PLC項(xiàng)目課程的探索與實(shí)踐

左金開(kāi)

摘 要：PLC控制技術(shù)是一門綜合計(jì)算機(jī)電氣控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等多門學(xué)科相結(jié)合的課程。傳統(tǒng)的PLC教學(xué)模式主要向?qū)W生傳授系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，忽視了對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。該文主要以十字交通信號(hào)燈為例，結(jié)合PLC課程中的教學(xué)實(shí)踐，以項(xiàng)目任務(wù)為中心，對(duì)PLC課程教學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生能主動(dòng)做到“懂原理，會(huì)操作，能維護(hù)”。

關(guān)鍵詞：PLC課程 項(xiàng)目教學(xué)法 教學(xué)活動(dòng)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（b）-0162-01

1 PLC項(xiàng)目課程的分析

PLC項(xiàng)目課程是以工作任務(wù)為中心的理實(shí)一體化課程。課程的目標(biāo)既有理論又有實(shí)踐，既有工作原理又有編程方法，既有典型單元程序又有復(fù)雜實(shí)用案例。因此如何采取有效的教學(xué)方法來(lái)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能更好的適應(yīng)社會(huì)企業(yè)，是每個(gè)職高教師面臨的重要問(wèn)題。在PLC的教學(xué)中采用項(xiàng)目教學(xué)法，效果較為明顯，能夠達(dá)到一定的教學(xué)效果。

2 教師在項(xiàng)目教學(xué)法中的作用

在PLC項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)踐中，教師的作用主要是引導(dǎo)、幫助、管理和總結(jié)。對(duì)于課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，需要教師引導(dǎo)學(xué)生如何在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，掌握新技能，并且有所創(chuàng)新。同時(shí)，學(xué)生在判斷、分析和解決問(wèn)題的過(guò)程，也需要教師的幫助。因此，在PLC項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中的教師應(yīng)做以下幾方面的指導(dǎo)：

（1）項(xiàng)目引入階段要明確整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的具體要求，項(xiàng)目結(jié)束時(shí)對(duì)實(shí)施結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真檢查和考核。

（2）項(xiàng)目實(shí)施階段，教師要全程參與，關(guān)注項(xiàng)目的各個(gè)階段的實(shí)施情況和具體細(xì)節(jié)問(wèn)題，要注重與學(xué)生的互動(dòng)效果，特別是與學(xué)生共同確定計(jì)劃的可行性，具體的編程方案，引入新的編程元件、操作過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題如何化解等。

（3）教師要因材施教，注意引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生相互之間的幫、教、學(xué)。

（4）教師設(shè)計(jì)答疑環(huán)節(jié)，進(jìn)一步幫助學(xué)生理解和掌握新學(xué)知識(shí)，必要時(shí)適當(dāng)對(duì)學(xué)生的操作演示加強(qiáng)指導(dǎo)。

3 項(xiàng)目教學(xué)法在PLC課程中的應(yīng)用

下面以“十字路口交通燈控制系統(tǒng)”為例，淺談項(xiàng)目教學(xué)法在PLC教學(xué)中的應(yīng)用。

3.1 項(xiàng)目的分析

十字路口交通燈控制系統(tǒng)要求一般如下：按下啟動(dòng)按鈕SB1，系統(tǒng)開(kāi)始工作，南北紅燈亮維持25 s，同時(shí)東西綠燈也亮20秒后以0.5 s為半周期閃爍3次熄滅，然后東西黃燈亮2 s熄滅；再切換成東西紅燈亮25 s，同時(shí)南北綠燈亮20 s后以0.5 s為半周期閃爍3次熄滅，然后南北黃燈亮2 s熄滅…，周而復(fù)始。在對(duì)系統(tǒng)控制要求分析后，我們把整個(gè)項(xiàng)目分成四個(gè)具體的目標(biāo)：

（1）掌握順序控制與定時(shí)控制的編程方法（3學(xué)時(shí)）。

（2）掌握時(shí)序圖的基本功能以及運(yùn)用時(shí)序圖進(jìn)行編程的方法（4學(xué)時(shí)）。

（3）十字路口交通燈控制系統(tǒng)的編程方法（2學(xué)時(shí)）。

（4）十字路口交通燈控制系統(tǒng)的接線、調(diào)試及操作方法（2學(xué)時(shí)）。

這種教學(xué)安排，每個(gè)教學(xué)目標(biāo)都能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，而且學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可不斷看到實(shí)實(shí)在在的成果，增加了學(xué)習(xí)動(dòng)力。

3.2 完成整個(gè)項(xiàng)目前的知識(shí)儲(chǔ)備

具體目標(biāo)的制定，能讓學(xué)生始終帶著一種強(qiáng)烈的求知欲去積極地進(jìn)行知識(shí)的儲(chǔ)備。而對(duì)每個(gè)示范的子項(xiàng)目，都是學(xué)生學(xué)過(guò)的最熟悉的線路，這樣入手快，學(xué)習(xí)效果更好。教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)該項(xiàng)目所需要的相關(guān)的理論知識(shí)，分四個(gè)部分給予學(xué)生相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備。例如第一部分設(shè)計(jì)順序控制與定時(shí)控制的編程實(shí)例，可以選擇從控制一盞燈的閃爍來(lái)引導(dǎo)學(xué)生，然后再拓展到多盞燈的順序控制最終轉(zhuǎn)入到交通燈中多盞燈的順序控制；第二部分時(shí)序圖的功能及應(yīng)用也可以從第一部分的兩個(gè)實(shí)例來(lái)講解；第三部分十字路口交通燈控制系統(tǒng)的編程可通過(guò)目標(biāo)一和二來(lái)完成；第四部分為十字路口交通燈控制系統(tǒng)的接線、調(diào)試及操作方法需要在前三個(gè)部分的基礎(chǔ)上來(lái)完成。

3.3 項(xiàng)目的實(shí)施

（1）按控制要求繪出項(xiàng)目的時(shí)序控制圖。

（2）根據(jù)對(duì)時(shí)序控制圖的分析，對(duì)輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行分配。

（3）繪制PLC接線圖。

（4）程序設(shè)計(jì)。在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般不直接給出實(shí)例中的PLC程序，而是提示程序的大框架，引導(dǎo)學(xué)生自己完成該程序的編寫、上機(jī)驗(yàn)證，最后才給出參考程序供學(xué)生作對(duì)比、修正。整個(gè)教學(xué)過(guò)程充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，教師在這個(gè)過(guò)程中起到了引導(dǎo)作用。

（5）在計(jì)算機(jī)中或者手持編程器中輸入編寫的程序，然后將程序送到PLC中進(jìn)行調(diào)試、驗(yàn)證結(jié)果。

項(xiàng)目的實(shí)施是項(xiàng)目教學(xué)法中重要的一環(huán)。老師對(duì)計(jì)劃初步檢查后就鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手去做，可以根據(jù)硬件設(shè)備的配置情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組并進(jìn)行相關(guān)的操作演示，讓每組學(xué)生各自完成制作，例如PLC的輸入、輸出端子與外部交通燈的連接，程序如何寫到PLC中、調(diào)試時(shí)一段一段地進(jìn)行等等，最后一步一步得到十字路口交通燈控制系統(tǒng)要求，學(xué)生動(dòng)手制作的過(guò)程，既是對(duì)前面所學(xué)理論知識(shí)的消化及鞏固的過(guò)程，也是培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力和工作能力的過(guò)程。

當(dāng)然，項(xiàng)目在實(shí)施的過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇見(jiàn)一些問(wèn)題，當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，教師要能及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，修正錯(cuò)誤。對(duì)于學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題，教師不是直接給出答案，而是引導(dǎo)學(xué)生在問(wèn)題的基礎(chǔ)上自己去探索，不斷調(diào)試運(yùn)行，分析發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤原因。經(jīng)修正后，運(yùn)行成功，學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中能夠逐步掌握分析問(wèn)題的方法和技巧。

3.4 檢驗(yàn)和總結(jié)

各小組做完十字路口交通燈的控制系統(tǒng)后，要展示自己的產(chǎn)品并且各組要講解制作過(guò)程，分析哪些地方較滿意、哪些地方還有待改進(jìn)、若要增加系統(tǒng)的控制要求程序及接線應(yīng)該怎么調(diào)整等等。每個(gè)小組匯報(bào)結(jié)束后，各小組之間互評(píng)，然后教師再對(duì)各組的情況進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)評(píng)，根據(jù)項(xiàng)目考核標(biāo)準(zhǔn)來(lái)給出學(xué)生成績(jī)。

4 結(jié)語(yǔ)

在整個(gè)PLC教學(xué)實(shí)踐中，采用項(xiàng)目教學(xué)法能取得了一定的成效，主要表現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有所提高。在完成任務(wù)的基礎(chǔ)上有一定的自我滿足感，感覺(jué)自己這節(jié)課有所收獲了，解決了中職院校學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性較低的問(wèn)題，使絕大部分學(xué)生都能積極參與到教學(xué)活動(dòng)中，既強(qiáng)化了學(xué)生的綜合技能，也鍛煉和提高了學(xué)生的思維能力、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。當(dāng)然在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)不少問(wèn)題，例如實(shí)驗(yàn)分組時(shí)，容易出現(xiàn)教學(xué)過(guò)程松散、個(gè)別學(xué)生偷懶的現(xiàn)象，這都需要我們不斷摸索和改進(jìn)，力爭(zhēng)達(dá)到更理想的效果。

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