摘? 要：從服務(wù)智能制造的角度，介紹了國內(nèi)外組態(tài)軟件技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了高職組態(tài)軟件技術(shù)課程的教學(xué)任務(wù)，以及在當前教學(xué)實施中出現(xiàn)的幾個問題。結(jié)合我國智能制造行業(yè)的發(fā)展需求，提出了課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核機制等一系列教學(xué)改革舉措。實踐表明，這些方法有效地提高了教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用性以及學(xué)生的學(xué)習興趣，有效地解決了教學(xué)難點，提升了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件? 教學(xué)改革? 智能制造? 高職教育

中圖分類號：G712 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）11（c）-0165-02

1? 工業(yè)組態(tài)軟件為智能制造注入新動能

制造業(yè)是一個國家的經(jīng)濟主體，是立國之本和強國之基。我國當前處于新一輪科技革命以及產(chǎn)業(yè)變革中，發(fā)展具備國際競爭力和一流科技含量的制造業(yè)，是實現(xiàn)制造業(yè)由大變強，以及提升整體綜合國力、保障國家安全、建設(shè)世界一流強國，而迫切需要完成的戰(zhàn)略任務(wù)。2015年，以“智能制造”為主攻方向的《中國制造2025》公布，這是我國實施制造強國戰(zhàn)略的行動綱領(lǐng)，是制造強國戰(zhàn)略落地的重要舉措，是我國制造業(yè)緊跟世界發(fā)展趨勢、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵所在[1]。

工業(yè)組態(tài)軟件在智能制造落地的過程中，將扮演十分重要的角色。在以網(wǎng)絡(luò)化、智能化為代表的全球新一輪工業(yè)化競爭中，工業(yè)組態(tài)軟件的地位得到重新確立，從最初的制造業(yè)信息化輔助工具，到作為推動工業(yè)智能化升級轉(zhuǎn)型的推進器，智能制造時代的工業(yè)軟件將很大程度地改變生產(chǎn)、制造和現(xiàn)代工業(yè)管理模式，毫無疑問地成為全球新工業(yè)革命的重要推動技術(shù)。與此同時，智能制造時代反過來也對組態(tài)軟件提出了一系列新的挑戰(zhàn)，在智能化工業(yè)的發(fā)展推動下，工業(yè)組態(tài)軟件必須擁有更加強大、穩(wěn)定的性能和兼容性，來應(yīng)對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、門類眾多的復(fù)雜生產(chǎn)過程，這也意味著組態(tài)軟件必將成為衡量現(xiàn)代企業(yè)軟能力的重要指標[2]。

2? 組態(tài)軟件技術(shù)的特點與發(fā)展趨勢

組態(tài)軟件產(chǎn)品大約在20世紀80年代中期在國外出現(xiàn)，在中國也已有將近20年的歷史。早在80年代未90年代初，有些國外的組態(tài)軟件如ONSPEC、PARAGON等就開始進入中國市場。

組態(tài)軟件的前身是簡潔、可視化的監(jiān)控軟件，之后朝著兩個方向發(fā)展，其一支持續(xù)改進，成為目前較為完善的監(jiān)控體系軟件。與此同時，它的另外一支則超越監(jiān)控的功能，朝著包含網(wǎng)絡(luò)化、智能化等自動化控制功能發(fā)展，并集成比較高級的監(jiān)控范疇，比如智能制造體系中的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），其重要構(gòu)成部分就是組態(tài)軟件。

目前我國工業(yè)環(huán)境下的組態(tài)軟件按廠商劃分大致可以分為3類，即國外廠商提供的專業(yè)軟件產(chǎn)品、中外硬件或系統(tǒng)廠商合資或合作提供的產(chǎn)品，以及完全國內(nèi)自行開發(fā)的國產(chǎn)化產(chǎn)品。

國外產(chǎn)品中，美國Wonderware公司最早推出的16位Windows環(huán)境下的InTouch軟件，堪稱組態(tài)軟件之父，曾在國際市場上獨占鰲頭。隨后，澳大利亞CIT公司推出CITECH，可以算得上是組態(tài)軟件中的后起之秀，以其精致漂亮的人機界面，迅速占領(lǐng)世界工業(yè)領(lǐng)域。近些年，CIT公司采用直銷方式在中國迅猛發(fā)展，在許多工業(yè)發(fā)達城市建有辦事處，主要業(yè)務(wù)涵蓋市場銷售、技術(shù)支持以及項目開發(fā)。CITECH軟件的主要產(chǎn)品包括32位和64位Windows版，與InTouch相比，除了界面美觀外，其使用的方便性和圖形化組件還有待進一步改進。

隨著智能制造的持續(xù)推進，國產(chǎn)組態(tài)軟件也正在逐漸成為工業(yè)領(lǐng)域的一支生力軍，目前，具有一定市場份額和影響力的品牌主要有組態(tài)王、MCGS、力控、天工、虎翼、ControlX等。商業(yè)公司之外，國內(nèi)一些高校和研究所，甚至很多個人開發(fā)者也積極投身于組態(tài)軟件產(chǎn)品的研究。相比進口軟件，國產(chǎn)組態(tài)軟件在價格競爭上具有一定的優(yōu)勢，但總體來說，由于投入資金缺乏，軟件工程的系統(tǒng)組織性薄弱，因此軟件商品化的程度還比較差。當前國產(chǎn)組態(tài)軟件大都應(yīng)用于一些小規(guī)模、非關(guān)鍵性的項目中。

3? 組態(tài)軟件技術(shù)課程的改革分析與實施

目前高職工科類的組態(tài)軟件課程，主要是在自動化專業(yè)中，有機電一體化技術(shù)專業(yè)、智能控制技術(shù)、工業(yè)機器人技術(shù)等專業(yè)[3]。大都開設(shè)于第5學(xué)期，在學(xué)完P(guān)LC、傳感器技術(shù)、運動控制等專業(yè)課后，運用組態(tài)軟件將各部分組合，構(gòu)建較為完整的自動控制系統(tǒng)。

目前的教學(xué)內(nèi)容，主要包括3個部分：一是設(shè)備連接與變量映射;二是界面設(shè)計;三是邏輯程序設(shè)計。

目前組態(tài)軟件技術(shù)課程教學(xué)的主要問題主要有兩個方面：一是項目或任務(wù)教學(xué)不足，特別是與智能制造的實際項目結(jié)合不緊密。二是學(xué)生考核和評價機制沒有過程化，導(dǎo)致相當部分學(xué)生興趣不高，壓力不大，得過且過，課堂效率不高[4]。

此次教學(xué)改革過程中采用項目教學(xué)和模塊化課程設(shè)計方法對現(xiàn)有知識點進行項目包裝，對技能點進行模塊化，再對教學(xué)內(nèi)容進行細致分解，明確每次課的教學(xué)目標，以及教學(xué)重難點。對改革前的教學(xué)內(nèi)容進行增刪改查，并對課程積極進行在線資源建設(shè)，力爭實現(xiàn)教學(xué)活動線上線下相結(jié)合，尤其是對教學(xué)內(nèi)容中的重難點，輔助進行課前線上預(yù)習、課后線上練習，以強化教學(xué)效果。添加大量校企合作、技能競賽等各種實際工程項目案例，以及現(xiàn)場教學(xué)視頻等案例資源，拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。

改革前，組態(tài)軟件技術(shù)課程，一般以平時成績加考試成績兩部分綜合評分的形式來完成，以期末考試成績?yōu)橹?，占?～7成，平時練習成績?yōu)檩o。平時練習成績還包括考勤、課堂表現(xiàn)等。這種考核模式帶來的問題是學(xué)生學(xué)習主動性不高，課堂死板，缺少活力，項目完成率較低，學(xué)生往往采用考試前1～2個星期進行突擊學(xué)習，知識不理解、技能不熟練，考試結(jié)束不久便忘得干干凈凈，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。

針對以上問題，引入學(xué)生自評和學(xué)生互評環(huán)節(jié)，引入過程考核理念，將考核環(huán)節(jié)分解為課中、課后。課程教學(xué)中，主講教師公布項目的評分細則，并要求學(xué)生能獨立完成規(guī)定項目，完成后自己依據(jù)評分細則進行評分，為保證公平，以及評分準確，課堂教學(xué)結(jié)束前，教師隨機抽查學(xué)生提交的項目文件和評分表。課后，教師在教學(xué)平臺上布置訓(xùn)練任務(wù)，學(xué)生同樣需要獨立完成。項目完成后，學(xué)生用手機錄制操作小視頻，并上傳到教學(xué)平臺，由班上其他學(xué)生對作品進行點評并點贊，教師從中選取準確且詳細的點評評為優(yōu)秀點評并加分，也對得贊較多的前5位同學(xué)進行加分，加分人數(shù)可根據(jù)班級人數(shù)靈活確定，但最好不要超過班級人數(shù)的3成，以達到激勵學(xué)生學(xué)習積極性的效果。

4? 結(jié)語

自組態(tài)軟件課程實施教學(xué)改革以來，通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核機制等的各類改革措施，將知識技能和實際項目有機結(jié)合，利用在線教學(xué)平臺，進行線上課程的建設(shè)，實現(xiàn)了課程的線上線下立體教學(xué)，沒有時間和空間限制，學(xué)生課前能觀看相關(guān)視頻和資料，提前對教學(xué)難點有了感性認識，也提高了學(xué)習興趣，降低了學(xué)習難度。課后，在線課程能幫助學(xué)生舉一反三，溫故而知新，很好地提高了學(xué)生的學(xué)習信心與實踐能力。經(jīng)過一年多的教學(xué)改革，該課程的教學(xué)效果提高十分顯著，教師和學(xué)生的信心和興趣都得到了極大的提升。

參考文獻

[1] 國務(wù)院.中國制造2025[M].北京：人民出版社，2015.

[2] 趙亞楠.亞控科技：自主創(chuàng)新，實現(xiàn)工業(yè)軟件智能化[J].自動化博覽，2018，35（8）：36-37.

[3] 周國棟.融入工匠精神培養(yǎng)的工科專業(yè)人才培養(yǎng)改革[J].科技資訊，2019，17（12）：144-145.

[4] 周國棟.自適應(yīng)學(xué)習對高職課程改革的思考[J].科技資訊，2019，17（13）：102-103.