創新實踐類課程《組態監控系統綜合實踐》的教學探索與實踐

張靜之　吉明明　余粟

摘 要：新工科背景下，“繼承與創新、交叉與融合、協調與共享”的要求對學生綜合創新實踐教育提出了更高的要求。《組態監控系統綜合實踐》課程涉及了組態監控技術、可編程序控制器（PLC）和機電控制技術等內容，面向非電專業的工科學生，可以滿足學生對跨專業綜合知識的需求，同時提升學生綜合實踐能力。《組態監控系統綜合實踐》課程的教學過程就是學生完成從設計開發到交付使用的一整套工作過程，從而培養了學生的正確的工作思路方法，提高學生獨立開展工作的能力。

關鍵詞：組態監控系統 可編程序控制器 創新實踐 實踐教學

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0240-02

Abstract： Under the new engineering background， the requirements of “inheritance and innovation， cross and integration， coordination and sharing” put forward higher requirements for students'education in comprehensive innovation practice. The course Integrated Practice of Configuration Monitoring System covers such contents as configuration monitoring technology， programmable logic controller （PLC） and electromechanical control technology. Aimed at engineering students of non-electrical majors， it can meet the needs of students for cross-disciplinary comprehensive knowledge and improve their comprehensive practical ability.The teaching process of Integrated Practice of Configuration Monitoring System is a complete set of work process from design and development to delivery and use， which cultivates students'correct working ideas and methods， and improves their abilities to work independently.

Key Words： Configuration monitoring System；Programmable logic controller；Innovative practice；Practice teaching

新工科背景下，“繼承與創新、交叉與融合、協調與共享”的教學要求對學生的創新實踐教育提出了更高的要求。工科非電類學生通過對工控組態軟件kingview（組態王）實現工業監控系統的學習和實踐，能夠對工控組態的功能與應用有所了解；能夠運用組態王軟件，結合由可編程序控制器（PLC）開發的控制系統，可以初步構成具有人機監控界面的工業控制系統，使學生能夠對工業系統的發展有所認識，能夠簡單地進行工程實例分析，具備一定的工程實踐開發能力，從而培養和提高學生創新實踐能力。

1 《組態監控系統綜合實踐》課程教學情況

1.1 課程教學內容

《組態監控系統綜合實踐》課程涉及了組態監控技術、可編程序控制器（PLC）和機電控制技術等內容，是一門面向制造業生產實際應用的課程，其教學內容取自生產實際當中常見的工業生產設備的控制開發。

《組態監控系統綜合實踐》課程課時為20學時，學生專業情況為非電類學生，具有電工技術和電子技術等基本電學知識。《組態監控系統綜合實踐》課程設置內容如表1所示。

1.2 課程教學實施

（1）《組態監控系統綜合實踐》課程的教學是以一個完整的項目形式來實施教學內容，將相應的理論教學內容融入到實踐教學過程中，啟發并培養學生自主學習的能力；課題設定以日常生活和學習過程中的常見控制系統為教學實施載體，由淺入深，層層遞進，學生在學習新的知識的同時鞏固已經學習過的知識內容。

（2）授課班級人數為20人，學生兩人一組，共同完成“領會分析設計要求——制定系統設計方案——實施方案——系統運行調試——撰寫交付技術資料”全過程。課題實施過程中，學生之間可以討論，也可以進行小組之間對比交流。系統開發過程中鼓勵學生在課堂上利用多媒體教學設備展示自己的設計思路和設計成果。

（3）《組態監控系統綜合實踐》課程教學全過程都在實訓室中完成，使學生有一種“工廠化”的學習環境。在整個學習過程中，學生雖然沒有在教室上課的壓力和約束，但必須遵守相應實踐操作規程和步驟，提升學生規范操作的意識，也提高了學生安全生產的重要性的認識。

（4）在每次程結束時，任課教師根據教學內容和實踐操作的需要布置下次課的相關的內容，或者是工控軟件應用與發展的前沿動態的內容。學生通過書籍、網絡數據庫等多種途徑完成查找資料，對即將進行的開發內容進行預習。

（5）每個課題結束時，學生要根據系統設計，撰寫技術文件，這能夠讓學生體驗到“根據客戶實際的要求，完成從設計開發到交付使用”的一整套工作過程，培養學生的正確的工作思路方法，提高學生獨立開展工作的能力。

1.3 課程教學評價

《組態監控系統綜合實踐》課程在教學評價方面，放棄了以結果作為終審的評價方式，采用了注重過程的評價方式，其目的是讓學生在課程學習實踐過程中不斷的獲得認可和稱贊，讓學生從心理上體驗“從一個成功實踐走向另一個成功”的過程，從而激發學生不斷實踐和探索的學習欲望。《組態監控系統綜合實踐》課程評價內容包括：工作重要性的認知與工作態度、制定工作方案的優劣、成員之間協調工作思路、工作方案實施和解決問題過程中的自我監控與修正、知識結構不斷提升和完善、方案實施的結果、技術資料的撰寫、課程考核報告的完成等方面。

2 課程實施效果

《組態監控系統綜合實踐》課程自2015年開課以來，參加課程學習的學生140名，學生反映良好，現階段每學期開設班級為兩個班。3年來，修讀過課程的學生運用所學到的知識，設計完成了“車庫運行管理監控系統”、“潮汐車道控制系統”和“鍋爐壓力、溫度及濃度監控系統”等大量工程控制裝置，并獲得了全國“交通杯”科技競賽三等獎；“西門子自動化全國挑戰賽”二等獎；上海市“機械工程創新”大賽二等獎等好成績。

參考文獻

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