创新实践类课程《组态监控系统综合实践》的教学探索与实践

张静之　吉明明　余粟

摘 要：新工科背景下，“继承与创新、交叉与融合、协调与共享”的要求对学生综合创新实践教育提出了更高的要求。《组态监控系统综合实践》课程涉及了组态监控技术、可编程序控制器（PLC）和机电控制技术等内容，面向非电专业的工科学生，可以满足学生对跨专业综合知识的需求，同时提升学生综合实践能力。《组态监控系统综合实践》课程的教学过程就是学生完成从设计开发到交付使用的一整套工作过程，从而培养了学生的正确的工作思路方法，提高学生独立开展工作的能力。

关键词：组态监控系统 可编程序控制器 创新实践 实践教学

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：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，“繼承与创新、交叉与融合、协调与共享”的教学要求对学生的创新实践教育提出了更高的要求。工科非电类学生通过对工控组态软件kingview（组态王）实现工业监控系统的学习和实践，能够对工控组态的功能与应用有所了解；能够运用组态王软件，结合由可编程序控制器（PLC）开发的控制系统，可以初步构成具有人机监控界面的工业控制系统，使学生能够对工业系统的发展有所认识，能够简单地进行工程实例分析，具备一定的工程实践开发能力，从而培养和提高学生创新实践能力。

1 《组态监控系统综合实践》课程教学情况

1.1 课程教学内容

《组态监控系统综合实践》课程涉及了组态监控技术、可编程序控制器（PLC）和机电控制技术等内容，是一门面向制造业生产实际应用的课程，其教学内容取自生产实际当中常见的工业生产设备的控制开发。

《组态监控系统综合实践》课程课时为20学时，学生专业情况为非电类学生，具有电工技术和电子技术等基本电学知识。《组态监控系统综合实践》课程设置内容如表1所示。

1.2 课程教学实施

（1）《组态监控系统综合实践》课程的教学是以一个完整的项目形式来实施教学内容，将相应的理论教学内容融入到实践教学过程中，启发并培养学生自主学习的能力；课题设定以日常生活和学习过程中的常见控制系统为教学实施载体，由浅入深，层层递进，学生在学习新的知识的同时巩固已经学习过的知识内容。

（2）授课班级人数为20人，学生两人一组，共同完成“领会分析设计要求——制定系统设计方案——实施方案——系统运行调试——撰写交付技术资料”全过程。课题实施过程中，学生之间可以讨论，也可以进行小组之间对比交流。系统开发过程中鼓励学生在课堂上利用多媒体教学设备展示自己的设计思路和设计成果。

（3）《组态监控系统综合实践》课程教学全过程都在实训室中完成，使学生有一种“工厂化”的学习环境。在整个学习过程中，学生虽然没有在教室上课的压力和约束，但必须遵守相应实践操作规程和步骤，提升学生规范操作的意识，也提高了学生安全生产的重要性的认识。

（4）在每次程结束时，任课教师根据教学内容和实践操作的需要布置下次课的相关的内容，或者是工控软件应用与发展的前沿动态的内容。学生通过书籍、网络数据库等多种途径完成查找资料，对即将进行的开发内容进行预习。

（5）每个课题结束时，学生要根据系统设计，撰写技术文件，这能够让学生体验到“根据客户实际的要求，完成从设计开发到交付使用”的一整套工作过程，培养学生的正确的工作思路方法，提高学生独立开展工作的能力。

1.3 课程教学评价

《组态监控系统综合实践》课程在教学评价方面，放弃了以结果作为终审的评价方式，采用了注重过程的评价方式，其目的是让学生在课程学习实践过程中不断的获得认可和称赞，让学生从心理上体验“从一个成功实践走向另一个成功”的过程，从而激发学生不断实践和探索的学习欲望。《组态监控系统综合实践》课程评价内容包括：工作重要性的认知与工作态度、制定工作方案的优劣、成员之间协调工作思路、工作方案实施和解决问题过程中的自我监控与修正、知识结构不断提升和完善、方案实施的结果、技术资料的撰写、课程考核报告的完成等方面。

2 课程实施效果

《组态监控系统综合实践》课程自2015年开课以来，参加课程学习的学生140名，学生反映良好，现阶段每学期开设班级为两个班。3年来，修读过课程的学生运用所学到的知识，设计完成了“车库运行管理监控系统”、“潮汐车道控制系统”和“锅炉压力、温度及浓度监控系统”等大量工程控制装置，并获得了全国“交通杯”科技竞赛三等奖；“西门子自动化全国挑战赛”二等奖；上海市“机械工程创新”大赛二等奖等好成绩。

参考文献

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[4] 张静之.计算机组态控制T68镗床故障排除考核系统的实现[J].实验室研究与探索，2013（5）：85-88.

[5] 江荧，朱强.行为导向教学法的实施过程及其示例[J].职业技术教育，2010（26）.