项目教学法在PLC课程中的应用

韩淑红

【摘 要】PLC课程对自动化、机电类专业的学生来说是一门重要的专业课程，但是常用的课堂教学方法.教学内容缺乏具体的工作任务。学生学习目标不明确，学习效果不好，所以在这门课程中应用项目教学法，对项目教学的基本涵义、项目的实施以及具体应用项目课程开展教学进行了探讨。

【关键词】PLC;项目教学;项目教学的应用

中图分类号： G728文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）31-0131-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.31.062

1 项目教学法的提出

项目教学法是由美国凯兹博士和加拿大查理博士共同开创的一种以学生为本的教学方法，它是以学生为中心，教师在教学中进行组织和引领。而传统的教学模式，则是教师扮演主角，教师的讲解在教学中处于主导地位，而学生只能被动的接受知识的传授。就拿PLC而言，对这门课程的教学，过去一直沿用传统的教学模式，即理论和实践分开讲，教师在课堂上讲理论，学生被动的听讲，然后去实验室做验证，这样学生不能很好地将理论与实践相结合，不但理论上一知半解，理解不深，实践技能也没有很好的掌握，实践内容也没有与具体的工作任务相结合，这样满足不了学生以后从事相关工作的需要。所以作为培养职业人才的职业院校，就必须在教学模式上进行强有力的改革。一改过去书本化的传统教学模式，更加重视把教学内容和生产实际工作任务结合起来，培养符合人才市场需求的人才，真正地遵循“以学生为中心，以能力为本位”的现代职业教育教学模式。所以针对这种情况，我们对该课程的教学进行了项目式的教学改革。

2 项目教学法的涵义

在职业教育中，项目是指以生产一件具体的具有实际应用价值的产品为目的任务，而在教学活动中，项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动。在教学活动中，教师将教学内容融入到一个个的项目中去，而学生在教师指导引领下，按照实际工作任务的完整流程，共同或分工完成整个项目的具体工作任务。在完成项目的过程中，学习过程成为一个人人参与的实际工作的过程，学习场所成为一个真实的工作场所。学生在项目实践过程中，边做边学，讨论交流，学会思考，共同解决遇到的困难，从而也培养了他们分析、解决问题的能力以及团队合作的能力。因此，“项目教学法”是一种以学生为中心的教学方法，它以典型的工作任务为载体，能够促进学生在完成项目任务中主动接受知识，学习到知识，帮助师生进行互动地教与学。由此不仅激发了学生的学习兴趣，自然也提高了学生的实践能力，学生的创造潜能会被充分发掘，综合工作能力会被大大地提高，学生工作后会较快的融入企业、融入团队。

3 项目教学法的实施过程

3.1 明确项目任务

在项目教学中，首先要明确项目任务。这可以根据学校和企业的具体情况，教师模拟项目任务的情景，然后组织学生围绕项目而展开分析。其中项目任务的选择是关键，既要将课本的理论知识与企业的具体工作任务有机结合，又要难易程度适中，使得大部分学生通过一定的努力学习能够完成，让他们在完成项目任务的过程中有成就感，有信心，这样学生学习的积极性才会提高，課堂教学才会顺利进行。同时教师要引领学生，或设置问题，或组织学生查阅资料，与学生一起讨论，最终明确项目的任务。

3.2 制定项目实施计划

项目任务确定后，教师和学生共同讨论。教师引导学生制定项目工作计划，确定工作步骤，如确定PLC的I/O分配、绘制PLC的接线图和编写程序以及确定所需的设备等等。这一步，教师要充分发挥学生的自学作用，根据合理搭配原则，将学生进行分组，然后该组成员交流讨论，最终确定本组的实施计划。

3.3 实施项目计划

确定好计划后，每个学生都要明确自己的分工任务，实施计划。在项目实施过程中，教师进行巡回指导，指导学生按照安全文明操作规程规范操作，同时指导和帮助在项目实施过程中学生遇到的困难，教师在指导过程中对学生设计的程序，不要急于给出评价，而是让他们自己介绍程序设计的思路和原理，以便最大限度地调动学生学习的主动性。对上机调试错误的程序，教师则适时引导，使学生能够完善自己的作品，有效地锻炼和提高学生的创造能力。对普遍存在的问题教师要重新示范演示，采用集中指导的方法，使学生进一步理解。在此阶段老师要培养他们的团队意识，把协作能力作为考核的一个方面。

3.4 检查评估

每个项目结束后，采用小组自评和教师评价相结合的方式进行评价。先由学生对自己的工作结果和工作表现进行自我评估，然后再由教师进行检查评分，对任务完成较好的小组的表现当场认可，并对较好的作品进行展示和交流。同时教师在评价时要指出项目工作中出现的问题及解决方法，总结学生解决问题的方法以及学习行动的特征，引导学生取长补短，使自身的综合能力在总结评估中得到提高。

4 项目教学法的应用

现以S7-200西门子的PLC任务进行具体说明。

4.1 项目任务

4.1.1 模拟情景，提出项目任务

某物流公司仓库搬运所用的电动葫芦采用接触器-继电器控制，已使用多年，设备老化，维修复杂，成本高且自动化程度低。物流公司委托我院机电专业老师和学生完成PLC的控制改造。机电系接受任务后，下达维修通知单，交由电工班老师和同学进行维修，达到运行要求并经验收合格后交付使用。

4.1.2 明确电动葫芦的控制要求。

要求如下：按下SB1，电动葫芦的吊钩上升，松开SB1，吊钩停止上升;按下SB2，电动葫芦的吊钩下降，松开SB2，吊钩停止下降;按下SB3，电动葫芦的吊钩左移，松开SB3，吊钩停止左移;按下SB4，电动葫芦的吊钩右移，松开SB4，吊钩停止右移。其中吊钩的上升，左移/右移均有行程开关进行限位。

“项目任务”直接影响着教学效果，因此，关键环节是“任务”的选择、设计和编排。之所以选择电动葫芦的控制，是想让学生掌握基本指令的使用，而电动葫芦的控制是一个很好的应用例子，一是学生学习电气排故时学习过电动葫芦的控制线路，学生熟悉其继电接触器控制线路，能给学生很好的启发，有利于PLC的编程。二是该任务来源于真实的电动葫芦的改造工作，具有典型的代表性。

4.1.3 任务的分析

明确项目任务后，教师引导学生细化解析任务。设置引导问题如下：

（1）改造步骤;（2）列出动作开关;（3）列出输出接触器。

（4）改造为PLC后，原有的接触器需要更换吗？

4.1.4 理论知识的学习

在教师的PPT讲解下，学生讨论交流，学习本任务需要用到的理论知识。

4.2 制定项目计划与方案

4.2.1 写出设备材料清单。

设备及材料：计算机、S7-200西门子PLC试验台、导线若干。

4.2.2 根据原理图绘制出PLC接线图

4.2.3 进行I/O分配并编制程序。

4.2.4 程序设计

展示学生的部分作品，开展小组之间的交流，同时也让学生知道，同一个项目的编程并不是唯一的。要鼓励学生大胆设计，最终找出最佳方案。

4.3 项目实施

先接通断路器QF1和QF2，将PLC的RUN/STOP开关拨到“RUN”的位置，然后通过计算机上的STEP-7软件中的“监控/测试”监视程序的运行情况，再按照工作页所列的操作步骤进行操作，观察系统运行情况并做好记录。如出现故障，应立即切断电源，分析原因、检查电路或梯形图，排除故障后，方可进行重新试，直到系统功能调试成功为止。

教师在学生实施项目任务时巡回查看，规范学生操作动作，注意学生操作安全。主要看（1）是否熟练使用软件;（2）下载运行的过程是否正确;（3）是否会进行调试。并组织引导学生记录，检查试运行情况，针对性的引导答疑，指导学生修改不成功的程序。记录学生工作过程中遇到的问题和难点，以供教师作点评、总结使用。

4.4 检查评估

本次课程的评价考核方式以学习目标为导向，对各个学习环节进行监控，采用学生评价和教师评价相结合的方式进行学业评价。其中总评分=自我评价20%+小组评价30%+教师评价50%，分数计入最终评分成绩。评价表如表1。

表1

5 结束语

总之，项目教学法是一套重自主、重交流、重实践、重创新的教学模式，现在，世界先进发达国家的职业教育中也广泛应用此教学方法。它打破了传统的以教师为主角的教学模式，推动了教学革新。而且教学内容和生产实际工作任务结合起来，培养了符合人才市场需求的人才，充分体现了现代职业教育“以能力为本位”的价值取向，适合职业学校的教学，值得大力推广和应用。

【参考文献】

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[2]翁國庆，张有兵.“电气控制及PLC技术”课程实践教学的改革与优化[J].中国电力教育，2010（6）：143-145.

[3]张敬，刘静云.浅谈《电气控制与PLC技术》课程的项目式教学改革[J].科技创新导报，2011，（16）：187.