項目教學法在PLC教學中的應用研究

摘 要：可編程控制器已成為現代工業生產自動化的三大支柱之一，也是中職學校電氣專業和機電專業的一門重要專業課。筆者在PLC的教學過程中，采取以行動為導向的“項目教學法”，調動了學生的學習興趣，形成了以能力為本、以學生為中心的新的教學局面。

關鍵詞：項目教學法；PLC教學；能力本位

項目教學法，是以職業能力為本位、以職業活動為導向，使學生獲得在合適的職業崗位上工作所需要的各種能力為主要任務，師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。我校在PLC的教學過程中，積極實施項目教學法，下面筆者對項目教學法做一番探討。

一、教學項目的確立

教學項目的確立是在對職業活動和社會活動調查和分析的基礎上，形成職業活動和社會活動能力分析表，充分考慮知識和技能的系統性和遞進性，根據學校的實訓設備和器材，確定的教學項目，主要分為以下幾大類：

（1）電動機的PLC控制（包括電動機連續控制、正反轉控制、順序控制、Y/Δ降壓啟動控制等），主要完成基本邏輯指令的實訓；

（2）數碼管及彩燈循環點亮控制、通風機監控運行控制，主要完成定時器、計數器指令、移位指令的實訓；

（3）工業洗衣機控制、多位小車的手動/自動運料控制、鉆孔動力頭控制、交通燈控制，主要完成步進指令、跳轉指令/標號指令的實訓；

（4）應用功能指令完成數碼管的點亮控制、8站小車的呼叫控制；

（5）三相異步電動機的多速運行控制、恒壓供水系統控制，完成PLC與變頻器的綜合實訓。

在確定了教學項目之后，由教研組的教師進行研討，分工編寫實訓教學大綱和實訓指導書，確定每個教學項目的重點知識和技能，形成以教學項目組成的課程體系。

二、教學項目的實施

根據項目教學法的要求和PLC課程的特點，以定時器指令應用為例，談一談我校如何在PLC教學中應用項目教學法實施教學。

（一） 項目提出。

三臺通風機用各自的起停按鈕控制其運行，并采用一個指示燈顯示三臺通風機的運行狀態：

（1）三臺通風機都不轉，指示燈顯示平光；

（2）一臺通風機轉動，指示燈慢閃（按T=1S閃爍）；

（3）兩臺以上通風機轉動，指示燈快閃（按T=0.4S閃爍）。

（二） 項目分析。

通過前面的學習，學生已經掌握電動機的“起保停”控制環節；而指示燈0.4S鐘閃爍，則需要采用定時器指令來實現。因此經過項目分析，從而引出本節課的教學目標——定時器指令的應用以及學會應用定時器指令編制梯形圖，解決實際問題的基本方法。

（三） 項目實施。

在項目的具體實施過程中，將整個項目的實施分解為以下幾個活動任務：

活動一：定時器指令訓練。

在這部分活動中，主要由教師進行定時器指令的格式、工作過程、注意事項的講解，最后通過一個定時器振蕩電路的例子加深學生對定時器工作過程的理解，為下面通風機監控運行控制項目中0.4S快閃電路的設計作好知識準備。

活動二：通風機監控運行控制系統I/O分配。

根據項目分析，通過提問的方式，由學生回答，并進行總結，從而得出通風機監控運行控制系統的I/O分配表。

活動三：通風機監控運行控制PLC外部接線圖。

首先使用萬用表檢測元器件，并安裝元器件，學生根據I/O分配表繪制外部接線圖（如下圖），并進行實際接線。此時教師進行巡視指導，并檢查學生的接線正確性，避免出現接線錯誤，導致安全用電事故的發生。

活動四：通風機監控運行控制梯形圖程序設計。

教師根據通風機控制要求進行分析，將整個控制系統分為四部分：

（1）通風機起停設計；

（2）快閃電路設計；

（3）每種狀態的通風機運轉邏輯關系的設計；

（4）信號燈的控制設計。

將學生也相應分為四組，每組根據各自的控制要求完成自己的設計，并在PLC上進行調試，教師巡視各組，對每組學生指導，指導的原則是啟發性的、非全面性的，這樣不但使學生記憶深刻，還能鍛煉學生的發散思維，培養其創新能力。

各組設計、調試完成后，在投影幕上進行本組設計的講解，其他組的學生進行提問，來促進學生之間的溝通交流，提高學生在實際工作中的講解能力和應變能力。

最后各組將其他組的設計融入到本組中，完成整個通風機監控運行梯形圖的設計，并進行調試工作。

活動五：通風機監控運行控制運行調試。

學生將整合后的梯形圖輸入到PLC中，對照通風機監控表分三種狀態進行程序調試，觀察指示燈的狀態。

【注】1——接通；0——斷開

（四） 項目評價。

項目評價以項目完成的情況為依據，分三級來考核評價。

第一級是各組學生先自行檢查評價，各組員根據本次實訓的具體情況，對本組在知識的掌握方面、程序設計、調試中發現的問題、解決的方法以及對本小組貢獻的情況進行評價。

第二級是由各組之間對對方程序設計的合理性、先進性進行評定。

第三級是由實訓教師對各組的設計以及在整個實訓過程的表現進行評價（主要以表揚、鼓勵為主）。

綜合三級評定情況來確定每一名學生的學習成績。至此，整個項目的實訓教學已經結束。

三、教學中應注意的問題

（一） 重視項目的完成， 但不能忽略基礎知識的掌握。

實施項目教學過程中，要注意吸取傳統教學法的長處，把項目目標細分成一個個小任務，每個小任務體現在項目的活動上，從而讓學生建構一個系統的、全面的知識框架。

（二） 教師必須進行角色轉換。

“項目教學法”已經形成了“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”的基本特征，因此教師必須進行角色轉換。角色轉換有兩重含義：一是從知識的傳輸者轉變為引導者、指導者；二是從講臺上講解轉變為走到學生中間與學生交流、討論，合作學習。雖然教師的角色發生了轉變，但絕不能認為教師的任務就減輕了。其實教師的任務不但沒有減輕，反而還加重。因為教師不但要對任教科目融會貫通，隨時回答學生提出的各種問題，而且還要為學生設置項目、審核計劃、培養協作學習的氣氛等做許多工作。

（三） 根據項目的具體特點確立項目活動團體。

單純針對某一新知識的項目，以學生獨立完成較合適；而對于涉及知識面較廣、難度較大的項目，則要分組合作完成。分組時，每組人數應控制在4～6人，人多則意見不一；同時分組要采取互補方式進行搭配，知識的互補性可以幫助他們解決更多的問題。

（四） 加強對弱勢學生群體的幫助。

弱勢學生的自學能力和自控能力都比較差，容易產生依賴思想，無所事事。所以要結合分組推行“一幫一”的措施，在項目實施的過程中，安排學習強勢學生對他們給予及時的幫助和指導，教師在巡視指導過程中也應給予他們更多的關注。

（作者單位：東莞市輕工業學校）

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責任編輯 賴俊辰