項目制教學 “六步法” 在PLC教學中的應用與實踐

摘 要：目前PLC（可編程序控制器）技術屬于工業三大技術支柱之一，主要用于實現工業生產流水線的自動控制，在工業上應用廣泛。 PLC技術已成為機電一體化專業的一門核心課程。《PLC控制系統地構建與維護 》這門課融合多種自動化技術，傳統以書本為主的教學模式無法激發學生的學習積極性和主動性。為了提高學生的學習熱情和課程的實際應用性，引入行動導向教學 ”六步法”進入到PLC教學課堂。通過：咨詢，決策，計劃，實施，檢查，評估，這六個步驟來貫穿整個課堂，引導學生并激發他們學習主動性，培養學生獨立和合作的能力。

關鍵詞：PLC；行動導向教學；實際應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.163

1 概述

《PLC 控制系統的構建與維護II》為機電一體化專業學生的核心課程，建議在第三學期開設。它的前導課程為電工、電子應用技術，氣液動技術。課程來源于制造企業生產過程中針對自動化生產線（或設備）的控制、運行、技術改造、維護和管理等工作任務。本課程是以培養學生獨立以及合作完成專項工作任務能力為目標的課程，通過本課程的學習，使學員了解傳感器和PLC 的控制回路的構成，掌握西門子S7 PLC 的編程方法，能夠閱讀PLC 的程序，分析PLC 控制系統，并能根據工業要求，進行氣動回路的設計、安裝、調試，并用PLC 進行編程控制；同時培養學生發現、排除簡單故障的能力。本課程設計大量知識內容，傳統的灌輸式教學法沒法引起學生主動學習的積極性，使學生被動的在學習，為了提高學生的實踐和創新技能，以行動為導向的教學‘六步法打破傳統，創新教學方法，貫徹以‘學生為主，老師為輔的教學方式，提高了學生的學習主動性，也提高了整體的教學質量。

2 項目制教學六步法

行動導向六步法以驅動學生行動為導向，在課堂中以學生作為主體，教師起到輔助引導的作用。通過一個教學項目，布置不同時段的任務，讓學生分組思考解決任務，從而不斷提高學生的問題分析能力和獨立解決問題的能力，并從團隊活動中培養學生的集體意識和團結意識，最終高效的完成教學目標。在課堂中，學生根據六步法的引導，從實踐中學到知識，又讓知識得到及時的應用，在過程中即使發現問題并解決問題，最終讓知識與實踐相互貫穿，達到學以致用的教學目的。在此教學模式中，始終以學生為主，老師引入項目任務，細分任務給學生，一步一步的引導學生和激發學生學習主動性。接下來將以一個PLC的授課項目為案例（項目1 使用檢測模塊識別材料屬性）對行動導向教學六步法進行分步講解。

（1）咨詢階段。教師：公布項目任務。以項目進行教學導入，介紹相應傳感器的應用場合及工作原理，明確任務要求，并完成演示。以示范教學法為主，引導教學法為輔。學生：以分組的形式，模仿教師的演示步驟，在實訓工作臺上實現各任務。

任務1： 掌握光電式傳感器的正確應用----物體倒置辨別—光電漫反射傳感器輸出控制，產品質量檢測—光電鏡反射傳感器輸出控制，電動扶梯啟?！怆娡干涫絺鞲衅鬏敵隹刂?；

任務2：掌握電感式傳感器的正確應用---產品加工行程限位—電感式傳感器輸出控制；

任務3：掌握電容式傳感器的正確應用----開關位置確認—電容式傳感器輸出控制；

任務4：掌握磁場式（磁感應）傳感器的正確應用---位置控制裝置、轉速檢測—磁場式/磁感應傳感器輸出控制；

（2）決策，計劃。1）學生分組編制項目控制工作流程；闡述項目設計思路；2）以小組為單位討論項目控制工作流程；3）制定項目計劃及相關文件；4）教師提出相關問題。

教師：明確任務，提出建議，引導學生完成元器件的選型，教師時刻關注實施進度，并幫助學生進行可行性分析，并最終確定實施方案。

學生：以分組形式設計計劃，討論實施及任務分配方案，項目計劃符合目標要求，同時必須考慮生產安全和環保要求。

（3）實施。教師：對學生具體實施中出現的問題，組織學生進行討論，并給予指導，做為咨詢者的身份出現，過程中老師要經常獲得項目的反饋，與學生交流，提出自己的觀點。學生：以小組形式合理分工，合作完成。

1）選用正確的傳感器（PNP、NPN）；2）設計單個傳感器電氣控制回路；3）安裝、接線及調試；4）傳感器檢測距離調整；5）傳感器抗干擾措施；6）設計傳感器的串并聯控制回路；7）與PLC 輸入模塊的連線及調試。

（4）檢查，評估。檢查項目的完成情況，傳感器的使用情況，評價學生的操作情況。

教師評價：以教師參評的方式參加——與學生一起按項目任務要求對執行情況進行評價；對學生拓展任務情況進行評分。

學生自評、互評：學生目標已完成，每個小組要學會展示成果，并根據事先提出的目標進行自我評估；同時，以小組競標的方式進行互評，各小組之間可以互評，通過提問作答的方式進一步優化系統。學生以小組為單位，遞交實訓報告書及小結，所有過程必須以文字形式進行記錄，最后上交歸檔。

（5）成果評定。根據項目質量規范標準要求評定成績：占50%。

學生互評：通過組間互相檢查給出互評成績：占20%；

教師評價：根據每組學生對任務實施過程中的各個環節和結果，同時結合小組的協作精神和團隊意識以及互相幫助情況給出評定成績；占30% 。

參考文獻：

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基金：“江蘇高校品牌專業建設工程資助項目”，項目編號：PPZY2015A088

蘇州工業園區職業技術學院第二批現代學徒制試點單位

作者簡介：曹嘉佳（1992-），女，江蘇人，碩士研究生，研究方向：機電一體化。