項(xiàng)目教學(xué)法在《電氣基礎(chǔ)與PLC技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

王三秀

（臺州學(xué)院物理與電子工程學(xué)院，浙江 臺州318000）

0 引言

《電氣基礎(chǔ)與PLC技術(shù)》是自動化、機(jī)電、數(shù)控及其他相關(guān)專業(yè)開設(shè)的一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課，對學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和就業(yè)有著非常重要的作用。課程主要包括繼電-接觸控制和PLC控制兩部分，前半部分培養(yǎng)學(xué)生熟練使用低壓電器，掌握電氣控制基本環(huán)節(jié)，學(xué)會分析和設(shè)計電氣控制系統(tǒng)；后半部分是PLC控制，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用PLC進(jìn)行電氣控制設(shè)計和編制控制程序的能力[1]。PLC控制，廣泛用于各個行業(yè)的生產(chǎn)過程自動控制中，是重要的工業(yè)自動化控制方式。

針對《電氣基礎(chǔ)與PLC技術(shù)》這樣一門實(shí)踐性強(qiáng)、跟企業(yè)對接嚴(yán)密的課程，如何提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力、工程設(shè)計能力以及創(chuàng)新能力是本課程教學(xué)的一個重點(diǎn)。項(xiàng)目教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，通過完成任務(wù)來學(xué)習(xí)知識和提高能力，非常適合本門課程。因此，我們對傳統(tǒng)的教學(xué)方法提出改革，在《電氣基礎(chǔ)與PLC技術(shù)》課程中引入項(xiàng)目教學(xué)法，精選一些接近工程實(shí)際的項(xiàng)目來帶領(lǐng)學(xué)生完成，從而取得有效的成果。

1 什么是項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法是一種以學(xué)生為主體的教學(xué)活動，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下親自實(shí)施一個完整的項(xiàng)目，其目的是在課堂教學(xué)中充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生解決問題的能力和實(shí)踐動手能力[2-3]。在項(xiàng)目教學(xué)過程中，要求人人參與到學(xué)習(xí)過程，要求學(xué)生根據(jù)教師提出的教學(xué)任務(wù)給出解決方案和策略。項(xiàng)目教學(xué)注重的不是最終的結(jié)果，而是項(xiàng)目完成的過程，每個學(xué)生可以有不同的解決問題的思路和方法，允許學(xué)習(xí)成果的多樣化，而學(xué)生可以在項(xiàng)目實(shí)踐過程中，加深對課程知識的理解，掌握設(shè)計技能，體驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施的困難與樂趣，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。項(xiàng)目教學(xué)法具有實(shí)踐性、明確性、自主性、綜合性和開放性等特點(diǎn)。

項(xiàng)目教學(xué)法符合“以就業(yè)為導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。企業(yè)對于應(yīng)屆畢業(yè)生要求上手快，會干活，而學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容落后與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，教學(xué)方式重理論輕實(shí)踐，學(xué)生的實(shí)踐動手能力偏弱，不能很好的適應(yīng)企業(yè)的需求，這是一個客觀存在而又迫切需要解決的實(shí)際問題。采用項(xiàng)目教學(xué)法可以縮小學(xué)校教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的差距，較好的解決了這一問題。

2 項(xiàng)目教學(xué)法具體實(shí)施過程

項(xiàng)目的設(shè)計和確定是項(xiàng)目教學(xué)法最為關(guān)鍵的一步，在選擇和設(shè)計項(xiàng)目時要充分考慮以下幾個方面的內(nèi)容：項(xiàng)目活動能夠很好的應(yīng)用學(xué)生已學(xué)的理論知識，能將理論知識和技能訓(xùn)練巧妙的融合；項(xiàng)目內(nèi)容能夠較好的總結(jié)已學(xué)知識，同時引出后續(xù)需要學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)，起到一個知識連貫、承上啟下的作用；項(xiàng)目活動需要貼近工程實(shí)際，吸引學(xué)生的興趣并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；項(xiàng)目活動能有效的促進(jìn)學(xué)生之間的溝通與合作，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。根據(jù)《電氣基礎(chǔ)與PLC技術(shù)》課程的教學(xué)要求和教師多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們挑選了如下一些與工程實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系比較密切的開發(fā)項(xiàng)目（見表1）。

下面以“交通燈的PLC控制”項(xiàng)目為例，詳細(xì)介紹運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法設(shè)計的教學(xué)思路。

2.1 確認(rèn)項(xiàng)目任務(wù)

首先確定項(xiàng)目任務(wù)，要緊扣實(shí)際，面向運(yùn)用。項(xiàng)目目標(biāo)設(shè)定的不宜過大，否則在較短的時間無法讓學(xué)生看到實(shí)際成效，會打擊學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，影響教學(xué)效果。比如交通燈的控制項(xiàng)目，由于交通燈是日常生活中非常常見的，學(xué)生對交通燈的控制要求也比較熟悉，因此應(yīng)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對交通燈4個方向的控制，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣。

表1 項(xiàng)目教學(xué)法開設(shè)的項(xiàng)目內(nèi)容

交通燈的PLC控制項(xiàng)目具體的控制要求是：起動后，南北紅燈亮并維持25s。在南北紅燈亮的同時，東西綠燈也亮。到20s時，東西綠燈閃亮，3s后熄滅，在東西綠燈熄滅后東西黃燈亮。黃燈亮2s后滅東西紅燈亮。與此同時，南北紅燈滅，南北綠燈亮。1s后，南北車燈即乙亮。南北綠燈亮了25s后閃亮，3s后熄滅，同時乙滅，黃燈亮2s后熄滅，南北紅燈亮，東西綠燈亮，循環(huán)。要求學(xué)生寫出I/O分配表、I/O接線圖、PLC程序編寫，完成操作。

在這一階段，還要完成學(xué)生的分組。針對學(xué)生的強(qiáng)弱情況，將基礎(chǔ)好、動手能力強(qiáng)的學(xué)生和基礎(chǔ)相對較弱的學(xué)生組合在一起，一般2-3人一組。這樣既能保證項(xiàng)目活動的順利開展，也可以帶動基礎(chǔ)較差學(xué)生的參與，提高其專業(yè)知識和能力。

2.2 收集信息，撰寫任務(wù)書

根據(jù)教師對“交通燈的PLC控制”項(xiàng)目設(shè)定的任務(wù)和要求，進(jìn)行分工，每個學(xué)生針對自己要完成的任務(wù)，通過查閱文獻(xiàn)、收集信息、進(jìn)行歸納整理，并可以到馬路上進(jìn)行實(shí)地觀察交通燈的工作情況，總結(jié)任務(wù)完成所需要掌握的知識點(diǎn)，再將組員之間的各部分任務(wù)有機(jī)結(jié)合，形成整個項(xiàng)目的任務(wù)書。任務(wù)書包括項(xiàng)目實(shí)施的計劃，包括組員之間任務(wù)的分配以及各項(xiàng)內(nèi)容需要的時間。分工要考慮學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱，要讓每一個人都能積極參與，自主學(xué)習(xí)和思考。

2.3 制定項(xiàng)目計劃和實(shí)施方案

在這一環(huán)節(jié)中教師需要制定好完善的教學(xué)計劃，項(xiàng)目的具體開展步驟，各步的具體實(shí)施內(nèi)容，教師都需要預(yù)先進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計。教學(xué)過程中可能會出現(xiàn)的情況，以及該如何解決等等，都需要教師做好充分的準(zhǔn)備，以便教學(xué)過程能夠按預(yù)期的規(guī)劃順利開展。同時學(xué)生也需要制定項(xiàng)目計劃，確定項(xiàng)目的實(shí)施方案。并且教師和學(xué)生可以就各自準(zhǔn)備的項(xiàng)目計劃展開討論，制定更詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施方案，同時通過學(xué)生發(fā)言和討論，也可以培養(yǎng)學(xué)生問題分析能力以及溝通能力。

2.4 項(xiàng)目實(shí)施和檢驗(yàn)

項(xiàng)目實(shí)施是項(xiàng)目教學(xué)法中最為核心的一步，通過前面的理論知識的準(zhǔn)備，項(xiàng)目實(shí)施計劃和方案的設(shè)計，最后通過項(xiàng)目實(shí)施來檢驗(yàn)成果。學(xué)生通過分工合作，共同努力，完成項(xiàng)目。每組學(xué)生需要獨(dú)立完成輸入輸出系統(tǒng)的分配和接線，進(jìn)行程序編寫，錄入和聯(lián)機(jī)調(diào)試等工作。教師可以在教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生觀察交通燈的工作情況，充分調(diào)動學(xué)生的積極性。或者出現(xiàn)問題時，教師能夠引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，解決問題，而不是直接告訴解決方法。學(xué)生在項(xiàng)目的執(zhí)行過程中，既鞏固了理論知識，同時也培養(yǎng)了解決問題的能力和實(shí)踐能力。也能體會到獨(dú)立完成項(xiàng)目所帶來的成就感和滿足感，從而大大提高了學(xué)生積極性。

2.5 評估與總結(jié)

最后對學(xué)生完成的項(xiàng)目進(jìn)行檢查，總結(jié)項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題，以及哪些方面還可以繼續(xù)完善，也可以各組之間相互評價，吸取其他同學(xué)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

3 總結(jié)

《電氣控制與 PLC技術(shù)》是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，本文介紹了項(xiàng)目教學(xué)法在課程教學(xué)中的應(yīng)用。項(xiàng)目教學(xué)法以工程項(xiàng)目為教學(xué)主線，通過設(shè)計不同的工程項(xiàng)目，巧妙地將知識點(diǎn)和技能訓(xùn)練融合在一起。教師布置項(xiàng)目任務(wù)后，通過學(xué)生自己查資料、定計劃、分工合作完成，最后項(xiàng)目實(shí)施，充分體現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，教學(xué)效果明顯。

［1］胡漢文,丁如春.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].人民郵電出版社,2013.

［2］劉小明.項(xiàng)目教學(xué)法在《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè),2009,12:147-148.

［3］陸孟雄,秦益霖.行為引導(dǎo)的項(xiàng)目教學(xué)法在PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2008,7(1):31-33.

［4］游珍珍.項(xiàng)目教學(xué)法引入PLC課程的幾點(diǎn)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2014,22:130-131.