項(xiàng)目教學(xué)法在交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)項(xiàng)目中的運(yùn)用

　　摘要：項(xiàng)目教學(xué)是職業(yè)教育中有效提升學(xué)生技能水平的教學(xué)方法，以任務(wù)來驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)，通過完成項(xiàng)目任務(wù)，達(dá)到應(yīng)用原有知識(shí)、掌握新知識(shí)、提高技能、培養(yǎng)能力的目的。本文精選交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)項(xiàng)目作為教學(xué)載體，采用項(xiàng)目分析、方案設(shè)計(jì)、指導(dǎo)答疑、項(xiàng)目實(shí)施、驗(yàn)收點(diǎn)評(píng)等環(huán)節(jié)，通過以學(xué)生為主、教師為輔共同完成項(xiàng)目任務(wù)的方式來實(shí)現(xiàn)，形象生動(dòng)地體現(xiàn)項(xiàng)目教學(xué)法在plc課程教學(xué)中的應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法；交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)；教學(xué)設(shè)計(jì)
　　
　　項(xiàng)目教學(xué)法是通過“項(xiàng)目工程”，以任務(wù)來驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)，通過完成項(xiàng)目任務(wù)，達(dá)到應(yīng)用原有知識(shí)、掌握新知識(shí)、提高技能、培養(yǎng)能力的目的。授課教師通過研究本課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)和體系，精心選取了交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)項(xiàng)目作為教學(xué)載體，這個(gè)項(xiàng)目既突出多個(gè)新知識(shí)點(diǎn)的使用，又包含已學(xué)各知識(shí)點(diǎn)的滲透，還具有在工程實(shí)際中的使用價(jià)值和推廣價(jià)值。整個(gè)教學(xué)過程包括項(xiàng)目分析、方案設(shè)計(jì)、指導(dǎo)答疑、項(xiàng)目實(shí)施、驗(yàn)收點(diǎn)評(píng)等環(huán)節(jié)，通過以學(xué)生為主、教師為輔共同完成項(xiàng)目任務(wù)的方式來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生在方案設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)中既會(huì)遇到用前期學(xué)過的知識(shí)就可解決的問題，也一定會(huì)遇到必須學(xué)習(xí)新知識(shí)后才能解決的問題，這必將促使學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用舊知識(shí)、發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、學(xué)習(xí)新知識(shí)。老師則在指導(dǎo)答疑和驗(yàn)收點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)講解關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生正確理解新知識(shí)，掌握解決問題的方法和技巧。
　　傳統(tǒng)教學(xué)方法中，老師起主導(dǎo)作用，學(xué)生大多被動(dòng)接受各項(xiàng)知識(shí)。而項(xiàng)目教學(xué)法中，學(xué)生由被動(dòng)變主動(dòng)，他們?cè)讵?dú)立完成項(xiàng)目的過程中發(fā)現(xiàn)知識(shí)、學(xué)習(xí)知識(shí)、并將分散的知識(shí)點(diǎn)綜合起來解決實(shí)際問題，老師的作用只是引導(dǎo)和促進(jìn)，當(dāng)然，對(duì)新知識(shí)中的關(guān)鍵點(diǎn)，老師的點(diǎn)撥也是不可缺少的。項(xiàng)目教學(xué)法體驗(yàn)的是解決真實(shí)（除了最終的負(fù)載不是真實(shí)的）工程實(shí)際問題的真實(shí)過程，通過項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，學(xué)生不僅掌握了知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何用這些知識(shí)解決實(shí)際問題，還有了實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，以后學(xué)生在工作中就很容易上手。因此，相比傳統(tǒng)教學(xué)方法，項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)提升學(xué)生就業(yè)能力有明顯的優(yōu)勢(shì)。
　　下面介紹PLC項(xiàng)目教學(xué)應(yīng)用方案——交通信號(hào)燈自動(dòng)控制設(shè)計(jì)。
　　【教學(xué)目的】 在交通信號(hào)燈的控制設(shè)計(jì)中，綜合應(yīng)用已學(xué)習(xí)知識(shí)和新學(xué)習(xí)的PLC步進(jìn)順控指令知識(shí)，設(shè)計(jì)交通信號(hào)燈工作過程的控制程序，感受和掌握PLC控制系統(tǒng)步進(jìn)順控設(shè)計(jì)的一般工作流程，掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的畫法和梯形圖的編程應(yīng)用及步進(jìn)順控指令的編程應(yīng)用。
　　【過程與方法】本項(xiàng)目是學(xué)習(xí)PLC狀態(tài)元件和步進(jìn)順控指令的項(xiàng)目，包括3個(gè)子項(xiàng)目。通過教師與學(xué)生的互動(dòng)合作完成各示范子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和調(diào)試；通過教師的點(diǎn)撥、指導(dǎo)答疑和學(xué)生的思考設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，獨(dú)立完成各實(shí)訓(xùn)子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和調(diào)試。最后匯總完善整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和整體調(diào)試。讓學(xué)生感受實(shí)際工作中PLC步進(jìn)順控設(shè)計(jì)的一般工作流程，體驗(yàn)解決實(shí)際問題的過程，學(xué)會(huì)用步進(jìn)順控指令解決實(shí)際問題的方法。倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題，探索問題，學(xué)習(xí)與老師同學(xué)交流，學(xué)會(huì)用語言表述問題過程和調(diào)試結(jié)果，提高綜合素質(zhì)。
　　【教學(xué)重點(diǎn)】學(xué)習(xí)分析項(xiàng)目，建立控制模型。掌握狀態(tài)元件的使用以及選擇分支、并行分支結(jié)構(gòu)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的畫法。掌握步進(jìn)順控指令的編程應(yīng)用。
　　【教學(xué)難點(diǎn)與教學(xué)時(shí)間】 各種結(jié)構(gòu)流程的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的畫法以及步進(jìn)順控指令的編程應(yīng)用。教學(xué)時(shí)間：12課時(shí)。
　　一、項(xiàng)目要求
　　設(shè)計(jì)十字路口交通信號(hào)燈自動(dòng)控制系統(tǒng)。信號(hào)燈分東西和南北兩組，分別有“紅”“黃”“綠”三種顏色，其工作狀態(tài)分白天和黑夜兩種方式。白天和黑夜的工作時(shí)序圖分別如下。
　　按下啟動(dòng)按鈕開始工作，按下停止按鈕停止工作。白天/黑夜開關(guān)閉合時(shí)為黑夜工作狀態(tài)，斷開時(shí)為白天工作方式。遇到緊急情況時(shí)，東西、南北某一方向可以保持綠燈長(zhǎng)亮，另一方向則保持紅燈長(zhǎng)亮。
　　二、項(xiàng)目分析
　　本項(xiàng)目的特點(diǎn)是在時(shí)序上有明顯的順序控制，且有東西向、南北向并行結(jié)構(gòu)，還有白天黑夜兩種不同的工作方式以及緊急中斷情況等，是學(xué)習(xí)PLC狀態(tài)元件、步進(jìn)順控指令和選擇分支、并行分支步進(jìn)順控程序設(shè)計(jì)的綜合項(xiàng)目。可分解為3個(gè)子項(xiàng)目。子項(xiàng)目1：南北方向的交通信號(hào)燈控制：4學(xué)時(shí)；子項(xiàng)目2：交通燈白天正常工作控制：4學(xué)時(shí)；子項(xiàng)目3：交通燈白天/黑夜及緊急工作控制：4學(xué)時(shí)。
　　三、教學(xué)準(zhǔn)備
　　PLC綜合試驗(yàn)臺(tái)；自動(dòng)控制演示板；微機(jī)及通訊線。
　　四、項(xiàng)目實(shí)施
　　①由于是步進(jìn)順控程序設(shè)計(jì)的第一個(gè)入門項(xiàng)目，安排有3個(gè)示范引導(dǎo)子項(xiàng)目。由教師和學(xué)生采用互動(dòng)合作的方式共同完成示范子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和調(diào)試，然后由學(xué)生獨(dú)立完成各個(gè)實(shí)訓(xùn)子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和調(diào)試任務(wù)。②新知識(shí)的講解只講解重要內(nèi)容，并盡可能采取演示示范的方式進(jìn)行，注意事項(xiàng)以及一些細(xì)節(jié)和技巧等內(nèi)容由學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中自己去發(fā)現(xiàn)和探索，并進(jìn)行積累。③學(xué)生2人一組，相互探討，共同完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)和調(diào)試實(shí)訓(xùn)。④項(xiàng)目講解。分析項(xiàng)目的總體結(jié)構(gòu)和子項(xiàng)目的劃分情況；演示講解必要的基礎(chǔ)知識(shí)；對(duì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo)建議，并和學(xué)生互動(dòng)共同完成示范子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)調(diào)試過程。⑤指導(dǎo)答疑。解決學(xué)生在各個(gè)子項(xiàng)目以及總體匯合設(shè)計(jì)調(diào)試中存在的問題，突破下面的難點(diǎn)：交通信號(hào)燈的工作時(shí)序問題、幾種結(jié)構(gòu)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫法。
　　五、項(xiàng)目驗(yàn)收及評(píng)價(jià)
　　①結(jié)合學(xué)生完成的情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并給出考核成績(jī)。②展示學(xué)生優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案和程序，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。③各示范子項(xiàng)目的演示講解及設(shè)計(jì)調(diào)試見相應(yīng)教案。附：實(shí)訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]程曙艷.可編程控制器（PLC）實(shí)驗(yàn)教程[M].廈門:廈門大學(xué)出版