技工院校工控编程软件课程教学改革的实践与探索

孙勤

摘 要：随着工业4.0和中国制造2025的到来，熟练掌握工控编程软件的高技能人才越来越受到企业的欢迎。在对工控编程软件岗位能力需求分析的基础上，结合学生学习现状，确定了工控编程软件课程“三会”的能力培养目标，并通过课堂实践总结了仿写学习阶段、改写应用阶段、迁移应用阶段的具体方法和要求，取得了较好的实践效果，为工控编程软件课程的教学改革提供了一些建议和参考。本文对此进行了介绍。

关键词：工控编程软件课程 教学改革实践 “三会”能力

课 题：江苏省教育科学‘十二五规划立项课题《工学结合一体化背景下高职学生学习方式转变的研究》阶段性成果，课题批准文号：D/2013/03/066。

随着工业4.0和中国制造2025的到来，制造业正在向着数字化、网络化、智能化的方向快速发展，熟练掌握各种工业控制编程软件的高技能人才将会越来越受到企业的欢迎。在此背景下，各技工院校的重点专业纷纷开设单片机、PLC 、UG、FeatureCAM 、Catia、Cimatron、Mastercam、Pro/E、DCS等工業控制编程课程。

一、工控编程软件课程现状

虽然各技工院校在大力开展一体化课堂教学改革，努力提高课堂教学质量，但工控编程软件课程的教学效果总体不太理想。究其原因主要有以下三个方面：一是工控编程软件大多使用高级语言，如C++， .net、VB、PLC，而不管什么类型的编程语言都是由指令和编码组成的，枯燥、难记、难懂、难学。二是要学好工控编程软件，学生既要了解硬件知识即芯片功能、引脚、输入/输出、接口、通讯等，又要掌握相应软件的开发步骤、程序设计方法、命令、语句、函数等，知识量大，难学、难掌握。三是工控编程软件的核心是编程，要学好编程需要掌握一定的算法和融会贯通的能力。技工院校的学生大多理论和技能基础较弱，又欠缺分析问题和解决问题的能力，总体来讲学习效果不理想。

二、工控编程软件岗位能力需求分析

通过市场调研和对已就业学生的岗位能力分析发现，技工院校学生毕业后大多从事工业控制生产一线的工作，大多数情况下不需要独立编写程序，而是根据控制功能的需要对已有的程序进行改写，改写的内容往往只是增加或删减部分语句，甚至只需要调整几个参数，整体程序的算法、流程和设计思路并不需要调整，因此改写程序和调试程序的难度不太大。

基于工控编程软件岗位能力分析，结合技工院校学生的学习能力，在工控编程软件课程实践教学中，确定了学生的学习能力培养目标为“三会”，即“会仿、会改、会用”。会仿，即学生通过学习能掌握工控编程软件指令、语句、函数的使用格式和要求，并能通过模仿例题自主编写程序。会改，即学生能根据控制功能的不同，灵活地借鉴经典例题和实际案例，有选择地改写程序以满足实际功能需求。会用，即学生能灵活地运用所学知识和积累的经验解决工业控制中的实际问题。

三、工控编程软件课程教学实践

对学生“三会”能力的培养分为三个阶段，由浅入深、循序渐进。

1.仿写学习阶段

熟练掌握工控编程软件的语法格式和书写规范是编程的基本能力。工控编程软件的语句和函数都有严格的语法规定，要想学好语法不是件容易的事情。通过课程实践，笔者发现模仿学习是比较有效的一种学习方法。模仿学习是指在学习过程中教师先进行例题讲解指出语法格式和具体要求，学生在理解的基础上对所讲例题进行仿写，根据仿写能力的递进，进行开卷仿写和闭卷仿写两个阶段。开卷仿写，即首先指导学生进行复制仿写，让学生将例题一模一样地仿写出来，使学生了解所需掌握语句的格式和语法规范。然后布置开卷仿写，需要注意的是，给出的仿写任务要和例题基本相似。此阶段的主要目的不是求难度，而是让学生熟悉程序规范和语法格式。闭卷仿写，即在开卷仿写的基础上，布置学生进行闭卷仿写。闭卷仿写任务所使用的语句要和例题一样，目的是使学生在没有参考的基础上独自编写程序。通过闭卷仿写，学生能够充分了解自己对语句的掌握和熟练程度，更容易找出自己存在的问题，能进一步巩固所学语句的使用规则。

2.改写应用阶段

在实际岗位实践中，柔性生产线的控制程序都已经事先由软件生产商提供，学生所要做的只是根据不同的功能需求对程序进行改写。改写一般不需要改变原程序的整个框架，只需要对新增功能增加语句和函数，对不需要的功能删减语句和函数，或者对某些参数进行修改，比如尺寸大小、时间设置的长短，循环次数的多少等。程序改写的要求比较简单，但要求准确。

（1）培养读程序的能力。要想提高学生读程序的能力，最好的办法是多写、多看、多积累。教师要提供尽可能多的程序给学生看，布置较多的程序编写任务，让学生在读程序和写程序的过程中积累读程序的能力。但要注意的是，教师所提供的程序和所布置的任务要密切联系生产实际，密切联系岗位需求。

（2）培养改写程序的能力。学生具有较好的读程序能力后，在阅读原程序时能较快速和准确地理清程序的主体结构、主要模块、主要函数、主要功能，能根据改写要求准确地定位改写位置并正确改写。此阶段教师要布置多种类型的改写任务，如增加型；删减型；修改参数型。无论是增加型、删减型还是修改参数型，对程序的改写都要准确，都要圆满实现控制功能的要求。

3.迁移应用阶段

要使所培养的学生就业后能熟练使用工业控制软件解决可能遇到的各种问题，教师一定要在课堂中重视学生综合职业能力的培养，尤其是迁移能力的培养。迁移能力的培养可以通过以下几个步骤进行。

（1）温故知新。指导学生复习已经掌握的语法、函数、经典程序，在复习巩固的过程中不断加深新的理解和体会，从而不断地有新的体会和收获。

（2）举一反三。指导学生学习一个语句、程序后，从一件事情类推而知道其他许多事情。通过一个例题能够解决与其相似的问题。挖掘新旧知识的联系。所选事例要有典型性，使学生通过模仿可以举一反三；要有实用性，使学生能够解决实际问题；要循序渐进，模仿、迁移、实践各阶段的实例都要设计合理、科学，既符合学生的认知规律及知识基础，又要紧密联系实际，贴近实际、贴近生活、贴近企业。

总之，要想提高工控编程软件课程的教学质量，提高学生运用工控软件解决实际问题的能力，还需要在学生的学习方法、学习内容、学习评价等多方面进行实践和探索。

参考文献：

[1]黄学章.自动检测和过程控制课程教学改革与实践[J].湖南医科大学学报（社会科学版），2010（1）.

[2]覃贵礼.高职组态软件控制技术课程教学改革探索[J].广西教育，2013（7）.

[3]朱克敌.项目开发管理课程设计教学方法研究与实践[J].计算机教育，2010（16）.

（作者单位：江苏省盐城技师学院）