實現教學內容全面“工學結合”。

模擬企業環境現場教學，課程的教學在實訓室現場教學，教學環境貼近企業環境和氛圍，教學過程按照實際崗位工作過程，模擬企業部門活動，分配教師和學生擔當不同的角色，以典型工作任務為載體來設計活動、組織教學，從而實現理論與實踐的有機結合，使學生能夠直觀地體驗工作過程，激發學習的興趣。

校外企業現場教學和校內教學的工學交替，根據課程教學要求，安排學生到實習基地觀摩、見習，企業技術人員現場教學，使學生接觸真實崗位，熟悉職業崗位能力的基本要求，激發學生的求知欲望和學習熱情。

（四）課程實施設計

按實際工作過程和情境來組織教學，通過“教、學、做”一體化、“任務驅動、行動導向”的項目化教學，每個項目均按照實際的系統開發過程，即控制方案、設備選擇、硬件組態、軟件組態、系統調試投運的工作流程，分解項目任務，設計組織教學，提供完整工作過程的體驗機會，逐步將角色由學習者向工作者過渡，如圖2所示。

圖2 課程教學的組織實施

（五）實施過程的校企“雙教學監控”

企業參與課程實施過程的教學監控。聘請行業專家、企業管理人員與團隊教師共同組建成立專業理事分會，企業派出專家全面參與制定質量監控標準與實踐教學環節評價，有效監控學生理論教學和項目實訓全過程，如圖3所示。

圖3 企業參與課程的教學監控

（六）教學效果的校企“雙評價考核”

考核是對教學效果的直接檢驗，能激發學生的上進心和榮譽感。為確保考核的公正、合理，由承擔課程的校企雙方從課程項目學習、課外學習和理論考試三方面進行考核，如圖4所示。

圖4 企業參與、多層面考核

四、課程改革效果

經過近年來對課程結構、教學方法、教學模式等進行的一系列改革和實踐，重點培養學生的崗位職業能力和崗位遷移能力，實現“教、學、做”的有機統一。按照職業崗位設置課程，依照工作任務重構課程，參照國家職業資格標準考核。學生在虛擬工廠接受職業訓練，技能水平得到顯著提高。

【參考文獻】

[1]王秩卿，張堤，趙英凱.“集散控制系統”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育，2009（1）

[2]劉占年. 基于工作過程的《集散控制系統應用技術》課程改革與探索[J]. 蘭州石化職業技術學院學報，2009（12）

[3]周哲民，匡芬芳. 學習領域課程開發探析[J]. 職業教育研究，2010（11）

【作者簡介】梁廣瑞（1979- ），男，廣西南寧人，廣西機電職業技術學院講師，碩士；李 寧（1978- ），男，廣西南寧人，廣西機電職業技術學院副教授，碩士。

（責編 丁 夢）endprint

【摘 要】集散控制系統運行維護是過程控制類自動化專業核心課程之一，以該課程為例，從課程開發理念、課程開發路徑、課程教學實施等方面探討學習領域課程的開發模式。

【關鍵詞】高職 DCS 學習領域 課程開發

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）10C-0061-03

集散控制系統運行維護是過程自動化相關專業的一門核心專業課程。課程知識涉及自動控制原理、組態軟件技術、過程控制技術等內容，其在人才培養中占據重要地位。但一直以來，課程教學過分重視基本原理，缺乏應用實踐，缺少與現場工作相結合的實用知識，學生只會死記硬背書本上的原理和公式，無法掌握知識和技能，不能突出工作實踐在課程體系中的邏輯主線地位。

我院電氣自動化技術專業團隊每年都深入合作企業開展人才需求調研，從企業的反饋信息分析，企業需要的過程自動化技術專業人才不僅能熟練地維護檢測儀表、過程控制系統，而且要掌握生產工藝，具備集散控制系統組態、運行、維護的技能，并且企業還重視學生發現解決問題能力、團隊合作能力以及敬業精神等方面的職業素養。因此，專業團隊按學習領域課程理念對專業核心課程集散控制系統運行維護進行了重新設計。

一、課程開發理念

參照職業崗位任職要求和國家職業資格標準，在課程設計中把培養學生的技術應用能力放在首位，圍繞職業崗位必需的知識和能力設置課程內容，以企業真實生產活動為背景設計課程訓練項目，內容和過程都實現工學結合，從而實現教學情境對接工作情境，讓學生通過完成具體項目來構建相關的理論知識、培養職業能力。使學生今天在學校掌握的知識和技能就是明天到企業從事崗位工作所需的知識和技能，為學生今后的職業生涯打下良好的基礎。

二、課程開發路徑

（一）工作崗位群調研

調研是課程開發的基礎和依據，我們對廣西華銀鋁業、廣西南糖集團、北京燕化正邦檢修公司等企業進行了調研，對專業面向的工作崗位群進行崗位調研和職業能力分析歸納。

（二）典型工作任務分析

召開企業專家、職教專家座談會，對崗位（群）的典型工作任務、職業能力進行分析，典型工作任務的確定為課程體系的行動領域和學習領域建立奠定了基礎。專業面向崗位（群）的典型工作任務如圖1所示。

（三）課程體系構建

分析研究典型工作任務所對應的職業能力（行動能力），歸納培養這些職業能力所需的知識，建立起知識點對應的學習領域內容，再通過分析學習領域和行動領域之間的對應關系，從而確定學習領域的內容、數量，從而確定本專業學習領域課程體系。專業課程體系如圖1所示。

圖1

（四）專業人才培養方案制訂

確定了專業的學習領域課程體系之后，以此為基礎制訂專業的人才培養方案，并經專業理事分會討論確定。

（五）課程標準制定

課程標準是課程目標、課程內容、實施建議的教學指導性文件。包括以下內容：課程信息、課程定位、設計思路、課程目標、課程內容、要求與教學設計、實施建議等。

（六）核心課程開發

課程的開發涉及職教課程理論、專業技術、教學實踐等各方面，因此我院成立了由專業教師、廣西華銀鋁業公司工程師、高教研究室專家組成的課程開發團隊。高教研究室專家提供職教理念、課程開發過程指導；企業工程師把關課程內容的技術先進性、項目代表性和理論正確性；專業教師則負責完成課程開發的主要任務。

三、課程的開發與實施

在課程體系中，集散控制系統運行維護是為培養專業核心能力而設置的主干課程，學時 120 課時，安排在畢業設計、頂崗實習之前開設。課程通過相關教學項目的訓練，學習過程控制系統的理論知識，培養技術運用能力，為學生學習后續課程，勝任崗位工作，適應職業變換和繼續學習打下一定的基礎。

（一）課程的崗位與能力目標

集散控制系統運行維護課程參照過程控制系統維護員職業崗位任職要求和儀表維修工國家職業標準，充分考慮學生今后勝任職業所需的知識和技能，直接反映職業崗位或職業角色對從業者的能力要求，在課程項目的訓練中培養學生的職業能力。相關的職業崗位典型工作任務與行動領域、專業行動能力分析如表1所示，此表內容為本課程學習領域能力目標確定、課程內容設計的重要依據。

表1 職業崗位行動領域分析表

（二）課程的內容設計

課程設計以項目為載體，任務為驅動，分為基礎、專項、綜合三大塊，共設計有 2 個基礎項目，3 個專項項目，1個綜合項目。所有項目均來自生產一線，由淺入深設計課程項目內容和教學順序，符合學生學習的認知規律。所設項目內容涵蓋職業崗位能力要求，符合國家職業標準。如表2所示。

表2 課程項目化設計

（三）學習情境設計

所有在項目教學中使用的設備與生產一線同步；所有仿真環境應逼真地反映生產情境；教學現場應能開展理論和實踐一體化的教學；所有的項目取自于實際工程，工學結合始終貫穿于整個教學過程，具體表現在以下幾個方面：

項目訓練中使用國內品牌、主流產品——和利時DCS，該系統已成為項目教學訓練的主要設備。控制系統選擇典型的檢測、控制儀器儀表，采用成熟的控制方案，教學內容與工業實際應用相一致，實現教學內容全面“工學結合”。

模擬企業環境現場教學，課程的教學在實訓室現場教學，教學環境貼近企業環境和氛圍，教學過程按照實際崗位工作過程，模擬企業部門活動，分配教師和學生擔當不同的角色，以典型工作任務為載體來設計活動、組織教學，從而實現理論與實踐的有機結合，使學生能夠直觀地體驗工作過程，激發學習的興趣。

校外企業現場教學和校內教學的工學交替，根據課程教學要求，安排學生到實習基地觀摩、見習，企業技術人員現場教學，使學生接觸真實崗位，熟悉職業崗位能力的基本要求，激發學生的求知欲望和學習熱情。

（四）課程實施設計

按實際工作過程和情境來組織教學，通過“教、學、做”一體化、“任務驅動、行動導向”的項目化教學，每個項目均按照實際的系統開發過程，即控制方案、設備選擇、硬件組態、軟件組態、系統調試投運的工作流程，分解項目任務，設計組織教學，提供完整工作過程的體驗機會，逐步將角色由學習者向工作者過渡，如圖2所示。

圖2 課程教學的組織實施

（五）實施過程的校企“雙教學監控”

企業參與課程實施過程的教學監控。聘請行業專家、企業管理人員與團隊教師共同組建成立專業理事分會，企業派出專家全面參與制定質量監控標準與實踐教學環節評價，有效監控學生理論教學和項目實訓全過程，如圖3所示。

圖3 企業參與課程的教學監控

（六）教學效果的校企“雙評價考核”

考核是對教學效果的直接檢驗，能激發學生的上進心和榮譽感。為確保考核的公正、合理，由承擔課程的校企雙方從課程項目學習、課外學習和理論考試三方面進行考核，如圖4所示。

圖4 企業參與、多層面考核

四、課程改革效果

經過近年來對課程結構、教學方法、教學模式等進行的一系列改革和實踐，重點培養學生的崗位職業能力和崗位遷移能力，實現“教、學、做”的有機統一。按照職業崗位設置課程，依照工作任務重構課程，參照國家職業資格標準考核。學生在虛擬工廠接受職業訓練，技能水平得到顯著提高。

【參考文獻】

[1]王秩卿，張堤，趙英凱.“集散控制系統”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育，2009（1）

[2]劉占年. 基于工作過程的《集散控制系統應用技術》課程改革與探索[J]. 蘭州石化職業技術學院學報，2009（12）

[3]周哲民，匡芬芳. 學習領域課程開發探析[J]. 職業教育研究，2010（11）

【作者簡介】梁廣瑞（1979- ），男，廣西南寧人，廣西機電職業技術學院講師，碩士；李 寧（1978- ），男，廣西南寧人，廣西機電職業技術學院副教授，碩士。

（責編 丁 夢）endprint