PLC項目課程的探索與實踐

左金開

摘 要：PLC控制技術是一門綜合計算機電氣控制技術、計算機控制技術、傳感器技術等多門學科相結合的課程。傳統的PLC教學模式主要向學生傳授系統的理論基礎知識和專業基礎知識，忽視了對學生動手操作以及創新能力的培養。該文主要以十字交通信號燈為例，結合PLC課程中的教學實踐，以項目任務為中心，對PLC課程教學進行了詳細的教學設計，使學生能主動做到“懂原理，會操作，能維護”。

關鍵詞：PLC課程 項目教學法 教學活動

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0162-01

1 PLC項目課程的分析

PLC項目課程是以工作任務為中心的理實一體化課程。課程的目標既有理論又有實踐，既有工作原理又有編程方法，既有典型單元程序又有復雜實用案例。因此如何采取有效的教學方法來充分調動學生學習興趣，提高學生的實踐能力和創新能力，使學生能更好的適應社會企業，是每個職高教師面臨的重要問題。在PLC的教學中采用項目教學法，效果較為明顯，能夠達到一定的教學效果。

2 教師在項目教學法中的作用

在PLC項目教學法的具體實踐中，教師的作用主要是引導、幫助、管理和總結。對于課程內容的學習，需要教師引導學生如何在實踐中發現新知識，掌握新技能，并且有所創新。同時，學生在判斷、分析和解決問題的過程，也需要教師的幫助。因此，在PLC項目教學過程中的教師應做以下幾方面的指導：

（1）項目引入階段要明確整個項目實施的具體要求，項目結束時對實施結果進行認真檢查和考核。

（2）項目實施階段，教師要全程參與，關注項目的各個階段的實施情況和具體細節問題，要注重與學生的互動效果，特別是與學生共同確定計劃的可行性，具體的編程方案，引入新的編程元件、操作過程出現問題如何化解等。

（3）教師要因材施教，注意引導學生自主學習、和團結協作能力的培養，鼓勵學生相互之間的幫、教、學。

（4）教師設計答疑環節，進一步幫助學生理解和掌握新學知識，必要時適當對學生的操作演示加強指導。

3 項目教學法在PLC課程中的應用

下面以“十字路口交通燈控制系統”為例，淺談項目教學法在PLC教學中的應用。

3.1 項目的分析

十字路口交通燈控制系統要求一般如下：按下啟動按鈕SB1，系統開始工作，南北紅燈亮維持25 s，同時東西綠燈也亮20秒后以0.5 s為半周期閃爍3次熄滅，然后東西黃燈亮2 s熄滅；再切換成東西紅燈亮25 s，同時南北綠燈亮20 s后以0.5 s為半周期閃爍3次熄滅，然后南北黃燈亮2 s熄滅…，周而復始。在對系統控制要求分析后，我們把整個項目分成四個具體的目標：

（1）掌握順序控制與定時控制的編程方法（3學時）。

（2）掌握時序圖的基本功能以及運用時序圖進行編程的方法（4學時）。

（3）十字路口交通燈控制系統的編程方法（2學時）。

（4）十字路口交通燈控制系統的接線、調試及操作方法（2學時）。

這種教學安排，每個教學目標都能夠在規定的時間內完成教學任務，而且學生在學習的過程中可不斷看到實實在在的成果，增加了學習動力。

3.2 完成整個項目前的知識儲備

具體目標的制定，能讓學生始終帶著一種強烈的求知欲去積極地進行知識的儲備。而對每個示范的子項目，都是學生學過的最熟悉的線路，這樣入手快，學習效果更好。教師要引導學生學習該項目所需要的相關的理論知識，分四個部分給予學生相應的知識儲備。例如第一部分設計順序控制與定時控制的編程實例，可以選擇從控制一盞燈的閃爍來引導學生，然后再拓展到多盞燈的順序控制最終轉入到交通燈中多盞燈的順序控制；第二部分時序圖的功能及應用也可以從第一部分的兩個實例來講解；第三部分十字路口交通燈控制系統的編程可通過目標一和二來完成；第四部分為十字路口交通燈控制系統的接線、調試及操作方法需要在前三個部分的基礎上來完成。

3.3 項目的實施

（1）按控制要求繪出項目的時序控制圖。

（2）根據對時序控制圖的分析，對輸入輸出點進行分配。

（3）繪制PLC接線圖。

（4）程序設計。在程序設計過程中，一般不直接給出實例中的PLC程序，而是提示程序的大框架，引導學生自己完成該程序的編寫、上機驗證，最后才給出參考程序供學生作對比、修正。整個教學過程充分發揮了學生學習的主體作用，教師在這個過程中起到了引導作用。

（5）在計算機中或者手持編程器中輸入編寫的程序，然后將程序送到PLC中進行調試、驗證結果。

項目的實施是項目教學法中重要的一環。老師對計劃初步檢查后就鼓勵學生動手去做，可以根據硬件設備的配置情況對學生進行分組并進行相關的操作演示，讓每組學生各自完成制作，例如PLC的輸入、輸出端子與外部交通燈的連接，程序如何寫到PLC中、調試時一段一段地進行等等，最后一步一步得到十字路口交通燈控制系統要求，學生動手制作的過程，既是對前面所學理論知識的消化及鞏固的過程，也是培養實際動手能力和工作能力的過程。

當然，項目在實施的過程中，學生可能會遇見一些問題，當發生錯誤時，教師要能及時引導學生分析問題，修正錯誤。對于學生出現的問題，教師不是直接給出答案，而是引導學生在問題的基礎上自己去探索，不斷調試運行，分析發現錯誤原因。經修正后，運行成功，學生在解決問題的過程中能夠逐步掌握分析問題的方法和技巧。

3.4 檢驗和總結

各小組做完十字路口交通燈的控制系統后，要展示自己的產品并且各組要講解制作過程，分析哪些地方較滿意、哪些地方還有待改進、若要增加系統的控制要求程序及接線應該怎么調整等等。每個小組匯報結束后，各小組之間互評，然后教師再對各組的情況進行相應的點評，根據項目考核標準來給出學生成績。

4 結語

在整個PLC教學實踐中，采用項目教學法能取得了一定的成效，主要表現在學生的學習興趣有所提高。在完成任務的基礎上有一定的自我滿足感，感覺自己這節課有所收獲了，解決了中職院校學生學習主動性較低的問題，使絕大部分學生都能積極參與到教學活動中，既強化了學生的綜合技能，也鍛煉和提高了學生的思維能力、分析問題及解決問題的能力。當然在項目實施過程中也發現不少問題，例如實驗分組時，容易出現教學過程松散、個別學生偷懶的現象，這都需要我們不斷摸索和改進，力爭達到更理想的效果。

參考文獻

[1] 吳明亮，蔡夕忠.可編程控制器實訓教程[M].化學工業出版社，2005.

[2] 馮德虎，張全莊.PLC技術實訓的教改探索[J].高校實驗室工作研究，2003（2）.

[3] 徐國慶.理論與實踐整合的職教課程模式探析[J].職教通訊，2003（9）：10-13.endprint