高職院校運用PLC仿真軟件輔助實現項目教學法

摘要：在高職院校PLC教學中運用仿真軟件輔助實現項目教學法.充分體現了學生為主體的教學理念，有利于激發學生的學習興趣。在學生在機房熟練練習PLC仿真軟件梯形圖編程的基礎上，以學生分組利用實訓設備完成一個項目引導學生積極參與.調動學生的學習興趣。從而更好地發揮學生的主體作用。

關鍵詞：項目教學法；PLC教學；自主學習；PLC仿真軟件

可編程序控制器（PLC）是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。PLC在水電站自動控制、變電站自動控制中具有非常重要的地位，因此在教學中成為職業技術學校電氣專業的一門必修課，且在職業技能鑒定中也成為指定的考核內容之一。如何在PLC教學中引入項目教學法呢？ 我們運用PLC仿真軟件實現項目教學，只有它才能更具效率地、輕松地引導學生們學習PLC，實現項目教學并且教學效果事半功倍。以三菱推出FX-TRN-BEG-C的中文版學習軟件為例，它是三菱電機最新推出的中文版教學軟件，將虛擬舞臺和專家操作指導合成在一起，學習通用梯形圖邏輯編程。將該軟件安裝在學校多媒體教室的電腦上，學生上PLC實訓課時只要到機房上機，就可以身臨其境地感受到PLC的無窮魅力了。

一、PCL仿真軟件的應用體現

1.1仿真軟件分為A單元（讓我們學習FX系列PLC），難度1星；B單元（讓我們學習基本的），難度1-2星；C單元（輕松的練習！）難度1-2星；D單元（初級挑戰）難度1-2星；E單元（中級挑戰）難度2-3星；F單元（高級挑戰）難度3-4星。

A-F單元的難度是循序漸進的，其中A單元用生動的圖片展示在工廠的自動化領域、日常生活中許多地方都應用了PLC技術。讓學生們能充分認識到它已經遍布滲透到我們生活的每一個角落。仿真模擬軟件循序漸進式的課程設置，科學合理，可以照顧到全體學生，PLC教學軟件提供了一個分層教學的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰單元，每一單元均有6道設計題，難度不等，一般同學都能完成D-E單元的學習，學有余力的同學可以挑戰F單元，學生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學生的自信心，又拓展了學生的創造性思維。總之PLC仿真軟件是針對PLC教學極為有效率的學習軟件。

二、設定項目教學任務，完成項目

2.1進行教學分組。

通過PLC仿真軟件的學習，各位同學已經對PLC編程非常熟悉，在此基礎上可以設定項目教學任務，首先對同學進行分組，一個組以六名學生為宜，將基礎好與基礎差的學生組合在一起，然后給每個組單獨設定教學任務，由組長組織組員完成教學任務，學生在此階段，需要完成編程、寫出輸入輸出分配表、設計I/O接線圖等幾項內容，其中每個組員完成哪項內容由組內自行決定。學生按照分工各自進行相應內容的學習和準備，在此過程中，老師要注意觀察，鼓勵每個學生都積極思考，可以討論但不能抄襲，小組中基礎較差的同學若完成任務有困難，可以尋求基礎好的同學給予輔導，也可以咨詢老師。

2.2設定教學任務。

教學任務的設定要結合實訓室的設備，考慮到學生對交通燈比較熟悉，筆者將"電動機正反轉及燈的閃爍"列為教學任務，每個小組的任務有細微差別，以其中一個教學任務為例，控制要求為：

（1）當開關位于"啟動"位置時，若10秒內按下按鈕A或B則可按下述控制要求動作，若10秒內未按，則燈4常亮，此時按下按鈕A或B無效，但燈4變閃光，頻率為1次/秒，閃5秒后熄滅。

（2）按下按鈕A后，電動機M2啟動5秒，后停止2秒再啟動5秒停2秒，如此循環2次后，電動機M2持續運行下去。

（3）按下按鈕B后，電動機M1正轉3秒，且燈1亮。然后電動機M1停轉2秒，且燈1熄滅燈2亮。電動機M1反轉3秒，且燈2熄滅燈3亮。電動機M1停轉2秒，且燈1熄滅燈2亮。電動機M1反轉3秒，且燈2熄滅燈3亮。如此循環。

（4）無論電動機M1或M2轉動（含正、反轉）時，燈4都亮1秒。

（5）當開關位于"停止"位置時，所有操作無效。開關位于"啟動"位置時，可重新開始。

要求學生寫出輸入輸出點分配表，繪制PLC外圍接線圖，編制PLC控制程序梯形圖，接好輸入、輸出電路和電動機主電路，最后進行運行調試。

2.3實施項目教學。

在項目教學過程中，首先在機房用仿真軟件進行調試模擬運行，經過這一階段，各小組都能在計劃時間內完成項目活動。接下來要求小組成員將編寫好的程序輸入一遍，調試正確后進行實訓板接線，接線后加電測試，教師在此過程中應分別參與每個小組的討論，如果各組的輸入輸出分配較亂可以進行統一，在學生編程的時候如果沒有思路教師可以進行適當的引導，與學生一起討論定時器、中間繼電器、計數器的使用，與學生結合理論解決接線問題。問題基本解決后，各小組要在老師的指導下進行通電試驗，有些小組通電試驗一次成功，有些小組程序編寫不對，有些小組電路板沒有通電需要老師幫忙排除故障，經過小組重新討論，檢查接線，修改程序，通過努力基本都能完成本次項目活動。每個小組看到自己的實驗板上的交通燈有序閃動，電動機正反轉正常運行，都會很有成就感，學生們在此過程中收獲了學習技能和學習方法以及完成任務的成就感。

三、總結

用項目教學法進行專業課教學的效果十分明顯，但在實施過程中也遇到了不少的問題：（1）要求教師不僅要有較高的理論知識水平.還要有較強的實踐動手能力和解決問題的能力。（2）高職院校學生素質不一，自學能力差，給完成項目任務帶來一定的困難。因此在實施項目教學前.需要用PLC仿真軟件做循序漸進的練習，根據班級總體練習的情況決定項目任務的難易，若項目任務相對于學生的水平過于困難會導致學生沒有信心完成（3）項目教學的核心是通過實踐最終完成一項任務，因此對實驗，實訓設備提出較高的要求。學校應在硬件建設方面予以重視.加大投入，設置實訓設備損耗專用資金，努力為師生創造一個良好的實踐環境。 總之，以PLC仿真軟件為輔助結合實訓設備進行實際接線并完成任務的項目教學模式中，每個學生的潛能都得到充分的發揮。

參考文獻

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[4]閂麗華.PLC教學存在的問題和解決時策[J].職教論壇.2004

作者簡介：

簡菁涓，出生年月：1984年1月，性別：女，民族：土家，籍貫：貴州省貴陽市，當前職務：教師，當前職稱：講師，學歷：本科，研究方向：熱能與動力工程