項目教學(xué)法在交通信號燈控制系統(tǒng)項目中的運用

　　摘要：項目教學(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)動學(xué)生的學(xué)習(xí)，通過完成項目任務(wù)，達到應(yīng)用原有知識、掌握新知識、提高技能、培養(yǎng)能力的目的。本文精選交通信號燈控制系統(tǒng)項目作為教學(xué)載體，采用項目分析、方案設(shè)計、指導(dǎo)答疑、項目實施、驗收點評等環(huán)節(jié)，通過以學(xué)生為主、教師為輔共同完成項目任務(wù)的方式來實現(xiàn)，形象生動地體現(xiàn)項目教學(xué)法在plc課程教學(xué)中的應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：項目教學(xué)法；交通信號燈控制系統(tǒng)；教學(xué)設(shè)計
　　
　　項目教學(xué)法是通過“項目工程”，以任務(wù)來驅(qū)動學(xué)生的學(xué)習(xí)，通過完成項目任務(wù)，達到應(yīng)用原有知識、掌握新知識、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結(jié)構(gòu)和體系，精心選取了交通信號燈控制系統(tǒng)項目作為教學(xué)載體，這個項目既突出多個新知識點的使用，又包含已學(xué)各知識點的滲透，還具有在工程實際中的使用價值和推廣價值。整個教學(xué)過程包括項目分析、方案設(shè)計、指導(dǎo)答疑、項目實施、驗收點評等環(huán)節(jié)，通過以學(xué)生為主、教師為輔共同完成項目任務(wù)的方式來實現(xiàn)。學(xué)生在方案設(shè)計和項目實施環(huán)節(jié)中既會遇到用前期學(xué)過的知識就可解決的問題，也一定會遇到必須學(xué)習(xí)新知識后才能解決的問題，這必將促使學(xué)生主動運用舊知識、發(fā)現(xiàn)新知識、學(xué)習(xí)新知識。老師則在指導(dǎo)答疑和驗收點評環(huán)節(jié)講解關(guān)鍵知識點，幫助學(xué)生正確理解新知識，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)生大多被動接受各項知識。而項目教學(xué)法中，學(xué)生由被動變主動，他們在獨立完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)知識、學(xué)習(xí)知識、并將分散的知識點綜合起來解決實際問題，老師的作用只是引導(dǎo)和促進，當然，對新知識中的關(guān)鍵點，老師的點撥也是不可缺少的。項目教學(xué)法體驗的是解決真實（除了最終的負載不是真實的）工程實際問題的真實過程，通過項目實訓(xùn)，學(xué)生不僅掌握了知識，學(xué)會了如何用這些知識解決實際問題，還有了實戰(zhàn)經(jīng)驗，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，項目教學(xué)法對提升學(xué)生就業(yè)能力有明顯的優(yōu)勢。
　　下面介紹PLC項目教學(xué)應(yīng)用方案——交通信號燈自動控制設(shè)計。
　　【教學(xué)目的】 在交通信號燈的控制設(shè)計中，綜合應(yīng)用已學(xué)習(xí)知識和新學(xué)習(xí)的PLC步進順控指令知識，設(shè)計交通信號燈工作過程的控制程序，感受和掌握PLC控制系統(tǒng)步進順控設(shè)計的一般工作流程，掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的畫法和梯形圖的編程應(yīng)用及步進順控指令的編程應(yīng)用。
　　【過程與方法】本項目是學(xué)習(xí)PLC狀態(tài)元件和步進順控指令的項目，包括3個子項目。通過教師與學(xué)生的互動合作完成各示范子項目的設(shè)計和調(diào)試；通過教師的點撥、指導(dǎo)答疑和學(xué)生的思考設(shè)計、現(xiàn)場調(diào)試，獨立完成各實訓(xùn)子項目的設(shè)計和調(diào)試。最后匯總完善整個項目的設(shè)計和整體調(diào)試。讓學(xué)生感受實際工作中PLC步進順控設(shè)計的一般工作流程，體驗解決實際問題的過程，學(xué)會用步進順控指令解決實際問題的方法。倡導(dǎo)學(xué)生主動參與學(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】學(xué)習(xí)分析項目，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。掌握步進順控指令的編程應(yīng)用。
　　【教學(xué)難點與教學(xué)時間】 各種結(jié)構(gòu)流程的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的畫法以及步進順控指令的編程應(yīng)用。教學(xué)時間：12課時。
　　一、項目要求
　　設(shè)計十字路口交通信號燈自動控制系統(tǒng)。信號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序圖分別如下。
　　按下啟動按鈕開始工作，按下停止按鈕停止工作。白天/黑夜開關(guān)閉合時為黑夜工作狀態(tài)，斷開時為白天工作方式。遇到緊急情況時，東西、南北某一方向可以保持綠燈長亮，另一方向則保持紅燈長亮。
　　二、項目分析
　　本項目的特點是在時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、步進順控指令和選擇分支、并行分支步進順控程序設(shè)計的綜合項目。可分解為3個子項目。子項目1：南北方向的交通信號燈控制：4學(xué)時；子項目2：交通燈白天正常工作控制：4學(xué)時；子項目3：交通燈白天/黑夜及緊急工作控制：4學(xué)時。
　　三、教學(xué)準備
　　PLC綜合試驗臺；自動控制演示板；微機及通訊線。
　　四、項目實施
　　①由于是步進順控程序設(shè)計的第一個入門項目，安排有3個示范引導(dǎo)子項目。由教師和學(xué)生采用互動合作的方式共同完成示范子項目的設(shè)計和調(diào)試，然后由學(xué)生獨立完成各個實訓(xùn)子項目的設(shè)計和調(diào)試任務(wù)。②新知識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行，注意事項以及一些細節(jié)和技巧等內(nèi)容由學(xué)生在項目設(shè)計過程中自己去發(fā)現(xiàn)和探索，并進行積累。③學(xué)生2人一組，相互探討，共同完成項目設(shè)計和調(diào)試實訓(xùn)。④項目講解。分析項目的總體結(jié)構(gòu)和子項目的劃分情況；演示講解必要的基礎(chǔ)知識；對實訓(xùn)項目進行指導(dǎo)建議，并和學(xué)生互動共同完成示范子項目的設(shè)計調(diào)試過程。⑤指導(dǎo)答疑。解決學(xué)生在各個子項目以及總體匯合設(shè)計調(diào)試中存在的問題，突破下面的難點：交通信號燈的工作時序問題、幾種結(jié)構(gòu)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫法。
　　五、項目驗收及評價
　　①結(jié)合學(xué)生完成的情況進行點評并給出考核成績。②展示學(xué)生優(yōu)秀設(shè)計方案和程序，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。③各示范子項目的演示講解及設(shè)計調(diào)試見相應(yīng)教案。附：實訓(xùn)考核標準
　　
　　參考文獻：
　　[1]程曙艷.可編程控制器（PLC）實驗教程[M].廈門:廈門大學(xué)出版