項目教學法在PLC一體化教學中的應用

胡慶峰?耿艷梅

可編程控制器（即PLC）應用技術是高職、高專、技師學院機電類專業的一門重要的技術應用型課程，理論與實踐性均很強，理論知識較抽象，PLC指令豐富但應用復雜，單獨講這些指令應用和編程方法時，學生往往會感覺抽象、枯燥、難以理解。能不能以實際的工作過程為導向，將知識點融合到每個工作項目里，在饒有興味的實踐操作中使學生自然而然地掌握這些指令的應用？通過教學實踐，答案是肯定的。筆者采用一種適合于一體化教學并且基于工作過程的教法和學法——“項目教學法”，以下就項目教學法在PLC應用技術教學中的應用做一探索。

一、PLC應用技術教學目標與教學重難點

可編程控制器應用技術的教學目標，理論方面要求“掌握可編程控制器的基本原理、可編程控制器在工業電氣設備控制系統中應用的知識”；操作技能方面“中級層次要求會選用、安裝可編程控制器，會編制程序，高級層次要求會選用可編程控制器，改造繼電器控制系統，技師層次要求會設計并模擬調試PLC控制系統”，另外，將來的工作崗位需要團結協作，新同學普遍缺少團隊精神，而這正是企業需要人才應該具備的素養，因此，“培養團結協作精神的高素質勞動者和專門技術人才”是情感目標。

PLC應用技術的教學重點是“PLC硬件接線，PLC基本指令、步進順控指令及應用，控制系統安裝、調試與維修”，教學難點是“PLC高級指令及應用、特殊功能模塊、模擬量和位置控制”，確定依據是技能考核要求、知識點難度和工作崗位需要。

二、為職業技能教育提供一種適合的教學方法

職業教育的任務是培養與社會主義現代化建設要求相適應，在生產、服務、技術和管理第一線工作的高素質勞動者和專門技術人才。為有效地開展技能教育，實現教學目標探索一種好的教法和學法，筆者采用了“項目教學法”。

什么是項目教學法？項目教學法是一種教學模式，是將PLC教材中的知識內容轉化為若干個教學項目，圍繞著項目組織和展開教學，使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。在項目教學中，學習過程成為一個人人參與的創造性實踐活動，注重的不是最終結果，而是完成項目的過程。

項目教學法的優越性為每一個項目都是一個實際應用的研究課題，應充分考慮生產實際和工作中可能發生的問題。項目實施時，由教師進行必要的課堂教學和演示，使學生掌握必備的基礎知識，然后布置項目任務，一個小組學生應在一定學時內完成項目設計、設備接線、軟件編程、下載運行、系統調試、故障排除等環節。

為引入項目教學，我們可以將PLC應用技術技能訓練分為5個層次，如圖1所示教學內容的層次結構圖。

為了提高學生的興趣，我們可以結合日常生活和工業現場實際由淺入深，將PLC應用技術課程教學內容從易到難安排若干個項目，例如C、D、E三個層次設置22個教學項目，在每個項目里逐漸增加新的指令新的知識點。

在C層次上可設計“PLC硬件認識、基本指令及編程軟件的使用、手動/自動操作方法、電動機正反轉、Y-△降壓啟動、三條傳送帶的順序控制、運料小車系統、交通信號燈控制系統”等項目。中級8個，時間2周。

在D層次上可設計“普通步進指令編程、流程圖SFC編程實踐、模塊化編程思想、繼電控制電路改造、系統結構和資源、立體車庫控制系統、PLC開關量控制變頻器、保護及報警功能的實現” 等項目。高級8個，時間2周。

在E層次上可設計“高級指令編程、特殊模塊的使用、PLC通訊控制變頻器、群控電梯、PLC觸摸屏變頻器綜合控制系統、PLC控制系統維護” 等項目。技師6個，時間2周。

三個層次可以分布在三個學期，在潛移默化中提高對PLC應用技術的認識。

三、項目教學法的教學實施

具體到教學思路，教學流程設計如圖2所示。

項目教學法教學流程設計即為“項目教學法實施步驟”，具體總結如下。

1.確定教學項目

根據教學目標，我們可以結合工業現場實際，將PLC應用技術課程教學內容、知識點，從易到難安排若干個項目。綜合考慮項目的設置意義、各項目間的聯系和層次遞進等內容。項目的選擇以教學內容為依據，既要與書本的知識緊密結合，讓學生有研習的參考依據，又要充分體現當前的工業現場實際工作情況，還要有一定的創新。

2.項目情景介紹

結合工業現場實際，描繪現場控制要求情況，引入課題。

3.必備的理論知識講解

涉及的硬件和軟件資源，講授為主，在開展教學時，可以充分發揮板書、多媒體、教學演示等教學手段的優點，使之有效結合。

4.學生分層次分組

根據學生年齡、興趣愛好和個體差異，分組、分層次教學，做到因材施教，在不同層次上共同提高。按不同層次分組，相同層次的小組進行相同的項目，不同層次進行不同的項目，使同學們在各自的水平基礎上共同提高。

5.以小組為單位完成項目設計

以小組為單位，分析項目，細化控制要求→I/O分配→PLC選型→設計PLC外圍電路→列寫元件清單。

6.小組學生分工協作，第一位同學設備接線

列寫元器件清單，申領元器件；按國家標準進行元器件的布局；按技術規范配線；檢查（自查→請指導教師核查）。

7.小組學生分工協作，第二位同學編寫程序

設計PLC程序，并利用PLC仿真功能模擬調試程序，修改、完善程序。

8.小組學生共同完成程序的下載與調試

首先，將程序下載到PLC，利用軟件強制功能在線模擬調試；然后，利用實際輸入和輸出設備，聯機調試；聯機調試成功后，向指導教師演示運行。

9.小組學生分工協作，第三位同學起草報告

程序調試結束后，學習小組中第三位同學完成該訓練項目的總結報告。

10.項目總結與綜合評價

以實際工作需要確定綜合評價的內容，例如希望同學們團結協作，那就在綜合評價內容里寫明合作能力評價情況，評價協作態度、小組完成效率等，開展教學時事先明確告訴學生要考察這方面的能力。以小組為單位向指導教師匯報項目總結情況，由指導教師根據項目教學過程中學生訓練情況進行總結和綜合評價。

四、小結

項目教學法將教學活動分解設計成若干項目或工作情景，圍繞完成工作實際需要來選擇理論知識，著重培養學生的實際操作能力。以教學項目為單位組織教學，讓學生在完成項目的過程中引出相關的理論知識，從而實現探究式學習，在完成項目的過程中，加深對專業知識和職業技能的綜合運用。

（作者單位：濟南市技師學院）