高职PLC课程对学生综合应用能力的培养探讨

刘琳霞

苏州健雄职业技术学院 江苏省苏州市 215400

1 引言

PLC课程指的就是集电气、自动化、测控等专业和技术为一体的一门单独的课程，具有较强的综合性和灵活性，对学生思维能力的培养有着很大的促进作用，因此该项课程的改革和完善是未来高职院校课程发展的主要趋势。现阶段高职院校PLC课程的发展只是基于单机的研究，与现代企业管控一体化的生产模式严重脱节，因此必须要加快该项课程的改进速度，才能与社会发展很好地接轨。

2 对一体化教学的相关介绍

在传统PLC的教学中，往往只注重学生理论知识的培养，忽略了实践项目。这样的教学模式使得学生不能将学到东西运用在具体的实践当中，以后走向社会工作时会存在很大的阻碍，因此实现一体化教学模式是非常有必要的。现代高职院校在引入一体化教学上已经有了初步的进展，该种教学模式的特点是在同一教学目标下，实现双师型课堂。在该种模式实行的过程中，将实践课程很好地融入教学环节，当老师讲完一个阶段的知识点，便让学生进行相应的试验和操作练习，在加强动手能力的同时使学生的知识体系更加牢固。相关的实践课程以检查学生的学习成果为主要目的，其次是要注意与实际生产的紧密结合，尽量选择近几年企业比较热门的PLC生产过程作为实验的主体。将企业和学校教学很好地融合在一起，教学计划的制定要以现阶段企业所需的技能和知识作为参考。

在原来的PLC教学中，试验课程还停留在对单机的研究和操作，例如利用其编程程序来编写相应的图形。这与目前企业的网络一体化的管理和生产模式严重脱节，因此在学校的试验课程上要加强学生联网操作的能力。CFC编程是现代企业生产中常用的编程模式，以此作为培养学生综合能力的依据，让学生以多种思路对同一项目进行编写。在此教学过程中，还需熟练掌握通信技术，这对实现实际生产中的信息传递和交流有着很大的帮助。通常书本上的知识都是按部就班的，缺乏创新和系统性，在一体化教学模式下学校教学要跟着生产项目走，才能真正实现学生对知识的灵活运用。

以抢答比赛中的抢答器为例，学生首先需要应用自己学过的知识进行相应程序的编写，在编写过程中可能会遇到一系列计算，可使用迭代法、组合法等算法辅助计算从而完成程序的编写。完成的程序要包括以下三个阶段：抢答、抢答器发出信号被裁判接收，最后做出相应的回答。这一过程的实现不仅需要PLC编程功能，还需要强大的网络通信作支撑。这一项目的完成需要大量的时间，因此在课时的设置上要尽量紧凑，才能避免学生对之前学习的遗忘，将项目教学更快地完成[1]。

3 对实践教学的相关介绍

实践教学过程并不是一蹴而就的，需要分阶段进行，目前很多高职院校已经开始设立工程实训中心，学生的实践教学已经初具规模。该种教学模式分为三步走：对学生基本技能的考核，接着进行各个项目的单独训练，最后将各训练科目综合起来。第一步的教学在上文已经进行了详细讲解，即做到理论和实践相结合，实现一体化教学的目标。要想做到教、学、做一体化，首先要强化学生的理论知识，在此基础上下发相应的实践任务。学生在完成任务时，需要大致经历以下几步：明确任务要求；整理任务所需的相关资料和算法；完成编写任务并运用到具体的生产过程中，对其中存在的问题进行改正。

接着就是较长时间的单独课目训练，一般两周时间为宜。下面以机械手的设计和工作为例进行详细步骤的讲解：已经明确需要设计的内容，首先要进行相关资料的收集，资料内容为机械手臂的控制；以收集到的资料作为依据，将机械手的工作过程进行分析和理解，并画出对应的电路图；接着需要着手相应的程序编写工作，在此之前需要制定相应的编程方案，经过小组讨论确定没有问题开始进行下一步的任务；在老师的指导下，学生要独立完成各项计划内容，最终将编写的程序以文字的形式展现出来；最后是对该项目的检验和评价，检验程序是否编写成功的依据是，观察机械手的动作过程是否与预想一样即可；学生对设计、编写以及最终成果的展示，需要老师进行总结和评价，根据学生的完成情况，客观的评价。

通过以上描述，我们可以看到工程实训内容大致分为六步走，就能将学生前期学到的基础知识进行全方位的检验，由此可见实践在教学活动中的重要地位[2]。

4 在实践中不断提高综合应用能力

仅仅依靠平时的理论教学是很难提高学生的综合能力的，上文只是对理论与实践相结合的大致介绍，在企业的生产过程中可能会遇到各类问题，需要工作人员利用相关知识进行解决。因此实训的主要目的是锻炼学生发现和解决问题的能力，通过完整的项目训练，不仅能巩固所学知识，在综合应用能力上也会有很大的提高。以机床的产品制造为例，通常没有固定的题目，每个小组只需完成相关机械零件的加工和装配工作即可。

假如某一小组以起重臂的制造和组装作为训练题目，首先需要完成的是对起重机械相关资料的搜集和整理，在明确起重臂的组成和工作原理之后才能进行编程工作。编程时按照起重臂动作的先后顺序，将其拆分为零部件，小组成员分工合作分别编写出零件的加工过程。最后在实际操作中检验设计的成果，需要依次在机床的控制终端输入零件的制造程序，看制造出来的零件与设计图纸是否一致。若一致就可进行相应的组装工作，若不一致需要反复检查知道改正问题为止。最后将组装好的起重臂通电，在电路的作用下若能完成正常的起吊工作，则说明设计和制造过程是非常成功的。

起重臂的设计、制造及组装过程较为繁琐，比机械手的设计难度大的多，因此需要的实训时间较长，通常以一个月左右为宜。最后检验学生成果是否合格，不仅要看其理论设计部分，还要求其在36个小时之内完成起重臂的生产和组装，后期的调试工作也包含在此时间范围内，这是对学生综合能力最好的检查方式。综合能力的训练是对学生理论知识、实践能力的全面考核，同时学生也需要具备良好的心理素质，才能保证设计和制造工作有条不紊的进行。在设计和理论准备阶段就算没有出现任何差错，但在实际操作过程当中难免会发生意外，对突发事件能够快速解决并毫不慌乱地完成产品制造，说明学生已经具有了现代企业相关从业人员的工作素质[3]。

5 加强对学生创新意识的培养

在现代化教学中，学校需要与企业的发展保持高度一致状态，因此对创新型人才的培养是十分重要的。创新型人才也是当前企业发展所需的主要人才，培养学生的创新意识为以后其走向工作岗位提供了强有力的竞争优势。以三轴机械手的设计组装为例，在传统的设计中机械手只能同时完成一项工作，效率较低。在项目训练中，给学生的任务就是实现三轴机械手多站位的独立工作。在设计时需要将生产效率及产品质量放在首位，设计没有固定的模板，需要学生和老师共同商讨，在讨论中碰撞出创新的火花。

对设计成果进行软件仿真是对PLC教学课程的又一大创新，无论是对虚拟游戏还是实际机械的设计，都需要有一定的资料作为参考，设计需要创新，但创新不是毫无根据的幻想，因此学生需要在现有技术水平的基础上进行切实有效的创新。基于对生产材料节约的相关考虑，在设计完成后可以借助相应的模拟软件，对相应的设计方案进行模拟仿真。通过仿真数据可以清晰的看到设计中存在的不足，对其进行改进和完善就能有效避免后期生产中可能出现的故障。借助相应的仿真软件，例如MATLAB、ANSYS等，很多学生进行创新设计，成功研制出适合各种工作环境的机器人，将编程渗透到社会生活的各个方面。在提升创新意识的同时极大地方便人们的日常生活。

进行合理的创新是对生产安全的重要保证，在具体的实践课程中，可以向学生展示近几年企业生产过程中遇到的典型故障，让学生进行通过不同的途径对故障进行改进，学生在日常学习过程中对企业生产的接触是非常少的。通过对企业真实案例的分析和完善，为学生的创新工作打开了一扇全新的大门，真实的案例能够最大程度的激发学生的创新思维，使得其综合应用能力进一步提高。创新意识不仅为以后学生的相关工作打下良好的基础，在实际工作当中易从众多的员工中脱颖而出，得到更好的发展[4]。

6 结束语

综上所述，是对PLC课程中的一体化教学模式、创新思维的培养及应对该课程教学进行的各项改革的详细介绍，通过不同的设计实例反映出实践对学生综合能力培养的重要性。为达到现代企业对员工的招聘需求，对高职院校的PLC课程教学引进实践教学是其未来发展的必然趋势。只有让学生将理论和时间相结合，才能将学到的知识灵活应运，才能为以后的发展打下坚实的基础。