項目教學法在PLC控制及應用教學中的實施策略

【摘 要】項目教學法是一種以職業為本位的教學法。本文探討了項目教學法的含義和優勢，闡述了項目教學法在中職學校PLC控制及應用課程教學中的具體實施措施。

【關鍵詞】項目教學法 PLC控制及應用 實施措施 能力

【文獻編碼】 doi:10.3969/j.issn.0450-9889（C）.2011.04.039

中等職業學校教育的宗旨是培養在生產、服務、管理第一線工作的實用型技能人才和高素質勞動者。中等職業學校的學生應當接受的是一種職業培訓，獲得一種職業技能，因而沒有必要對某一門課程或學科的理論進行系統的學習和掌握。項目教學法是通過“項目”的形式進行教學，而“項目”是基于職業工作過程的，可理解為一件產品的設計與制作，一個故障的排除，一項服務的提供，強調應用技能獲得產品。學生在教師的指導下親自處理一個項目的全過程，在這一過程中學習掌握教學計劃內教學內容。學生全部或部分獨立組織、安排學習行為，解決在處理項目中遇到的困難，提高了學生的興趣。因此，項目教學法是一種以學生為中心、以職業為本位的教學方法。

一、 項目教學法的含義及優越性

項目教學法最早見于美國教育家凱茲和加拿大教育家查利德合著的《項目教學法》，其起源于兒童教育法，各國引進往往都是結合本國情況，使用在不同領域。中職學校“項目教學法”的含義是：中職學校制定、指導有實際意義的項目與計劃，組織學生自主設計項目實施計劃，進行自主學習、踐行、操作，以培養學生學習能力、方法能力、社會能力與提高素質為目標的教學模式。項目教學法具有以下的優越性：

第一，項目教學法可實現理論與實際相結合，使學生有興趣，提高學生的實際操作能力。在傳統教學中，往往僅限于理論知識的講授，而項目教學法為理論與實踐的結合提供了一條獨特的路徑。項目教學法是將書本上的理論知識以“項目”的形式呈現給學生，讓學生進入設置的教學情境現場，通過學生的實際操作，從理論到實踐，再從實踐到理論，從而提高學生的實際操作能力。

第二，項目教學法是互動式、探索式的教學，調動學生積極性和主動性。項目教學法是互動式的教學，教師融入到學生群體中去，強調師生之間、生生之間的討論對話，重視平等交往與彼此的尊重和信任，強調自我探索，珍惜個人的思想和行為。

二、 項目教學法在PLC控制及應用課程中的組織實施

（一） 項目安排：從淺到深，從易到難

首先，對PLC控制及應用這門課程進行可行性分析研究，認為該課程適合用“項目教學法”進行教學。PLC是“可編程序控制器”的簡稱，是專為工廠現場應用環境設計的一種新型工業控制裝置。該課程實踐性強，在機床電氣控制系統、機械手、交通信號燈控制系統及工業生產的數據采集與監控系統等方面廣泛使用，學生很容易上圖書館和網上查找該課程的資料，這樣學生就有興趣，用心投入其過程，能較順利地完成教學任務。其次，要遵循認知規律，循序漸進地安排項目，做到由淺到深，從易到難。筆者結合本門課程的實際特點，依次安排了以下6個項目：一是電動機單向運轉（包括點動和連續運轉）；二是電動機正反轉運轉；三是電動機星形—三角形降壓啟動；四是四組搶答器；五是燈光閃爍；六是十字路口人行橫道交通紅綠燈控制系統。另外，在學生自主學習、踐行、操作前，教師應向學生公布項目教學計劃與學生分組名單、項目任務與完成時間，發放工具材料與信息資料。教師還應精講與該項目有關的理論知識，以及有關操作使用的基本方法。最后，公布學習質量的評價內容、標準、方法。

（二） 根據認知規律與學生心理，通過“項目”導向的方式讓學生更容易理解理論知識

PLC編程需要講解編程語言，要記住常用的十幾條指令，還要掌握梯形圖及STL（順序）結構設計的編程方法，這些理論知識往往會使學生感到枯燥無味且難以理解。因此，筆者用以上介紹的6個項目貫穿于理論知識的講解中，使學生真正理解和掌握PLC控制系統設計的理論知識，學生也很快用于項目實施中，真正做到了“學以致用”。比如在講項目一“電動機單向運轉”，開始只講LD、AND、OUT指令，電動機只能點動：手一放開啟動按鈕SB1，電動機就停止運轉。有學生就問老師：如要使電動機長時間內運轉，也就是手放開啟動按鈕SB1，電動機將不停轉，應該加條什么指令？這時，老師告訴學生：應加條OR指令，這樣電動機就“自保”了，電動機就能夠長時間內運轉，直到手按停止按鈕SB2，電動機才停止運轉。

（三） 應用實例

下面介紹項目六：十字路口人行橫道交通紅綠燈控制系統的設計。

1. 編程思想：南北方向是人行橫道，東西方向是車道。當南北方向的人行橫道上有人要橫過馬路，行人就要手按啟動按鈕SB1，這時PLC系統就開始一個周期的工作（30秒）：先東西方向的車道綠燈亮12秒，黃燈閃爍3秒；此時人行橫道的紅燈亮15秒。緊接著車道紅燈亮15秒；此時人行橫道的綠燈亮12秒，黃燈閃爍3秒。隨后，再回到初始狀態——車道綠燈亮，車輛可以通行；此時人行橫道紅燈亮，行人禁止通行。一個周期的時間為30秒，通過計算機的鍵盤輸入數字，可以很方便地改變一個周期的時間長短。隨著我國科技的發展，有的城市已經采用了此先進的交通紅綠燈控制系統。

2. 通過項目六的實踐，學生除了掌握基本的程序指令外，還新學了計數器如何清零，及PLC編程的一種實用方法：順序功能圖，即STL語句。STL語句分為“動作和傳輸條件”，如車道綠燈亮12秒，如時間一到12秒，就滿足了“傳輸條件”，緊接著一個“動作”——車道黃燈閃爍3秒；如閃爍時間一到3秒，就執行下一個“動作”——車道紅燈亮15秒。

3. 檢查與調試。在整個項目六的實施過程中，充分發揮了學生的能動性，從而培養了學生獨立探索，勇于進取的開拓精神。比如在項目六實施中，有學生就問老師：我的控制系統只能工作一個周期，如過了一個周期（30秒）之后，又有行人要橫過馬路，再按啟動按鈕SB1，十字路口的紅綠燈就不變化了。筆者告訴學生：因為計數器沒清零。加一條語句——計數器清零語句，即RST C0語句，程序就能循環工作。經過學生自己的探索，他們知道了人行橫道與車道的紅綠燈時間配合關系，以及怎樣修改時間長短等問題。

三、 實施項目教學法應注意的幾個問題

（一） 教師選擇合適的項目，并且要做好充分的準備

所謂“合適”，首先要有目的去選擇項目，所選項目應包含教學計劃內要教的內容，這樣才能在完成項目的同時，保證學生掌握應學習的內容。其次是項目的完整性，項目從設計、實施到完成必須要有一個完整的成品出來，作為項目的成果，這樣才能使學生完成項目后有一種成就感，才能提高學生學習的興趣。

以上介紹的項目六——城市道路十字路口人行橫道交通紅綠燈的控制系統，在當今的城市交通控制系統中正在被運用。在教學過程中，教師要能做到得心應手，必須在課前做好大量的準備工作，如方案設計、搜集信息資料、估計項目教學過程中可能出現的問題及如何解決，等等。

（二） 在項目教學中應樹立“以學生為主體”的教學理念

項目的實施是以學生為中心的，因此一定要調動學生參與項目教學的積極性。在項目教學中，一般是以小組競賽的方式讓學生來完成，每2～3人為一組，通過學生自檢、互檢，有的學生還要講解自己完成項目的方法，教師最后補充說明，這樣就能充分調動學生參與項目的積極性，同時也培養學生小組協作和團隊精神。每個學生每做完一個項目后，都要寫一份總結報告上交給教師，學生還要公開展示項目成果，使學生有一種成就感。

（三） 項目質量檢查與評價

教學評價即是檢查項目成果、進行成績評定。教師通過巡查、提問和學生上交的項目總結報告以及項目成果展示情況等方法，來進行全過程的評價。此外教師在平時要認真記錄學生的平時課堂紀律情況，一般總成績中理論知識占20%，操作能力占50%，素質占30%，不打出具體的分數，只分成優、良、一般、差這四個等級。

項目教學法是一種以職業為本位的教學方法，它使學生在應用中學習，在實踐需要時學習，將理論學習和實際應用緊密地結合起來，提高了學生的學習興趣和分析問題與解決問題的能力，培養了學生團體合作的精神，因此，項目教學法為中職學校提供了培養實用型技能人才的一種新途徑與方法。

【參考文獻】

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［3］于慶，李經智等. 基于工作過程的模擬電子技術情境化教學改革［J］.教師教育科研，2009（3）

（責編 黎 原）