淺析可編程控制器實訓學生能力的培養

張冬梅 高 飛 朱學東

(黑龍江八一農墾大學 信息技術學院，黑龍江 大慶 163319)

可編程控制器(PLC)技術是當今工業控制的支柱技術之一。隨著信息化、網絡化的飛速發展，PLC必須與傳感器、變頻器、人機界面等設備配合使用，同時融入先進的現場總線、工業以太網技術，適時地加入先進成熟的控制算法，構建起自動控制系統才能滿足工業控制的要求。為適應社會發展需求，高校電氣控制等相關專業都設置了可編程控制器的相關實訓教學環節。設置這個環節的目的是及時吸收科學技術和社會發展的最新成果，讓學生在實際工況或模擬工況的環境中訓練基本技能。

1 可編程控制器實訓面臨的問題

當今社會處于信息化時代，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，對高校的人才培養提出了更高的要求。可編程控制器是新型的自動控制裝置，主要應用在工業控制中，隨著性價比的不斷提高，應用范圍也在不斷提高。高校電氣控制等專業為適應社會對人才的需求，通過設置該課程的實訓環節來提高學生的專業技能。但部分高校人才培養過程中由于資金等方面的原因，普遍存在實訓教學環節的設置逐步弱化，內容和形式嚴重滯后于科學技術發展，實訓內容涉及的技術已經落后于現狀等問題。學生使用的設備器件很多都是目前已經淘汰的產品，這種環境下培養出來的學生，其基本知識、技能與社會和企業的要求相去甚遠，難以適應崗位需求。

2 可編程控制器實訓應注重學生三方面能力的培養

現實的問題很難在短期內解決。那么在現有的條件下，如何才能使電氣控制專業的學生進行有效的電氣工程及自動化領域的專業訓練，具有解決電氣工程技術與控制技術問題的基本能力，滿足人才培養需求?這就要求高校要有效利用現有的資金，使可編程控制器實訓形成體系，在實訓的過程中要注重學生實踐能力、工程素養及創新能力等三方面能力的培養。通過這三方面能力的培養，提高學生的技術應用能力，以適應市場經濟對應用型人才的需要，提高學生在就業過程中的競爭力。

2.1 實踐能力的培養

目前，我國各高校培養的學生在融入社會的過程中，出現一種普遍現象，就從事本專業的學生而言，很多高分的學生其發展并不盡如人意；而有些成績不錯但談不上出眾、測驗分數尚好但不算鶴立雞群，推薦信雖令人滿意但也不是相當具有分量的學生在找到工作后，卻會給用人單位帶來不小的意外，誰都想雇用這樣的學生。這些學生不具備分析智力和創造性智力，但在社會中卻會有很多的公司愿意雇傭他，因為這些學生有豐富的實踐智力。實踐能力強的個體應當是適應社會生活、能解決基本實際問題、能有效參與社會生活實踐和促進自我發展的人[1]。傅維利教授給實踐能力下的定義是：保證個體順利運用已有知識、技能去解決實際問題所必需具備的那些生理和心理特征[2]。

可編程控制器實訓環節是學生能初步掌握目前企業比較常用的電氣控制技術，了解根據實際工程項目進行工程設計、安裝接線、調試的全部過程[3]。通過設置典型的基本工程項目如：監控小車運行、水位控制、溫度控制等，在工程設計、安裝接線、調試過程中，鍛煉學生對突發的故障和在設計過程中出現影響設計問題的應變處理能力。并在這一環節鞏固學生所學的理論知識，積累實踐經驗。為了能夠給學生提供更多的實踐機會，實訓的過程中采用開放方式。在實訓期間，分配指導教師進行輪流值班，保證開放實訓過程的順利進行，并能夠對學生在安裝、調試等環節中出現的違例操作行為進行及時更正，對于設計過程中的方案給出合理的建議。

在實踐過程中，還要鍛煉學生間的協調與合作的能力，要讓學生知道，要想在社會中占有一席之地，僅僅靠自己的力量是遠遠不夠的，無論自己有多么的優秀，沒有團隊的合作是走不遠的。通過對設計任務的時間要求來挑選優秀的團隊，并給予一定的獎勵。強化實訓過程對協調與合作能力的培養，增強學生在就業過程中的競爭力。

2.2 工程素養的培養

培養學生的工程素養，就是讓學生有工程思維，在實訓過程中形成工程意識。工程思維是專業層次的籌劃型實體思維，是從事工業控制的核心能力。工程意識即工程技術人員在設計、施工或管理過程中，自覺地、有目的地、全面地、嚴格地從工程的角度出發，研究、解決工程設計、勘測、施工，原材料的選擇，設備和產品的設計，以及經濟效果的責任意識，表現為工程技術人員在工程的設計與施工或技術管理活動中所應有的直接影響工程成效和質量，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隊意識[4]。具備了工程素養學生能夠獨立思考各種工程問題，抓住復雜多變的實際問題的主要矛盾，具備工程簡化能力，建立合理、經濟、簡便地解決實際工程的能力以及結合實踐自我學習、自我完善的能力。

當今社會，信息、知識、科技更新的速度快得驚人。普通高校依靠現有的資金，無法跟上其步伐。僅僅利用學校自身的資源是遠遠不夠的，學校也一定要融入社會，利用社會的資源為學生提供發展的良好空間。

2.2.1 充分利用學校資源

科技飛速的發展加速了設備和知識的更新步伐，很多高校由于資金等問題致使學校的設備陳舊，無法跟上時代的步伐。這樣的狀態勢必會影響學生的發展。針對這種狀況，學校要為學生提供基本完備的實訓環境。

根據學校自身情況將學生分組，提供相關設備。對于基于工作過程的典型的工作項目，如：監控小車運行、水位控制、溫度控制等，首先明確項目任務。學生根據項目任務，確定PLC的I/O點數，及其外圍的電器設備的型號和數量，分配PLC的I/O地址。在這個過程中要求每組學生熟悉基本設備的操作，具備基本的工程意識，并做到操作規范；掌握順序控制等基本的軟件編程方法及調試。整個設計，從PLC的硬件接線到軟件編程，以及電路檢測和軟件調試，都由每組學生自行完成。最后進行項目考核。在這個過程中每組成員要發揮團隊成員的個人積極性、協力合作，共同致力于所需完成的工程項目，最后完成項目任務。在整個設計過程中，小組成員會經常有摩擦、有交流、有分歧等，但所有的這些都是學生成長過程中必不可少的部分，他們會體會到理論和實踐之間的差距。在工程項目設計和完成的過程中，學生會形成一定的工程思維，安全意識和團隊意識得到加強。要知道，優秀的團隊合作精神是企業真正的核心競爭力，是學生從事工作后必不可少的財富。

2.2.2 利用社會資源

學校要生存就必須要與社會接軌，學校培養的人才要滿足社會的需求。PLC的應用離不開工業等相關產業。社會資源對進一步加強學生工程素養的培養尤為重要。

學校要有效利用學校的社會資源、教師的社會資源和學生自身的社會資源，提供部分需要提高學生相關方向的實訓場所，彌補學校由于資源不足或資源落后給學生造成的影響。社會實踐的過程要比學生在學校溫室里成長效果會更好，學生的主動性被調動，工程素養會在參與工程項目的過程中逐漸形成。部分能力強的學生通過在相關企業工作實踐，能明確就業方向，少走彎路，工程素養得到迅速提高。

2.3 創新能力的培養

創新能力的培養并不適宜所有的學生，因為創新的產生不是憑空而來的，創新事實上是在踏踏實實做具體研究的基礎上產生的。很多創新的思想火花都是在進行具體工作的過程中迸發出來的。學生是實訓的主體，創新能力的培養需要實訓主體有主動參與、提高的意識。在實訓的工程中按照要求踏踏實實做好每個環節，并在不斷實踐中有發現問題、解決問題、激發靈感、開拓創新的意識。

可編程控制器實訓環節對于創新環節的設置采取自愿的原則，設計合理的創新項目，例如：機械手的設計。項目任務不需要十分明確，只需提出基本要求，其他部分讓學生根據實際問題自己尋求創新點。機械手可以按固定程序抓取、搬運物件，也可根據學生自身能力提高要求，隨機抓取。機械手在設計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計的效果。每組都要配備相應的教師，教師在項目執行的過程中只起指導的作用，不要限制學生的思維；教師要充分相信學生的能力，挖掘學生的潛力。在整個設計過程中，學生創新能力會得到充分的提高，并會在完成任務后得到成就感，這會成為今后學習的動力。

3 結語

通過對可編程控制器實訓環節學生能力的培養分析，指出學生的實踐能力、工程素養及創新能力培養的重要性。學生在參與實訓的過程中，三方面的能力都得到了很大的提高，學生的學習主動性得到了加強，大學生活得到了進一步充實。就業學生反饋這一環節對自身三方面能力的增強起到了積極的作用，使其在工作崗位得到企業單位的認可。相信通過實訓環節對學生能力的培養，將會為社會輸送優秀的人才。

參考文獻：

[1]吳志華，傅維利.實踐能力含義及辨析[J].上海教育科研，2006，(9).

[2]傅維利，劉壘.實踐能力：含義、結構及培養對策[J].教育科學，2005，(2).

[3]蘇儉,周志萍.電氣類專業綜合實訓課程的研究和實踐[J].實驗室研究與探索,2006，(8).

[4]武小梅,王星華,劉藝,李惜玉.基于實訓教學的工程素養和創新能力培養[J].中國電力教育，2010，(30).