項目教學法在可編程序控制器及其應用教學中的實施

可編程序控制器及其應用是職業院校電氣自動化、機電一體化和計算機控制技術等自動化專業的一門實踐性很強的專業課，其教學內容集理論知識與技能訓練于一體，既要求學生熟悉各種基本指令和編程方法，又要求學生能夠結合實際靈活應用。如果采用傳統的講授法教學，很難激發學生的學習興趣，更談不上開發學生的創造力。針對這門課程的特點，我們在教學實踐中嘗試了項目教學法，取得了良好的教學效果。

一、項目教學法的概念

項目教學法是典型的行為導向教學方法，是一種能力本位教學法。不同于傳統的書本知識教育，擺脫書本、課堂的制約，學生自由分組、合作，在教師指導下共同實施某個相對完整的“項目”。在項目教學法中，師生關系發生了根本的變化，學生是教學過程中的主體，教師作為教學的指導者、協調者、促進者，起主導作用。

二、采用項目教學法的意義

可編程序控制器及其應用的教學目標是讓學生掌握可編程控制器技術的基本應用，能對可編程控制系統進行程序設計、運行、調試和維護。傳統的教材將“基本原理、基本指令、基本應用”分成各個獨立的章節，在講授完全部的基本指令后，再介紹基本應用和基本操作，學生在學習過程中很難將基本指令和編程方法與工程實際應用結合起來，致使理論脫離實踐，教學效果不佳。而采用項目教學法則是以模塊為單元，以應用為主線，通過設計不同的工程項目和實例，引導學生由實踐到理論再到實踐，將理論知識融入到每一個實踐操作中，從而有效激發學生的學習興趣和創造能力，獲得良好的教學效果。

三、項目教學法的組織與實施

1.確定項目任務

在項目教學法中，項目是主線，項目的設計一方面要以教學大綱為依據，緊密聯系書本內容，另一方面要結合行業需求，接近生產實際。我們根據教學目標的要求，按照從基礎知識、到基本應用、再到綜合應用的順序，把可編程序控制器及其應用的教學內容分成5大模塊，每個模塊根據教學目標要求設置相應的項目，這些教學項目都從企業生產實踐中選題，在強調職業技能訓練的同時也注重職業能力的培養。具體的項目設置見表1。

2.項目的實施

以項目“Y—△啟動的可逆運行電動機”為例，說明項目教學法的具體實施過程。

（1）項目描述。正常運行時三相定子繞組接成三角形的三相籠型異步電動機均可采用Y—△啟動方法，以達到限制啟動電流的目的。啟動時先將定子繞組接成星形降壓啟動，等電動機轉速上升至接近額定轉速時，再將定子繞組改接成三角形，電動機進入全壓運行狀態。控制要求如下：①能夠用按鈕控制電動機的啟動和停止；②電動機啟動時定子繞組接成星形，延時3s后自動換接成三角形；③具有短路保護和過載保護。

（2）分組及制訂實施計劃。確定項目任務后，將學生分成若干學習小組，每組3～4人為宜，各組自行推選一名學生擔任組長。分組時教師要熟悉學生的專業水平和動手能力，盡量做到“組內異質、組間同質”，即將程度較好的學生與較差的學生組合在一起，同時使每組水平大致相當。這樣既可保證各組有能力完成項目任務，又有利于學生之間互相交流、互相幫助、共同提高。分組后，學生以小組為單位先收集、整理、復習與項目任務有關的信息資料，例如在本次項目中需要先了解繼電器控制的Y—△降壓啟動控制電路，還要掌握主控指令、主控復位指令和堆棧指令等基本指令。然后各小組在教師的引導下展開討論，制訂實施項目活動的計劃，包括任務的分配和具體工作的時間安排等。在此過程中教師要深入學習小組聽取發言，并給予必要的引導，保證每個學生都積極參與到項目任務中來。

（3）項目的實施。

①在教師的引導下，根據對控制過程的分析，確定輸入、輸出點的數量，并畫出輸入、輸出點分配地址表。

②根據資源分配，畫出PLC接線圖。

③編寫控制程序，設計梯形圖。這是整個項目的重點也是難點，教師在這一環節要引導學生創新思維、獨立思考。以本次項目為例，教師指導學生應用主控指令，解決多個線圈同時受一個或一組觸點控制的問題。學生以小組為單位互相討論、互相啟發，共同完成任務。

④程序調試。程序編寫完成后，應用三菱PLC編程軟件輸入計算機進行模擬調試，以檢驗程序是否實現了Y—△啟動的可逆運行功能。在調試過程中，教師應該鼓勵學生自己動手實踐，認真觀察。在程序運行出現錯誤時引導學生獨立分析問題，通過反復調試解決問題，進一步培養學生的工程意識，提高學生的職業能力。

⑤通電測試。程序調試成功后，按PLC接線圖連接PLC控制電路，檢查線路正確后，先在不接電動機的前提下試車，經教師確認無誤后，在教師的監護下連接電動機通電測試。這一環節可以使學生獲得感性認識，進一步加深印象。

（4）成果展示與評價。在這一環節先由各小組展示已完成的項目成果，每組派一名代表從設計思路、梯形圖和指令表、程序調試過程等方面進行介紹，小組之間相互比較評價、取長補短。評價包括對前面3個環節實施情況的評價，對項目活動情況及結果的評價及學生行為、工作態度、合作精神、責任心、創意等方面的評價。可以先由學生自評或分組評價，再由教師根據設計思路、程序編寫和調試情況等方面對各個小組進行綜合性評價。有效的評價可以激發學生的學習積極性，促使學生不斷進行自我反思，為下一步學習做好準備。而要做出正確的評價，就必須先明確評價標準。表2是在筆者實施項目教學法過程中使用的小組組員評價表，其內容包括小組組員互評和自評兩部分。

（5）知識拓展。在項目任務完成后，教師除了要引導學生歸納、整理在本次任務中學到的知識技能以外，還要引導學生對所學知識進行補充、深化和延伸。在本次項目中，電動機的Y—△啟動可逆運行除了可以用主控指令來實現以外，還可以用塊與指令及堆棧指令來實現，或者直接用串并聯及輸出指令來實現。教師可以引導學生自主回顧相關知識點，完成新的方案設計，并與之前的方案進行比較，分析異同點。這樣可以進一步拓展學生的設計思路，培養學生的自學能力。

（6）成績考核。傳統的考核方式以期末理論考試為主，采用項目教學法后，考核方式改為由項目評估和理論考核兩部分組成，重點突出考查學生解決工程實際問題的能力。其中項目評估占60%，評估內容除了項目成果展示情況以外，還包括對學生在參與項目實施過程中的行為、態度、動手能力的綜合評價，也即是在每次項目完成后，教師要根據學生的項目實施情況、書面報告、總結、組員評價表等信息進行綜合測評，分優、良、中、及格、不及格5個等級記錄下來。

四、成效分析

一方面，實施項目教學法使學生參與到全部教學過程中來，從信息的收集、計劃的制訂、方案的選擇、任務的實施、信息的反饋到成果的評價，學生參與解決實際問題的整個過程，從中獲取直觀的感受和經驗，極大地激發了學生的學習愿望，使學生在學習知識技能的同時，也培養了自己的合作能力、溝通能力、組織能力和解決問題的能力等綜合職業素質。

另一方面，實施項目教學法也對教師提出了更高的要求，教師必須具有廣博的專業知識和深厚的理論功底，同時還要能夠靈活運用各種教學方法。通過應用項目教學法，教師與學生“教學相長”，教師不斷提高教學水平，學生不斷更新觀念、提高學習積極性，取得良好的教學效果。

近年來，學校機電類、電工類專業的中技、高技層次學生到相關企業參加頂崗實習，上手快、技術過硬，均獲得實習單位的一致好評，學生畢業后就業深受用人單位

青睞。

（作者單位：廣東省粵東高級技工學校）