项目教学法在PLC一体化教学中的应用

胡庆峰?耿艳梅

可编程控制器（即PLC）应用技术是高职、高专、技师学院机电类专业的一门重要的技术应用型课程，理论与实践性均很强，理论知识较抽象，PLC指令丰富但应用复杂，单独讲这些指令应用和编程方法时，学生往往会感觉抽象、枯燥、难以理解。能不能以实际的工作过程为导向，将知识点融合到每个工作项目里，在饶有兴味的实践操作中使学生自然而然地掌握这些指令的应用？通过教学实践，答案是肯定的。笔者采用一种适合于一体化教学并且基于工作过程的教法和学法——“项目教学法”，以下就项目教学法在PLC应用技术教学中的应用做一探索。

一、PLC应用技术教学目标与教学重难点

可编程控制器应用技术的教学目标，理论方面要求“掌握可编程控制器的基本原理、可编程控制器在工业电气设备控制系统中应用的知识”；操作技能方面“中级层次要求会选用、安装可编程控制器，会编制程序，高级层次要求会选用可编程控制器，改造继电器控制系统，技师层次要求会设计并模拟调试PLC控制系统”，另外，将来的工作岗位需要团结协作，新同学普遍缺少团队精神，而这正是企业需要人才应该具备的素养，因此，“培养团结协作精神的高素质劳动者和专门技术人才”是情感目标。

PLC应用技术的教学重点是“PLC硬件接线，PLC基本指令、步进顺控指令及应用，控制系统安装、调试与维修”，教学难点是“PLC高级指令及应用、特殊功能模块、模拟量和位置控制”，确定依据是技能考核要求、知识点难度和工作岗位需要。

二、为职业技能教育提供一种适合的教学方法

职业教育的任务是培养与社会主义现代化建设要求相适应，在生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质劳动者和专门技术人才。为有效地开展技能教育，实现教学目标探索一种好的教法和学法，笔者采用了“项目教学法”。

什么是项目教学法？项目教学法是一种教学模式，是将PLC教材中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕着项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造性实践活动，注重的不是最终结果，而是完成项目的过程。

项目教学法的优越性为每一个项目都是一个实际应用的研究课题，应充分考虑生产实际和工作中可能发生的问题。项目实施时，由教师进行必要的课堂教学和演示，使学生掌握必备的基础知识，然后布置项目任务，一个小组学生应在一定学时内完成项目设计、设备接线、软件编程、下载运行、系统调试、故障排除等环节。

为引入项目教学，我们可以将PLC应用技术技能训练分为5个层次，如图1所示教学内容的层次结构图。

为了提高学生的兴趣，我们可以结合日常生活和工业现场实际由浅入深，将PLC应用技术课程教学内容从易到难安排若干个项目，例如C、D、E三个层次设置22个教学项目，在每个项目里逐渐增加新的指令新的知识点。

在C层次上可设计“PLC硬件认识、基本指令及编程软件的使用、手动/自动操作方法、电动机正反转、Y-△降压启动、三条传送带的顺序控制、运料小车系统、交通信号灯控制系统”等项目。中级8个，时间2周。

在D层次上可设计“普通步进指令编程、流程图SFC编程实践、模块化编程思想、继电控制电路改造、系统结构和资源、立体车库控制系统、PLC开关量控制变频器、保护及报警功能的实现” 等项目。高级8个，时间2周。

在E层次上可设计“高级指令编程、特殊模块的使用、PLC通讯控制变频器、群控电梯、PLC触摸屏变频器综合控制系统、PLC控制系统维护” 等项目。技师6个，时间2周。

三个层次可以分布在三个学期，在潜移默化中提高对PLC应用技术的认识。

三、项目教学法的教学实施

具体到教学思路，教学流程设计如图2所示。

项目教学法教学流程设计即为“项目教学法实施步骤”，具体总结如下。

1.确定教学项目

根据教学目标，我们可以结合工业现场实际，将PLC应用技术课程教学内容、知识点，从易到难安排若干个项目。综合考虑项目的设置意义、各项目间的联系和层次递进等内容。项目的选择以教学内容为依据，既要与书本的知识紧密结合，让学生有研习的参考依据，又要充分体现当前的工业现场实际工作情况，还要有一定的创新。

2.项目情景介绍

结合工业现场实际，描绘现场控制要求情况，引入课题。

3.必备的理论知识讲解

涉及的硬件和软件资源，讲授为主，在开展教学时，可以充分发挥板书、多媒体、教学演示等教学手段的优点，使之有效结合。

4.学生分层次分组

根据学生年龄、兴趣爱好和个体差异，分组、分层次教学，做到因材施教，在不同层次上共同提高。按不同层次分组，相同层次的小组进行相同的项目，不同层次进行不同的项目，使同学们在各自的水平基础上共同提高。

5.以小组为单位完成项目设计

以小组为单位，分析项目，細化控制要求→I/O分配→PLC选型→设计PLC外围电路→列写元件清单。

6.小组学生分工协作，第一位同学设备接线

列写元器件清单，申领元器件；按国家标准进行元器件的布局；按技术规范配线；检查（自查→请指导教师核查）。

7.小组学生分工协作，第二位同学编写程序

设计PLC程序，并利用PLC仿真功能模拟调试程序，修改、完善程序。

8.小组学生共同完成程序的下载与调试

首先，将程序下载到PLC，利用软件强制功能在线模拟调试；然后，利用实际输入和输出设备，联机调试；联机调试成功后，向指导教师演示运行。

9.小组学生分工协作，第三位同学起草报告

程序调试结束后，学习小组中第三位同学完成该训练项目的总结报告。

10.项目总结与综合评价

以实际工作需要确定综合评价的内容，例如希望同学们团结协作，那就在综合评价内容里写明合作能力评价情况，评价协作态度、小组完成效率等，开展教学时事先明确告诉学生要考察这方面的能力。以小组为单位向指导教师汇报项目总结情况，由指导教师根据项目教学过程中学生训练情况进行总结和综合评价。

四、小结

项目教学法将教学活动分解设计成若干项目或工作情景，围绕完成工作实际需要来选择理论知识，着重培养学生的实际操作能力。以教学项目为单位组织教学，让学生在完成项目的过程中引出相关的理论知识，从而实现探究式学习，在完成项目的过程中，加深对专业知识和职业技能的综合运用。

（作者单位：济南市技师学院）