項目驅動教學模式在PLC控制技術課程實驗中的應用研究

劉國滿 盛敬

摘 要：項目驅動教學模式是在老師的引導管理下，將教學內容以項目組織方式分配給1個或多個小組來完成，讓學生獲得和掌握新的知識。PLC控制技術課程實驗采用這種項目驅動教學模式，經過項目前期策劃、中期開發和后期考核評價三個過程，可以增強學生參與該門課程實驗的積極性，增加項目實際開發經驗，培養學生團隊合作精神。

關鍵詞：項目驅動教學模式；PLC控制技術；實驗積極性；項目開發經驗

當前《電氣與PLC控制技術》這門課程，在很多高等學校機械電子、工業自動化以及電氣工程等專業中進行教學，是一門非常重要的專業課程。但傳統的《電氣與PLC控制技術》課程教學過程中，多是重理論輕實踐，導致理論教學學時在該門課程中占很大比重。而傳統的該門課程實驗教學中，大多數學生都是按照老師已經擬定的實驗要求，按部就班地操作，沒有加入個人的思想和創新，嚴重地限制了學生的動手能力和發散思維的培養。另外，在該門課程實驗教學中，由于每個學生做同一個實驗任務，導致只有少部分學生在做實驗，很多學生只是在觀望和空閑狀態，甚至一部分學生在實驗課上玩手機，實驗動手的積極性很差，導致當前《電氣與PLC控制技術》課程實驗效果很差，不利于學生實驗動手能力的提高，所以很有必要對當前該門課程實驗的教學方法進行改進。

一、 項目驅動的實驗教學意義

項目驅動教學法本質上是一種基于建構主義教學理論的“行為引導式教學形式”。它通過完成和解決設定項目中“關鍵問題”的過程，最終獲得和掌握新的知識并能夠加以靈活運用，同時注重對學生創新能力及實踐能力的培養和鍛煉。將項目驅動教學方法引入到《電氣與PLC控制技術》課程實驗教學中，使得每個學生提出的解決方案都有可能不一樣，最后的成果也可能多元化，這也給了學生充分的自由去思考問題和解決問題，鍛煉了學生的創造性。另一方面任何一個小組成員或小組沒完成自身所分配的任務模塊，將會影響到整體實驗任務的完成，這樣就需要小組成員之間或小組之間進行溝通和合作，增強了學生的團隊合作精神。

二、 基于項目驅動的實驗教學過程

若將項目驅動教學方法應用于《電氣與PLC控制技術》課程實驗教學過程中，主要分成三個教學環節，分別是實驗項目策劃環節、實驗項目開發環節和實驗項目考核環節，其具體教學過程如下圖1所示；

（一） 實驗項目策劃階段

實驗項目的準備和策劃是項目驅動教學方法實施的第一步，也是整個教學環節的核心。實驗項目內容的選取和人員分組是否合理，都是直接決定著這個教學效果優劣的關鍵因素。

圖1 基于項目驅動的課程實驗教學過程示意圖

1. 實驗項目內容的選取

在實驗項目內容方面，選擇與生產實際和老師科研項目相關的實驗內容，而且這些內容盡量易模塊化，增強實驗項目可操作性和提高學生解決實際問題的能力。同時所選的實驗項目也要符合教學大綱的教學目標，增強學生參與實驗的積極性。最后也要考慮到實驗項目實現的難度，項目的完成時間不宜過長，應該保證每個學生在2節課時間內能完成項目。

2. 人員分組

為了培養每位學生對項目開發的興趣，激發每個學生的個人潛力，保證項目的順利開展，在對學生實驗項目分組之前，指導老師應該盡可能了解學生對該門課程理論知識的理解情況、個人性格和能力特點等。在此基礎上，按照“組內異質、組間同質”的原則進行分組，使得每個小組成員按照高、中、低3個層次學生組成。由指導老師選擇小組中能力較強的學生作為項目開發組長，負責項目開發期間的協調、組織等工作。

（二） 項目開發階段

在指導老師擬定好實驗項目和學生人員分組后，將一個實驗項目任務分配給1個項目小組（1∶1模式）或者將一個實驗項目分配給多個項目小組（1∶N模式）。在1∶1模式中，是將一個實驗項目任務分配給一個項目小組，由小組中每個成員負責實現項目中一個子模塊，來共同完成整個實驗項目。而1∶N模式中，是將一個實驗項目任務分配給多個項目小組，由每個小組負責實驗項目中一個子模塊，由多個小組共同完成整個實驗項目。

每個開發小組接收到實驗項目任務時，由項目開發組長領導小組成員進行實驗項目方案的設計和討論，確定好一個較優的項目設計方案，按照設計方案進行模塊化分工和小組成員任務的分配。每個小組成員按照分配任務模塊進行PLC梯形圖開發和編程，并在開發過程中，與小組內其他成員進行相關功能接口模塊的討論和交流。最后由開發組長整合小組成員的PLC程序，完成整個實驗項目。而在實驗項目開發過程中，指導老師作為項目管理者和指導者，也要參與到每個實驗項目中，對每個項目開發過程中出現的問題加以解答和引導，共同完成整個實驗項目任務。

（三） 實驗項目考核評價階段

該階段由實驗指導老師根據預先所設定的實驗項目考核評價體系，進行實驗項目過程化考核，主要分成以下幾個方面考核。

1. 方案設計階段考核，主要考核每個小組方案設計過程中方案討論是否充分、合理以及方案存在問題等方面進行小組考核。因為方案設計的優劣，直接影響到后續程序的開發和設計，所以該部分考核的權重應該占整個實驗成績比較大的部分。

2. 項目開發階段考核，主要根據每個小組或每個小組成員在項目開發過程中的學習態度、獨立分析和解決問題的能力以及開發的代碼、文檔設計的質量等方面進行考核。

3. 小組成員考核，這個主要由指導老師和小組全體成員來共同完成，根據每個小組成員在實驗項目開發過程中所承擔的任務量、任務的難度以及任務的完成情況，進行綜合評價，得出每個小組成員在組內的成績。

4. 小組團隊協作能力的考核，主要由指導老師和全體成員來完成，根據小組內和小組之間的學生交流溝通和互助協作等方面進行考核，為每個小組打出一個成績。

最后，由指導老師和全體成員進行一次實驗會議交流總結，對各個小組及其成員進行點評，以幫助學生找到實驗項目開發過程中存在的問題和不足，以便學生積累項目開發經驗，提高自身的實際動手能力和實踐水平。

三、 總結

基于項目驅動的《電氣與PLC控制技術》課程實驗教學方法，是一種新的實驗教學方法。通過該實驗教學實踐結果表明，該種實驗教學方法可以調動學生參與實驗的積極性，培養學生實驗的興趣。通過實際實驗項目的開發，能夠幫助學生理論與實際相結合，利用他們平時所學的理論知識來解決生活中實際問題，增強學生實驗項目的開發經驗和實際動手能力。最后通過該實驗教學方法，還可以培養學生的團隊合作的精神，以便為今后走上社會工作崗位打下良好的基礎。

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作者簡介：

劉國滿，盛敬，江西省南昌市，南昌工程學院。