項目教學法在PLC課程中的應用

韓淑紅

【摘 要】PLC課程對自動化、機電類專業(yè)的學生來說是一門重要的專業(yè)課程，但是常用的課堂教學方法.教學內容缺乏具體的工作任務。學生學習目標不明確，學習效果不好，所以在這門課程中應用項目教學法，對項目教學的基本涵義、項目的實施以及具體應用項目課程開展教學進行了探討。

【關鍵詞】PLC;項目教學;項目教學的應用

中圖分類號： G728文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）31-0131-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.31.062

1 項目教學法的提出

項目教學法是由美國凱茲博士和加拿大查理博士共同開創(chuàng)的一種以學生為本的教學方法，它是以學生為中心，教師在教學中進行組織和引領。而傳統(tǒng)的教學模式，則是教師扮演主角，教師的講解在教學中處于主導地位，而學生只能被動的接受知識的傳授。就拿PLC而言，對這門課程的教學，過去一直沿用傳統(tǒng)的教學模式，即理論和實踐分開講，教師在課堂上講理論，學生被動的聽講，然后去實驗室做驗證，這樣學生不能很好地將理論與實踐相結合，不但理論上一知半解，理解不深，實踐技能也沒有很好的掌握，實踐內容也沒有與具體的工作任務相結合，這樣滿足不了學生以后從事相關工作的需要。所以作為培養(yǎng)職業(yè)人才的職業(yè)院校，就必須在教學模式上進行強有力的改革。一改過去書本化的傳統(tǒng)教學模式，更加重視把教學內容和生產實際工作任務結合起來，培養(yǎng)符合人才市場需求的人才，真正地遵循“以學生為中心，以能力為本位”的現(xiàn)代職業(yè)教育教學模式。所以針對這種情況，我們對該課程的教學進行了項目式的教學改革。

2 項目教學法的涵義

在職業(yè)教育中，項目是指以生產一件具體的具有實際應用價值的產品為目的任務，而在教學活動中，項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動。在教學活動中，教師將教學內容融入到一個個的項目中去，而學生在教師指導引領下，按照實際工作任務的完整流程，共同或分工完成整個項目的具體工作任務。在完成項目的過程中，學習過程成為一個人人參與的實際工作的過程，學習場所成為一個真實的工作場所。學生在項目實踐過程中，邊做邊學，討論交流，學會思考，共同解決遇到的困難，從而也培養(yǎng)了他們分析、解決問題的能力以及團隊合作的能力。因此，“項目教學法”是一種以學生為中心的教學方法，它以典型的工作任務為載體，能夠促進學生在完成項目任務中主動接受知識，學習到知識，幫助師生進行互動地教與學。由此不僅激發(fā)了學生的學習興趣，自然也提高了學生的實踐能力，學生的創(chuàng)造潛能會被充分發(fā)掘，綜合工作能力會被大大地提高，學生工作后會較快的融入企業(yè)、融入團隊。

3 項目教學法的實施過程

3.1 明確項目任務

在項目教學中，首先要明確項目任務。這可以根據學校和企業(yè)的具體情況，教師模擬項目任務的情景，然后組織學生圍繞項目而展開分析。其中項目任務的選擇是關鍵，既要將課本的理論知識與企業(yè)的具體工作任務有機結合，又要難易程度適中，使得大部分學生通過一定的努力學習能夠完成，讓他們在完成項目任務的過程中有成就感，有信心，這樣學生學習的積極性才會提高，課堂教學才會順利進行。同時教師要引領學生，或設置問題，或組織學生查閱資料，與學生一起討論，最終明確項目的任務。

3.2 制定項目實施計劃

項目任務確定后，教師和學生共同討論。教師引導學生制定項目工作計劃，確定工作步驟，如確定PLC的I/O分配、繪制PLC的接線圖和編寫程序以及確定所需的設備等等。這一步，教師要充分發(fā)揮學生的自學作用，根據合理搭配原則，將學生進行分組，然后該組成員交流討論，最終確定本組的實施計劃。

3.3 實施項目計劃

確定好計劃后，每個學生都要明確自己的分工任務，實施計劃。在項目實施過程中，教師進行巡回指導，指導學生按照安全文明操作規(guī)程規(guī)范操作，同時指導和幫助在項目實施過程中學生遇到的困難，教師在指導過程中對學生設計的程序，不要急于給出評價，而是讓他們自己介紹程序設計的思路和原理，以便最大限度地調動學生學習的主動性。對上機調試錯誤的程序，教師則適時引導，使學生能夠完善自己的作品，有效地鍛煉和提高學生的創(chuàng)造能力。對普遍存在的問題教師要重新示范演示，采用集中指導的方法，使學生進一步理解。在此階段老師要培養(yǎng)他們的團隊意識，把協(xié)作能力作為考核的一個方面。

3.4 檢查評估

每個項目結束后，采用小組自評和教師評價相結合的方式進行評價。先由學生對自己的工作結果和工作表現(xiàn)進行自我評估，然后再由教師進行檢查評分，對任務完成較好的小組的表現(xiàn)當場認可，并對較好的作品進行展示和交流。同時教師在評價時要指出項目工作中出現(xiàn)的問題及解決方法，總結學生解決問題的方法以及學習行動的特征，引導學生取長補短，使自身的綜合能力在總結評估中得到提高。

4 項目教學法的應用

現(xiàn)以S7-200西門子的PLC任務進行具體說明。

4.1 項目任務

4.1.1 模擬情景，提出項目任務

某物流公司倉庫搬運所用的電動葫蘆采用接觸器-繼電器控制，已使用多年，設備老化，維修復雜，成本高且自動化程度低。物流公司委托我院機電專業(yè)老師和學生完成PLC的控制改造。機電系接受任務后，下達維修通知單，交由電工班老師和同學進行維修，達到運行要求并經驗收合格后交付使用。

4.1.2 明確電動葫蘆的控制要求。

要求如下：按下SB1，電動葫蘆的吊鉤上升，松開SB1，吊鉤停止上升;按下SB2，電動葫蘆的吊鉤下降，松開SB2，吊鉤停止下降;按下SB3，電動葫蘆的吊鉤左移，松開SB3，吊鉤停止左移;按下SB4，電動葫蘆的吊鉤右移，松開SB4，吊鉤停止右移。其中吊鉤的上升，左移/右移均有行程開關進行限位。

“項目任務”直接影響著教學效果，因此，關鍵環(huán)節(jié)是“任務”的選擇、設計和編排。之所以選擇電動葫蘆的控制，是想讓學生掌握基本指令的使用，而電動葫蘆的控制是一個很好的應用例子，一是學生學習電氣排故時學習過電動葫蘆的控制線路，學生熟悉其繼電接觸器控制線路，能給學生很好的啟發(fā)，有利于PLC的編程。二是該任務來源于真實的電動葫蘆的改造工作，具有典型的代表性。

4.1.3 任務的分析

明確項目任務后，教師引導學生細化解析任務。設置引導問題如下：

（1）改造步驟;（2）列出動作開關;（3）列出輸出接觸器。

（4）改造為PLC后，原有的接觸器需要更換嗎？

4.1.4 理論知識的學習

在教師的PPT講解下，學生討論交流，學習本任務需要用到的理論知識。

4.2 制定項目計劃與方案

4.2.1 寫出設備材料清單。

設備及材料：計算機、S7-200西門子PLC試驗臺、導線若干。

4.2.2 根據原理圖繪制出PLC接線圖

4.2.3 進行I/O分配并編制程序。

4.2.4 程序設計

展示學生的部分作品，開展小組之間的交流，同時也讓學生知道，同一個項目的編程并不是唯一的。要鼓勵學生大膽設計，最終找出最佳方案。

4.3 項目實施

先接通斷路器QF1和QF2，將PLC的RUN/STOP開關撥到“RUN”的位置，然后通過計算機上的STEP-7軟件中的“監(jiān)控/測試”監(jiān)視程序的運行情況，再按照工作頁所列的操作步驟進行操作，觀察系統(tǒng)運行情況并做好記錄。如出現(xiàn)故障，應立即切斷電源，分析原因、檢查電路或梯形圖，排除故障后，方可進行重新試，直到系統(tǒng)功能調試成功為止。

教師在學生實施項目任務時巡回查看，規(guī)范學生操作動作，注意學生操作安全。主要看（1）是否熟練使用軟件;（2）下載運行的過程是否正確;（3）是否會進行調試。并組織引導學生記錄，檢查試運行情況，針對性的引導答疑，指導學生修改不成功的程序。記錄學生工作過程中遇到的問題和難點，以供教師作點評、總結使用。

4.4 檢查評估

本次課程的評價考核方式以學習目標為導向，對各個學習環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，采用學生評價和教師評價相結合的方式進行學業(yè)評價。其中總評分=自我評價20%+小組評價30%+教師評價50%，分數(shù)計入最終評分成績。評價表如表1。

表1

5 結束語

總之，項目教學法是一套重自主、重交流、重實踐、重創(chuàng)新的教學模式，現(xiàn)在，世界先進發(fā)達國家的職業(yè)教育中也廣泛應用此教學方法。它打破了傳統(tǒng)的以教師為主角的教學模式，推動了教學革新。而且教學內容和生產實際工作任務結合起來，培養(yǎng)了符合人才市場需求的人才，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代職業(yè)教育“以能力為本位”的價值取向，適合職業(yè)學校的教學，值得大力推廣和應用。

【參考文獻】

[1]宣志江.在PLC課程教學中實施項目教學法的一次探索[J].科教文匯，2011，6（2）：59-60.

[2]翁國慶，張有兵.“電氣控制及PLC技術”課程實踐教學的改革與優(yōu)化[J].中國電力教育，2010（6）：143-145.

[3]張敬，劉靜云.淺談《電氣控制與PLC技術》課程的項目式教學改革[J].科技創(chuàng)新導報，2011，（16）：187.