楊　艷，周　振，王登貴

(攀枝花學(xué)院　交通與汽車工程學(xué)院，四川　攀枝花　617000)

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基于卓越計劃的PLC工程實訓(xùn)教學(xué)改革與實踐

楊艷，周振，王登貴

(攀枝花學(xué)院交通與汽車工程學(xué)院，四川攀枝花617000)

卓越計劃的開展旨在培養(yǎng)一批具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才。結(jié)合攀枝花學(xué)院的特點，首先，從人才培養(yǎng)方案的修訂開始，重點從多方面落實實踐教學(xué)模塊的安排，修正對應(yīng)工程實訓(xùn)的安排；其次，在具體教學(xué)安排上結(jié)合新形勢下PLC技術(shù)對人才技能與工程實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需求，對基礎(chǔ)性、綜合性實訓(xùn)項目，創(chuàng)新性、競技性實訓(xùn)項目，社會認(rèn)證、行業(yè)認(rèn)證等實訓(xùn)項目逐級逐層更新工程實訓(xùn)內(nèi)容；最后，以創(chuàng)新能力為本位的多樣化考核促進工程實訓(xùn)的切實開展。該文以PLC工程實訓(xùn)的實施為例進行闡述，通過PLC工程實訓(xùn)的卓越工程師培養(yǎng)，在學(xué)院逐步形成培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才的良好趨勢。

工程實訓(xùn)；創(chuàng)新；實踐；PLC應(yīng)用技術(shù)

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃(簡稱“卓越計劃”)是貫徹《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大舉措，旨在培養(yǎng)一批創(chuàng)新能力強，適應(yīng)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。攀枝花學(xué)院充分結(jié)合自身地方高水平應(yīng)用型本科大學(xué)的特點，認(rèn)真領(lǐng)會卓越計劃精神，不斷更新傳統(tǒng)觀念，積極轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，重點從工程實訓(xùn)中加強學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的鍛煉，培養(yǎng)既有較高理論水平，又能解決工程實際問題的工程技術(shù)人才。

1　修訂人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)方案是確保人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本。結(jié)合卓越計劃提出的工程技術(shù)人才培養(yǎng)要求，針對學(xué)院原有人才培養(yǎng)方案中學(xué)生工程實訓(xùn)綜合能力培養(yǎng)的不足，教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)重課堂輕實驗、重課內(nèi)輕課外、重灌輸缺自主的現(xiàn)象，實驗教學(xué)資源跟不上發(fā)展要求等一系列問題進行一一調(diào)整[1]。以學(xué)院交通設(shè)備與控制工程、自動化等專業(yè)的專業(yè)核心課程——PLC應(yīng)用技術(shù)為例，原有人才培養(yǎng)方案PLC應(yīng)用技術(shù)是40學(xué)時的理論教學(xué)+8學(xué)時的實驗教學(xué)。這對大多數(shù)學(xué)生來講，8學(xué)時的實驗是剛進門就結(jié)束了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到掌握PLC應(yīng)用技術(shù)的要求。自卓越計劃實施以來，學(xué)院以工程實訓(xùn)項目為切入點，加強實踐教學(xué)安排，2011級人才培養(yǎng)方案中PLC應(yīng)用技術(shù)將減少的8學(xué)時理論教學(xué)增加到實驗教學(xué)中去，確保實驗學(xué)時的基本要求，進一步保障基礎(chǔ)性實訓(xùn)項目的開展，并增加為期1周的PLC綜合性工程實訓(xùn)。同時在學(xué)生的免費學(xué)分獲取中，增設(shè)PLC技術(shù)的創(chuàng)新性實訓(xùn)項目、競技性實訓(xùn)項目等供學(xué)生選修，可進一步鞏固并提高學(xué)生的工程實訓(xùn)能力，讓PLC應(yīng)用技術(shù)與相近學(xué)科知識的綜合應(yīng)用體現(xiàn)得更為明顯，不斷從工程實訓(xùn)項目的開展中加強學(xué)生創(chuàng)新能力的鍛煉。

2　更新工程實訓(xùn)內(nèi)容

PLC應(yīng)用技術(shù)本身就是一門極具實踐性和創(chuàng)新性的課程。如何才能將PLC應(yīng)用技術(shù)課程掌握得更好？最終都體現(xiàn)在PLC實訓(xùn)項目的開展上。如何才能將PLC實訓(xùn)項目開展得更好？最終體現(xiàn)在PLC實訓(xùn)項目的教學(xué)安排要能充分體現(xiàn)其實踐性和創(chuàng)新性。而這正是卓越計劃實施的目的所在[2]。結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗，更新傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，根據(jù)不同專業(yè)、不同層次、不同階段設(shè)置不同的PLC工程實訓(xùn)內(nèi)容。首先，針對不同專業(yè)提供豐富的基礎(chǔ)性、綜合性實訓(xùn)項目內(nèi)容；其次，加強創(chuàng)新性、競技性實訓(xùn)項目，讓學(xué)生在課余時間有成效地參與；最后，積極鼓勵學(xué)生參加社會認(rèn)證、行業(yè)認(rèn)證性實訓(xùn)項目鍛煉，獲取相應(yīng)的資格證書，為就業(yè)增加籌碼。

2.1基礎(chǔ)性、綜合性實訓(xùn)項目

按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，16學(xué)時實驗教學(xué)的重點就是組織開展PLC的基礎(chǔ)性實訓(xùn)內(nèi)容。根據(jù)專業(yè)分小班開設(shè)(30名學(xué)生一個班)，2名學(xué)生一組，既保證每個學(xué)生能充分地動手動腦，還能讓指導(dǎo)老師兼顧對每組學(xué)生的指導(dǎo)。應(yīng)分層次設(shè)計實驗內(nèi)容，由易到難一步步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生從中體會到成就感?；A(chǔ)性實訓(xùn)教學(xué)安排詳見表1。當(dāng)然，16學(xué)時的教學(xué)主要是對PLC編程(軟件部分)的學(xué)習(xí)和提升。教學(xué)安排穿插在理論教學(xué)中后期開展，實驗過程中的問題亦可及時得到講解、分析并共享，同時根據(jù)學(xué)生水平一步步再提升要求，真正讓學(xué)生做到學(xué)以致用。

表1　基礎(chǔ)性實訓(xùn)教學(xué)安排

學(xué)生實驗過程不同于理論課程學(xué)習(xí)，更體現(xiàn)了學(xué)生為主的重要性。對應(yīng)表1的教學(xué)安排，基礎(chǔ)性實驗項目指導(dǎo)可更多地提示學(xué)生如何去做，甚至是驗證亦可，關(guān)鍵是激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并從中感受到學(xué)習(xí)樂趣；基礎(chǔ)運用性實驗項目控制要求比較單一，實驗指導(dǎo)著重強調(diào)編程思路，重點掌握順控、連鎖、中斷等典型性控制的綜合應(yīng)用，讓學(xué)生迅速快捷地掌握編輯程序常用的方式方法；而綜合性實驗項目，學(xué)生有了一定的實驗基礎(chǔ)，指導(dǎo)重點是根據(jù)學(xué)生的思路來解惑他們所遇見的問題，以及編程思路上的簡潔化，一定要讓學(xué)生自主思考，讓學(xué)生體會到實驗成功的快樂和成就感；最后的綜合設(shè)計性項目完全是邁上了一個層次的實驗內(nèi)容，鼓勵學(xué)生積極轉(zhuǎn)化、運用知識，這也是為后續(xù)的PLC實訓(xùn)甚至畢業(yè)論文(設(shè)計)打下良好的基礎(chǔ)[3]。

1周的PLC實訓(xùn)開設(shè)在課程之后，需要學(xué)生全面了解PLC控制系統(tǒng)。圖1為PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。結(jié)合PLC技術(shù)對人才技能、工程實踐能力、創(chuàng)新能力的需求，選擇源自生活或有一定意義的工程實踐題目。如小車自動往返、交通控制、流水線上控制等題目，學(xué)生對其控制要求并不那么陌生，從分析控制要求開始，從硬件設(shè)計(部分)到程序設(shè)計，以及最后的安裝、調(diào)試、運行，全過程都要接觸到。實訓(xùn)過程明顯區(qū)別于實驗室的模板驗證。一周的實訓(xùn)時間很緊張，一般3～5名學(xué)生的小團隊按任務(wù)規(guī)劃有序開展。任務(wù)規(guī)劃一般有整體設(shè)計、硬件制作、軟件編程、報告撰寫與答辯，充分體現(xiàn)學(xué)生的協(xié)作能力。實訓(xùn)過程與機電傳動、電子設(shè)計與制作、仿真等，其他學(xué)科緊密相連，學(xué)生需將所學(xué)知識有機融合。

圖1　PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2創(chuàng)新性、競技性實訓(xùn)項目

2011級人才培養(yǎng)方案規(guī)定:學(xué)生畢業(yè)必須獲得一定的免費學(xué)分，而免費學(xué)分的獲取在專業(yè)課程的體現(xiàn)上則是通過創(chuàng)新性實驗、科技性設(shè)計、各類大賽等方式。這在一定程度上促進了大學(xué)生走進實驗室。所有的學(xué)生都不得不在自己較為擅長的專業(yè)課程領(lǐng)域內(nèi)繼續(xù)深入學(xué)習(xí)研究，相關(guān)PLC技術(shù)的創(chuàng)新性實驗項目、科技性設(shè)計等便成了交控、自動化、機電、應(yīng)電等專業(yè)學(xué)生的首選。圖2是學(xué)院交控專業(yè)學(xué)生基于PLC設(shè)計的交通燈數(shù)顯+動態(tài)仿真實驗?zāi)０逶O(shè)計樣品，將相近的電子設(shè)計、組態(tài)仿真等知識有機融合在創(chuàng)新性實訓(xùn)項目中，充分展現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力。該模板也可作為下一屆學(xué)生的基礎(chǔ)性實訓(xùn)項目，亦可避免實驗室實驗內(nèi)容的單調(diào)枯燥。學(xué)生在實驗室可謂“玩轉(zhuǎn)”自己的專業(yè)，教研室組織教師開展定期指導(dǎo)，學(xué)生能充分結(jié)合各學(xué)科的知識完成設(shè)計。同時學(xué)生間的交流互動也得到了加強，學(xué)生的課余生活也得到了充實。學(xué)院的電子愛好者協(xié)會由學(xué)生在創(chuàng)新實驗室自主經(jīng)營，自卓越計劃實施以來會員人數(shù)驟增，傳幫帶活動已進入良性循環(huán)。

圖2　基于PLC的交通燈數(shù)顯+動態(tài)仿真實驗

全國大學(xué)生的相關(guān)大賽的組織訓(xùn)練，在學(xué)院激勵、保障措施支持下，學(xué)生都能較好地完成。其中“三菱電機自動化杯”就是PLC工程實訓(xùn)的最好驗證。老師與學(xué)生都可通過大賽的參與過程增強專業(yè)知識，不斷更新專業(yè)理念。

2.3社會與行業(yè)認(rèn)證實訓(xùn)項目

實驗?zāi)０宓拈_發(fā)、實驗項目指導(dǎo)書的編寫、PLC綜合實訓(xùn)平臺研發(fā)等都可以讓學(xué)生參與到學(xué)產(chǎn)研實訓(xùn)項目中。學(xué)院科研團隊自主研發(fā)多功能PLC綜合實訓(xùn)平臺，以滿足綜合性實訓(xùn)項目、課程設(shè)計、畢業(yè)論文(設(shè)計)等多方面的需求。實訓(xùn)平臺采用模塊化思想，學(xué)生可選用拼接，組合安裝，以滿足不同的要求，同時把硬件平臺細(xì)小化，有利于開發(fā)成功，盡量營造真實工程環(huán)境。實訓(xùn)平臺的開發(fā)過程，學(xué)生參與其中，不僅加強了學(xué)生的工程認(rèn)知能力，也增強了實踐能力，同時學(xué)生也在不停地思考、研究，與老師交流。參與老師的科研項目，還可獲得免費學(xué)分，這對師生都是雙贏的事情。

大學(xué)生在校期間能取得專業(yè)知識方面的證書，得到社會認(rèn)證或行業(yè)認(rèn)證是非常可取的，同時也是檢驗專業(yè)知識的有力支撐[4]。如人力資源與社會保障部頒發(fā)的維修電工(高級)證書，對PLC的原理及應(yīng)用有明確要求。學(xué)生通過考取維修電工(高級)證書的過程，能對所學(xué)專業(yè)知識從基礎(chǔ)開始進行一次完整的梳理，其中必然包括PLC應(yīng)用技術(shù)，而且維修電工(高級)實操考試內(nèi)容中PLC應(yīng)用是重點，其題目都源自生活應(yīng)用，非常具有實踐性、應(yīng)用性，學(xué)生只有具備豐富的PLC工程實踐能力才能完全勝任。

3　創(chuàng)新工程實訓(xùn)考核機制

工程實訓(xùn)內(nèi)容有計劃、有安排，如何才能在學(xué)生中行之有效地實施是關(guān)鍵。以創(chuàng)新能力為本位的多樣化考核方式是卓越計劃推進的保障。

綜合性實訓(xùn)的驗證結(jié)果很簡單，就是要有實實在在可運行的結(jié)果，同時通過最終的驗收報告+答辯完成，答辯結(jié)論由學(xué)生和老師共同判定。綜合性實訓(xùn)期間學(xué)生進實驗室的時間大大延長，學(xué)生在PLC軟硬件結(jié)合的創(chuàng)新設(shè)計上充分發(fā)揮，接線調(diào)修也非常嫻熟。答辯過程也是學(xué)生討論和爭辯最熱烈的。這些都是卓越計劃開展后促進PLC工程實訓(xùn)的表現(xiàn)。

對于創(chuàng)新性、競技性實訓(xùn)項目的驗收，學(xué)校有相應(yīng)的文件支撐。創(chuàng)新性實訓(xùn)項目對學(xué)有成效的學(xué)生可進行免費學(xué)分的折算，這就不僅僅要求開展創(chuàng)新性實訓(xùn)項目，而且還要能得到學(xué)院學(xué)術(shù)委員會的認(rèn)可方能折算成免費學(xué)分。競技性實訓(xùn)項目要求學(xué)生參加一定級別的賽事方能折算成免費學(xué)分[5]。社會與行業(yè)認(rèn)證實訓(xùn)項目要求學(xué)生需獲取相應(yīng)的證書。

4　結(jié)束語

經(jīng)過近3年的努力，學(xué)院在PLC工程實訓(xùn)教學(xué)上取得了良好的效果，對促進卓越計劃的開展起到了實質(zhì)性推進作用。近年來學(xué)院基于卓越計劃的工程實訓(xùn)開展，大大促進了實踐教學(xué)體系的完善，培養(yǎng)的工程技術(shù)人才得到了企業(yè)的充分肯定。

[1]葛斌，李玉光，吳志華.高校工程實訓(xùn)課程效能評估體系的實證研究[J].高等工程教育研究，2013(5):150-154.

[2]李麗.高職PLC應(yīng)用技術(shù)課程實踐教學(xué)改革的探討[J].教育探索，2012(5):43-44.

[3]賈寶會，張文，范智勇.PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)項目驅(qū)動教學(xué)法實踐探索[J].教育與職業(yè)，2013(18):150-151.

[4]周建萍，王志萍，于會群.對提高PLC實驗課程教學(xué)質(zhì)量的探索[J].實驗室研究與探索.2012，31(10):119-121.

[5]張玉洲.建設(shè)國內(nèi)一流工程實訓(xùn)中心的實踐探索[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30(7):119-122，125.

Teaching Reform of Engineering Training and Practice of PLC Based on Excellence Program

YANG Yan，ZHOU Zhen，WANG Denggui

(School of Transportation and Automotive Engineering，Panzhihua University，Panzhihua 617000，China)

The development of excellence program was designed to train a number of engineering and technical personnel having innovative ability.Firstly，combined with the characteristics of our local high level application oriented undergraduate university，training plan revision of talents，it is focused on the implementation of the practice teaching module arrangement and the revise of the course corresponding engineering training arrangement. Secondly，it is combined with training needs under the new situation of PLC technology on the skills of personnel and engineering practice ability，innovation ability in the teaching arrangement.Comprehensive training projects，innovative，competitive training project，social certification，industry certification training project gradually layer by layer update engineering training content. Finally，the innovation ability is the diversification of evaluati-on standard and promote the real development of engineering training.This paper is to implement PLC project training as an example to carry on the elaboration，through excellence engineer PLC engineering practice in our hospital.It gradually formed a good trend of cultivating engineering talents with innovative ability.

engineering practice; innovation; practice; PLC applied technology

2014-12-15；修改日期: 2015-01-04

攀枝花學(xué)院2013年度校級教育教學(xué)研究與改革項目(JJ1303，JJ1364)。

楊艷(1979-)，女，碩士，講師，主要從事電氣工程方面的教學(xué)與研究。

TP276

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.039