项目教学法在《电气基础与PLC技术》课程教学中的应用

王三秀

（台州学院物理与电子工程学院，浙江 台州318000）

0 引言

《电气基础与PLC技术》是自动化、机电、数控及其他相关专业开设的一门实用性很强的专业课，对学生后续课程的学习和就业有着非常重要的作用。课程主要包括继电-接触控制和PLC控制两部分，前半部分培养学生熟练使用低压电器，掌握电气控制基本环节，学会分析和设计电气控制系统；后半部分是PLC控制，培养学生应用PLC进行电气控制设计和编制控制程序的能力[1]。PLC控制，广泛用于各个行业的生产过程自动控制中，是重要的工业自动化控制方式。

针对《电气基础与PLC技术》这样一门实践性强、跟企业对接严密的课程，如何提高学生的实践动手能力、工程设计能力以及创新能力是本课程教学的一个重点。项目教学法强调学生的自主学习，通过完成任务来学习知识和提高能力，非常适合本门课程。因此，我们对传统的教学方法提出改革，在《电气基础与PLC技术》课程中引入项目教学法，精选一些接近工程实际的项目来带领学生完成，从而取得有效的成果。

1 什么是项目教学法

项目教学法是一种以学生为主体的教学活动，学生在教师的引导下亲自实施一个完整的项目，其目的是在课堂教学中充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决问题的能力和实践动手能力[2-3]。在项目教学过程中，要求人人参与到学习过程，要求学生根据教师提出的教学任务给出解决方案和策略。项目教学注重的不是最终的结果，而是项目完成的过程，每个学生可以有不同的解决问题的思路和方法，允许学习成果的多样化，而学生可以在项目实践过程中，加深对课程知识的理解，掌握设计技能，体验项目实施的困难与乐趣，从而激发学生的学习热情。项目教学法具有实践性、明确性、自主性、综合性和开放性等特点。

项目教学法符合“以就业为导向”的人才培养目标。企业对于应届毕业生要求上手快，会干活，而学校的教学内容落后与企业的生产实际，教学方式重理论轻实践，学生的实践动手能力偏弱，不能很好的适应企业的需求，这是一个客观存在而又迫切需要解决的实际问题。采用项目教学法可以缩小学校教学内容与企业生产实际应用的差距，较好的解决了这一问题。

2 项目教学法具体实施过程

项目的设计和确定是项目教学法最为关键的一步，在选择和设计项目时要充分考虑以下几个方面的内容：项目活动能够很好的应用学生已学的理论知识，能将理论知识和技能训练巧妙的融合；项目内容能够较好的总结已学知识，同时引出后续需要学习的知识点，起到一个知识连贯、承上启下的作用；项目活动需要贴近工程实际，吸引学生的兴趣并激发学生的学习热情；项目活动能有效的促进学生之间的沟通与合作，提高学生的团队协作能力。根据《电气基础与PLC技术》课程的教学要求和教师多年来的教学经验，我们挑选了如下一些与工程实际应用联系比较密切的开发项目（见表1）。

下面以“交通灯的PLC控制”项目为例，详细介绍运用项目教学法设计的教学思路。

2.1 确认项目任务

首先确定项目任务，要紧扣实际，面向运用。项目目标设定的不宜过大，否则在较短的时间无法让学生看到实际成效，会打击学生学习热情，影响教学效果。比如交通灯的控制项目，由于交通灯是日常生活中非常常见的，学生对交通灯的控制要求也比较熟悉，因此应用PLC技术实现对交通灯4个方向的控制，能够激发学生的兴趣。

表1 项目教学法开设的项目内容

交通灯的PLC控制项目具体的控制要求是：起动后，南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮。到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北车灯即乙亮。南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。要求学生写出I/O分配表、I/O接线图、PLC程序编写，完成操作。

在这一阶段，还要完成学生的分组。针对学生的强弱情况，将基础好、动手能力强的学生和基础相对较弱的学生组合在一起，一般2-3人一组。这样既能保证项目活动的顺利开展，也可以带动基础较差学生的参与，提高其专业知识和能力。

2.2 收集信息，撰写任务书

根据教师对“交通灯的PLC控制”项目设定的任务和要求，进行分工，每个学生针对自己要完成的任务，通过查阅文献、收集信息、进行归纳整理，并可以到马路上进行实地观察交通灯的工作情况，总结任务完成所需要掌握的知识点，再将组员之间的各部分任务有机结合，形成整个项目的任务书。任务书包括项目实施的计划，包括组员之间任务的分配以及各项内容需要的时间。分工要考虑学生的基础薄弱，要让每一个人都能积极参与，自主学习和思考。

2.3 制定项目计划和实施方案

在这一环节中教师需要制定好完善的教学计划，项目的具体开展步骤，各步的具体实施内容，教师都需要预先进行详细的设计。教学过程中可能会出现的情况，以及该如何解决等等，都需要教师做好充分的准备，以便教学过程能够按预期的规划顺利开展。同时学生也需要制定项目计划，确定项目的实施方案。并且教师和学生可以就各自准备的项目计划展开讨论，制定更详细的项目实施方案，同时通过学生发言和讨论，也可以培养学生问题分析能力以及沟通能力。

2.4 项目实施和检验

项目实施是项目教学法中最为核心的一步，通过前面的理论知识的准备，项目实施计划和方案的设计，最后通过项目实施来检验成果。学生通过分工合作，共同努力，完成项目。每组学生需要独立完成输入输出系统的分配和接线，进行程序编写，录入和联机调试等工作。教师可以在教学过程中，引导学生观察交通灯的工作情况，充分调动学生的积极性。或者出现问题时，教师能够引导学生独立思考，解决问题，而不是直接告诉解决方法。学生在项目的执行过程中，既巩固了理论知识，同时也培养了解决问题的能力和实践能力。也能体会到独立完成项目所带来的成就感和满足感，从而大大提高了学生积极性。

2.5 评估与总结

最后对学生完成的项目进行检查，总结项目实施过程中出现的问题，以及哪些方面还可以继续完善，也可以各组之间相互评价，吸取其他同学的经验教训。

3 总结

《电气控制与 PLC技术》是一门实践性非常强的课程，本文介绍了项目教学法在课程教学中的应用。项目教学法以工程项目为教学主线，通过设计不同的工程项目，巧妙地将知识点和技能训练融合在一起。教师布置项目任务后，通过学生自己查资料、定计划、分工合作完成，最后项目实施，充分体现了以教师为主导，以学生为主体的教学理念，大大提高了学生的学习积极性、主动性，教学效果明显。

［1］胡汉文,丁如春.电气控制与PLC应用[M].人民邮电出版社,2013.

［2］刘小明.项目教学法在《PLC应用技术》课程教学中的应用[J].广西轻工业,2009,12:147-148.

［3］陆孟雄,秦益霖.行为引导的项目教学法在PLC应用技术课程教学中的应用[J].常州信息职业技术学院学报,2008,7(1):31-33.

［4］游珍珍.项目教学法引入PLC课程的几点探讨[J].科技创新导报,2014,22:130-131.