浅析可编程控制器实训学生能力的培养

张冬梅 高 飞 朱学东

(黑龙江八一农垦大学 信息技术学院，黑龙江 大庆 163319)

可编程控制器(PLC)技术是当今工业控制的支柱技术之一。随着信息化、网络化的飞速发展，PLC必须与传感器、变频器、人机界面等设备配合使用，同时融入先进的现场总线、工业以太网技术，适时地加入先进成熟的控制算法，构建起自动控制系统才能满足工业控制的要求。为适应社会发展需求，高校电气控制等相关专业都设置了可编程控制器的相关实训教学环节。设置这个环节的目的是及时吸收科学技术和社会发展的最新成果，让学生在实际工况或模拟工况的环境中训练基本技能。

1 可编程控制器实训面临的问题

当今社会处于信息化时代，知识急速更新。社会所需人才的要求逐步提高，社会的这种需求，对高校的人才培养提出了更高的要求。可编程控制器是新型的自动控制装置，主要应用在工业控制中，随着性价比的不断提高，应用范围也在不断提高。高校电气控制等专业为适应社会对人才的需求，通过设置该课程的实训环节来提高学生的专业技能。但部分高校人才培养过程中由于资金等方面的原因，普遍存在实训教学环节的设置逐步弱化，内容和形式严重滞后于科学技术发展，实训内容涉及的技术已经落后于现状等问题。学生使用的设备器件很多都是目前已经淘汰的产品，这种环境下培养出来的学生，其基本知识、技能与社会和企业的要求相去甚远，难以适应岗位需求。

2 可编程控制器实训应注重学生三方面能力的培养

现实的问题很难在短期内解决。那么在现有的条件下，如何才能使电气控制专业的学生进行有效的电气工程及自动化领域的专业训练，具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力，满足人才培养需求?这就要求高校要有效利用现有的资金，使可编程控制器实训形成体系，在实训的过程中要注重学生实践能力、工程素养及创新能力等三方面能力的培养。通过这三方面能力的培养，提高学生的技术应用能力，以适应市场经济对应用型人才的需要，提高学生在就业过程中的竞争力。

2.1 实践能力的培养

目前，我国各高校培养的学生在融入社会的过程中，出现一种普遍现象，就从事本专业的学生而言，很多高分的学生其发展并不尽如人意；而有些成绩不错但谈不上出众、测验分数尚好但不算鹤立鸡群，推荐信虽令人满意但也不是相当具有分量的学生在找到工作后，却会给用人单位带来不小的意外，谁都想雇用这样的学生。这些学生不具备分析智力和创造性智力，但在社会中却会有很多的公司愿意雇佣他，因为这些学生有丰富的实践智力。实践能力强的个体应当是适应社会生活、能解决基本实际问题、能有效参与社会生活实践和促进自我发展的人[1]。傅维利教授给实践能力下的定义是：保证个体顺利运用已有知识、技能去解决实际问题所必需具备的那些生理和心理特征[2]。

可编程控制器实训环节是学生能初步掌握目前企业比较常用的电气控制技术，了解根据实际工程项目进行工程设计、安装接线、调试的全部过程[3]。通过设置典型的基本工程项目如：监控小车运行、水位控制、温度控制等，在工程设计、安装接线、调试过程中，锻炼学生对突发的故障和在设计过程中出现影响设计问题的应变处理能力。并在这一环节巩固学生所学的理论知识，积累实践经验。为了能够给学生提供更多的实践机会，实训的过程中采用开放方式。在实训期间，分配指导教师进行轮流值班，保证开放实训过程的顺利进行，并能够对学生在安装、调试等环节中出现的违例操作行为进行及时更正，对于设计过程中的方案给出合理的建议。

在实践过程中，还要锻炼学生间的协调与合作的能力，要让学生知道，要想在社会中占有一席之地，仅仅靠自己的力量是远远不够的，无论自己有多么的优秀，没有团队的合作是走不远的。通过对设计任务的时间要求来挑选优秀的团队，并给予一定的奖励。强化实训过程对协调与合作能力的培养，增强学生在就业过程中的竞争力。

2.2 工程素养的培养

培养学生的工程素养，就是让学生有工程思维，在实训过程中形成工程意识。工程思维是专业层次的筹划型实体思维，是从事工业控制的核心能力。工程意识即工程技术人员在设计、施工或管理过程中，自觉地、有目的地、全面地、严格地从工程的角度出发，研究、解决工程设计、勘测、施工，原材料的选择，设备和产品的设计，以及经济效果的责任意识，表现为工程技术人员在工程的设计与施工或技术管理活动中所应有的直接影响工程成效和质量，决定工程活动能否有效地完成的心理特征，工程意识主要包括安全意识和团队意识[4]。具备了工程素养学生能够独立思考各种工程问题，抓住复杂多变的实际问题的主要矛盾，具备工程简化能力，建立合理、经济、简便地解决实际工程的能力以及结合实践自我学习、自我完善的能力。

当今社会，信息、知识、科技更新的速度快得惊人。普通高校依靠现有的资金，无法跟上其步伐。仅仅利用学校自身的资源是远远不够的，学校也一定要融入社会，利用社会的资源为学生提供发展的良好空间。

2.2.1 充分利用学校资源

科技飞速的发展加速了设备和知识的更新步伐，很多高校由于资金等问题致使学校的设备陈旧，无法跟上时代的步伐。这样的状态势必会影响学生的发展。针对这种状况，学校要为学生提供基本完备的实训环境。

根据学校自身情况将学生分组，提供相关设备。对于基于工作过程的典型的工作项目，如：监控小车运行、水位控制、温度控制等，首先明确项目任务。学生根据项目任务，确定PLC的I/O点数，及其外围的电器设备的型号和数量，分配PLC的I/O地址。在这个过程中要求每组学生熟悉基本设备的操作，具备基本的工程意识，并做到操作规范；掌握顺序控制等基本的软件编程方法及调试。整个设计，从PLC的硬件接线到软件编程，以及电路检测和软件调试，都由每组学生自行完成。最后进行项目考核。在这个过程中每组成员要发挥团队成员的个人积极性、协力合作，共同致力于所需完成的工程项目，最后完成项目任务。在整个设计过程中，小组成员会经常有摩擦、有交流、有分歧等，但所有的这些都是学生成长过程中必不可少的部分，他们会体会到理论和实践之间的差距。在工程项目设计和完成的过程中，学生会形成一定的工程思维，安全意识和团队意识得到加强。要知道，优秀的团队合作精神是企业真正的核心竞争力，是学生从事工作后必不可少的财富。

2.2.2 利用社会资源

学校要生存就必须要与社会接轨，学校培养的人才要满足社会的需求。PLC的应用离不开工业等相关产业。社会资源对进一步加强学生工程素养的培养尤为重要。

学校要有效利用学校的社会资源、教师的社会资源和学生自身的社会资源，提供部分需要提高学生相关方向的实训场所，弥补学校由于资源不足或资源落后给学生造成的影响。社会实践的过程要比学生在学校温室里成长效果会更好，学生的主动性被调动，工程素养会在参与工程项目的过程中逐渐形成。部分能力强的学生通过在相关企业工作实践，能明确就业方向，少走弯路，工程素养得到迅速提高。

2.3 创新能力的培养

创新能力的培养并不适宜所有的学生，因为创新的产生不是凭空而来的，创新事实上是在踏踏实实做具体研究的基础上产生的。很多创新的思想火花都是在进行具体工作的过程中迸发出来的。学生是实训的主体，创新能力的培养需要实训主体有主动参与、提高的意识。在实训的工程中按照要求踏踏实实做好每个环节，并在不断实践中有发现问题、解决问题、激发灵感、开拓创新的意识。

可编程控制器实训环节对于创新环节的设置采取自愿的原则，设计合理的创新项目，例如：机械手的设计。项目任务不需要十分明确，只需提出基本要求，其他部分让学生根据实际问题自己寻求创新点。机械手可以按固定程序抓取、搬运物件，也可根据学生自身能力提高要求，随机抓取。机械手在设计的过程中会遇到许多问题，例如传感器的选取和放置的位置都会影响到设计的效果。每组都要配备相应的教师，教师在项目执行的过程中只起指导的作用，不要限制学生的思维；教师要充分相信学生的能力，挖掘学生的潜力。在整个设计过程中，学生创新能力会得到充分的提高，并会在完成任务后得到成就感，这会成为今后学习的动力。

3 结语

通过对可编程控制器实训环节学生能力的培养分析，指出学生的实践能力、工程素养及创新能力培养的重要性。学生在参与实训的过程中，三方面的能力都得到了很大的提高，学生的学习主动性得到了加强，大学生活得到了进一步充实。就业学生反馈这一环节对自身三方面能力的增强起到了积极的作用，使其在工作岗位得到企业单位的认可。相信通过实训环节对学生能力的培养，将会为社会输送优秀的人才。

参考文献：

[1]吴志华，傅维利.实践能力含义及辨析[J].上海教育科研，2006，(9).

[2]傅维利，刘垒.实践能力：含义、结构及培养对策[J].教育科学，2005，(2).

[3]苏俭,周志萍.电气类专业综合实训课程的研究和实践[J].实验室研究与探索,2006，(8).

[4]武小梅,王星华,刘艺,李惜玉.基于实训教学的工程素养和创新能力培养[J].中国电力教育，2010，(30).