孫勤

摘 要：隨著工業(yè)4.0和中國(guó)制造2025的到來(lái)，熟練掌握工控編程軟件的高技能人才越來(lái)越受到企業(yè)的歡迎。在對(duì)工控編程軟件崗位能力需求分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，確定了工控編程軟件課程“三會(huì)”的能力培養(yǎng)目標(biāo)，并通過(guò)課堂實(shí)踐總結(jié)了仿寫(xiě)學(xué)習(xí)階段、改寫(xiě)應(yīng)用階段、遷移應(yīng)用階段的具體方法和要求，取得了較好的實(shí)踐效果，為工控編程軟件課程的教學(xué)改革提供了一些建議和參考。本文對(duì)此進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：工控編程軟件課程 教學(xué)改革實(shí)踐 “三會(huì)”能力

課 題：江蘇省教育科學(xué)‘十二五規(guī)劃立項(xiàng)課題《工學(xué)結(jié)合一體化背景下高職學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的研究》階段性成果，課題批準(zhǔn)文號(hào)：D/2013/03/066。

隨著工業(yè)4.0和中國(guó)制造2025的到來(lái)，制造業(yè)正在向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向快速發(fā)展，熟練掌握各種工業(yè)控制編程軟件的高技能人才將會(huì)越來(lái)越受到企業(yè)的歡迎。在此背景下，各技工院校的重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)紛紛開(kāi)設(shè)單片機(jī)、PLC 、UG、FeatureCAM 、Catia、Cimatron、Mastercam、Pro/E、DCS等工業(yè)控制編程課程。

一、工控編程軟件課程現(xiàn)狀

雖然各技工院校在大力開(kāi)展一體化課堂教學(xué)改革，努力提高課堂教學(xué)質(zhì)量，但工控編程軟件課程的教學(xué)效果總體不太理想。究其原因主要有以下三個(gè)方面：一是工控編程軟件大多使用高級(jí)語(yǔ)言，如C++， .net、VB、PLC，而不管什么類(lèi)型的編程語(yǔ)言都是由指令和編碼組成的，枯燥、難記、難懂、難學(xué)。二是要學(xué)好工控編程軟件，學(xué)生既要了解硬件知識(shí)即芯片功能、引腳、輸入/輸出、接口、通訊等，又要掌握相應(yīng)軟件的開(kāi)發(fā)步驟、程序設(shè)計(jì)方法、命令、語(yǔ)句、函數(shù)等，知識(shí)量大，難學(xué)、難掌握。三是工控編程軟件的核心是編程，要學(xué)好編程需要掌握一定的算法和融會(huì)貫通的能力。技工院校的學(xué)生大多理論和技能基礎(chǔ)較弱，又欠缺分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，總體來(lái)講學(xué)習(xí)效果不理想。

二、工控編程軟件崗位能力需求分析

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和對(duì)已就業(yè)學(xué)生的崗位能力分析發(fā)現(xiàn)，技工院校學(xué)生畢業(yè)后大多從事工業(yè)控制生產(chǎn)一線(xiàn)的工作，大多數(shù)情況下不需要獨(dú)立編寫(xiě)程序，而是根據(jù)控制功能的需要對(duì)已有的程序進(jìn)行改寫(xiě)，改寫(xiě)的內(nèi)容往往只是增加或刪減部分語(yǔ)句，甚至只需要調(diào)整幾個(gè)參數(shù)，整體程序的算法、流程和設(shè)計(jì)思路并不需要調(diào)整，因此改寫(xiě)程序和調(diào)試程序的難度不太大。

基于工控編程軟件崗位能力分析，結(jié)合技工院校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，在工控編程軟件課程實(shí)踐教學(xué)中，確定了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)目標(biāo)為“三會(huì)”，即“會(huì)仿、會(huì)改、會(huì)用”。會(huì)仿，即學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)能掌握工控編程軟件指令、語(yǔ)句、函數(shù)的使用格式和要求，并能通過(guò)模仿例題自主編寫(xiě)程序。會(huì)改，即學(xué)生能根據(jù)控制功能的不同，靈活地借鑒經(jīng)典例題和實(shí)際案例，有選擇地改寫(xiě)程序以滿(mǎn)足實(shí)際功能需求。會(huì)用，即學(xué)生能靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和積累的經(jīng)驗(yàn)解決工業(yè)控制中的實(shí)際問(wèn)題。

三、工控編程軟件課程教學(xué)實(shí)踐

對(duì)學(xué)生“三會(huì)”能力的培養(yǎng)分為三個(gè)階段，由淺入深、循序漸進(jìn)。

1.仿寫(xiě)學(xué)習(xí)階段

熟練掌握工控編程軟件的語(yǔ)法格式和書(shū)寫(xiě)規(guī)范是編程的基本能力。工控編程軟件的語(yǔ)句和函數(shù)都有嚴(yán)格的語(yǔ)法規(guī)定，要想學(xué)好語(yǔ)法不是件容易的事情。通過(guò)課程實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)模仿學(xué)習(xí)是比較有效的一種學(xué)習(xí)方法。模仿學(xué)習(xí)是指在學(xué)習(xí)過(guò)程中教師先進(jìn)行例題講解指出語(yǔ)法格式和具體要求，學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上對(duì)所講例題進(jìn)行仿寫(xiě)，根據(jù)仿寫(xiě)能力的遞進(jìn)，進(jìn)行開(kāi)卷仿寫(xiě)和閉卷仿寫(xiě)兩個(gè)階段。開(kāi)卷仿寫(xiě)，即首先指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)制仿寫(xiě)，讓學(xué)生將例題一模一樣地仿寫(xiě)出來(lái)，使學(xué)生了解所需掌握語(yǔ)句的格式和語(yǔ)法規(guī)范。然后布置開(kāi)卷仿寫(xiě)，需要注意的是，給出的仿寫(xiě)任務(wù)要和例題基本相似。此階段的主要目的不是求難度，而是讓學(xué)生熟悉程序規(guī)范和語(yǔ)法格式。閉卷仿寫(xiě)，即在開(kāi)卷仿寫(xiě)的基礎(chǔ)上，布置學(xué)生進(jìn)行閉卷仿寫(xiě)。閉卷仿寫(xiě)任務(wù)所使用的語(yǔ)句要和例題一樣，目的是使學(xué)生在沒(méi)有參考的基礎(chǔ)上獨(dú)自編寫(xiě)程序。通過(guò)閉卷仿寫(xiě)，學(xué)生能夠充分了解自己對(duì)語(yǔ)句的掌握和熟練程度，更容易找出自己存在的問(wèn)題，能進(jìn)一步鞏固所學(xué)語(yǔ)句的使用規(guī)則。

2.改寫(xiě)應(yīng)用階段

在實(shí)際崗位實(shí)踐中，柔性生產(chǎn)線(xiàn)的控制程序都已經(jīng)事先由軟件生產(chǎn)商提供，學(xué)生所要做的只是根據(jù)不同的功能需求對(duì)程序進(jìn)行改寫(xiě)。改寫(xiě)一般不需要改變?cè)绦虻恼麄€(gè)框架，只需要對(duì)新增功能增加語(yǔ)句和函數(shù)，對(duì)不需要的功能刪減語(yǔ)句和函數(shù)，或者對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行修改，比如尺寸大小、時(shí)間設(shè)置的長(zhǎng)短，循環(huán)次數(shù)的多少等。程序改寫(xiě)的要求比較簡(jiǎn)單，但要求準(zhǔn)確。

（1）培養(yǎng)讀程序的能力。要想提高學(xué)生讀程序的能力，最好的辦法是多寫(xiě)、多看、多積累。教師要提供盡可能多的程序給學(xué)生看，布置較多的程序編寫(xiě)任務(wù)，讓學(xué)生在讀程序和寫(xiě)程序的過(guò)程中積累讀程序的能力。但要注意的是，教師所提供的程序和所布置的任務(wù)要密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，密切聯(lián)系崗位需求。

（2）培養(yǎng)改寫(xiě)程序的能力。學(xué)生具有較好的讀程序能力后，在閱讀原程序時(shí)能較快速和準(zhǔn)確地理清程序的主體結(jié)構(gòu)、主要模塊、主要函數(shù)、主要功能，能根據(jù)改寫(xiě)要求準(zhǔn)確地定位改寫(xiě)位置并正確改寫(xiě)。此階段教師要布置多種類(lèi)型的改寫(xiě)任務(wù)，如增加型；刪減型；修改參數(shù)型。無(wú)論是增加型、刪減型還是修改參數(shù)型，對(duì)程序的改寫(xiě)都要準(zhǔn)確，都要圓滿(mǎn)實(shí)現(xiàn)控制功能的要求。

3.遷移應(yīng)用階段

要使所培養(yǎng)的學(xué)生就業(yè)后能熟練使用工業(yè)控制軟件解決可能遇到的各種問(wèn)題，教師一定要在課堂中重視學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)，尤其是遷移能力的培養(yǎng)。遷移能力的培養(yǎng)可以通過(guò)以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。

（1）溫故知新。指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)已經(jīng)掌握的語(yǔ)法、函數(shù)、經(jīng)典程序，在復(fù)習(xí)鞏固的過(guò)程中不斷加深新的理解和體會(huì)，從而不斷地有新的體會(huì)和收獲。

（2）舉一反三。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)一個(gè)語(yǔ)句、程序后，從一件事情類(lèi)推而知道其他許多事情。通過(guò)一個(gè)例題能夠解決與其相似的問(wèn)題。挖掘新舊知識(shí)的聯(lián)系。所選事例要有典型性，使學(xué)生通過(guò)模仿可以舉一反三；要有實(shí)用性，使學(xué)生能夠解決實(shí)際問(wèn)題；要循序漸進(jìn)，模仿、遷移、實(shí)踐各階段的實(shí)例都要設(shè)計(jì)合理、科學(xué)，既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律及知識(shí)基礎(chǔ)，又要緊密聯(lián)系實(shí)際，貼近實(shí)際、貼近生活、貼近企業(yè)。

總之，要想提高工控編程軟件課程的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生運(yùn)用工控軟件解決實(shí)際問(wèn)題的能力，還需要在學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等多方面進(jìn)行實(shí)踐和探索。

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（作者單位：江蘇省鹽城技師學(xué)院）