首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 組態(tài)實(shí)訓(xùn)總結(jié)
時(shí)間：2023-03-14 15:19:10
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一、工業(yè)組態(tài)技術(shù)范疇
“組態(tài)”的本意是配置、設(shè)定，是指用戶通過(guò)類似“搭積木”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)自己所需要的系統(tǒng)功能。很多高職院校在開(kāi)設(shè)工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程時(shí)，僅突出了組態(tài)軟件的學(xué)習(xí)，將這門課程變成了一門純軟件課程。而嚴(yán)格意義上的工業(yè)組態(tài)技術(shù)應(yīng)是以組態(tài)軟件為核心，與PLC、變頻器、觸摸屏、特殊功能模塊等共同構(gòu)建滿足工業(yè)監(jiān)控需要的控制系統(tǒng)。若學(xué)生不懂與組態(tài)軟件配合使用的其它工業(yè)設(shè)備，是不能真正掌握工業(yè)組態(tài)技術(shù)的。
二、課程價(jià)值與定位
（一）課程的性質(zhì)與作用
在電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)課程體系中，本課程是專業(yè)主干課程之一，內(nèi)容包括變頻器原理及應(yīng)用、組態(tài)軟件、特殊功能模塊、觸摸屏。課程基于職業(yè)能力分析，將工業(yè)控制中的主要控制設(shè)備PLC與變頻器、組態(tài)軟件、特殊功能模塊、觸摸屏技術(shù)綜合應(yīng)用，通過(guò)理實(shí)一體化教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生工業(yè)組態(tài)技術(shù)應(yīng)用能力。
（二）本課程與本專業(yè)其它課程的關(guān)系
工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程開(kāi)設(shè)于電氣自動(dòng)化專業(yè)的第三學(xué)期，其前、后期課程如表1所示。前期課程皆為專業(yè)基礎(chǔ)課，開(kāi)設(shè)于一、二學(xué)期；后期課程皆為綜合實(shí)訓(xùn)課程，開(kāi)設(shè)于第四學(xué)期。工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程將前期專業(yè)基礎(chǔ)課程中所學(xué)相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)技能進(jìn)行融合，為后期的綜合實(shí)訓(xùn)課程做好準(zhǔn)備，在課程體系中處于承上啟下的重要位置。
三、授課建議
高職電氣自動(dòng)化專業(yè)工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程主要內(nèi)容包括可編程邏輯控制器PLC、變頻器、組態(tài)軟件、特殊功能模塊、觸摸屏等。課程知識(shí)覆蓋面廣，學(xué)習(xí)難度較大。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，總結(jié)出以下幾點(diǎn)教學(xué)方法與措施。
一是組態(tài)軟件。組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件，是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。它們是處在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，通過(guò)靈活的組態(tài)方式，為用戶快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力、水利、石油、化工等諸多過(guò)程控制領(lǐng)域。國(guó)外的組態(tài)軟件主要有Wonderware（萬(wàn)維公司）的InTouch、西門子的WinCC、悉雅特集團(tuán)的Citech等；國(guó)內(nèi)的組態(tài)軟件主要有三維力控、組態(tài)王、昆侖通態(tài)的MCGS等。組態(tài)軟件作為工業(yè)組態(tài)技術(shù)的重要組成部分，不僅可以設(shè)計(jì)人機(jī)界面，其強(qiáng)大的策略腳本可以實(shí)現(xiàn)豐富的控制功能，能減輕系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在控制器PLC中的編程壓力。組態(tài)軟件中自帶的工程樣例是高職學(xué)生最好的入門級(jí)實(shí)習(xí)素材，高職教師應(yīng)好好利用。
二是理一體，突出應(yīng)用。高職教師在講解工業(yè)組態(tài)技術(shù)中的變頻器、特殊功能模塊、觸摸屏等內(nèi)容時(shí)，切忌照本宣科、盲目深入。高職教育講求實(shí)用夠用，以應(yīng)用為主。變頻器、特殊功能模塊、觸摸屏等內(nèi)容的講解應(yīng)緊密結(jié)合對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，推行理實(shí)一體化教學(xué)。通過(guò)學(xué)中做、做中學(xué)的方式讓學(xué)生以點(diǎn)及面、由少積多，逐步掌握工業(yè)組態(tài)技術(shù)中變頻器、特殊功能模塊、觸摸屏等知識(shí)技能。
三是以賽促學(xué)，以賽促教。高職高專層次中與電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)相關(guān)的各級(jí)各類賽項(xiàng)幾乎都與工業(yè)組態(tài)技術(shù)應(yīng)用有關(guān)。以四川航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)常參加的全國(guó)職業(yè)院校技能大賽為例，“自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”、“現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”及“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”全部用到工業(yè)組態(tài)技術(shù)，并在競(jìng)賽分值中占有較大比重。在日常教學(xué)中，教師可以將國(guó)賽賽題作為教學(xué)拓展訓(xùn)練課題。通過(guò)國(guó)賽賽題，學(xué)生可以增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，提升水平，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力；教師可以提升自己的教學(xué)水平并及時(shí)發(fā)掘邏輯思維靈敏、創(chuàng)造性強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生。
中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.11.040
以任務(wù)為導(dǎo)向，結(jié)合企業(yè)工程案例設(shè)計(jì)教學(xué)模式，開(kāi)展“教、學(xué)、做、練”四位一體，重在過(guò)程技能考核的一體化教學(xué)探索對(duì)于破解當(dāng)前高職教育過(guò)于偏重理論的教學(xué)模式具有很好的意義。本文結(jié)合我院正在進(jìn)行的“PLC與組態(tài)技術(shù)”一體化教學(xué)改革情況進(jìn)行探討，課程采用師生在一體化實(shí)訓(xùn)室圍繞不同項(xiàng)目的任務(wù)邊教、邊學(xué)、邊做、邊練來(lái)完成一個(gè)個(gè)教學(xué)任務(wù)的教學(xué)模式。這種方法改變了傳統(tǒng)的理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相分離的教學(xué)形式，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)的學(xué)習(xí)很好地融入實(shí)踐技能操作，能很快對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行鞏固和提高。
1 一體化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別
（1）傳統(tǒng)教學(xué)模式理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相分離，相脫節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較吃力，學(xué)習(xí)效果不佳，同時(shí)考試內(nèi)容重理論輕能力，考試重結(jié)果輕過(guò)程，不利于學(xué)生全面學(xué)習(xí)知識(shí)，不利于學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
（2）一體化教學(xué)模式是將理論知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)集于一體，或是以項(xiàng)目的形式將理論知識(shí)融入實(shí)踐教學(xué)的一種教學(xué)模式，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，重在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，同時(shí)又能夠很好地學(xué)到理論知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)成效。
2 教學(xué)實(shí)施五個(gè)一體化
我院積極探索一體化教學(xué)改革，選派年輕骨干教師參加高職國(guó)培省培，學(xué)習(xí)國(guó)家示范性院校的做法，學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)理念，同時(shí)選派教師學(xué)習(xí)澳大利亞先進(jìn)的職業(yè)教育理念。通過(guò)培訓(xùn)，將學(xué)習(xí)到的先進(jìn)做法應(yīng)用于日常教學(xué)考核中，具體體現(xiàn)在“五個(gè)一體化”，即教材、場(chǎng)地、師資、教學(xué)安排與教學(xué)手段、學(xué)生考核等一體化，取得了一定的成效。
2.1 教材一體化
一體化教學(xué)的教材選取很關(guān)鍵，本課程組教師每年深入企業(yè)實(shí)踐，掌握大量一線實(shí)際工程案例，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知學(xué)習(xí)能力，編寫了以項(xiàng)目為導(dǎo)向的學(xué)院自動(dòng)化類一體化系列教材之《PLC與組態(tài)技術(shù)》。教材共由五個(gè)項(xiàng)目組成，每個(gè)項(xiàng)目引出若干個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，按照由易入難，通過(guò)任務(wù)提出、知識(shí)點(diǎn)鏈接、任務(wù)解決方案、任務(wù)實(shí)施等循序漸進(jìn)的方式安排教學(xué)內(nèi)容，包括硬件接線、軟件編程、組態(tài)界面等環(huán)節(jié)，每一個(gè)任務(wù)的實(shí)施都能夠有效地服務(wù)該項(xiàng)目的理論知識(shí)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，一步步開(kāi)展教學(xué)，學(xué)中做、做中學(xué)，充分掌握課程的理論知識(shí)與實(shí)踐技能。
2.2 場(chǎng)地一體化
經(jīng)過(guò)近年來(lái)學(xué)院支持建設(shè)了PLC一體化實(shí)訓(xùn)室，目前實(shí)訓(xùn)室共有25個(gè)工位的一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備和配套電腦，同時(shí)具有多媒體課件、各種模型掛件等教學(xué)設(shè)備，能夠滿足日常的教學(xué)要求，形象直觀的教學(xué)環(huán)境，能夠讓每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有更多的練習(xí)機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
2.3 師資一體化
目前承擔(dān)該課程教學(xué)全部為雙師型教師，3人具有高職國(guó)培經(jīng)驗(yàn)以及取得中國(guó)澳大利亞合作辦學(xué)TAFE認(rèn)證學(xué)習(xí)，同時(shí)全部教師每年參加暑期下廠實(shí)踐的天數(shù)都不少于20天，教師理論和實(shí)踐教學(xué)能力兼具，為開(kāi)展一體化教學(xué)奠定了師資基礎(chǔ)。
2.4 教學(xué)安排與教學(xué)手段一體化
本課程首先在電氣自動(dòng)化專業(yè)試點(diǎn)，課程每周6課時(shí)，為了方便一體化教學(xué)，擬安排在同一天進(jìn)行一體化教學(xué)，每天進(jìn)行任務(wù)完成情況驗(yàn)收并考核，或者安排4+2模式，即4節(jié)連上，另外2節(jié)安排另一天進(jìn)行驗(yàn)收并考核，最后安排一周作為綜合技能考核，比例分別占60%和40%。表1為每個(gè)項(xiàng)目的一體化教學(xué)內(nèi)容具體安排內(nèi)容：
其他自動(dòng)化類的專業(yè)也可以根據(jù)此安排稍作調(diào)整，后續(xù)將開(kāi)展其他專業(yè)班級(jí)的“PLC與組態(tài)技術(shù)”的一體化教學(xué)。
2.5 學(xué)生考核一體化
課程的總體評(píng)價(jià)以學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中任務(wù)的完成情況，以及各個(gè)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮的作用進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)控制要求完成硬件軟件設(shè)計(jì)、組態(tài)界面以及操作完成情況進(jìn)行評(píng)分，每個(gè)任務(wù)結(jié)束均對(duì)團(tuán)隊(duì)和個(gè)人評(píng)分，填入考核表，同r給予指導(dǎo)意見(jiàn)并總結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題?？己吮砣绫?所示。
以上過(guò)程考核（含考勤）占60%，期末綜合技能考核40%，老師在期末考核中，以卷面形式出若干個(gè)不同的設(shè)計(jì)題，學(xué)生考試現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取，每個(gè)學(xué)生獨(dú)立工位，通過(guò)在卷面答題，硬件分配和接線圖作圖，并通過(guò)實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備臺(tái)接線，PLC程序燒寫、組態(tài)界面設(shè)計(jì)等調(diào)試，完成題目的整體設(shè)計(jì)，并根據(jù)完成情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分，填入考核表，最終各項(xiàng)相加作為學(xué)生此課程的考核成績(jī)。
3 一體化教學(xué)實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)
3.1 學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主能力都得到了很大的提高
課程全部集中在PLC一體化實(shí)訓(xùn)室完成，每個(gè)學(xué)生都能真真切切地感受到實(shí)際的工作環(huán)境和自己動(dòng)手完成每一個(gè)任務(wù)，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生逐步建立自信心，從而更感興趣去研究討論各種不同的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方案，也在不斷的實(shí)踐中逐步掌握理論知識(shí)，提高學(xué)習(xí)課程的積極性。在課外，我們也有逐步開(kāi)放實(shí)訓(xùn)室供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，調(diào)試，學(xué)生的學(xué)習(xí)成效得到了很大的提高。
3.2 教師師資也得到了極大的提升
在一體化教學(xué)探索中，教師需通過(guò)不斷調(diào)研周邊地區(qū)企業(yè)人才需求狀況以及人才素質(zhì)的要求，探索改革新的教學(xué)模式，也要不斷的加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)，提高實(shí)踐科研能力，在“PLC與組態(tài)技術(shù)”一體化的教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)編寫一體化教材、構(gòu)建課程培養(yǎng)目標(biāo)、設(shè)計(jì)不同的教學(xué)項(xiàng)目等環(huán)節(jié)，個(gè)人專業(yè)能力和教學(xué)水平也得到了很大的提升。
3.3 學(xué)生考核更全面更客觀
一體化教學(xué)的考核打破了傳統(tǒng)考試的重理論輕能力、形式單一、重結(jié)果輕過(guò)程的考核模式，更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、理論結(jié)合實(shí)踐的能力以及職業(yè)素養(yǎng)等方面的綜合評(píng)價(jià)，重視實(shí)踐考核，突出職教特色。建立綜合素質(zhì)考察機(jī)制，科學(xué)地評(píng)判學(xué)生，把課程期末綜合考核與過(guò)程考核中學(xué)生取得的成績(jī)，作為判斷學(xué)生成績(jī)的重要依據(jù)。
4 結(jié)束語(yǔ)
在一體化教學(xué)改革的過(guò)程中，也是逐步摸索逐步完善，今后還需要更加全面地提升學(xué)生技能水平，提高教師科研能力，多開(kāi)展校企合作，進(jìn)一步探索將學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程的理論和技能教育結(jié)合起來(lái)，課程考核方式更加多樣化，更好地滿足學(xué)生的知識(shí)需求。
參考文獻(xiàn)
作為工作在智能樓宇工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)第一線的教師，在教學(xué)中對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)條件有較深的了解?，F(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)方式、設(shè)備只能讓學(xué)生對(duì)某種智能系統(tǒng)的安裝、調(diào)試等技能進(jìn)行有針對(duì)性的訓(xùn)練，但對(duì)系統(tǒng)的工作原理、兼容性、擴(kuò)展性、關(guān)聯(lián)性等在實(shí)際管理崗位中要求的技能無(wú)法進(jìn)行訓(xùn)練。為了讓人才培養(yǎng)不與社會(huì)需求脫節(jié)，讓學(xué)生所學(xué)技能與實(shí)際工作崗位需求實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，設(shè)計(jì)一種可以將多種樓宇智能控制系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合、開(kāi)放式設(shè)計(jì)的綜合性樓宇智能控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)已成為一種迫切的需求。
一、設(shè)計(jì)總體思想
在進(jìn)行智能樓宇綜合控制實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，要打破原有智能樓宇實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)只進(jìn)行單一系統(tǒng)施工訓(xùn)練的模式，使學(xué)生在進(jìn)行設(shè)備安裝調(diào)試的施工過(guò)程中可以對(duì)系統(tǒng)的工作原理、工作過(guò)程有更深刻、更直觀的認(rèn)識(shí)，同時(shí)經(jīng)過(guò)實(shí)訓(xùn)可以獲得對(duì)各系統(tǒng)之間進(jìn)行功能重組、結(jié)合使用、二次開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等實(shí)際工作崗位中需要的能力。
相對(duì)于傳統(tǒng)的智能樓宇實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，本系統(tǒng)增加了由MCGS組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的智能樓宇實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的主監(jiān)控界面平臺(tái)。可以將安裝調(diào)試好的樓宇智能系統(tǒng)的工作狀態(tài)、運(yùn)行過(guò)程在界面上直觀的觀察，并且可以由界面對(duì)裝調(diào)好的樓宇智能系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)的平臺(tái)化管理。
本系統(tǒng)可以對(duì)學(xué)生的系統(tǒng)裝調(diào)施工結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，將各工作點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)顯示到主管理控制界面上，通過(guò)界面檢測(cè)完成對(duì)學(xué)生施工過(guò)程的檢查，提高實(shí)訓(xùn)效率。學(xué)生可以通過(guò)對(duì)平臺(tái)的使用更深刻的理解每一個(gè)施工環(huán)節(jié)在整個(gè)系統(tǒng)中的作用，加深對(duì)系統(tǒng)工作原理的認(rèn)識(shí)。在實(shí)訓(xùn)后期可以利用智能控制界面獨(dú)立編程開(kāi)發(fā)控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多智能樓宇控制系統(tǒng)的統(tǒng)一管理與功能結(jié)合，使學(xué)生具備綜合樓宇控制系統(tǒng)的裝調(diào)、檢修、升級(jí)、功能擴(kuò)展、智能化開(kāi)發(fā)的實(shí)際工作能力。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
1.模擬建筑環(huán)境搭建
智能樓宇綜合控制實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)計(jì)的前提條件，必須先搭建實(shí)際工作環(huán)境中最基礎(chǔ)的建筑模型。原有實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)往往只搭建了模擬墻體沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行功能區(qū)域的劃分，本系統(tǒng)為了符合實(shí)際工作環(huán)境，將模擬建筑群劃分為了模擬小區(qū)、模擬辦公樓、模擬管理中心室等符合實(shí)際使用環(huán)境的功能區(qū)域如圖1所示。
圖1 模擬建筑環(huán)境
2.智能樓宇基礎(chǔ)控制系統(tǒng)設(shè)備組成
為了使系統(tǒng)的實(shí)用性更強(qiáng)，在模擬建筑內(nèi)集成了樓宇智能照明控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和消防系統(tǒng)。學(xué)生可根據(jù)需要在模擬建筑物內(nèi)對(duì)每一系統(tǒng)進(jìn)行任意定位、安裝、連接、調(diào)試、設(shè)置、檢修等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，達(dá)到知識(shí)、能力的綜合培養(yǎng)。具體配置情況如下表。
3.智能樓宇實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主監(jiān)控平臺(tái)構(gòu)建
相比原有的智能樓宇實(shí)訓(xùn)設(shè)備系統(tǒng)，本文設(shè)計(jì)的基于MCGS組態(tài)技術(shù)的智能樓宇綜合控制實(shí)訓(xùn)平臺(tái)增加了一個(gè)主監(jiān)控平臺(tái)，由PC機(jī)、PLC、MCGS組態(tài)界面構(gòu)成。其功能為對(duì)本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)內(nèi)所有智能樓宇設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)管，對(duì)每個(gè)設(shè)備的工作情況、啟/?？刂啤?bào)警信息等進(jìn)行直觀的監(jiān)測(cè)與控制，使學(xué)生在使用本系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)時(shí)可以得到將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的訓(xùn)練。
（1）MCGS簡(jiǎn)介
MCGS （Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft（各種32位Windows平臺(tái)上）運(yùn)行，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫顯示、報(bào)警處理、流程控制、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案，它充分利用了Windows圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點(diǎn)，比以往使用專用機(jī)開(kāi)發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。
（2）PLC選型
西門子公司生產(chǎn)的S7-200PPI可編程控制器是一種可通過(guò)增加外接模塊進(jìn)行功能擴(kuò)展的自動(dòng)化控制設(shè)備，其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示
圖2 PLC模塊排列
S7—200可編程控制器是德國(guó)西門子公司研制的一種新型可編程控制器。它工作可靠，功能強(qiáng)，存儲(chǔ)容量大，編程方便，輸出端可直接驅(qū)動(dòng)2A的繼電器或接觸器的線圈，抗干擾能力強(qiáng)。S7-200系列小型PLC（Micro PLC）可應(yīng)用于各種自動(dòng)化系統(tǒng)。緊湊的結(jié)構(gòu)、低廉的成本、功能強(qiáng)大的指令集使得S7—200 PLC成為各種小型控制任務(wù)理想的解決方案。
（3） 綜合控制平臺(tái)搭建方案
在樓宇智能化控制領(lǐng)域，無(wú)論是門禁系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)還是照明系統(tǒng)其報(bào)警、運(yùn)行狀態(tài)都是依靠常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)的狀態(tài)改變進(jìn)行體現(xiàn)的，而PLC控制器的輸入/輸出信號(hào)與之完全吻合，可以直接接入，并且PLC的輸入/輸出信號(hào)可根據(jù)需求在不同種類的電源間進(jìn)行任意選擇，適合各種智能樓宇控制系統(tǒng)設(shè)備的通信需求，不需要考慮接口轉(zhuǎn)換問(wèn)題。MCGS界面可以對(duì)PLC設(shè)備進(jìn)行組態(tài)管理，將PLC輸入/輸出點(diǎn)的狀態(tài)通過(guò)動(dòng)畫界面直觀的反映出來(lái)并且可以用鼠標(biāo)對(duì)界面內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)擊操作，達(dá)到對(duì)PLC設(shè)備連接的智能樓宇控制設(shè)備的工作狀態(tài)控制。
平臺(tái)的具體連接方式采用對(duì)每個(gè)樓宇智能控制系統(tǒng)設(shè)備與PLC輸入/輸出點(diǎn)之間進(jìn)行“拉手”連接。示意圖如下：
圖3 控制平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)可以讓學(xué)生進(jìn)行由淺及深、由單一到綜合、由規(guī)范到靈活的階段性實(shí)訓(xùn)。具體實(shí)訓(xùn)過(guò)程可以分為以下三個(gè)階段。
1.基礎(chǔ)技能強(qiáng)化階段
在本階段需要讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的樓宇智能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成、安裝、連接調(diào)試、檢修、使用等基礎(chǔ)技能進(jìn)行熟練，結(jié)合本平臺(tái)可在本階段為學(xué)生開(kāi)展以下實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：
（1）門禁系統(tǒng)的裝調(diào)、檢修、使用
（2）安防系統(tǒng)的裝調(diào)、檢修、功能測(cè)試、性能設(shè)置
（3）視頻監(jiān)控系統(tǒng)的定位、選型、校準(zhǔn)、接口制作、矯線、設(shè)置、操作、管理等實(shí)訓(xùn)
（4）消防系統(tǒng)的走線、定位、編碼、聯(lián)動(dòng)編程、檢修、操作管理等實(shí)訓(xùn)
學(xué)生在每項(xiàng)實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成施工后都可通過(guò)系統(tǒng)集中管理平臺(tái)對(duì)每套系統(tǒng)的運(yùn)行工作情況進(jìn)行檢測(cè)，直觀的看到自己施工的每個(gè)設(shè)備的工作情況，找到問(wèn)題，反思操作步驟，加深對(duì)系統(tǒng)原理的認(rèn)識(shí)。
2.知識(shí)擴(kuò)展階段
在本階段學(xué)生已經(jīng)對(duì)各系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理有了較深的理解，在此基礎(chǔ)上可以讓學(xué)生對(duì)各系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯關(guān)系進(jìn)行修改，通過(guò)對(duì)MCGS組態(tài)界面的簡(jiǎn)單編程與外部連接線路的簡(jiǎn)單修改完成給定任務(wù)要求。
3.綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889（2016）08C-0074-03
隨著當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化集成度越來(lái)越高，管控一體化技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大，從而推動(dòng)了組態(tài)軟件控制技術(shù)課程在高職自動(dòng)化類專業(yè)中的開(kāi)設(shè)，并將其作為專業(yè)骨干課程，但各高職院校在開(kāi)設(shè)課程過(guò)程中對(duì)課程目標(biāo)、內(nèi)容和要求等方面具有一定差別。筆者根據(jù)多年來(lái)組態(tài)軟件控制技術(shù)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化類專業(yè)組態(tài)軟件控制技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，在此與大家進(jìn)行探討，共同推動(dòng)組態(tài)軟件控制技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。該課程標(biāo)準(zhǔn)展示如下。
一、課程性質(zhì)與定位
組態(tài)軟件控制技術(shù)課程是高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，其目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生在電氣工程師崗位上從事電氣設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)等方面的職業(yè)能力，達(dá)到本專業(yè)獲取中、高級(jí)職業(yè)資格證書考證的基本要求，也是技術(shù)技能型人才所必須掌握的基本要素。
在課程設(shè)置上，前導(dǎo)課程有電工電子技術(shù)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、PLC控制系統(tǒng)安裝與編程、變頻調(diào)速系統(tǒng)安裝調(diào)試與運(yùn)行維護(hù)等，后續(xù)課程有自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試等。
二、課程設(shè)計(jì)思路
引入自動(dòng)化儀表與裝置行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以工程項(xiàng)目和企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)員職業(yè)成長(zhǎng)過(guò)程所對(duì)應(yīng)的典型工作任務(wù)為學(xué)習(xí)內(nèi)容，將職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)融入課程，實(shí)施教學(xué)做一體化的過(guò)程性評(píng)價(jià)方法，具體設(shè)計(jì)思路如下：
第一，組建以學(xué)院專任教師和企業(yè)專家的課程開(kāi)發(fā)和實(shí)施團(tuán)隊(duì)，分析電氣自動(dòng)化技術(shù)在專業(yè)職業(yè)崗位的工作任務(wù)，按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行排序，對(duì)完成任務(wù)應(yīng)具備的知識(shí)、能力、素質(zhì)做出較為詳細(xì)的描述，形成團(tuán)隊(duì)成員認(rèn)可、線索清晰、層次分明的工作任務(wù)分析表。
第二，根據(jù)能力復(fù)雜程度，整合典型工作任務(wù)。召開(kāi)有教學(xué)專家、課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)人員參與的課程標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)會(huì)議，形成課程標(biāo)準(zhǔn)。
第三，引入自動(dòng)化儀表與裝置行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，校企共同進(jìn)行課程整體設(shè)計(jì)、單元設(shè)計(jì)、教學(xué)組織設(shè)計(jì)、教學(xué)情景設(shè)計(jì)。
第四，以相關(guān)企業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)操作、維護(hù)維修等職業(yè)崗位的工作過(guò)程為導(dǎo)向，從初級(jí)到高級(jí)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，設(shè)計(jì)反應(yīng)車間監(jiān)控中心控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)關(guān)量組態(tài)工程設(shè)計(jì)、模擬量組態(tài)工程設(shè)計(jì)、鋁加工組態(tài)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)四個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，包含簡(jiǎn)單工程的建立與運(yùn)行、南南鋁業(yè)模擬鋁擠壓組態(tài)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)等16個(gè)情境。
第五，根據(jù)教學(xué)規(guī)律及認(rèn)知過(guò)程，構(gòu)建教學(xué)計(jì)劃、考核評(píng)價(jià)辦法、課程考核標(biāo)準(zhǔn)及題庫(kù)、多媒體教學(xué)資源建設(shè)，按照資訊計(jì)劃、決策實(shí)施、評(píng)價(jià)反饋等步驟組織教學(xué)。
三、課程目標(biāo)
（一）總體目標(biāo)
通過(guò)組態(tài)軟件控制技術(shù)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握組態(tài)軟件控制技術(shù)的理論知識(shí)、操作技能，并具備工業(yè)自控系統(tǒng)組態(tài)、控制軟件編程、參數(shù)設(shè)置調(diào)整能力，為從事電氣工程師等工作崗位打下基礎(chǔ)，并注重職業(yè)素養(yǎng)和誠(chéng)信教育，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
（二）具體目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)。（1）掌握課程中組態(tài)控制技術(shù)中常用的基本術(shù)語(yǔ)、定義、概念和規(guī)律，在今后工作中應(yīng)能較熟練地應(yīng)用這些概念和術(shù)語(yǔ)；（2）掌握組態(tài)控制技術(shù)組態(tài)方法，通過(guò)工程實(shí)例，學(xué)會(huì)制作組態(tài)相關(guān)工程；（3）對(duì)組態(tài)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)有所了解。
2.能力目標(biāo)。（1）具備組態(tài)軟件編程的基本能力；（2）具備組態(tài)軟件與開(kāi)關(guān)量設(shè)備、模擬量等設(shè)備的聯(lián)機(jī)調(diào)試能力；（3）具有較強(qiáng)的典型自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；（4）能完成組態(tài)控制系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)。
3.素質(zhì)目標(biāo)。（1）具備自我管理、團(tuán)隊(duì)精神、交往能力；（2）誠(chéng)實(shí)守信，具有完成任務(wù)和解決問(wèn)題的能力；（3）具備創(chuàng)新能力和自我學(xué)習(xí)能力；（4）具有吃苦精神和責(zé)任心，勇于承擔(dān)責(zé)任，具備良好的溝通能力。
四、課程內(nèi)容與要求
組態(tài)軟件控制技術(shù)課程的項(xiàng)目、學(xué)習(xí)情境、要求以及對(duì)應(yīng)的學(xué)時(shí)數(shù)，如表1所示。
五、課程實(shí)施的建議
（一）教學(xué)方法
針對(duì)不同的學(xué)習(xí)情境，選用不同特點(diǎn)的教學(xué)方法，主要教學(xué)方法如表2所示。
（二）教學(xué)評(píng)價(jià)
課程考核與評(píng)價(jià)采取筆試、口試、實(shí)操、作業(yè)展示、項(xiàng)目總結(jié)等多種方式，學(xué)生自評(píng)、小組評(píng)分、教師評(píng)分相結(jié)合，過(guò)程考核與結(jié)果考核相結(jié)合，注重能力和過(guò)程考核，過(guò)程考核占總成績(jī)60%，結(jié)果考核占總成績(jī)40%，如表3所示。
（三）師資條件
組成一支職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、專兼比例合理的課程教學(xué)“雙師”結(jié)構(gòu)師資隊(duì)伍。主講教師由校內(nèi)專任教師擔(dān)任，應(yīng)具有碩士以上學(xué)歷或中級(jí)以上職稱，能綜合運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，能較好掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新知識(shí)新技能，并具有相關(guān)職業(yè)資格技能證書，動(dòng)手能力強(qiáng)；輔助教師由企業(yè)兼職教師擔(dān)任，應(yīng)具有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)技能，具有較豐富的企業(yè)一線工作經(jīng)驗(yàn)，具有高級(jí)工以上職業(yè)資格證書。
（四）教學(xué)條件
1.教學(xué)場(chǎng)地條件。教學(xué)做一體化教室：要求配備有電腦、組態(tài)王軟件、PLC、板卡、智能儀表等設(shè)備，并且配備多媒體教學(xué)軟件、投影儀和白板，方便開(kāi)展一體化教學(xué)。
2.實(shí)訓(xùn)設(shè)施、儀器配備要求。學(xué)生每人一臺(tái)電腦，4人為一個(gè)小組，需要配備PLC、板卡、智能儀表等設(shè)備；組態(tài)王6.55網(wǎng)絡(luò)版軟件（50用戶）一套。
（五）其他說(shuō)明
1.由于組態(tài)軟件控制技術(shù)課程對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及操作技能要求較高，應(yīng)由專業(yè)技能熟練的骨干教師和企業(yè)技術(shù)人員共同實(shí)施，以學(xué)生為主體，教師主導(dǎo)，按照“教、學(xué)、做”一體的方式組織實(shí)施。
2.同時(shí)組態(tài)軟件控制技術(shù)應(yīng)用性強(qiáng)，應(yīng)重視現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，通過(guò)認(rèn)識(shí)企業(yè)生產(chǎn)流程，掌握組態(tài)軟件控制在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，提高教學(xué)效果。
六、小結(jié)
組態(tài)軟件控制技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)在自動(dòng)化類專業(yè)中經(jīng)過(guò)多年檢驗(yàn)，取得了良好的效果，在培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才取得了良好的效果，學(xué)生普遍反映良好。當(dāng)然，該課程標(biāo)準(zhǔn)也存在一定的問(wèn)題，比如軟件的更新?lián)Q代和功能提升，教學(xué)方式多元化發(fā)展，需要不斷修改課程標(biāo)準(zhǔn)來(lái)適應(yīng)需求，相信通過(guò)不斷的努力，將來(lái)課程標(biāo)準(zhǔn)會(huì)得到逐步完善。
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論文摘要：介紹了西南交通大學(xué)建成的教學(xué)用模擬變電所實(shí)訓(xùn)基地的結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn)、實(shí)踐項(xiàng)目。使用表明，該基地具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平，完善的教學(xué)、培訓(xùn)和科研的綜合功能。由于采用最新的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術(shù)改造的參考。
0引言
西南交通大學(xué)有部分直接服務(wù)于鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的專業(yè)，其中“鐵道電氣化”專業(yè)作為教育部、鐵道部的重點(diǎn)特色專業(yè)而一直受到重視。
分布于鐵路沿線的牽引變電所，是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國(guó)電氣化鐵路和城市軌道交通的發(fā)展，變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)從事?tīng)恳冸娝O(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理等方面的專業(yè)技術(shù)人才的需求數(shù)量增加，同時(shí)對(duì)其掌握知識(shí)的廣度和深度特別是具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力方面提出了更高的要求。因此，在教學(xué)環(huán)節(jié)中，應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力的培養(yǎng)。在教育部“示范性教學(xué)實(shí)踐基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校區(qū)建成一座集教學(xué)、實(shí)習(xí)、培訓(xùn)和科研為一體的模擬變電所實(shí)訓(xùn)基地。
1模擬變電所簡(jiǎn)介
我校模擬變電所分為兩期建成:
I期是與實(shí)際變電所相同的開(kāi)關(guān)控制屏柜和繼電保護(hù)屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設(shè)計(jì)的模擬負(fù)載電量和故障盤。如圖1所示。
Ⅱ期是模擬一段地方電力網(wǎng)或電氣化鐵路的環(huán)境下，一個(gè)調(diào)度中心使用遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)控制的五個(gè)變電所，圖2是這五個(gè)模擬變電所的一次接線圖。該項(xiàng)目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所，且負(fù)載的大小和相位均可調(diào)節(jié)，其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機(jī)保護(hù)裝置、WKH-891型電鐵饋線微機(jī)保護(hù)裝置、DQWC-03牽引變電所二次設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)。
模擬變電所中被監(jiān)控設(shè)備的位置狀態(tài)信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、事故信號(hào)等遙信信號(hào)通過(guò)電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠(yuǎn)方終端)的開(kāi)關(guān)量輸人/輸出模塊相連接，電流、電壓等遙測(cè)信號(hào)將通過(guò)信號(hào)變送器柜，輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發(fā)的遙控命令，通過(guò)以太網(wǎng)傳輸，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控的功能。遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結(jié)構(gòu)的Momentum，其編程軟件Con-cept是一個(gè)基于Microsoft Windows環(huán)境的編程軟件套件，具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)性、可擴(kuò)展性;主站組態(tài)軟件iFix支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有開(kāi)放性、可組態(tài)性、兼容性及可開(kāi)發(fā)性。
為了比較和研究，我系的教師正在進(jìn)行一系列的科研開(kāi)發(fā)，其目標(biāo)是在模擬變電所二次系統(tǒng)中采用測(cè)控、保護(hù)一體化的分布式控制系統(tǒng)(DCS)實(shí)現(xiàn)變電所自動(dòng)化管理，其結(jié)構(gòu)圖如圖4。
2教學(xué)實(shí)踐基地的開(kāi)發(fā)
1)校內(nèi)學(xué)生及現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員，可對(duì)照變電所各種屏柜，提高閱讀二次系統(tǒng)接線圖、安裝施工圖的能力，通過(guò)開(kāi)閉操作、設(shè)置故障等項(xiàng)目的訓(xùn)練，可以培養(yǎng)他們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障的分析和處理能力，包括一次設(shè)備的故障范圍的判斷、二次系統(tǒng)的故障判斷、查找和處理。
2)變電所基本電器及二次接線方面實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目n個(gè)。如斷路器結(jié)構(gòu)、原理;斷路器參數(shù)的測(cè)量與調(diào)整;變電所二次接線、電纜的數(shù)字編號(hào)法以及“相對(duì)標(biāo)志法”的識(shí)別;二次接線盤后安裝圖及實(shí)際安裝技術(shù);變壓器控制、保護(hù)盤結(jié)構(gòu)、接線、檢測(cè)、調(diào)試及整套保護(hù)聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)(包括整定計(jì)算);在以上各盤設(shè)置不同故障(可達(dá)幾百種)練習(xí)查找及消除故障的方法等。
3)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)遙測(cè)、遙信信號(hào)源接線的校正及采集的遙測(cè)量的精度實(shí)驗(yàn)。
4)利用便攜式計(jì)算機(jī)對(duì)遙控設(shè)備進(jìn)行合、分實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是如何驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備動(dòng)作。
5)利用一般的瀏覽器訪問(wèn)各RTU中PLC的網(wǎng)頁(yè)，實(shí)時(shí)了解該P(yáng)LC的運(yùn)行、通信等狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)。
6)上位機(jī)各種功能的校核實(shí)驗(yàn)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解調(diào)度員的工作職責(zé)、工作內(nèi)容、iFix軟件的各種功能的使用，從而對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有更深層的了解。
7)利用組態(tài)軟件Concept對(duì)PLC進(jìn)行配置，使學(xué)生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號(hào)及設(shè)計(jì)要求對(duì)PLC進(jìn)行配置;利用Concept對(duì)PLC遙控、遙信和遙測(cè)功能的編程，使學(xué)生熟練掌握Concept編程方法。
8)自動(dòng)化組態(tài)軟件iFix系統(tǒng)的安裝，熟悉掌握iFix系統(tǒng)軟件的運(yùn)行環(huán)境及其安裝過(guò)程。
9)通過(guò)在iFix系統(tǒng)新增6#模擬變電所的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解iFix系統(tǒng)的可組態(tài)性及可擴(kuò)展性。
10)進(jìn)行繼電保護(hù)單體測(cè)試及數(shù)據(jù)管理。
11)進(jìn)行繼電保護(hù)盤上測(cè)試及數(shù)據(jù)管理。
12)微機(jī)保護(hù)裝置的調(diào)試與特性實(shí)驗(yàn)。
3實(shí)踐意義
模擬變電所實(shí)訓(xùn)基地自1998年投入使用后，至今已連續(xù)培訓(xùn)了五屆畢業(yè)生和一批現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員，經(jīng)總結(jié)，其實(shí)踐意義在于:
1)為學(xué)生提供專業(yè)技能訓(xùn)練的條件與場(chǎng)所。能完成供變電工程、繼電保護(hù)、變電所二次接線、微機(jī)監(jiān)控技術(shù)等幾乎全部專業(yè)課程的大量綜合性實(shí)驗(yàn)，以及電氣設(shè)備的實(shí)際操作技能、檢修調(diào)試技術(shù)、查找故障及排除方法的實(shí)際訓(xùn)練。而且充分利用學(xué)校具有的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以模擬變電所為基地，配合學(xué)生專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)，開(kāi)發(fā)如電工理論、電氣裝備、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)與通訊等領(lǐng)域的多個(gè)應(yīng)用性、研究性實(shí)驗(yàn);同時(shí)由于人員和設(shè)備的集中，能夠按項(xiàng)目組織學(xué)生進(jìn)行綜合性實(shí)訓(xùn)，盡可能使學(xué)生參與以教師為主導(dǎo)的科研活動(dòng)。
2)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)和施工人員，很重要的一點(diǎn)就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝，能查找和處理運(yùn)行故障和設(shè)計(jì)缺陷。通過(guò)實(shí)地培訓(xùn)，能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂(lè)山電力股份有限公司培訓(xùn)和考核職工283人，取得良好的效果。
3)目前西南地區(qū)鐵路已完全實(shí)現(xiàn)電氣化，全區(qū)擁有牽引變電所200多座，其中大都為上世紀(jì)70~80年代所建，技術(shù)水平落后。而我校模擬變電所實(shí)訓(xùn)基地的建成，對(duì)其技術(shù)改造具有借鑒的意義，在應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備和進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新方面起到示范的作用。
一、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析
現(xiàn)場(chǎng)總線是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它是自動(dòng)化領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)最底層的低成本網(wǎng)絡(luò)。相對(duì)于傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（Fieldbus Control System）有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)放式、互操作性、互換性、可集成性；數(shù)字化的信號(hào)傳輸；可靠性高、可維護(hù)性好；降低系統(tǒng)成本另外，還可以減少?gòu)S房面積、節(jié)省投資等等?，F(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生了革命性變革。它改變了傳統(tǒng)的信息交換方式、信號(hào)調(diào)制和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)的自動(dòng)化功能概念和結(jié)構(gòu)形式，也改變了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試方式。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上出現(xiàn)過(guò)的現(xiàn)場(chǎng)總線約有40多種。經(jīng)過(guò)多年的競(jìng)爭(zhēng)和完善，現(xiàn)在較有生命力的有10多種，并仍處于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。目前主要得到應(yīng)用的一些現(xiàn)場(chǎng)總線包括：FF現(xiàn)場(chǎng)總線、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線、CAN、WorldFIP、Interbus、ControlNet、DeviceNet、CC-Link等。到目前為止，還沒(méi)有一種現(xiàn)場(chǎng)總線能覆蓋所有的應(yīng)用面，因此，多種總線并存的局面還可能存在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。
其中，PROFIBUS是過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線（Process-Field Bus）的縮寫。1991年，PROFIBUS成為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN 19245，1996年6月成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 10170，1999年加入IEC 61158協(xié)議。PROFIBUS協(xié)議根據(jù)ISO 74898國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以開(kāi)放系統(tǒng)互連ISO/OSI為參考模型。A3000高級(jí)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)概念，而不是對(duì)象系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)包括了實(shí)驗(yàn)對(duì)象單元、供電系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器（包括變頻器及移相調(diào)壓器）、以及半模擬屏，從而組成了一個(gè)只需接受外部標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)的完整、獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。OPC是OLE for Process Control的縮寫（OLE對(duì)象鏈接和嵌入式）。它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制應(yīng)用建立了橋梁，是把OLE用于工業(yè)控制領(lǐng)域。OPC規(guī)范提供了兩套標(biāo)準(zhǔn)接口：Custom標(biāo)準(zhǔn)接口，OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口。通常在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口。
本課題是結(jié)合A3000實(shí)驗(yàn)裝置并基于現(xiàn)場(chǎng)總線中PROFIBUS-DP協(xié)議的控制系統(tǒng)。通過(guò)該設(shè)計(jì)，加深對(duì)PROFIBUS-DP協(xié)議的理解并掌握其應(yīng)用以及組態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)。
二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題
（一）研究目標(biāo)
利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和OPC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置的控制，開(kāi)發(fā)出基于PROFIBUS-DP變頻器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。利用SIMATIC S7系統(tǒng)中PROFIBUS-DP實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的A3000實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、流量、溫度、壓力的過(guò)程控制?；贠PC技術(shù)建立MATLAB與STEP7的通信，實(shí)現(xiàn)在MATLAB環(huán)境下對(duì)A3000過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行液位特性測(cè)試，編寫PID控制算法進(jìn)行控制。
（二）研究?jī)?nèi)容
①在掌握PROFIBUS-DP協(xié)議的原理、結(jié)構(gòu)和總線存取控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用西門子Simatic PCS7和STEP7軟件對(duì)變頻器、ET200S輸入輸出模塊進(jìn)行設(shè)備硬件組態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)A3000過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)據(jù)采集與基本控制。
②結(jié)合OPC技術(shù)，利用STEP7軟件實(shí)現(xiàn)了OPC Server。
③采用組態(tài)王工控軟件，組態(tài)開(kāi)發(fā)基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的A3000過(guò)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)A3000裝置液位、流量、溫度各參數(shù)的單回路、串級(jí)和前饋控制方案。
④基于OPC技術(shù)建立MATLAB與STEP7的通信，實(shí)現(xiàn)在MATLAB環(huán)境下對(duì)A3000過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行液位特性測(cè)試，編寫PID控制算法進(jìn)行控制。
（三）擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題
1.利用SIMATIC S7系統(tǒng)對(duì)PROFIBUS-DP進(jìn)行組態(tài)，以便確定實(shí)驗(yàn)裝置的信號(hào)采集。
2.利用組態(tài)王的OPC功能，組態(tài)王作為OPC Client訪問(wèn)STEP7軟件提供的OPC Server進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)A3000裝置的控制，包括簡(jiǎn)單、串級(jí)、均勻、前饋、比值控制。
3.利用MATLAB的OPC功能函數(shù)，編寫M文件，建立與STEP7 OPC Server的連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)A3000裝置的簡(jiǎn)單PID控制。
三、課題的研究方法、設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案，可行性分析
（一）研究方法、設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案
調(diào)研國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，研制一套綜合A3000過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置并基于PROFIBUS-DP的變頻器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；
利用SIMATIC S7系統(tǒng)對(duì)PROFIBUS-DP進(jìn)行組態(tài)，將實(shí)驗(yàn)裝置的信號(hào)采集上來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、流量、溫度、壓力等參數(shù)的控制，提供OPC SERVER；
利用組態(tài)王軟件組態(tài)出實(shí)驗(yàn)裝置的流程圖，研究組態(tài)出液位、流量、溫度、壓力控制方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)A3000過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置的常規(guī)控制組態(tài)，包括簡(jiǎn)單、串級(jí)、均勻、前饋、比值控制。
（二）課題可行性分析
目前，在自動(dòng)控制系統(tǒng)研究和開(kāi)發(fā)中，很多采用Simatic STEP7軟件對(duì)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備進(jìn)行組態(tài)，并提供出OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器，具有OPC功能的組態(tài)王和MATLAB軟件都可以對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)，本次設(shè)計(jì)也采用此設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)中，運(yùn)用組態(tài)王的OPC功能，以A3000裝置為對(duì)象，完成單回路的簡(jiǎn)單PID控制和串級(jí)、前饋-反饋等復(fù)雜控制，還在MATLAB環(huán)境下編寫的PID算法控制對(duì)象，如果被控對(duì)象比較簡(jiǎn)單，控制效果會(huì)良好，如果對(duì)象比較復(fù)雜效果將會(huì)變差，這主要是控制算法的優(yōu)化和檢測(cè)值中干擾成分的處理。在此設(shè)計(jì)中將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集到MATLAB中進(jìn)行處理，就可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)控制和系統(tǒng)辨識(shí)等分析研究。
四、總結(jié)與展望
形成一整套以PROFIBUS-DP為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室A3000實(shí)驗(yàn)裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、流量、溫度、壓力的過(guò)程控制。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）48-0261-02
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、勞動(dòng)組織方式以及對(duì)人才的要求都發(fā)生了巨大的變革，現(xiàn)代職業(yè)勞動(dòng)出現(xiàn)了三大跨越。這種變化要求勞動(dòng)者掌握從傳統(tǒng)意義上來(lái)看屬于不同崗位、甚至多種職業(yè)的技能和知識(shí)的能力。因此，近20年來(lái)，許多國(guó)家根據(jù)社會(huì)發(fā)展的形勢(shì)，創(chuàng)造開(kāi)發(fā)了一些適應(yīng)社會(huì)、技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展要求的新的職業(yè)教學(xué)方法和教學(xué)模式，其中以培養(yǎng)關(guān)鍵能力為核心的“行動(dòng)導(dǎo)向型”教學(xué)模式最被廣泛推廣。它使高等職業(yè)教育進(jìn)入一種新的概念與模式下運(yùn)作，對(duì)世界高等職業(yè)教育與培訓(xùn)事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了極為深刻而廣泛的影響。行動(dòng)導(dǎo)向型教學(xué)法是德國(guó)文教部長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議在1999年制定《框架教學(xué)計(jì)劃》所決定的一種新型的職業(yè)培訓(xùn)教學(xué)課程體系和先進(jìn)的職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)教學(xué)法。在行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)過(guò)程的中心，教師是學(xué)習(xí)過(guò)程的組織者與協(xié)調(diào)人，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，遵循“資訊（信息采集）、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評(píng)估”這一完整的行動(dòng)過(guò)程序列，在教學(xué)中，教師與學(xué)生互動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)獨(dú)立地獲取信息、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、評(píng)估計(jì)劃，在自己“動(dòng)手”的實(shí)踐活動(dòng)中，掌握專業(yè)知識(shí)，習(xí)得職業(yè)技能。教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的載體，是把教育思想、觀念、宗旨等轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w教育現(xiàn)實(shí)的中介，是教學(xué)改革成果的結(jié)晶，也是教育教學(xué)改革的一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要工具。它對(duì)于穩(wěn)定教學(xué)秩序、提高教學(xué)質(zhì)量、深化課程內(nèi)容體系改革、推動(dòng)高職教育的發(fā)展具有重要意義。為此，中國(guó)電力教育協(xié)會(huì)聯(lián)合國(guó)家電網(wǎng)公司人力資源部，在全國(guó)各電力高職高專院校和中國(guó)電力出版社共同參與下，組織編制了《全國(guó)電力高職高?！笆濉苯滩囊?guī)劃》。本次規(guī)劃教材以《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》為指導(dǎo)，主要采用行動(dòng)導(dǎo)向編寫方式，根據(jù)高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)和電力行業(yè)人才需求，按照“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、理實(shí)一體、突出特色”的原則，以崗位分析為基礎(chǔ)，以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，充分體現(xiàn)高等職業(yè)教育教學(xué)規(guī)律?！斗稚⒖刂葡到y(tǒng)組態(tài)與檢修維護(hù)》教材便是其中的一部，作為該教材的主編，筆者在這里將教材的編寫過(guò)程做一回顧，談?wù)劷滩木帉懼械囊恍w會(huì)與認(rèn)識(shí)。
一、資訊準(zhǔn)備
為保證教材具有通用性、先進(jìn)性，我們利用現(xiàn)代便利的通訊、交通工具和網(wǎng)絡(luò)同相關(guān)人員進(jìn)行信息交流，并從網(wǎng)上查閱大量相關(guān)信息，對(duì)相關(guān)電力職業(yè)院校和相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了廣泛調(diào)研。
1.深入發(fā)電企業(yè)搜集本課程對(duì)應(yīng)崗位的新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝及工作任務(wù)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)素養(yǎng)要求等。20世紀(jì)80年代末和90年代初，分散控制系統(tǒng)（DCS）開(kāi)始用于我國(guó)火電廠單元機(jī)組的控制中，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展，其應(yīng)用技術(shù)日臻成熟，在火電廠中已得到廣泛應(yīng)用。DCS作為多種技術(shù)的融合體，大量電子設(shè)備高速地傳輸、轉(zhuǎn)換和處理各種信號(hào)，成為企業(yè)控制和管理領(lǐng)域最重要的綜合控制系統(tǒng)，發(fā)揮著無(wú)法替代的作用。
2.了解相關(guān)電力高職高專院校的教學(xué)改革情況，吸取和借鑒其他院校改革的成功經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀案例及項(xiàng)目，研討課程標(biāo)準(zhǔn)。
3.了解相關(guān)電力院校的實(shí)訓(xùn)條件、所用設(shè)備，以便在項(xiàng)目或任務(wù)或案例選取時(shí)有所兼顧。目前，國(guó)內(nèi)電廠所用DCS的主要品牌來(lái)源于ABB、西門子、艾默生、西屋、日立、FOXBORO等幾家國(guó)外大公司，也有國(guó)內(nèi)新華控制工程有限公司、國(guó)電智深、魯能集團(tuán)和利時(shí)等幾家公司的產(chǎn)品；相關(guān)電力高職高專院校DCS實(shí)訓(xùn)設(shè)備主要配備有新華控制工程有限公司、魯能集團(tuán)、和利時(shí)、艾默生等幾家公司的產(chǎn)品。
4.認(rèn)真學(xué)習(xí)研究行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)模式，總結(jié)教育教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
二、課程標(biāo)準(zhǔn)及教材內(nèi)容的決策
1.經(jīng)過(guò)電話、郵件、會(huì)議等多種聯(lián)系方式，多次探討，最終確定《分散控制系統(tǒng)組態(tài)與檢修維護(hù)》課程標(biāo)準(zhǔn)。
2.我們既考慮教材的通用與先進(jìn)性，又兼顧到可操作及實(shí)用性，最終決定在《分散控制系統(tǒng)組態(tài)與檢修維護(hù)》教材中以新華控制工程有限公司、魯能集團(tuán)、艾默生等幾家公司的產(chǎn)品為案例，展開(kāi)基于工作過(guò)程的行動(dòng)導(dǎo)向型教學(xué)，同時(shí)注意舉一反三能力的培養(yǎng)。
3.該教材根據(jù)高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)和電力行業(yè)人才需求，按照“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、理實(shí)一體、突出特色”的原則，以崗位分析為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)具體控制任務(wù)為目標(biāo)，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律，按照生產(chǎn)過(guò)程具體任務(wù)的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行編寫。
教材內(nèi)容突出能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)理念，引入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)規(guī)范，基于學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)出任務(wù)驅(qū)動(dòng)的特征。目前，各高校分散控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室普遍配置有容納一個(gè)班的學(xué)生的計(jì)算機(jī)以太網(wǎng)（工程師兼操作員站）、過(guò)程控制站、模擬控制對(duì)象（配有由水箱、電加熱爐），通過(guò)模擬控制對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生有關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析、接線、投運(yùn)等綜合能力的培養(yǎng)。本教材在內(nèi)容編排上首先引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)DCS設(shè)備的基本認(rèn)知，然后指導(dǎo)學(xué)生用DCS實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬對(duì)象的水箱液位、加熱爐溫度控制任務(wù)的組態(tài)設(shè)計(jì)，再進(jìn)一步完成火電廠典型控制系統(tǒng)的DCS組態(tài)設(shè)計(jì)，進(jìn)而了解DCS在電廠中的整體應(yīng)用設(shè)計(jì)，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)整套DCS設(shè)備的檢修與維護(hù)。
三、教材大綱的編寫
我們通過(guò)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)項(xiàng)目及任務(wù)，實(shí)現(xiàn)DCS的基本認(rèn)知、DCS組態(tài)及維護(hù)操作、常用工具的使用和電力企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范四部分主要內(nèi)容的學(xué)習(xí)訓(xùn)練。本教材確立5個(gè)教學(xué)項(xiàng)目及相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的來(lái)自不同學(xué)校的5名教師與發(fā)電企業(yè)4位專家共同編寫。
教材編寫過(guò)程中充分考慮各種DCS的通用性，既要寫出各系統(tǒng)的特色，又要站在各校角度統(tǒng)籌考慮問(wèn)題，并注意可操作性。整本教材分為兩大教學(xué)情境，教學(xué)情境中分為五個(gè)項(xiàng)目（參見(jiàn)教材大綱結(jié)構(gòu)圖）。
每個(gè)項(xiàng)目說(shuō)明【項(xiàng)目描述】、【項(xiàng)目目標(biāo)】、【實(shí)施計(jì)劃】；在任務(wù)中分為【教學(xué)目標(biāo)】、【任務(wù)描述】、【知識(shí)導(dǎo)航】、【任務(wù)實(shí)施】、【相關(guān)知識(shí)】等模塊。任務(wù)是學(xué)習(xí)型工作任務(wù)，來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際的簡(jiǎn)化和提煉；任務(wù)中明確承載教學(xué)目標(biāo)、理論知識(shí)與操作技能并重。學(xué)習(xí)情境一：DCS組態(tài)部分，項(xiàng)目一是通用性內(nèi)容，項(xiàng)目二中的【知識(shí)導(dǎo)航】是通用性基礎(chǔ)知識(shí)，【相關(guān)知識(shí)】體現(xiàn)DCS個(gè)性；因而項(xiàng)目三中的【知識(shí)導(dǎo)航】予以省略，項(xiàng)目四中也有相應(yīng)部分省略。學(xué)習(xí)情境二：DCS檢修維護(hù)部分，【知識(shí)導(dǎo)航】體現(xiàn)基本概念及理論；【任務(wù)實(shí)施】強(qiáng)調(diào)檢修維護(hù)過(guò)程；【知識(shí)拓展】體現(xiàn)電力企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
四、編寫過(guò)程中注意的主要問(wèn)題
1.在教材的編寫過(guò)程中，始終注意“系統(tǒng)的應(yīng)用知識(shí)和持續(xù)發(fā)展的能力”的培養(yǎng)，以各自專業(yè)學(xué)生必須具備的崗位職業(yè)能力為依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)具體控制任務(wù)為目標(biāo)，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律，按照生產(chǎn)過(guò)程具體任務(wù)的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行編寫，將專業(yè)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建完整的教材體系；注重有關(guān)內(nèi)容的相互滲透和融合以及與專業(yè)基礎(chǔ)課之間的銜接，從而使本教材具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性、完整性，使教材真正服務(wù)于“生產(chǎn)、管理第一線的高端技能型專門人才”的培養(yǎng)。
2.技能培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)方法能力、社會(huì)能力、專業(yè)能力三個(gè)方面。方法能力是指具備從事執(zhí)業(yè)活動(dòng)所需要的工作方法及學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)工作（制定計(jì)劃、確定思路、評(píng)估結(jié)果等方式），以養(yǎng)成科學(xué)的思維、工作、學(xué)習(xí)習(xí)慣。社會(huì)能力是指具備從事職業(yè)活動(dòng)所需要的行為規(guī)范及價(jià)值觀念，學(xué)會(huì)相處、學(xué)會(huì)做人（與人相處合作能力、交流能力、約束能力等），以養(yǎng)成高尚的道德品質(zhì)。專業(yè)能力強(qiáng)調(diào)具備從事“DCS組態(tài)及檢修維護(hù)”的專門技能以及專業(yè)知識(shí)，能有目的地依據(jù)事實(shí)，并按照一種方法獨(dú)立完成任務(wù)，解決問(wèn)題，并評(píng)價(jià)結(jié)果的能力（工作方式方法、對(duì)勞動(dòng)材料、工藝工具的認(rèn)識(shí)使用等），以培養(yǎng)賴以生存的本領(lǐng)。
3.突出電力行業(yè)特色，充分分析電力高素質(zhì)技能人才的工作性質(zhì)和工作特點(diǎn)，緊跟行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀并具有一定的前瞻性，防止教材成為設(shè)備或工作過(guò)程的使用說(shuō)明書，防止教材成為工作流程的敘述、操作步驟的羅列。
4.充分考慮各院校實(shí)踐教學(xué)條件差異和行業(yè)發(fā)展中的地域差異，解決好教材通用性問(wèn)題?，F(xiàn)代高職教育已經(jīng)開(kāi)始把以教師為主體的傳統(tǒng)觀念轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的現(xiàn)代教育觀念；把重理論、輕實(shí)踐轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚撆c實(shí)踐并重；把以知識(shí)傳授為主線轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰ε囵B(yǎng)為主線。教材建設(shè)也應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)造能力、創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問(wèn)題的能力培養(yǎng)，并不斷把教學(xué)改革的有效成果、先進(jìn)方法、新穎內(nèi)容在教材中反映出來(lái)，從而進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)改革的深化。
一、基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計(jì)的必要性
以企業(yè)需求的視角去審視《PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)際上是職業(yè)教育的具體體現(xiàn)，其要求能夠?qū)崿F(xiàn)教育實(shí)訓(xùn)與企業(yè)生產(chǎn)需求之間的融合，保證學(xué)生學(xué)習(xí)到的技術(shù)都是可以被運(yùn)用到實(shí)踐生產(chǎn)中去的。之所以會(huì)倡導(dǎo)基于企業(yè)需求，去實(shí)現(xiàn)《PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計(jì)，是存在多方面的原因的：其一，考量企業(yè)需求，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)課程體系的改造，可以使得知識(shí)學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練更加貼近產(chǎn)業(yè)，企業(yè)和崗位需求，這對(duì)于促進(jìn)實(shí)訓(xùn)教育質(zhì)量和效益提升來(lái)講，是至關(guān)重要的；其二，在實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)的時(shí)候，將企業(yè)的需求納入其中，可以更加明確職業(yè)教育的目的性，從而使得教育目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)出符合社會(huì)需求的技術(shù)型人才；其三，實(shí)現(xiàn)課程體系的企業(yè)需求改革，可以使得學(xué)生切實(shí)的感受到技術(shù)的實(shí)踐性和操作性，進(jìn)而使得學(xué)生以更大的熱情參與到實(shí)訓(xùn)課程中去，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面素質(zhì)提升來(lái)講，是很有意義的。
二、基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計(jì)策略
1.當(dāng)前PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀
通過(guò)對(duì)于當(dāng)前PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)情況的調(diào)查來(lái)看，其依然存在很多的缺陷和不足，具體來(lái)講，主要可以將其歸納總結(jié)為以下幾個(gè)方面：其一，實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生連基本的程序指令都難以理解，更難以切實(shí)的使用到實(shí)際的編程中去，自然難以保證實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)進(jìn)度，而教學(xué)教師忽視了對(duì)于學(xué)生實(shí)際情況的考量；其二，程序調(diào)試和運(yùn)行操作經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)應(yīng)的設(shè)備缺乏，難以保證學(xué)生有充足的時(shí)間去開(kāi)展研究和實(shí)踐；其三，課程體系內(nèi)容針對(duì)性不強(qiáng)，并沒(méi)有將當(dāng)前企業(yè)的需求考量進(jìn)去，實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)不明確，不利于學(xué)生實(shí)踐操作能力的提升。如果上述提及到的實(shí)訓(xùn)教學(xué)問(wèn)題長(zhǎng)期存在，勢(shì)必會(huì)給予PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的提升造成極大的負(fù)面影響。
2.基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計(jì)策略
基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計(jì)，將成為該課程教學(xué)改革的重要契機(jī)，并且使得校企之間的聯(lián)系更加密切，對(duì)于促進(jìn)實(shí)踐性人才的培養(yǎng)來(lái)講，起著越來(lái)越重要的作用。為此，筆者認(rèn)為我們需要積極地從以下幾個(gè)角度入手：
（1）項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法
針對(duì)于當(dāng)前教學(xué)過(guò)程中很多學(xué)生對(duì)于基本概念難以理解，從而影響到運(yùn)用指令去進(jìn)行編程的問(wèn)題，可以積極將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法運(yùn)用到實(shí)際的教學(xué)中去。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是將教學(xué)大綱中規(guī)定的若干教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為教學(xué)項(xiàng)目，以實(shí)際的教學(xué)案例為背景，引導(dǎo)學(xué)生去慢慢理解各個(gè)指令的意義，進(jìn)而循序漸進(jìn)的進(jìn)入到實(shí)際的教學(xué)任務(wù)中去，實(shí)現(xiàn)在做中學(xué)，在學(xué)中做。以搶答器控制為例，其項(xiàng)目可以分解為以下幾個(gè)部分：其一，定時(shí)器指令和優(yōu)先程序；其二，啟動(dòng)和自鎖程序的設(shè)計(jì)；其三，設(shè)計(jì)4人優(yōu)先搶答程序；其四，數(shù)碼管數(shù)字顯示程序設(shè)計(jì)；其五，搶答器聲音程序設(shè)計(jì)；其六，搶答器項(xiàng)目的綜合調(diào)試和運(yùn)行。
（2）仿真軟件教學(xué)法
PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)的關(guān)鍵性步驟在于程序的反復(fù)調(diào)試和運(yùn)行，如果沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)試和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的話，學(xué)生對(duì)于程序的操作往往還停留在理論的狀態(tài)，是難以有效找到自身程序編寫存在的缺陷和不足的，進(jìn)而就會(huì)影響實(shí)踐操作能力的提升，這就使得實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量大打折扣。造成這種情況的原因之一就在于對(duì)應(yīng)的設(shè)備不足，難以保證每一位學(xué)生都可以切實(shí)地使用對(duì)應(yīng)的設(shè)備去進(jìn)行操作。為了能夠解決這樣的問(wèn)題，可以嘗試以仿真軟件來(lái)模擬程序，一般情況下倡導(dǎo)使用2.1版本的軟件，其操作界面更加人性化，與企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中使用的情況比較類似，處于這樣的模擬環(huán)境下，可以很好地幫助學(xué)生去更好地了解PLC和變頻器相關(guān)的知識(shí)，并且實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐操作能力的提升。當(dāng)然，在部分仿真軟件難以達(dá)到教學(xué)效果的時(shí)候，還可以將遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)使用其中，以保證實(shí)際模擬教學(xué)環(huán)境的營(yíng)造。
（3）分組合作教學(xué)法
一般情況下，在學(xué)生完成相應(yīng)數(shù)量實(shí)踐項(xiàng)目之后，會(huì)開(kāi)展一定時(shí)期的PLC和變頻器的綜合訓(xùn)練，主要是以物料傳統(tǒng)分連系統(tǒng)的安裝和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)將理論向?qū)嵺`生產(chǎn)中的轉(zhuǎn)化。為了能夠與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求保持一致，一般會(huì)以小組合作的方式來(lái)分配每個(gè)學(xué)生的工作任務(wù)，在做好充足的準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)任務(wù)的劃分；在此基礎(chǔ)上教師給予學(xué)生對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)和啟發(fā)，并且以進(jìn)行通電調(diào)試的方式實(shí)現(xiàn)檢查，要求小組的各個(gè)成員都參與進(jìn)去，以培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作晉升和解決問(wèn)題能力。其實(shí)在實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，也是會(huì)以分組的方式，并且形成相互監(jiān)督的機(jī)制，以保證實(shí)際操作能力的全面提升。由此可見(jiàn)，分組合作教學(xué)法的確可以在實(shí)際PLC和變頻器的課程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著積極的作用。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，基于企業(yè)需求去實(shí)現(xiàn)PLC和變頻器技能實(shí)訓(xùn)課程體系的重構(gòu)，不僅僅可以改變傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的各種缺陷和不足，還可以使職業(yè)教育朝著高質(zhì)量的方向發(fā)展和進(jìn)步。無(wú)數(shù)的教學(xué)實(shí)踐表明，以這樣的課程體系去開(kāi)展教學(xué)工作，并且由此培養(yǎng)出來(lái)的技術(shù)人才，其往往更加能夠適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)需求，能夠在很短的時(shí)間內(nèi)參與到對(duì)應(yīng)的工作崗位上，而這就是職業(yè)教育一直追求的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
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一、用戶對(duì)火電機(jī)組仿真機(jī)功能的需求
1. 火電機(jī)組仿真機(jī)的用途
大型火電機(jī)組仿真機(jī)一般作為訓(xùn)練學(xué)生熟練正確地掌握機(jī)組設(shè)備在各種條件下的啟、停和正常運(yùn)行中的監(jiān)視操作技術(shù)；訓(xùn)練學(xué)生正確判斷和處理故障、事故的應(yīng)變能力；對(duì)學(xué)生上崗前進(jìn)行實(shí)際操作能力和分析判斷能力的考核；供機(jī)組在各種工況運(yùn)行中分析和改進(jìn)操作方式、提高安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力、為制定反事故措施提供驗(yàn)證環(huán)境；訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行機(jī)組控制系統(tǒng)整定及試驗(yàn)驗(yàn)證等。
2. 用戶對(duì)火電機(jī)組仿真機(jī)的一般要求
大型火電機(jī)組仿真機(jī)是對(duì)機(jī)組的爐、機(jī)、電、網(wǎng)控及熱控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全范圍、全過(guò)程仿真。以被仿機(jī)組控制室內(nèi)所有的監(jiān)視、操作、控制為主，輔助以機(jī)組在啟停和故障處理中需要在集控室外進(jìn)行的就地操作，同時(shí)包括化學(xué)水處理、除灰除渣等輔助控制系統(tǒng)等。
仿真模型全部以物理過(guò)程為基礎(chǔ)，建立完整、嚴(yán)格、精確的物理過(guò)程模型，能連續(xù)、實(shí)時(shí)、良好的反映系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)過(guò)程，具有較高的動(dòng)、靜態(tài)精確度，對(duì)運(yùn)行人員全部操作（包括控制盤、操作員站及就地操作員臺(tái)上的操作）無(wú)論是正確的還是錯(cuò)誤的，其反映都應(yīng)和實(shí)際電廠一致。仿真機(jī)應(yīng)能仿真電站機(jī)組運(yùn)行中的異常和故障工況，產(chǎn)生的物理現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)和被仿機(jī)組反映一致。對(duì)于各種故障或事故，學(xué)員可在盤上或操作員站上進(jìn)行操作處理，如果處理合理，故障或事故應(yīng)逐漸消除，如處理不當(dāng)，模擬出事故擴(kuò)大后的現(xiàn)象應(yīng)與參考機(jī)組反映一樣。
3. 用戶對(duì)火電機(jī)組仿真機(jī)培訓(xùn)功能的要求
教練員臺(tái)是仿真機(jī)培訓(xùn)控制中心，教練員通過(guò)顯示器畫面、鍵盤、鼠標(biāo)等控制仿真機(jī)的啟動(dòng)、停止和工況的變化。教練員臺(tái)一般要求能方便、靈活地監(jiān)視學(xué)員的操作和活動(dòng)，能對(duì)不同水平的學(xué)員選擇和組合培訓(xùn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)仿真模型的啟動(dòng)/停止、運(yùn)行/凍結(jié)、快速與慢速、回退/重演功能、故障加入、邊界參數(shù)修改、變量監(jiān)視等功能。
4.現(xiàn)代仿真機(jī)不能很好滿足用戶的需求
（1）關(guān)于學(xué)員成績(jī)?cè)u(píng)定的需求。學(xué)員成績(jī)?cè)u(píng)定功能是在對(duì)學(xué)員進(jìn)行仿真培訓(xùn)時(shí)，通過(guò)軟件對(duì)學(xué)員操作、參數(shù)、運(yùn)行工況形成操作記錄存檔，通過(guò)軟件分析得出客觀評(píng)價(jià)，為教練員主觀評(píng)分提供必要和有效的參考。教練員要求該功能能方便地預(yù)設(shè)評(píng)分方案，即預(yù)先編制仿真機(jī)培訓(xùn)課程（如培訓(xùn)課目、初始狀態(tài)選擇、故障選擇等練習(xí)內(nèi)容），在仿真機(jī)實(shí)現(xiàn)按步練習(xí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評(píng)價(jià)學(xué)員操作，指出操作錯(cuò)誤及誤差，進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定和客觀評(píng)分。
近年來(lái)，仿真機(jī)研發(fā)單位對(duì)學(xué)員成績(jī)?cè)u(píng)定功能作了許多的研究和探索，但從用戶使用的情況來(lái)看，都不是特別理想，不同程度地存在這樣那樣的問(wèn)題。分析原因，主要是由于仿真機(jī)開(kāi)發(fā)研制單位和仿真機(jī)用戶在這一領(lǐng)域的合作上配合不夠緊密。該功能在開(kāi)發(fā)時(shí)需要大量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)儀表參數(shù)和運(yùn)行操作的重要程度，進(jìn)行大量的設(shè)計(jì)和反復(fù)的調(diào)試工作，而仿真機(jī)研究和開(kāi)發(fā)單位在這一方面的力量和經(jīng)驗(yàn)需要加強(qiáng)，仿真機(jī)用戶方也需要在理解開(kāi)發(fā)思路后給予研發(fā)單位更多的配合和支持。
（2）關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通訊的需求。仿真機(jī)系統(tǒng)與電廠信息管理系統(tǒng)SIS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，能訪問(wèn)實(shí)際電廠SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)內(nèi)容，采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為仿真機(jī)系統(tǒng)的初始工況點(diǎn)，進(jìn)行仿真機(jī)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型校核，驗(yàn)證仿真模型與實(shí)際機(jī)組工況吻合程度。利用事故前后的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，例如發(fā)生MFT、重要輔機(jī)跳閘或重要參數(shù)越限時(shí)，在仿真機(jī)上進(jìn)行事故重演分析。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制和遠(yuǎn)程培訓(xùn)功能。在保證系統(tǒng)安全的前提下，工程師/教練員可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登陸工程師/教練員臺(tái)，并通過(guò)一定手段直接控制和接管工程師/教練員臺(tái)，其效果如同在仿真機(jī)上指導(dǎo)一樣。被培訓(xùn)人員可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登陸操作員臺(tái)，并通過(guò)一定手段接受培訓(xùn)，其效果如同被培訓(xùn)人員在仿真機(jī)上操作一樣。
（3）關(guān)于控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)的需求。對(duì)實(shí)際機(jī)組控制系統(tǒng)的組態(tài)文本能完整地轉(zhuǎn)換為仿真控制模型?，F(xiàn)場(chǎng)操作員站畫面和控制系統(tǒng)組態(tài)修改后，相應(yīng)仿真模型即能自動(dòng)更新。由于控制系統(tǒng)在電站安全運(yùn)行中的作用重要性，仿真機(jī)控制系統(tǒng)要能進(jìn)行學(xué)員在維護(hù)控制系統(tǒng)方面的培訓(xùn)，可以進(jìn)行控制系統(tǒng)的組態(tài)、控制模塊參數(shù)的修改；能進(jìn)行不同運(yùn)行工況下的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)；模擬或設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)熱控設(shè)備、控制回路、控制邏輯等各種故障，熱控人員處理的措施和效果應(yīng)與真實(shí)機(jī)組一致。
（4）關(guān)于專家系統(tǒng)的需求。仿真機(jī)自教育專家系統(tǒng)可以使學(xué)員在沒(méi)有教練員連續(xù)監(jiān)控的情況下，在仿真機(jī)上進(jìn)行培訓(xùn)。仿真機(jī)系統(tǒng)通過(guò)人工智能技術(shù)掌握教練員的決策，激活可執(zhí)行程序，仿真機(jī)將在專家系統(tǒng)指令下進(jìn)行培訓(xùn)?？梢赃M(jìn)行如下一些功能：裝載仿真模型和它的初始條件；自動(dòng)培訓(xùn)水平分級(jí)；自動(dòng)提示；自動(dòng)記分；自動(dòng)舉例；自動(dòng)重復(fù)故障等。該功能在國(guó)內(nèi)的研究較少，但已有用戶希望開(kāi)發(fā)使用。
二、仿真訓(xùn)練與考核辦法的改革背景及實(shí)施情況
熱能類專業(yè)電廠熱能動(dòng)力裝置、火電廠集控運(yùn)行等是火力力發(fā)電廠的核心專業(yè)，專業(yè)特色突出，但就業(yè)面窄。為保持特色的鮮明性，并增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，必須提高畢業(yè)生質(zhì)量。加強(qiáng)職業(yè)能力訓(xùn)練，提高畢業(yè)生專業(yè)技能是提高畢業(yè)生質(zhì)量、提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、增強(qiáng)學(xué)校辦學(xué)實(shí)力的重要方面。為對(duì)熱能類專業(yè)學(xué)生職業(yè)能力訓(xùn)練與考核體系進(jìn)行改革，深化雙證書制度，我們做了以下工作。
（一）修訂人才培養(yǎng)方案
1.深化工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式改革
深化“雙證書”制度，實(shí)質(zhì)上也是培養(yǎng)模式改革。根據(jù)電力行業(yè)發(fā)展需求，開(kāi)展與企業(yè)的多元合作，完善以電力行業(yè)職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)的在校學(xué)生職業(yè)能力訓(xùn)練與考核體系，實(shí)行具有電力行業(yè)特色的“雙證書”制度，打造培養(yǎng)目標(biāo)崗位化、培養(yǎng)方案“雙證書”化、企業(yè)參與深入化的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建與之相應(yīng)的課程教學(xué)體系，建立完善的教學(xué)質(zhì)量保障體系。
根據(jù)本專業(yè)人才服務(wù)的職業(yè)崗位，以國(guó)家汽輪機(jī)運(yùn)行值班員、核能發(fā)電機(jī)組操作員、集控運(yùn)行值班員、汽輪機(jī)檢修工、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)檢修工、鍋爐運(yùn)行值班員、鍋爐檢修工等工種的職業(yè)技能鑒定規(guī)范為參考，進(jìn)行工作任務(wù)分析，行動(dòng)領(lǐng)域歸納、學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換，也就是基于工作過(guò)程構(gòu)建課程體系、制訂課程標(biāo)準(zhǔn)。由學(xué)校教師和企業(yè)專家共同開(kāi)發(fā)專業(yè)核心課程，突出課程的開(kāi)放性和職業(yè)定向性，根據(jù)電力新技術(shù)發(fā)展變化和企業(yè)要求及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，企業(yè)與學(xué)校共同參與制訂人才培養(yǎng)方案，教學(xué)日歷和教材編寫工作；由學(xué)校教師和企業(yè)專家共同授課，其中企業(yè)專家重點(diǎn)承擔(dān)實(shí)踐性強(qiáng)，與生產(chǎn)聯(lián)系緊密的教學(xué)內(nèi)容部分。使學(xué)生獲得的知識(shí)、技能真正滿足職業(yè)崗位的要求推行“雙證書”制度，實(shí)現(xiàn)學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書的對(duì)接。
2.課程體系與教學(xué)內(nèi)容的改革。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的個(gè)性發(fā)展要求，基于工作過(guò)程開(kāi)發(fā)構(gòu)建課程體系。
3.教學(xué)模式改革。在專業(yè)核心課程中全面推行項(xiàng)目導(dǎo)向、教學(xué)做一體的教學(xué)模式。以理論與實(shí)踐為一體的情境教學(xué)為學(xué)習(xí)單元，形成“學(xué)中做、做中學(xué)”的一體化教學(xué)。課程模塊遵循認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律，由基本到核心，而后拓展，從單一操作到綜合訓(xùn)練，圍繞職業(yè)核心能力培養(yǎng)，建立循序漸進(jìn)、理實(shí)一體的教學(xué)模式。與河南電力行業(yè)協(xié)會(huì)、大唐洛陽(yáng)首陽(yáng)山發(fā)電有限公司等單位合作，將專業(yè)核心課程做成工學(xué)結(jié)合的優(yōu)質(zhì)課程，并進(jìn)行推廣。
（二）加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。培養(yǎng)高技能人才一定要讓學(xué)生動(dòng)手，真刀真槍去實(shí)踐，不能搞“紙上談兵”，要有真本事，能動(dòng)手，具備職業(yè)能力。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)行職業(yè)技能訓(xùn)練，必須有能滿足技能訓(xùn)練要求的場(chǎng)所（基地），它是實(shí)施雙證書教育的基礎(chǔ)條件。該基地應(yīng)具有能進(jìn)行多種職業(yè)技能訓(xùn)練的硬件設(shè)備，并有一定先進(jìn)性。
（三）加強(qiáng)指導(dǎo)教師隊(duì)伍建設(shè)。指導(dǎo)教師是實(shí)施雙證書教育的關(guān)鍵條件。指導(dǎo)教師應(yīng)是熱愛(ài)職業(yè)教育事業(yè)、具有中高級(jí)技術(shù)等級(jí)實(shí)踐技能和專業(yè)理論的雙師型，并具有較豐富的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和組織管理能力，既能指導(dǎo)學(xué)生技能訓(xùn)練又能對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)道德和全面素質(zhì)教育。火電廠運(yùn)行仿真實(shí)訓(xùn)是教學(xué)做一體的教學(xué)模式的主要一環(huán)，相關(guān)專業(yè)課教師有計(jì)劃的通過(guò)帶仿真實(shí)訓(xùn)熟悉本實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)，部分教師參加相關(guān)培訓(xùn)，取得仿真培訓(xùn)師證書，提高了師資隊(duì)伍素質(zhì)和仿真實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)質(zhì)量。
（四）認(rèn)真組織技能鑒定
2005年積極進(jìn)行“雙證書”試點(diǎn)工作，已有八年，每年都鼓勵(lì)在校學(xué)生參加電力職業(yè)技能鑒定，進(jìn)行了以下具體工作：
1）積極動(dòng)員。第四學(xué)期期末就進(jìn)行技能鑒定報(bào)考動(dòng)員。專門召開(kāi)了全年級(jí)學(xué)生大會(huì)進(jìn)行動(dòng)員，充分闡述技能鑒定的重大意義，在學(xué)生中掀起報(bào)考職業(yè)技能鑒定的熱潮。2005年以來(lái)，學(xué)生的報(bào)考率均在90%以上。
2）認(rèn)真指導(dǎo)。學(xué)生報(bào)名后，對(duì)學(xué)生加強(qiáng)輔導(dǎo)和訓(xùn)練。首先對(duì)每個(gè)工種實(shí)行導(dǎo)師制，指定專人指導(dǎo)和輔導(dǎo)，包括理論考核和操作考核，并將考核結(jié)果納入教師勞動(dòng)競(jìng)賽。其次指定參考書目，使學(xué)生考前準(zhǔn)備更有針對(duì)性；第三指導(dǎo)學(xué)生利用暑假?gòu)?fù)習(xí)準(zhǔn)備理論考試，秋季開(kāi)學(xué)后組織摸底考試，根據(jù)不足在進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)；第四是合理安排實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)內(nèi)容及時(shí)間，以技能鑒定為導(dǎo)向，讓學(xué)生在課內(nèi)完成大部分準(zhǔn)備工作。
3）嚴(yán)格考核。在考核過(guò)程中，我們積極探索對(duì)在校學(xué)生技能鑒定的標(biāo)準(zhǔn)把握，既要保護(hù)學(xué)生的積極性，又要保證社會(huì)和行業(yè)對(duì)我校技能鑒定證書的認(rèn)可程度。既要按照國(guó)家頒布的技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)考核，又要根據(jù)在校學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)。最后我們經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，統(tǒng)一了思想，認(rèn)為在校學(xué)生在理論考核中應(yīng)嚴(yán)格要求，在操作考核中側(cè)重于對(duì)理論和實(shí)際相結(jié)合能力的考核，不僅要會(huì)操作，更重要的是要理解為什么要這么操作。
4）及時(shí)總結(jié)。理論考核和操作考核結(jié)束后，我們及時(shí)對(duì)第一次大面積組織學(xué)生參加職業(yè)技能鑒定的情況進(jìn)行了總結(jié)。不僅對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，更重要的是對(duì)我們的訓(xùn)練和考核過(guò)程進(jìn)行總結(jié)。每個(gè)指導(dǎo)教師都寫出了書面的心得體會(huì)、意見(jiàn)和建議等，這些來(lái)自一線的意見(jiàn)和建議非常中肯，非常寶貴，我們認(rèn)真進(jìn)行了梳理，將逐一落實(shí)，完善職業(yè)技能訓(xùn)練與考核體系。
三、“雙證書”制度試行效果
建立了與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相匹配的職業(yè)技能考核鑒定制度，要求學(xué)生全部參加考試，2005年以來(lái)技能鑒定通過(guò)率達(dá)到了90%以上。（一）建設(shè)并完善了職業(yè)技能鑒定基地。2005年以來(lái)我校相繼建成了200MW火電仿真機(jī)組， 135MW循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組仿真機(jī)，亞臨界300MW火電仿真機(jī)組、超臨界600MW火電仿真機(jī)組。這給學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)創(chuàng)造了良好的條件。2005年6月，我校電站仿真實(shí)訓(xùn)中心被河南省電力職業(yè)技能鑒定中心批準(zhǔn)為電力職業(yè)技能鑒定站，承擔(dān)了鍋爐運(yùn)行值班員、汽機(jī)運(yùn)行值班員、集控運(yùn)行值班員等工種的職業(yè)技能鑒定工作，為我校學(xué)生參加電力職業(yè)技能提供了方便和堅(jiān)實(shí)的保障。
（二）培養(yǎng)了一批指導(dǎo)教師隊(duì)伍。通過(guò)職業(yè)技能訓(xùn)練指導(dǎo)和技能鑒定過(guò)程培養(yǎng)了一大批“雙師”素質(zhì)教師，還有計(jì)劃地送出培訓(xùn)考證。2005年以來(lái)每年都派3～5位教師參加華北電力大學(xué)舉辦的仿真培訓(xùn)指導(dǎo)教師的培訓(xùn)與考核，并全部取得了合格證書，
（三）學(xué)生的職業(yè)技能得到了顯著提升。學(xué)生參加的職業(yè)技能鑒定中的運(yùn)行工種如鍋爐運(yùn)行值班員、汽機(jī)運(yùn)行值班員、集控運(yùn)行值班員等具有綜合性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，是各技能鑒定工種中含金量較高的，也是不容易通過(guò)的。但學(xué)生經(jīng)過(guò)強(qiáng)化訓(xùn)練，通過(guò)中級(jí)工技能鑒定考核后，專業(yè)技能得到了顯著提升。通過(guò)仿真運(yùn)行環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，他們對(duì)設(shè)備系統(tǒng)有了更為清晰全面的了解認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)組運(yùn)行特性和運(yùn)行參數(shù)有了更工程化的認(rèn)識(shí)。這使他們?cè)谛W(xué)習(xí)期間就能直接面對(duì)工作對(duì)象進(jìn)行訓(xùn)練，縮短了崗前培訓(xùn)時(shí)間。在用人單位面試過(guò)程中，他們也能成竹在胸，從容不迫，表現(xiàn)出優(yōu)秀的專業(yè)素質(zhì)，給用人留下深刻印象，有利于順利就業(yè)。更重要的是他們先人一步的職業(yè)能力將對(duì)他們的職業(yè)生涯產(chǎn)生積極的影響。
“雙證書”制度的推行大大提高了熱能類學(xué)生的職業(yè)技能，有效地促進(jìn)了就業(yè)，用人單位反映很好。
四、存在的問(wèn)題及擬采取的改進(jìn)措施
（一） 存在的問(wèn)題。1.報(bào)考動(dòng)員組織問(wèn)題。因技能鑒定是收費(fèi)考試，學(xué)生中又有一定比例的貧困生，所以全員報(bào)考技能鑒定有一定困難，尤其是一次考試不通過(guò)者，如再次報(bào)考在經(jīng)濟(jì)上有壓力。應(yīng)積極想辦法降低考試費(fèi)用，爭(zhēng)取對(duì)在校學(xué)生采取低收費(fèi)。
2.教學(xué)計(jì)劃銜接協(xié)調(diào)問(wèn)題。因仿真機(jī)實(shí)習(xí)班級(jí)多，都趕在技能鑒定之前完成培訓(xùn)有一定困難，所以有些班級(jí)在技能鑒定時(shí)還沒(méi)受過(guò)培訓(xùn)。
3.培訓(xùn)過(guò)程中的問(wèn)題。實(shí)際操作時(shí)間有限，培訓(xùn)效果達(dá)不到技能鑒定要求。
（二）擬采取的改進(jìn)措施
1.規(guī)范培訓(xùn)內(nèi)容和過(guò)程。制定統(tǒng)一規(guī)范的職業(yè)技能培訓(xùn)內(nèi)容，以使各指導(dǎo)教師的培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，提高培訓(xùn)效果。
作者簡(jiǎn)介：孔德彭（1976-），男，河南唐河人，浙江工業(yè)大學(xué)教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，講師。（浙江?杭州?310014）孔德輝（1978-），女，河南唐河人，河南省唐河縣祁儀鄉(xiāng)第一初級(jí)中學(xué)，中二。（河南?唐河?473413）
中圖分類號(hào)：G642.4?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）24-0050-02電氣控制及PLC應(yīng)用課程是電氣控制及自動(dòng)化專業(yè)的主干課程，其內(nèi)容與工程應(yīng)用緊密結(jié)合，在工業(yè)自動(dòng)化控制、智能儀器儀表、精密加工、數(shù)控機(jī)床以及機(jī)電一體化技術(shù)等領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用。本課程是浙江工業(yè)大學(xué)（我校）電氣工程及自動(dòng)化教育專業(yè)和機(jī)械工程及自動(dòng)化教育的專業(yè)必修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)電氣控制和可編程控制器應(yīng)用技術(shù)基本知識(shí)外，還以提高學(xué)生的素質(zhì)和全面能力為宗旨。具體教學(xué)要求是熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及應(yīng)用，掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析和設(shè)計(jì)能力，掌握典型電氣控制電路的分析和設(shè)計(jì)方法，掌握可編程控制器的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟練掌握基本邏輯指令的應(yīng)用，掌握步進(jìn)順控指令編程方法及應(yīng)用，了解PLC網(wǎng)絡(luò)及通訊基本知識(shí)，繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析能力，特別是掌握典型電氣控制電路的分析能力，重點(diǎn)是S7-224/S7-300可編程序控制器的編程技術(shù)、通信模式及調(diào)試技巧。
項(xiàng)目教學(xué)是以項(xiàng)目實(shí)施為主線有效組織理論和實(shí)踐知識(shí)，師生共同實(shí)施并完成一個(gè)“項(xiàng)目”為主要學(xué)習(xí)方式的教學(xué)活動(dòng)，[1]是建立在建構(gòu)主義[2]和情景學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上體現(xiàn)行動(dòng)導(dǎo)向教育理念的教學(xué)方法，將傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝瓿身?xiàng)目、職業(yè)體驗(yàn)和解決問(wèn)題為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)模式，在職業(yè)教育的專業(yè)課程教學(xué)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。[3]通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)必要的理論知識(shí)及掌握必備的專業(yè)技能，突出知識(shí)的學(xué)習(xí)服務(wù)于職業(yè)能力的建構(gòu)。[4]
一、電氣控制及PLC應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)模塊
實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，項(xiàng)目的選取要具有典型性、代表性和全面性，[5]以往的教學(xué)選取的項(xiàng)目經(jīng)常基于小項(xiàng)目來(lái)教學(xué)，僅能說(shuō)明一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或某個(gè)問(wèn)題，綜合知識(shí)無(wú)法體現(xiàn)，這樣各知識(shí)點(diǎn)之間彼此孤立，章節(jié)的聯(lián)系比較匱乏，彼此的知識(shí)點(diǎn)無(wú)法連貫，邏輯關(guān)系無(wú)法得到梳理，不能對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行鍛煉。然而學(xué)生畢業(yè)后往往面對(duì)的是比較綜合的工程項(xiàng)目，而他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)是孤立的，面對(duì)綜合設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目不知道從何處下手，尤其是既需要分析、設(shè)計(jì)又要安裝調(diào)試的復(fù)雜的項(xiàng)目無(wú)從下手了。學(xué)生不能立即投入到生產(chǎn)實(shí)踐中，無(wú)奈還要從頭學(xué)起。
基于以上的問(wèn)題，在展開(kāi)項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過(guò)程中，選取一個(gè)比較綜合典型的真實(shí)項(xiàng)目——節(jié)能環(huán)保中水回用水處理廠智能控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。參照教學(xué)大綱和緊扣教材內(nèi)容，根據(jù)項(xiàng)目組成設(shè)計(jì)以下主要教學(xué)模塊：（1）項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施前準(zhǔn)備工作及模擬招投標(biāo)介紹；（2）中水回用水廠供配電介紹及用電安全；（3）中水回用水廠的用到的低壓電器設(shè)備教學(xué)及知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)；（4）提升泵房、反沖濾池、加礬加氯、送水泵房?jī)x器儀表的電氣控制原理圖、元器件布置圖及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；（5）提升泵、鼓風(fēng)機(jī)、反沖泵、送水泵的不同啟動(dòng)形式設(shè)計(jì)；（6）S7-200（含7個(gè)從站）和S7-300（含2個(gè)主站）PLC設(shè)計(jì)及編程；（7）主站PLC與各從站的Proface-Bus及中控制室的通信實(shí)現(xiàn)；（8）主站PLC觸摸屏編程及中控室的主機(jī)系統(tǒng)組態(tài)；（9）整個(gè)中水回用系統(tǒng)與Intenet通信；（10）項(xiàng)目的竣工及驗(yàn)收—課程總結(jié)。隨著自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展，該課程涉及到許多新知識(shí)、新技術(shù)領(lǐng)域。我們以加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)為突破口，以創(chuàng)新為契機(jī)，構(gòu)建以項(xiàng)目為載體的理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式，符合技術(shù)師范本科專業(yè)的培養(yǎng)特點(diǎn)和定位，既要具備工程性，又要具備師范性，通過(guò)課程和專業(yè)訓(xùn)練使學(xué)生成為具有“講師”、“工程師”等知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)的“雙師型”人才。
二、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)
1.項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)
（1）選擇合適的配套教材。我們將電氣工程及自動(dòng)化教育和機(jī)械工程及自動(dòng)化教育的專業(yè)崗位對(duì)電氣方面的知識(shí)和技能需求為目標(biāo)，以就業(yè)單位人才需要為基準(zhǔn)，結(jié)合技術(shù)師范培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)選擇教材。以現(xiàn)行主流PLC為參考，以必需、實(shí)用知識(shí)為主，加強(qiáng)學(xué)生電氣控制技能的培養(yǎng)，教材的內(nèi)容包括常用低壓控制電器、電氣控制線路的基本原則和基本環(huán)節(jié)、可編程控制器基礎(chǔ)、S7-200PLC的系統(tǒng)配置及質(zhì)量系統(tǒng)、SETP7-Micro/WIN32編程軟件、S7-300和S7-400PLC系統(tǒng)配置與編程及通信及網(wǎng)絡(luò)等；[5-6]被選取的項(xiàng)目與教材結(jié)合緊密，涵蓋的知識(shí)比較吻合，也是現(xiàn)在自動(dòng)化行業(yè)及大學(xué)競(jìng)賽的主流技術(shù)。[7-8]
一、確定培養(yǎng)目標(biāo)
為了主動(dòng)適應(yīng)陜西及周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，貫徹“工學(xué)四合”的人才培養(yǎng)模式。由學(xué)院電子系牽頭成立調(diào)研小組以西安國(guó)家航空產(chǎn)業(yè)基地為核心，以西安高新開(kāi)發(fā)區(qū)、西安經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)等國(guó)家級(jí)開(kāi)發(fā)區(qū)為重點(diǎn)，對(duì)西安及周邊地區(qū)的西安求實(shí)公司、西安中英杰等樓宇智能相關(guān)企業(yè)及畢業(yè)生就業(yè)的主要企業(yè)進(jìn)行調(diào)研。通過(guò)問(wèn)卷、訪談、研討等方法，了解樓宇智能專業(yè)所面向的崗位群及崗位能力需求（表略）。通過(guò)對(duì)調(diào)研結(jié)果的分析、研討和總結(jié)，進(jìn)一步確定了我校樓宇智能專業(yè)培養(yǎng)定位為：適應(yīng)企業(yè)需要的樓宇智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作人員、設(shè)備維護(hù)人員、銷售服務(wù)人員、項(xiàng)目管理人員。
二、改變教學(xué)模式
