PAC工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐

邵國平，宋起超，于浩洋，秦 杰

（黑龍江工程學院，黑龍江哈爾濱150050）

所謂“可編程控制技術(shù)（PAC）工程技術(shù)人才”是指：具備電氣自動化專業(yè)基礎(chǔ)知識技能外，同時又能勝任本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的可編程控制技術(shù)設(shè)備的設(shè)計、安裝、調(diào)試等工作能力的高級技術(shù)人才。研究工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式目的是將教育可行性目標與實際用人實際需求統(tǒng)一起來，讓學生學習知識、掌握技能的過程更加高效。

一、可編程控制器技術(shù)人才需求分析

隨著可編程控制器（PAC）在自動化控制領(lǐng)域中的大量應(yīng)用，PAC設(shè)計工程師已成為全國緊缺人才之一。據(jù)國家緊急人才辦公室的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示：2010～2015年，我國PLC設(shè)計師需求量約為120～150萬。作為服務(wù)社會的高等學校須要在可編程控制器工程技術(shù)人才培養(yǎng)方面加以重視，并努力提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。高校的教育教學改革的核心目的是讓學生成為學習的主體，并且圍繞著如何讓學生能夠有效地獲得與專業(yè)相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和能力，鍛煉工程思維和素質(zhì)，圍繞這個目標宗旨，根據(jù)多年以來從事與可編程控制器教學和實踐的理解，逐步感悟到可編程控制器人才的一種培養(yǎng)模式和總結(jié)一些教育教學的經(jīng)驗方法，希望總結(jié)出來能夠?qū)窈笤诳删幊炭刂破鹘逃龑嵺`工作起到一定的幫助作用。

二、關(guān)于人才培養(yǎng)模式的探求

可編程控制器技術(shù)人才“人才培養(yǎng)模式”是教育的目標、教學的過程和教學的方式三方面的密切聯(lián)系、高度協(xié)調(diào)的有機體系。在教學的過程中須要對教學進行合理的評價，并且不斷地修正教學內(nèi)容和教學方式方法，直至培養(yǎng)目標的最終實現(xiàn)。

（一）可編程控制器技術(shù)人才培養(yǎng)的目標和規(guī)格

PAC應(yīng)用人才培養(yǎng)目標的定位可以依據(jù)就業(yè)市場對工程技術(shù)人才的崗位招聘條件確定，大體可以分為工程維護、技術(shù)支持和項目研發(fā)3個層次。工程維護屬于日常設(shè)備運行的監(jiān)管與操作，崗位具體要求是熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝技術(shù)，熟悉設(shè)備說明書和技術(shù)檔案，遵守操作安全和正確使用工量具，文明生產(chǎn)。技術(shù)支持工程師的崗位要求是熟悉某個品牌的自動化控制設(shè)備，提供必要的產(chǎn)品選型和應(yīng)用方案達到技術(shù)要求，并且能夠設(shè)計PLC外部接線和程序，以及進行在線安裝調(diào)試。項目研發(fā)工程師的崗位要求是熟悉頂層的系統(tǒng)設(shè)計，包括項目管理和施工、工藝設(shè)計、可靠性設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)通信DCS和PLC系統(tǒng)設(shè)計等。應(yīng)用型地方高等學校可以將本科生工程技術(shù)人才培養(yǎng)定位在的中、高級應(yīng)用人才，即技術(shù)支持和項目研發(fā)。畢業(yè)后的學生通過自身的學習和實踐過程可以不斷地發(fā)展，實現(xiàn)技術(shù)能力的提高。

（二）在人才培養(yǎng)計劃中側(cè)重相應(yīng)的課程設(shè)置與建設(shè)

1.根據(jù)人才需求進行專業(yè)課程設(shè)置和建設(shè)。

人才培養(yǎng)過程是知識和能力的綜合教育教學過程，系統(tǒng)學習的重點是要制定相關(guān)課程的群，才能提高可編程控制器技術(shù)專長人才的教學質(zhì)量。專業(yè)課程體系采用多層級漸進教學，包括認識實習、GEPAC技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)、PLC實習、組態(tài)軟件實習、畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)實習、校外自動化設(shè)計競賽與課外開放項目設(shè)計。開始GE-PAC技術(shù)課程的課程基礎(chǔ)前，須要設(shè)置機械制圖、工藝基礎(chǔ)和傳感器與電氣控制線路以及控制理論基礎(chǔ)等課程。在能夠保持專業(yè)特色和人才培養(yǎng)優(yōu)勢的情況下，對設(shè)置了以可編程控制器技術(shù)作為電氣和自動化專業(yè)的為培養(yǎng)目標的人才培養(yǎng)計劃中，可以偏重于這一方面的配套相關(guān)課程設(shè)置和建設(shè)。如果設(shè)置了的相應(yīng)的課程和充足的學時數(shù)，不但能讓學生跨入專業(yè)技術(shù)的門檻，還會以點帶面地擴展學生的專業(yè)知識，培養(yǎng)出學生的專業(yè)思考和設(shè)計實踐能力?？梢栽诳删幊炭刂破鹘虒W學期中，分別設(shè)置兩種不同的廠家的可編程控制器課程，比如西門子和通用電氣，讓學生在比較中學習，可以讓學生的學習效果得到更好的提高。在可編程理論教學后，增加實習實訓教學，提高應(yīng)用技術(shù)能力。在可編程控制器教學完成之后的學期，可以進行相關(guān)的控制系統(tǒng)設(shè)計課程，如過程控制系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)等專業(yè)課程，讓學生能夠進一步獲取解決專業(yè)問題的實踐能力。

2.重視實踐教學環(huán)節(jié)和基地建設(shè)。

實踐教學是學校培養(yǎng)學生各種技能的重要教學環(huán)節(jié)，實踐教學在教學計劃中所占比重較大，學校確立以校內(nèi)實訓基地為主體、以企業(yè)行業(yè)為依托的實踐模式教學，突出職業(yè)崗位技能模擬訓練，重點培養(yǎng)學生的技術(shù)運用能力。減少演示性、驗證性實驗，增加工藝性、設(shè)計性、綜合性實驗，逐步形成基本實踐能力與操作技能、專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力與專業(yè)技能、綜合實踐能力與綜合技能有機結(jié)合的實踐教學體系，形成教學、科研、應(yīng)用技術(shù)服務(wù)與生產(chǎn)相結(jié)合的多功能實驗室和實習實訓基地。學校根據(jù)自身條件和專業(yè)特點制定考試和考核的內(nèi)容、方式、測評標準，真正做到既考知識，又考技能和素質(zhì)，除必要的筆試外（包括開卷），要根據(jù)課程的性質(zhì)采取口試和操作測試相結(jié)合、答辯和現(xiàn)場測試相結(jié)合、設(shè)計和制作測試相結(jié)合、邊學邊做的過程測試等多種多樣的方式，突出考核學生綜合運用知識和解決問題的能力。制定實踐教學環(huán)節(jié)的不同層級的基礎(chǔ)教材，綜合教材，編程技術(shù)教材等。

3.加強師資隊伍的建設(shè)。

目前大部分學校師資隊伍中，教師的現(xiàn)代教育理念須要更新，教學的技巧和工具須要提高，師資的理論水平和實踐能力須要加強。同樣，專業(yè)特色及教學特色的形成、充實與鞏固，也必須依靠一支有特色的高素質(zhì)教師隊伍。其師資隊伍建設(shè)應(yīng)包括主要方面：首先，制定和實施有效的教師培養(yǎng)培訓計劃，學習先進的可編程技術(shù)軟硬件產(chǎn)品；另外，加強對現(xiàn)有專任教師的實踐能力鍛煉，通過一定的競賽活動，實驗室設(shè)備建設(shè)和技術(shù)改進，落實經(jīng)費，鼓勵創(chuàng)新教學設(shè)計，不斷更新根據(jù)應(yīng)用型本科院校的實際資源環(huán)境條件，依托實施“卓越工程師培養(yǎng)”和“應(yīng)用型本科試點”的有利時機，通過校企合作的方式建立培訓中心，引進先進的技術(shù)產(chǎn)品和開展定期的技術(shù)交流，還有通過掛職鍛煉的方式到技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)中學習，掌握實際的工程能力和創(chuàng)新思維。師資水平經(jīng)過鍛煉提高后，熟悉企業(yè)崗位的素質(zhì)和要求，就能夠培養(yǎng)真正企業(yè)單位所需的應(yīng)用型技術(shù)人才。

（三）為實現(xiàn)這一過程的一整套管理和評估制度

高等教育的價值在于職業(yè)教育，學生入學的目的也是為了能夠?qū)W有所成，為今后的職業(yè)生涯打下好的基礎(chǔ)。對學生知識評價固然重要，然而能力評價更重要。建立管理和評估教學效果的制度，根本目的在于能夠指導(dǎo)和增強高等學校在教育技術(shù)裝備和信息化管理方面作出更成熟的管理和建設(shè)，服務(wù)于教育的事業(yè)。同時，根據(jù)實際崗位人才的要求去改善我們的教學方法和內(nèi)容，更好地育人。人才在培養(yǎng)過程中，處于學習和成長階段，因此，教師在教學過程中保持理性和關(guān)愛。對處于不同學習進程（基礎(chǔ)知識、綜合訓練和項目設(shè)計）中的學生，提出與之知識和能力水平相應(yīng)的要求，使學生產(chǎn)生只要努力一下就能成功的感覺，教學過程中鼓勵加引導(dǎo)，保持學生學習的熱情。學校必須通過與用人單位定期交流，細致調(diào)查研究來掌握職業(yè)崗位的實際技能項，決定哪些課程知識是必選的、可選的和不必要的。對于必修的技能項目要對學生進行嚴格考核，準確熟練地掌握技能，縮短畢業(yè)生技能與崗位技能要求之間的差距，增強他們工作的能力和素質(zhì)。合理的管理和評估制度須要針對不同教學定位目標的高校的辦學條件進行仔細的研究，不能照搬照抄，挖掘潛力，增強優(yōu)勢方面，去除不合理的部分，才能充分體現(xiàn)不同學校在應(yīng)用型人才技能培養(yǎng)上的優(yōu)勢。學校在培養(yǎng)可編程控制器人才時，要與職業(yè)準入證（資格證）和技能證（水平證）進行合理的教學結(jié)合，實現(xiàn)促進學生的就業(yè)競爭力提高的目的。

（四）與之相匹配的科學的教學方式、方法和手段

采取講練結(jié)合教學方式和手段，增加學生的實踐能力。由于可編程控制器的課堂教學主要內(nèi)容包括可編程控制器的硬件配置和軟件編程，因此，可以在減少學時課堂理論教學情況下，進行增加大量的實踐操作訓練。除正常的課堂教學外，同時進行開放式教學，例如建立學習可編程控制器活動協(xié)會定期舉辦編程技術(shù)競賽鍛煉學生的能力、利用互聯(lián)網(wǎng)即時通信客戶端進行技術(shù)討論讓學生主動尋找答案以及利用網(wǎng)盤發(fā)布共享技術(shù)的理論和實踐專題教程保持學生不間斷教育（初學教程、高級教程以及案例設(shè)計等）。這些方式須要以更多學生參與為目標，具有行業(yè)背景的教師和工程技術(shù)人員進行方向引導(dǎo)和內(nèi)容規(guī)劃，讓更多的學生參與到開放式教學平臺來，更快地將最新的產(chǎn)品應(yīng)用知識傳授給學生。注重鍛煉學生的項目組織與實施的管理能力，鍛煉團隊精神和創(chuàng)新思維。我們必須用互聯(lián)網(wǎng)的思維來應(yīng)對我們的高等教學，轉(zhuǎn)變學生應(yīng)試教育的學習方式。優(yōu)化教學內(nèi)容，突出基礎(chǔ)重點內(nèi)容講授，可編程控制器自動化應(yīng)用主要包括，可編程自動化控制器產(chǎn)品、現(xiàn)場總線控制產(chǎn)品、運動控制伺服產(chǎn)品以及人機接口等其他自動化軟硬件產(chǎn)品。在教學過程中，讓學生學習到在順序控制、過程控制和運動控制3個方面的可編程自動化控制器的程序編寫，根據(jù)從淺入深分階段地講授典型工程實例，穿插講解特殊指令和編程方法。讓學生直接學習典型的梯形圖程序后，由淺入深，由單項到綜合，不斷積累。最終實現(xiàn)讓學生自主設(shè)計相近的工程項目程序。在梯形圖程序編寫方面，既要注重指令的應(yīng)用，又要結(jié)合程序設(shè)計的編程思維培養(yǎng)。在順序控制梯形圖程序編寫方面，例如可以注重以時間為轉(zhuǎn)換條件的交通燈控制程序、以事件為轉(zhuǎn)換條件的自動軋鋼機等典型應(yīng)用程序的講解以及具有優(yōu)先級順控的三層電梯控制程序為典型應(yīng)用進行教學，讓學生盡快獲得梯形圖程序的編程技巧和方法。

三、結(jié)論

GE-PAC人才培養(yǎng)模式要與本校的辦學方向、辦學規(guī)模與辦學條件相適應(yīng)。同時，學校要主動掌握社會對GE-PAC工程技術(shù)人才需求信息，適當充實辦學條件，發(fā)揮學校的校企合作共建實驗室的優(yōu)勢；積極改善辦學環(huán)境，開展師資再續(xù)培訓；研究地方經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，開展相適的具有行業(yè)特色背景課程，以及其他影響可編程工程技術(shù)人才培養(yǎng)的各個因素的都要協(xié)同提高。GE-PAC培養(yǎng)模式需要科學規(guī)劃課程體系和專業(yè)課程設(shè)置與建設(shè)工作，是人才培養(yǎng)教學活動的起點，在教學活動過程中，堅持以知識傳授為載體，以能力培養(yǎng)為主線，以技術(shù)應(yīng)用為歸宿，以一長之技為目標四個基本原則，以及開展互聯(lián)網(wǎng)教學方式的可行性探索，以適應(yīng)社會對日益增長的應(yīng)用型工程技術(shù)人才的需求。以上是在進行2013年“GE-PAC工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”教育改革研究項目中的幾點經(jīng)驗總結(jié)，希望能夠?qū)υ谶M行可編程控制器人才培養(yǎng)方面從事教育教學的老師們引發(fā)進一步的探索實踐。

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