項(xiàng)目教學(xué)法在PLC教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘 要：可編程控制器已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱之一，也是中職學(xué)校電氣專業(yè)和機(jī)電專業(yè)的一門重要專業(yè)課。筆者在PLC的教學(xué)過程中，采取以行動(dòng)為導(dǎo)向的“項(xiàng)目教學(xué)法”，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成了以能力為本、以學(xué)生為中心的新的教學(xué)局面。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法；PLC教學(xué)；能力本位

項(xiàng)目教學(xué)法，是以職業(yè)能力為本位、以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，使學(xué)生獲得在合適的職業(yè)崗位上工作所需要的各種能力為主要任務(wù)，師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。我校在PLC的教學(xué)過程中，積極實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，下面筆者對(duì)項(xiàng)目教學(xué)法做一番探討。

一、教學(xué)項(xiàng)目的確立

教學(xué)項(xiàng)目的確立是在對(duì)職業(yè)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，形成職業(yè)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)能力分析表，充分考慮知識(shí)和技能的系統(tǒng)性和遞進(jìn)性，根據(jù)學(xué)校的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和器材，確定的教學(xué)項(xiàng)目，主要分為以下幾大類：

（1）電動(dòng)機(jī)的PLC控制（包括電動(dòng)機(jī)連續(xù)控制、正反轉(zhuǎn)控制、順序控制、Y/Δ降壓?jiǎn)?dòng)控制等），主要完成基本邏輯指令的實(shí)訓(xùn)；

（2）數(shù)碼管及彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制、通風(fēng)機(jī)監(jiān)控運(yùn)行控制，主要完成定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令、移位指令的實(shí)訓(xùn)；

（3）工業(yè)洗衣機(jī)控制、多位小車的手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)料控制、鉆孔動(dòng)力頭控制、交通燈控制，主要完成步進(jìn)指令、跳轉(zhuǎn)指令/標(biāo)號(hào)指令的實(shí)訓(xùn)；

（4）應(yīng)用功能指令完成數(shù)碼管的點(diǎn)亮控制、8站小車的呼叫控制；

（5）三相異步電動(dòng)機(jī)的多速運(yùn)行控制、恒壓供水系統(tǒng)控制，完成PLC與變頻器的綜合實(shí)訓(xùn)。

在確定了教學(xué)項(xiàng)目之后，由教研組的教師進(jìn)行研討，分工編寫實(shí)訓(xùn)教學(xué)大綱和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，確定每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目的重點(diǎn)知識(shí)和技能，形成以教學(xué)項(xiàng)目組成的課程體系。

二、教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施

根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法的要求和PLC課程的特點(diǎn)，以定時(shí)器指令應(yīng)用為例，談一談我校如何在PLC教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施教學(xué)。

（一） 項(xiàng)目提出。

三臺(tái)通風(fēng)機(jī)用各自的起停按鈕控制其運(yùn)行，并采用一個(gè)指示燈顯示三臺(tái)通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)：

（1）三臺(tái)通風(fēng)機(jī)都不轉(zhuǎn)，指示燈顯示平光；

（2）一臺(tái)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，指示燈慢閃（按T=1S閃爍）；

（3）兩臺(tái)以上通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，指示燈快閃（按T=0.4S閃爍）。

（二） 項(xiàng)目分析。

通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握電動(dòng)機(jī)的“起保停”控制環(huán)節(jié)；而指示燈0.4S鐘閃爍，則需要采用定時(shí)器指令來實(shí)現(xiàn)。因此經(jīng)過項(xiàng)目分析，從而引出本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)——定時(shí)器指令的應(yīng)用以及學(xué)會(huì)應(yīng)用定時(shí)器指令編制梯形圖，解決實(shí)際問題的基本方法。

（三） 項(xiàng)目實(shí)施。

在項(xiàng)目的具體實(shí)施過程中，將整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施分解為以下幾個(gè)活動(dòng)任務(wù)：

活動(dòng)一：定時(shí)器指令訓(xùn)練。

在這部分活動(dòng)中，主要由教師進(jìn)行定時(shí)器指令的格式、工作過程、注意事項(xiàng)的講解，最后通過一個(gè)定時(shí)器振蕩電路的例子加深學(xué)生對(duì)定時(shí)器工作過程的理解，為下面通風(fēng)機(jī)監(jiān)控運(yùn)行控制項(xiàng)目中0.4S快閃電路的設(shè)計(jì)作好知識(shí)準(zhǔn)備。

活動(dòng)二：通風(fēng)機(jī)監(jiān)控運(yùn)行控制系統(tǒng)I/O分配。

根據(jù)項(xiàng)目分析，通過提問的方式，由學(xué)生回答，并進(jìn)行總結(jié)，從而得出通風(fēng)機(jī)監(jiān)控運(yùn)行控制系統(tǒng)的I/O分配表。

活動(dòng)三：通風(fēng)機(jī)監(jiān)控運(yùn)行控制PLC外部接線圖。

首先使用萬用表檢測(cè)元器件，并安裝元器件，學(xué)生根據(jù)I/O分配表繪制外部接線圖（如下圖），并進(jìn)行實(shí)際接線。此時(shí)教師進(jìn)行巡視指導(dǎo)，并檢查學(xué)生的接線正確性，避免出現(xiàn)接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致安全用電事故的發(fā)生。

活動(dòng)四：通風(fēng)機(jī)監(jiān)控運(yùn)行控制梯形圖程序設(shè)計(jì)。

教師根據(jù)通風(fēng)機(jī)控制要求進(jìn)行分析，將整個(gè)控制系統(tǒng)分為四部分：

（1）通風(fēng)機(jī)起停設(shè)計(jì)；

（2）快閃電路設(shè)計(jì)；

（3）每種狀態(tài)的通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)邏輯關(guān)系的設(shè)計(jì)；

（4）信號(hào)燈的控制設(shè)計(jì)。

將學(xué)生也相應(yīng)分為四組，每組根據(jù)各自的控制要求完成自己的設(shè)計(jì)，并在PLC上進(jìn)行調(diào)試，教師巡視各組，對(duì)每組學(xué)生指導(dǎo)，指導(dǎo)的原則是啟發(fā)性的、非全面性的，這樣不但使學(xué)生記憶深刻，還能鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

各組設(shè)計(jì)、調(diào)試完成后，在投影幕上進(jìn)行本組設(shè)計(jì)的講解，其他組的學(xué)生進(jìn)行提問，來促進(jìn)學(xué)生之間的溝通交流，提高學(xué)生在實(shí)際工作中的講解能力和應(yīng)變能力。

最后各組將其他組的設(shè)計(jì)融入到本組中，完成整個(gè)通風(fēng)機(jī)監(jiān)控運(yùn)行梯形圖的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行調(diào)試工作。

活動(dòng)五：通風(fēng)機(jī)監(jiān)控運(yùn)行控制運(yùn)行調(diào)試。

學(xué)生將整合后的梯形圖輸入到PLC中，對(duì)照通風(fēng)機(jī)監(jiān)控表分三種狀態(tài)進(jìn)行程序調(diào)試，觀察指示燈的狀態(tài)。

【注】1——接通；0——斷開

（四） 項(xiàng)目評(píng)價(jià)。

項(xiàng)目評(píng)價(jià)以項(xiàng)目完成的情況為依據(jù)，分三級(jí)來考核評(píng)價(jià)。

第一級(jí)是各組學(xué)生先自行檢查評(píng)價(jià)，各組員根據(jù)本次實(shí)訓(xùn)的具體情況，對(duì)本組在知識(shí)的掌握方面、程序設(shè)計(jì)、調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題、解決的方法以及對(duì)本小組貢獻(xiàn)的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

第二級(jí)是由各組之間對(duì)對(duì)方程序設(shè)計(jì)的合理性、先進(jìn)性進(jìn)行評(píng)定。

第三級(jí)是由實(shí)訓(xùn)教師對(duì)各組的設(shè)計(jì)以及在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)（主要以表揚(yáng)、鼓勵(lì)為主）。

綜合三級(jí)評(píng)定情況來確定每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。至此，整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)教學(xué)已經(jīng)結(jié)束。

三、教學(xué)中應(yīng)注意的問題

（一） 重視項(xiàng)目的完成， 但不能忽略基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。

實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)過程中，要注意吸取傳統(tǒng)教學(xué)法的長(zhǎng)處，把項(xiàng)目目標(biāo)細(xì)分成一個(gè)個(gè)小任務(wù)，每個(gè)小任務(wù)體現(xiàn)在項(xiàng)目的活動(dòng)上，從而讓學(xué)生建構(gòu)一個(gè)系統(tǒng)的、全面的知識(shí)框架。

（二） 教師必須進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換。

“項(xiàng)目教學(xué)法”已經(jīng)形成了“以項(xiàng)目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的基本特征，因此教師必須進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換。角色轉(zhuǎn)換有兩重含義：一是從知識(shí)的傳輸者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者、指導(dǎo)者；二是從講臺(tái)上講解轉(zhuǎn)變?yōu)樽叩綄W(xué)生中間與學(xué)生交流、討論，合作學(xué)習(xí)。雖然教師的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)變，但絕不能認(rèn)為教師的任務(wù)就減輕了。其實(shí)教師的任務(wù)不但沒有減輕，反而還加重。因?yàn)榻處煵坏獙?duì)任教科目融會(huì)貫通，隨時(shí)回答學(xué)生提出的各種問題，而且還要為學(xué)生設(shè)置項(xiàng)目、審核計(jì)劃、培養(yǎng)協(xié)作學(xué)習(xí)的氣氛等做許多工作。

（三） 根據(jù)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)確立項(xiàng)目活動(dòng)團(tuán)體。

單純針對(duì)某一新知識(shí)的項(xiàng)目，以學(xué)生獨(dú)立完成較合適；而對(duì)于涉及知識(shí)面較廣、難度較大的項(xiàng)目，則要分組合作完成。分組時(shí)，每組人數(shù)應(yīng)控制在4～6人，人多則意見不一；同時(shí)分組要采取互補(bǔ)方式進(jìn)行搭配，知識(shí)的互補(bǔ)性可以幫助他們解決更多的問題。

（四） 加強(qiáng)對(duì)弱勢(shì)學(xué)生群體的幫助。

弱勢(shì)學(xué)生的自學(xué)能力和自控能力都比較差，容易產(chǎn)生依賴思想，無所事事。所以要結(jié)合分組推行“一幫一”的措施，在項(xiàng)目實(shí)施的過程中，安排學(xué)習(xí)強(qiáng)勢(shì)學(xué)生對(duì)他們給予及時(shí)的幫助和指導(dǎo)，教師在巡視指導(dǎo)過程中也應(yīng)給予他們更多的關(guān)注。

（作者單位：東莞市輕工業(yè)學(xué)校）

參考文獻(xiàn)：

[1]何文明.運(yùn)用行為導(dǎo)向教學(xué)應(yīng)注意的問題[N].中國教育報(bào)，2007- 8-9.

[2]徐涵.項(xiàng)目教學(xué)的理論基礎(chǔ)、基本特征及對(duì)教師的要求[J].職教論壇，2007，（6）.

[3]馮志剛.項(xiàng)目教學(xué)法在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].職教通訊，2008，（2）.

[4]韓秀萍.關(guān)于《PLC》教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].希望月報(bào)（上半月），2007，（10）.

責(zé)任編輯 賴俊辰