项目教学法在PLC教学中的运用
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作者: 卞忠英
摘 要： 可编程控制器（PLC）是机电、电气等专业的重要课程。本文探讨在PLC教学中采用项目教学法，项目化教学能在课堂中把理论和实践有机地结合起来，充分发挥学生的创造潜能，提高学生解决问题的能力。主要介绍项目教学法、学生分组参与到项目教学中，项目法的实施及评估等。
关键词： PLC 项目教学 项目实施 项目评估
可编程控制器（PLC）是机电、电气等专业的重要课程。这门课程的教学难度比较大，实践性强，知识覆盖面广，要求学生具备较强的逻辑思维能力、扎实的强电和弱电的知识基础。因此，采用传统的、按部就班式的教学方法，很难取得比较令人满意的教学效果。如果能用项目教学法贯穿在PLC应用技术课程中，能促进学生主动地投入到学习过程中，激发他们的自身的方式学习，促进他们终身学习技能的发展。
一、项目化教学方法介绍
传统的PLC教材在编写时一般按照基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节展开。如果任课老师按照教材的顺序进行教学，就是要将全部基本指令学习完毕，再学习基本应用，基本理论学习完毕再进行基本操作的学习。这样，在一段期间内学习学完所有指令，学生学习后的印象不深刻，容易混淆，到基本应用的学习时，又得重新对所涉及的指令进行复习，效率不高。所有理论学习结束后，才进行基本操作，教学效果不好。
项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕着项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。在教学过程中，师生以团队合作的形式，通过共同实施一个完整的项目工作而进行的一种教学活动。要较好地执行项目法教学，达到预期目的，除了学生要做好主要角色之外，教师也需要做大量的准备工作。首先项目内容的确定要考虑学生的实际水平和承受能力，是否能在规定的时间内完成项目；其次要设想好在项目实施过程中学生可能遇到的种种问题及解决办法。教师的“教”是为了学生的“做”，学生的“做”是为了完成具体的工作任务，得到一个具体的、具有实际应用价值的产品。教师要时刻准备着帮助学员解决困难问题。
项目化教学能在课堂中把理论和实践有机地结合起来，充分发挥学生的创造潜能，提高学生解决问题的能力。学生在完成具体工作任务的生产实践中，不仅理解和掌握了老师所传授的知识和技能，而且培养了团队合作精神，形成了良好的职业素养，从而全面提高了职业核心能力。
二、对学员进行分组
项目化教学在实施时，需要实验步骤的制定，元器件的选择，参数的整定，软硬件的设计、安装、调试等多方面的工作，都是由小组成员独立完成的。综合考虑，学生一般以2～3人为一组，选取一位为组长，合作完成项目任务。分组时也要熟悉每位学员的具体操作能力及专业优势，尽量使每组水平大致相当，有能力完成该项目，若实施过程中个别组的确有困难，可作适当调整。这样学生之间的优势可得到互补，能取长补短，不仅能增强教学效果，而且能培养学生的团队合作精神，有利于充分发掘每个学生的创造潜能，提高学生的实际操作技能。
三、项目教学法实施
项目确定后，进行项目实施动员，教师要做好学生的学习动员工作，让学生了解项目活动教学的意义、项目应完成的任务、项目活动所需的技术与学习方法、实施流程及考核办法等。
在项目化教学中，要充分体现学生为主、教师为辅的原则。老师的工作就是讲授完成项目所必需的理论知识、必要的技能操作示范，对学生的实操训练进行全程监护和辅导，最后组织学生进行产品的效果评价。在教学过程中，学生是项目化教学的主体，教师要把大量的时间留给学生。下面我以“交通灯控制”为例介绍项目教学的实施过程。
1.提出项目任务
要求学生熟悉十字路口交通信号灯基本过程，可通过用多媒体播放视频看红黄绿灯的运行情况。提出项目任务：通过定时器控制与闪烁程序组合，实现信号灯按设定时间运行。
2.讲授相关理论知识
让学生掌握在本项目中要用到的相关理论知识，在交通灯控制中要用到的如：定时器应用、时序图分析、中间继电器用法、特殊辅助继电器选用及用途等。在编程中可用经验设计法和步进法设计。
3.项目实施步骤
（1）按照控制要求，画出PLC原理图和控制程序流程图，让学生学会PLC的实际接线和电气元件的选择及标准画法。
（2）让学生根据控制要求确定PLC的输入/输出地址分配。
（3）应用三菱PLC编程软件在计算机上自编程序，画出梯形图。
（4）PLC与组态软件通信，通过运行仿真画面，形象直观地观察仿真PLC被控对歇脚的工作情况，进行调试修改，检查调试PLC程序，由此也可验证所编程序是否正确。
（5）以小组为单位开始动手接线，经教师检查无误后，通电调试程序。在调试过程中让学生深刻理解十字路口交通灯的控制原理和动作过程。教师在辅导学生调试过程中要教会学生调试的方法，培养学生的逻辑思维能力。
四、考核与评价项目
每个项目教学结束时，需对各小组的“项目”的完成情况及工作学习的方法评价交流，评价的方式可以采用学生自评、学生间互评、任课老师总结性评价，让学生明白自己的产品优势在什么地方，不足在哪些方面，今后如何弥补改正。测评的内容包括学生参与项目活动各环节的表现、作业质量的检测、每组的总结报告，等等。可编程控制器的教学考核方式以项目完成的效果和项目实施过程为考核依据，重点突出解决实际问题的能力考核，在考试中采用过程考核、工艺考核和功能考核相结合，评分方法采用过程评价与国家职业技能鉴定考评标准相结合，确保考核能促进学生解决实际问题能力的提高。
例如，在进行“十字路口交通灯控制”项目产品评价时，首先进行功能性评价，学生的产品是否满足基本功能，在东西方面和南北方面的红绿灯设计是否合理。有无考虑红绿灯跳转过程黄灯设计的合理时间等。其次，进行工艺性评价，包括安装工艺、生产工艺、控制程序的步数等。再次，通过考核学生完成产品所需的时间，对学生的工作效率进行评价。最后，进行成本核算，如所需的低压电器成本、导线成本、占用PLC的输入输出点数，等等。通过这样的评价，学生所掌握的知识和技能得到了提高和升华，职业能力也得到大幅度的提高。
经过教学实践，项目化教学确实可以大幅度提高教学效率，但同时也存在一些有待完善的地方。项目教学法要求学校在硬件建设方面投入进一步完善；对教师的师资建设也有了更高要求，重视双师型培养、多参加顶岗学习等；针对高职学生层次不一的情况，如有些学生偷懒、纪律松散等现象，将给教学课堂管理增加难度，这些问题有待进一步探索、改进，力求在今后教学中达到更好的教学效果。
参考文献：
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［2］邵瑞珍.学与教的心理学.华东师范大学出版社，1990.
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