張冬梅 高 飛 朱學(xué)東

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 信息技術(shù)學(xué)院，黑龍江 大慶 163319)

可編程控制器(PLC)技術(shù)是當(dāng)今工業(yè)控制的支柱技術(shù)之一。隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化的飛速發(fā)展，PLC必須與傳感器、變頻器、人機(jī)界面等設(shè)備配合使用，同時(shí)融入先進(jìn)的現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，適時(shí)地加入先進(jìn)成熟的控制算法，構(gòu)建起自動控制系統(tǒng)才能滿足工業(yè)控制的要求。為適應(yīng)社會發(fā)展需求，高校電氣控制等相關(guān)專業(yè)都設(shè)置了可編程控制器的相關(guān)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)。設(shè)置這個(gè)環(huán)節(jié)的目的是及時(shí)吸收科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展的最新成果，讓學(xué)生在實(shí)際工況或模擬工況的環(huán)境中訓(xùn)練基本技能。

1 可編程控制器實(shí)訓(xùn)面臨的問題

當(dāng)今社會處于信息化時(shí)代，知識急速更新。社會所需人才的要求逐步提高，社會的這種需求，對高校的人才培養(yǎng)提出了更高的要求?？删幊炭刂破魇切滦偷淖詣涌刂蒲b置，主要應(yīng)用在工業(yè)控制中，隨著性價(jià)比的不斷提高，應(yīng)用范圍也在不斷提高。高校電氣控制等專業(yè)為適應(yīng)社會對人才的需求，通過設(shè)置該課程的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)來提高學(xué)生的專業(yè)技能。但部分高校人才培養(yǎng)過程中由于資金等方面的原因，普遍存在實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置逐步弱化，內(nèi)容和形式嚴(yán)重滯后于科學(xué)技術(shù)發(fā)展，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容涉及的技術(shù)已經(jīng)落后于現(xiàn)狀等問題。學(xué)生使用的設(shè)備器件很多都是目前已經(jīng)淘汰的產(chǎn)品，這種環(huán)境下培養(yǎng)出來的學(xué)生，其基本知識、技能與社會和企業(yè)的要求相去甚遠(yuǎn)，難以適應(yīng)崗位需求。

2 可編程控制器實(shí)訓(xùn)應(yīng)注重學(xué)生三方面能力的培養(yǎng)

現(xiàn)實(shí)的問題很難在短期內(nèi)解決。那么在現(xiàn)有的條件下，如何才能使電氣控制專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行有效的電氣工程及自動化領(lǐng)域的專業(yè)訓(xùn)練，具有解決電氣工程技術(shù)與控制技術(shù)問題的基本能力，滿足人才培養(yǎng)需求?這就要求高校要有效利用現(xiàn)有的資金，使可編程控制器實(shí)訓(xùn)形成體系，在實(shí)訓(xùn)的過程中要注重學(xué)生實(shí)踐能力、工程素養(yǎng)及創(chuàng)新能力等三方面能力的培養(yǎng)。通過這三方面能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，以適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)對應(yīng)用型人才的需要，提高學(xué)生在就業(yè)過程中的競爭力。

2.1 實(shí)踐能力的培養(yǎng)

目前，我國各高校培養(yǎng)的學(xué)生在融入社會的過程中，出現(xiàn)一種普遍現(xiàn)象，就從事本專業(yè)的學(xué)生而言，很多高分的學(xué)生其發(fā)展并不盡如人意；而有些成績不錯但談不上出眾、測驗(yàn)分?jǐn)?shù)尚好但不算鶴立雞群，推薦信雖令人滿意但也不是相當(dāng)具有分量的學(xué)生在找到工作后，卻會給用人單位帶來不小的意外，誰都想雇用這樣的學(xué)生。這些學(xué)生不具備分析智力和創(chuàng)造性智力，但在社會中卻會有很多的公司愿意雇傭他，因?yàn)檫@些學(xué)生有豐富的實(shí)踐智力。實(shí)踐能力強(qiáng)的個(gè)體應(yīng)當(dāng)是適應(yīng)社會生活、能解決基本實(shí)際問題、能有效參與社會生活實(shí)踐和促進(jìn)自我發(fā)展的人[1]。傅維利教授給實(shí)踐能力下的定義是：保證個(gè)體順利運(yùn)用已有知識、技能去解決實(shí)際問題所必需具備的那些生理和心理特征[2]。

可編程控制器實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)是學(xué)生能初步掌握目前企業(yè)比較常用的電氣控制技術(shù)，了解根據(jù)實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、安裝接線、調(diào)試的全部過程[3]。通過設(shè)置典型的基本工程項(xiàng)目如：監(jiān)控小車運(yùn)行、水位控制、溫度控制等，在工程設(shè)計(jì)、安裝接線、調(diào)試過程中，鍛煉學(xué)生對突發(fā)的故障和在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)影響設(shè)計(jì)問題的應(yīng)變處理能力。并在這一環(huán)節(jié)鞏固學(xué)生所學(xué)的理論知識，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為了能夠給學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會，實(shí)訓(xùn)的過程中采用開放方式。在實(shí)訓(xùn)期間，分配指導(dǎo)教師進(jìn)行輪流值班，保證開放實(shí)訓(xùn)過程的順利進(jìn)行，并能夠?qū)W(xué)生在安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的違例操作行為進(jìn)行及時(shí)更正，對于設(shè)計(jì)過程中的方案給出合理的建議。

在實(shí)踐過程中，還要鍛煉學(xué)生間的協(xié)調(diào)與合作的能力，要讓學(xué)生知道，要想在社會中占有一席之地，僅僅靠自己的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，無論自己有多么的優(yōu)秀，沒有團(tuán)隊(duì)的合作是走不遠(yuǎn)的。通過對設(shè)計(jì)任務(wù)的時(shí)間要求來挑選優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)，并給予一定的獎勵。強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)過程對協(xié)調(diào)與合作能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生在就業(yè)過程中的競爭力。

2.2 工程素養(yǎng)的培養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，就是讓學(xué)生有工程思維，在實(shí)訓(xùn)過程中形成工程意識。工程思維是專業(yè)層次的籌劃型實(shí)體思維，是從事工業(yè)控制的核心能力。工程意識即工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)、施工或管理過程中，自覺地、有目的地、全面地、嚴(yán)格地從工程的角度出發(fā)，研究、解決工程設(shè)計(jì)、勘測、施工，原材料的選擇，設(shè)備和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，以及經(jīng)濟(jì)效果的責(zé)任意識，表現(xiàn)為工程技術(shù)人員在工程的設(shè)計(jì)與施工或技術(shù)管理活動中所應(yīng)有的直接影響工程成效和質(zhì)量，決定工程活動能否有效地完成的心理特征，工程意識主要包括安全意識和團(tuán)隊(duì)意識[4]。具備了工程素養(yǎng)學(xué)生能夠獨(dú)立思考各種工程問題，抓住復(fù)雜多變的實(shí)際問題的主要矛盾，具備工程簡化能力，建立合理、經(jīng)濟(jì)、簡便地解決實(shí)際工程的能力以及結(jié)合實(shí)踐自我學(xué)習(xí)、自我完善的能力。

當(dāng)今社會，信息、知識、科技更新的速度快得驚人。普通高校依靠現(xiàn)有的資金，無法跟上其步伐。僅僅利用學(xué)校自身的資源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，學(xué)校也一定要融入社會，利用社會的資源為學(xué)生提供發(fā)展的良好空間。

2.2.1 充分利用學(xué)校資源

科技飛速的發(fā)展加速了設(shè)備和知識的更新步伐，很多高校由于資金等問題致使學(xué)校的設(shè)備陳舊，無法跟上時(shí)代的步伐。這樣的狀態(tài)勢必會影響學(xué)生的發(fā)展。針對這種狀況，學(xué)校要為學(xué)生提供基本完備的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

根據(jù)學(xué)校自身情況將學(xué)生分組，提供相關(guān)設(shè)備。對于基于工作過程的典型的工作項(xiàng)目，如：監(jiān)控小車運(yùn)行、水位控制、溫度控制等，首先明確項(xiàng)目任務(wù)。學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)，確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，及其外圍的電器設(shè)備的型號和數(shù)量，分配PLC的I/O地址。在這個(gè)過程中要求每組學(xué)生熟悉基本設(shè)備的操作，具備基本的工程意識，并做到操作規(guī)范；掌握順序控制等基本的軟件編程方法及調(diào)試。整個(gè)設(shè)計(jì)，從PLC的硬件接線到軟件編程，以及電路檢測和軟件調(diào)試，都由每組學(xué)生自行完成。最后進(jìn)行項(xiàng)目考核。在這個(gè)過程中每組成員要發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員的個(gè)人積極性、協(xié)力合作，共同致力于所需完成的工程項(xiàng)目，最后完成項(xiàng)目任務(wù)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，小組成員會經(jīng)常有摩擦、有交流、有分歧等，但所有的這些都是學(xué)生成長過程中必不可少的部分，他們會體會到理論和實(shí)踐之間的差距。在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和完成的過程中，學(xué)生會形成一定的工程思維，安全意識和團(tuán)隊(duì)意識得到加強(qiáng)。要知道，優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)合作精神是企業(yè)真正的核心競爭力，是學(xué)生從事工作后必不可少的財(cái)富。

2.2.2 利用社會資源

學(xué)校要生存就必須要與社會接軌，學(xué)校培養(yǎng)的人才要滿足社會的需求。PLC的應(yīng)用離不開工業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。社會資源對進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)尤為重要。

學(xué)校要有效利用學(xué)校的社會資源、教師的社會資源和學(xué)生自身的社會資源，提供部分需要提高學(xué)生相關(guān)方向的實(shí)訓(xùn)場所，彌補(bǔ)學(xué)校由于資源不足或資源落后給學(xué)生造成的影響。社會實(shí)踐的過程要比學(xué)生在學(xué)校溫室里成長效果會更好，學(xué)生的主動性被調(diào)動，工程素養(yǎng)會在參與工程項(xiàng)目的過程中逐漸形成。部分能力強(qiáng)的學(xué)生通過在相關(guān)企業(yè)工作實(shí)踐，能明確就業(yè)方向，少走彎路，工程素養(yǎng)得到迅速提高。

2.3 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)并不適宜所有的學(xué)生，因?yàn)閯?chuàng)新的產(chǎn)生不是憑空而來的，創(chuàng)新事實(shí)上是在踏踏實(shí)實(shí)做具體研究的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。很多創(chuàng)新的思想火花都是在進(jìn)行具體工作的過程中迸發(fā)出來的。學(xué)生是實(shí)訓(xùn)的主體，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要實(shí)訓(xùn)主體有主動參與、提高的意識。在實(shí)訓(xùn)的工程中按照要求踏踏實(shí)實(shí)做好每個(gè)環(huán)節(jié)，并在不斷實(shí)踐中有發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、激發(fā)靈感、開拓創(chuàng)新的意識。

可編程控制器實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)對于創(chuàng)新環(huán)節(jié)的設(shè)置采取自愿的原則，設(shè)計(jì)合理的創(chuàng)新項(xiàng)目，例如：機(jī)械手的設(shè)計(jì)。項(xiàng)目任務(wù)不需要十分明確，只需提出基本要求，其他部分讓學(xué)生根據(jù)實(shí)際問題自己尋求創(chuàng)新點(diǎn)。機(jī)械手可以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件，也可根據(jù)學(xué)生自身能力提高要求，隨機(jī)抓取。機(jī)械手在設(shè)計(jì)的過程中會遇到許多問題，例如傳感器的選取和放置的位置都會影響到設(shè)計(jì)的效果。每組都要配備相應(yīng)的教師，教師在項(xiàng)目執(zhí)行的過程中只起指導(dǎo)的作用，不要限制學(xué)生的思維；教師要充分相信學(xué)生的能力，挖掘?qū)W生的潛力。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生創(chuàng)新能力會得到充分的提高，并會在完成任務(wù)后得到成就感，這會成為今后學(xué)習(xí)的動力。

3 結(jié)語

通過對可編程控制器實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)學(xué)生能力的培養(yǎng)分析，指出學(xué)生的實(shí)踐能力、工程素養(yǎng)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性。學(xué)生在參與實(shí)訓(xùn)的過程中，三方面的能力都得到了很大的提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性得到了加強(qiáng)，大學(xué)生活得到了進(jìn)一步充實(shí)。就業(yè)學(xué)生反饋這一環(huán)節(jié)對自身三方面能力的增強(qiáng)起到了積極的作用，使其在工作崗位得到企業(yè)單位的認(rèn)可。相信通過實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)對學(xué)生能力的培養(yǎng)，將會為社會輸送優(yōu)秀的人才。

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