《组态控制技术》线上实践教学探索实践

2021-04-12张磊宋玉婷余茂全蒋永明

科技风 2021年6期

张磊宋玉婷余茂全蒋永明

摘要：文章以MCGS嵌入式组态软件为例，详细分析了《组态控制技术》线上实践教学的可行性和开展原则，进行了《组态控制技术》的线上实践教学方式的探索和实践，同时提出了进行线上实践教学存在的问题和解决措施。

关键词：线上实践教学;组态控制技术;MCGS

中图分类号：G712文献标识码：A

本文以MCGS嵌入版组态软件为例，利用“腾讯课堂”平台，研究如何开展线上实践课，使学生能够通过线上课堂完成《组态控制技术》实践技能学习。

一、线上实践教学可行性分析

从所选组态软件——MCGS嵌入版组态软件来看，它是专门为MCGS触摸屏开发的一套组态软件，由组态环境、运行环境和模拟运行环境三部分组成：组态环境是用户组态工程的平台，是学生学习的重点;运行环境是组态软件安装到MCGS触摸屏内存的运行环境，学生不需要对此进行学习;模拟运行环境安装在计算机上，将完成的组态项目下载到模拟运行环境中，执行运行命令，以便检查组态项目的正确性。将组态环境和模拟运行环境安装在计算机中，即便在没有触摸屏实物的情况下，仍然能够完成组态项目的开发和运行检查，为实行线上实践教学提供了可行性[1]。

从目前我国信息化教育网络平台来看，有腾讯课堂、百度传课、YY教育、网易云课堂、云朵课堂等知名网络教育平台。这些网络教育平台具有高度仿真的虚拟教室，能够实现实时交互信息，同时拥有强大的内容管理系统，批量的课程授权，为实现线上直播教学提供可行性。通过对众多的网络教育平台对比后，选择腾讯课堂作为教学平台。腾讯课堂是腾讯推出的专业在线教育平台，其强大的教学管理系统和高效的技术服务为实现线上教学提供了强大的平台支持。

从授课对象——学生来看，目前的学生主体是“网生代”，他们伴随着网络成长，互联网早已不只是传递信息、获取信息的工具了，已然成为一种生活方式，对网络有着很强的依赖;他们思想活泼，观念多元化，接受新鲜事物能力强。这种多样化、极有主见、够自我和敢表达的个性标签，使他们乐于在网络上主动搜寻自己感兴趣的知识。随时随地都能进行学习和社交的网络平台，拓宽了学生的学习空间和学习渠道。在这样的时代背景下，线上实践教学方式更具吸引力。

从实践教学授课教师来看，授课教师有着丰富的组态监控技术实践教学经验和工作经验，并且拥有相关的企业资源，能够为组态监控技术线上实践教学提供强有力的支持。设计如图1所示的线上实践教学任务。

二、线上实践教学的开展原则

（一）“教师为主导，学生为主体”的原则

教师为主导，是指整个实践教学过程中，教师设计和决定实践教学的内容、授课方法、组织形式等，完成对学生指导的同时，也要引导学生学习的主动性、积极性、创造性，对实践教学的质量和效果负责。学生为主体，是指在实践教学过程中学生是认识和发展的主体，学生应该发挥主观能动性，积极探索学习乐趣，举一反三，灵活运用所学知识解决实际问题。教师授课时坚持“授人以鱼不如授人以渔”的理念，教授学生“捕鱼”之法;学生应将所学之法，创造性地应用在实践之中。

（二）由易到难的原则

在进行《组态控制技术》线上实践教学过程中，应坚持由易到难的符合认知规律的教学原则。毛泽东曾经说过：“一个正确的认识，往往需要经过由物质到精神，由精神到物质，即由实践到认识，由认识到实践这样多次的反复，才能够完成。”学生技能培养也是如此。因此，在设计实践教学任务时，应依次进行基本技能教学、专业技能教学和综合应用技能教学。这样学生才能更加容易接受所学知识，提升教学质量。

（三）注重实用，以练为主的原则

开展《组态控制技术》实践课的目的是提升学生组态技术的实践能力。因此，在实践教学中，应该贯彻学生主体的教育思想，多练习，多动手，采用具有实用性的企业项目进行训练，达到实用效果。

三、线上实践教学方式探索及实践

根据线上实践教学任务，灵活选择不同的线上實践教学方式，确保线上实践教学顺利运行，保障实践教学质量[2]。

（一）企业工程师使得线上实践教学更精彩

在进行MCGS触摸屏产品系列以及安装实训中，特请昆仑通态驻合肥办事处工程师讲解。企业工程师详细讲解了当前昆仑通态公司主流触摸屏的型号、特征、适用场合、市场价格，对主流触摸屏的安装注意事项进行了详细的阐述，并以TPC7062型号触摸屏为例进行了安装演示。企业工程师对本公司触摸屏产品精彩的讲解，赢得了同学们的一致好评。

（二）虚拟仿真平台助力线上实践教学

由组态环境和模拟运行环境构成的虚拟仿真平台是实现组态控制技术实训课程线上教学的重要手段。将MCGS嵌入版组态软件安装在计算机上，就会同时有组态环境和模拟运行环境。利用组态环境进行项目的创建、开发，项目完成后下载到模拟运行环境中进行调试直至项目达到要求。（三）企业项目化为成效显著的在线实践教学

采用企业项目化实践教学有利于培养学生独立思考和解决实际问题的能力，提升学生实践动手能力[3]。

在教学实践过程中，笔者结合工作经历，将合肥某泵站监控系统作为项目案例，详细介绍了组态监控项目的开发过程，包括触摸屏和PLC的选型、采购、安装、开发和调试，尤其是调试过程中出现的难点，进行了深入的讲解。通过该企业项目案例的讲解，同学们对由组态软件、触摸屏、PLC等自动化产品构成的监控系统有了深刻的理解。图2为该泵站监控系统组态部分的用户窗口。

四、线上实践教学存在的问题及对策

经过线上实践教学后，学生的组态技能得到了显著提升，达到了实践教学目的，取得了较好的教学效果，完成了实践教学任务，但同时也存在以下问题[4]。

（一）学生硬件设施缺乏，无法实现同步训练

虽然我国的经济建设取得了举世瞩目的成就，计算机基本上也成了标准家庭配置，但仍有一部分学生家庭经济困难，缺少家用计算机。在这种情况下，就不能使用计算机仿真平台按时完成线上实践练习，势必会影响实践教学质量，影响学生的技能提升。面对这样的学生，笔者一方面鼓励学生使用手机多看几次腾讯课堂录制的教学视频，另一方面将这样的学生进行登记，平时多交流，随时通过微信、QQ进行答疑，鼓励学生采用记录本进行模拟训练。

（二）网络质量欠佳

随着全国线上教学陆续开展，网络需求量暴增，网络质量时常出现不稳定现象，势必影响教学质量。为了消除网络带来的影响，笔者一方面到網络运营公司，进行了网络宽带升级，提升网络源头质量，同时居家办公时，不采用Wi-Fi连接，采用网线实现网口和计算机的直接连接，减少线路干扰。

（三）学生情绪影响教学效果

线上实践教学减少了师生之间的直接接触，不能实现面对面的交流，教师不能及时发现学生情绪波动，对实践教学质量产生影响。为了消除这些学生心理上的问题，笔者一方面积极联系班级辅导员，开展相关主题班会，及时进行心理疏通;同时，利用组态技术，探索开展课程思政，引入思政元素，传播正能量[5]。

五、结语

线上实践教学给教师教学带来了挑战，同时也给教师和学生带来了新的教学体验。教师需要结合教学课程、自身实践教学经验、学生特点等，充分备课，制订详细的线上实践教学计划，采用多样化的教学方式，丰富学生实践内容，提升学生技能水平。

参考文献：

[1]李桂平.“线上仿真实训、线下实操实训”的《机床控制线路维修》实践教学模式改革[J].长沙民政职业技术学院学报，2017，24（3）：93-94.

[2]王珏.疫情防控形势下化工单元操作实训课程线上教学探索实践[J].职业教育，2020，19（11）：71-74.

[3]胡丹琼.疫情下基于仿真软件的高职物联网课程实训项目设计与实现[J].内江科技，2020，（5）：49-50.

[4]王丽容.新冠肺炎疫情下财务软件应用实训课线上教学探索与实践[J].科技经济市场，2020，（4）：149-150.

[5]彭雪.“线上实训课程”与“课程思政”融合初探——以《ERP原理与应用》课程为例[J].法制与社会，2020，5（中）：194-195.