朱聞靜
【摘要】70年代中期,可編程序控制器(PLC)進入了實用化階段。70年代末和 80年代初,PLC進入了成熟階段,其功能越來越強大,應用范圍越來越廣闊,因此在職業(yè)教育的電類教學中開展PLC等新技術的教學是非常必要的。PLC等先進技術在社會中已達到廣泛應用,社會需要具備此項技術的人才。因此我們必須采取一些方法解決實際的問題。
【關鍵詞】職業(yè)學校? PLC課程? 教學
【中圖分類號】TP273-4;G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2019)48-0013-02
一、PLC的來源及發(fā)展
在制造工業(yè)(以改變幾何形狀和機械性能為特征)和過程工業(yè)(以物理變化和化學變化將原料轉化成產(chǎn)品為特征)中,大量的開關量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,1969年,美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置,使得電氣控制功能實現(xiàn)的程序化,這就是第一代可編程序控制器(PLC)。日本、德國、法國等國相繼研制了各自的PLC。70年代中期,PLC進入了實用化階段。70年代末和 80年代初,PLC進入了成熟階段其功能越來越強大,應用范圍越來越廣闊,已廣泛應用在各種機械和生產(chǎn)過程的自動控制中。
我國在70年代末和 80年代初開始引進PLC,并開始對PLC進行研究、生產(chǎn)和應用。在近十年來,取得了非常好的成績。特別是在應用方面,隨著國力的增強和生產(chǎn)力的提高,PLC已經(jīng)滲透到了各個領域。在生產(chǎn)方面,為了提高生產(chǎn)效率和工業(yè)的自動化,我們引進了許多在世界上都處于領先技術的成套設備,如上海寶鋼集團上馬的第一期工程中,就采用了250臺PLC,二期工程中有采用了180臺?,F(xiàn)在PLC不但應用于冶金、礦業(yè)、機械、輕工等工業(yè)自動控制中,在其他領域也有著廣泛地應用。例如,食品工業(yè)中的釀造、殺菌、滅菌和干燥過程,化工工業(yè)中的重整、蒸餾、干燥過程,精細化工工業(yè)中的調(diào)和、配比,自來水廠的加藥,環(huán)境保護工業(yè)的排水和污水處理、垃圾處理、垃圾焚燒、脫硫、灰處理等,當然,市政建設中的水處理,瀝青、混凝土的拌和,日常生活中的電梯、車庫的自動化管理等、貨物存取等,商業(yè)中的自動售貨機,啤酒罐裝及釀酒等也都是PLC的應用。
以前PLC應用得比較少時,只需要有較少的技術人員掌握即可滿足生產(chǎn)要求,但是隨著PLC應用范圍的擴展、功能的日益強大,同時PLC在生產(chǎn)中的地位越來越重要,只有少數(shù)專業(yè)技術人員懂得PLC的現(xiàn)狀再也不能滿足企業(yè)控制技術發(fā)展的要求了?,F(xiàn)在招聘維修電工不但基本技術要扎實,還要懂得PLC技術、變頻技術及微機技術的原理和故障鑒別等。而對于在生產(chǎn)線上的普通操作也應該懂得一些關于PLC、變頻器等方面的基本知識,這樣既可便于生產(chǎn)操作,又可以對生產(chǎn)和維修有很多幫助,如幫助維修人員明確故障的范圍和現(xiàn)象,縮短故障維修時間,更好的保證生產(chǎn)的順利進行。這也正好符合PLC當初的設計初衷,即:是操作人員使用方便,不存在計算機與傳統(tǒng)電氣控制間的專業(yè)“鴻溝”。
綜上所述,針對目前,職業(yè)學校電類畢業(yè)生畢業(yè)后主要面向企業(yè)的電氣維修及操作人員分配的現(xiàn)狀,因此在職業(yè)教育的電類教學中開展PLC等新技術的教學是非常必要的。
二、目前職業(yè)教育的現(xiàn)狀
目前我國的生產(chǎn)技術水平低和勞動力素質(zhì)差的現(xiàn)狀,正嚴重制約著國民經(jīng)濟的發(fā)展,職業(yè)教育應盡快融入到世界發(fā)展的潮流中去。職業(yè)教育是我國現(xiàn)代化教育體系和國家創(chuàng)新體系的重要組成部分,我國經(jīng)濟的發(fā)展不僅需要構建知識和技術創(chuàng)新體系,還需要構建知識傳播和應用系統(tǒng),不僅需要培養(yǎng)一大批高層次知識和技術方面的創(chuàng)新人才,更需要職業(yè)教育培養(yǎng)一大批具有創(chuàng)新精神的技能型高素質(zhì)勞動者。社會發(fā)展實踐證明,職業(yè)教育水平在很大程度上決定著勞動力大軍的素質(zhì)水平,而勞動力大軍的素質(zhì)水平又很大程度上決定著國民經(jīng)濟生產(chǎn)和服務的總體水平,決定著科學技術轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的綜合競爭力,而勞動力結構又在很大程度上影響著國民經(jīng)濟結構、企業(yè)組織結構和產(chǎn)品結構。因此職業(yè)教育必須審時度勢,加大改革力度,重視技術和職業(yè)教育的培訓,只有這樣才能從容應對挑戰(zhàn),實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。目前社會上“高級工”或“技師”等比較高層次的技能培訓中一般都具有了PLC等設備,只不過數(shù)量不同而已。而對于職業(yè)學校學生的培訓,一般由于以下三方面的顧慮,使學校不敢把這些設備投入到職業(yè)教育的教學中來。
首先,職業(yè)學校學生從初中開始學習底子就很差,在學校的理論課學習中能容易形成抵觸情緒,造成理論知識貧乏的惡性循環(huán),而PLC的學習需要一定的電專業(yè)基礎。如果基礎太差會增加PLC教學的困難,影響教學質(zhì)量,甚至造成高投入低產(chǎn)出的惡果 。
其次,職業(yè)學校學生自我約束能力本來就差,再加上學習的勁頭不足,就極易造成設備的損壞。而PLC等設備的價格較高,一般機型的單臺價格均在2~3千元左右。一旦損壞必然要造成學校投入的不必要浪費。
再次,現(xiàn)階段職業(yè)學校按照勞動局的要求實施教學制為三年,一般為理論課一年,實習課一年,第三年作為預分配和生產(chǎn)實踐教學的模式。第二年實習的主要任務是取得中級工的技術等級,在這一年里學生需要掌握電工基本操作技能,照明、電動機、電力拖動及機床維修、電子技術的課題,需要引導學生從入門到具備中級技能,時間比較緊張。各個學校能夠達到基本要求都已經(jīng)很不容易。
三、解決方法
綜上所述PLC課程在職業(yè)教育教學中實施比較困難,但PLC先進技術在社會中已達到廣泛應用,社會需要具備此項技術的人才,因此我們必須采取一些方法解決實際的問題。我們應從以下幾方面來著手解決:
其一:根據(jù)PLC課程教學的規(guī)律,可針對PLC教學實施一體化的教學方式。各學校應安排PLC專業(yè)教師或相關實習教師擔任PLC課程的教學工作。由于PLC課程本身就是微機原理的一門應用學科,因此決定了其理論教學與實訓不可分割的特性,必須邊學邊練,只有這樣才能有利于PLC知識的掌握,從而達到好的教學效果。
其二:根據(jù)職業(yè)學校學生的特點,在教學中多注意理論聯(lián)系實際。理論與實踐是相互聯(lián)系的,二者在學習中不可或缺。我們知道理論是靠實踐來檢驗的,而實踐則可用理論來進行指導。為了引起學生的學習興趣,我們可以在教學初期組織學生們到一些現(xiàn)代化的企業(yè)中進行參觀,讓他們了解PLC在實際生產(chǎn)生活中的應用。在教學中也要盡可能多地聯(lián)系實際,比如做一些交通紅綠燈、運料小車、搶答裝置,電梯控制等實際應用的課題,全力提高他們學習的積極性。
其三:在鼓勵學習的同時,嚴格加強設備的管理,建立健全的實踐設備管理制度。在實訓開始階段就應幫助學生樹立愛護設備的意識,逐步形成良好的設備使用習慣。嚴格要求學生若損壞東西應及時報告老師,老師可根據(jù)損壞情況幫助維修。否則就嚴格處罰,即實行“嚴格要求,人性化管理”的方法。
其四:努力培養(yǎng)學生的獨立操作能力,注重能力的培養(yǎng)。教學過程中,教師是教學的組織者,學生是教學過程中的認識體。師生既相互聯(lián)系,又相互制約。因此,教師的講解與學生的學習必須匹配。教師應發(fā)揮主導作用,給學生創(chuàng)造條件,讓他們發(fā)揮主觀能動性,自覺的獲取知識,充分體現(xiàn)出學生的主體作用,即:引導學生主動學習,逐步學會學習掌握科學知識及其規(guī)律,為實踐服務。要根據(jù)每次教學的經(jīng)驗認真改進教學方法,精心設計教學,啟迪學生思維,加強操作技能。職業(yè)學校學生的教育不應只片面看重成績,關鍵是一種能力的培養(yǎng),使之具備一種能力,來滿足未來社會的發(fā)展和自身生存的需要。在教學中加大實驗實訓的分量,力爭使理論與實踐的比例達到1:1, 甚至實踐超過理論,同時在學習中注意鼓勵每個學生都動手去做,動腦去想。
以上是我對在職業(yè)學校中開展PLC教學的一點想法。值得欣慰的是我們學校在這方面非常重視,經(jīng)過教研組調(diào)研,我們學校的相關教師一致認為PLC在未來幾年中一定會成為工業(yè)設備控制的主流,同時企業(yè)對PLC操作控制和基本編程的人員的需求將大幅度增加。另外從開發(fā)新課題,擴寬學生就業(yè)渠道,提高學生專業(yè)技能水平來講也是有利無害的。校領導及實訓中心領導意識到PLC在未來工業(yè)控制中心的重要性,同時也認識到PLC不只是大專院校的專利,也會在中等職業(yè)技能培訓中占有一席之地。因此我校從02年開始著手PLC課題和設備的建設,到2004年已擁有29臺“THPLC-1型可編程控制器模擬實驗箱”。它集可編程邏輯控制器、編程器、模擬控制實驗板于一體。在實驗箱上可直觀地進行PLC的基本指令練習及多個PLC實際應用的模擬實驗,同時也為高層次的設計開發(fā)實驗提供良好的條件,基本滿足了實訓教學的要求,且在職業(yè)學校中處于較領先的地位。