“大中型 PLC應(yīng)用技術(shù)”課程的遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法
——以S7-300/400 PLC為例

李文芳

（湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙,410151）

“大中型 PLC應(yīng)用技術(shù)”課程的遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法
——以S7-300/400 PLC為例

李文芳

（湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙,410151）

通過分析遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法和S7-300/400 PLC課程的特點(diǎn)，對(duì)該課程進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以4個(gè)綜合項(xiàng)目為載體，將項(xiàng)目分解為多個(gè)循序漸進(jìn)的任務(wù)，把教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)難點(diǎn)由淺入深地分解到各個(gè)任務(wù)中，并進(jìn)行詳細(xì)的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明該方法使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論知識(shí)用于解決實(shí)際問題，促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法；S7-300/400 PLC；項(xiàng)目教學(xué)；教學(xué)改革

0 引言

自動(dòng)控制技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，PLC技術(shù)也成為自動(dòng)化相關(guān)行業(yè)的核心應(yīng)用技術(shù)。西門子S7-300/400 PLC是目前市場(chǎng)占用率極高的中大型PLC，在冶金、化工、汽車等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。目前很多高職院校開設(shè)了“S7-300/400 PLC應(yīng)用技術(shù)”這門課程，而S7-300/400 PLC功能強(qiáng)大，硬件和軟件復(fù)雜，需要學(xué)的知識(shí)多。如果仍以市面教材的知識(shí)體系為主的教學(xué)模式教高職院校的學(xué)生，勢(shì)必會(huì)給他們的學(xué)習(xí)造成更大的困難，設(shè)計(jì)一種適合高職學(xué)生學(xué)習(xí)“大中型PLC應(yīng)用技術(shù)”的項(xiàng)目課程將具有重要的指導(dǎo)意義！

1 遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是按照軟件工程思想把某一工程項(xiàng)目展開貫穿于整個(gè)教學(xué)過程。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以建構(gòu)主義的教學(xué)理論為依據(jù)，包括情境、協(xié)助、會(huì)話和意義構(gòu)建。但是高職院校學(xué)生基礎(chǔ)普遍差和“大中型PLC應(yīng)用技術(shù)”難學(xué)的課程特點(diǎn)，如果讓學(xué)生整個(gè)教學(xué)過程只完成一個(gè)項(xiàng)目，無疑是有難度的。在項(xiàng)目教學(xué)法的基礎(chǔ)上，結(jié)合職業(yè)教育的特點(diǎn)，構(gòu)建了遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法。

遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法是把一個(gè)項(xiàng)目分解成多個(gè)任務(wù)，將重點(diǎn)和難點(diǎn)分散在各個(gè)任務(wù)中，新知識(shí)點(diǎn)通過每一個(gè)任務(wù)引入，每個(gè)任務(wù)既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，每一個(gè)任務(wù)都是前一個(gè)任務(wù)的深化，借助前后相關(guān)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目實(shí)例將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，形成邏輯清晰的脈絡(luò)和主線，項(xiàng)目?jī)?nèi)容緊密結(jié)合實(shí)踐，舉一反三，融會(huì)貫通，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下由淺入深、啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地編寫難度逐漸加大的程序，學(xué)生在完成每一個(gè)任務(wù)時(shí)在不知不覺深對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的了解和掌握。

這樣學(xué)生從一個(gè)比較容易解決的已熟悉的內(nèi)容進(jìn)入到新知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，可以極大的提高學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)和解決問題的自信心， 通過每個(gè)簡(jiǎn)單任務(wù)的完成， 不斷體會(huì)到掌握新知識(shí)， 以及完成每個(gè)任務(wù)的成就感，進(jìn)而將這種成就感轉(zhuǎn)化為源源不斷的動(dòng)力和源泉，進(jìn)而形成一種良性循環(huán)的學(xué)習(xí)過程。

2 遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)企業(yè)調(diào)研情況分析，企業(yè)對(duì)從事PLC相關(guān)工作需要的知識(shí)，要熟練操作PLC編程軟件，能用它來完成對(duì)硬件和網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)、編程、調(diào)試和故障診斷，熟悉指令系統(tǒng)和程序結(jié)構(gòu)，能閱讀、理解、編寫、設(shè)計(jì)和調(diào)試PLC的用戶程序等。

結(jié)合以上教學(xué)目標(biāo)，大中型PLC應(yīng)用課程所設(shè)計(jì)的遞進(jìn)式項(xiàng)目如表1所示，共設(shè)計(jì)了4個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目名稱是并行的，所包含的知識(shí)點(diǎn)不同，但難度是逐層遞進(jìn)的，讓學(xué)生在循序漸進(jìn)中掌握知識(shí)點(diǎn)。

項(xiàng)目1讓學(xué)生了解S7-300/400PLC硬件結(jié)構(gòu)、學(xué)會(huì)使用編程軟件STEP7，學(xué)習(xí)一些簡(jiǎn)單指令，與并介紹了程序結(jié)構(gòu)功能FC，這個(gè)項(xiàng)目重在讓學(xué)生理解S7-200PLC與S7-300/400PLC的不同，并初步體驗(yàn)它的強(qiáng)大功能，以激發(fā)提高學(xué)生的積極性；項(xiàng)目2 除了學(xué)習(xí)一些較為復(fù)雜的功能指令，還把功能結(jié)構(gòu)中的功能塊FB及組織塊中的中斷組織塊融入進(jìn)來，這樣在項(xiàng)目1的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)這些知識(shí)，學(xué)生就不會(huì)感到陌生、摸不著頭腦。有了項(xiàng)目1和項(xiàng)目2學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，在項(xiàng)目3中學(xué)習(xí)在S7-200PLC中完全沒有學(xué)過的S7 GRAPH編程就容易多了。網(wǎng)絡(luò)通信是S7-300/400PLC重要的一個(gè)應(yīng)用，但在項(xiàng)目4的設(shè)計(jì)中沒有遍地撒網(wǎng)式的把每一種通信方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)了PROFIBU-DP的通信。

3 遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)

每個(gè)項(xiàng)目包含若干任務(wù)，任務(wù)是循序漸進(jìn)，由淺入深，所涵蓋的知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)不同，但又相互關(guān)聯(lián)，難度逐層遞進(jìn)（如表2所示）。

4 遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)課程實(shí)施設(shè)計(jì)

在進(jìn)行遞進(jìn)式項(xiàng)目授課時(shí)，課堂實(shí)施的步驟逐層展開。

首先從學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)引入教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中，不直接講授任務(wù)的正確答案，而是通過一個(gè)案例來做講解示范，引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)。然后學(xué)生再自己獨(dú)立完成任務(wù)，在完成任務(wù)的過程中，碰到?jīng)]有完全學(xué)懂的知識(shí)，學(xué)生可以利用建立在泛雅平臺(tái)的《大中型PLC應(yīng)用技術(shù)》課程觀看視頻進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。

在學(xué)生完成任務(wù)的同時(shí)，教師巡回指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生存在的問題。最后統(tǒng)一講解一典型錯(cuò)誤。通過演示錯(cuò)誤程序的分析和調(diào)試過程， 帶領(lǐng)學(xué)生一起分析查找程序中的錯(cuò)誤， 講解程序設(shè)計(jì)的基本方法、程序測(cè)試方法以及程序調(diào)試和排錯(cuò)方法，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤發(fā)生的原因及排錯(cuò)方法和解決對(duì)策，這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生的分析、 思考和解決實(shí)際問題的能力， 而且還能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性。

在完成任務(wù)之后，利用教學(xué)平臺(tái)的單元測(cè)試來檢驗(yàn)學(xué)生是否完全掌握該單元的知識(shí)。最后根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的情況及單元測(cè)試的結(jié)果及學(xué)生的態(tài)度來給定考核成績(jī)。

5 結(jié)束語

本文探討了將遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法 “循序漸進(jìn)” 的核心思想應(yīng)用于大中型PLC應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程中。該教學(xué)方法能夠充分尊重高職學(xué)生學(xué)習(xí)和思維的特點(diǎn)[5]，在 2013級(jí)和2014級(jí)學(xué)生教學(xué)改革實(shí)踐中，取得了良好的教學(xué)效果，得到了學(xué)生的肯定，學(xué)生在現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試的技能競(jìng)賽項(xiàng)目中取得省賽第二名，國賽第三名的好成績(jī)。實(shí)踐證明，遞進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、主動(dòng)性及培養(yǎng)邏輯思維等能力方面都大有裨益。

[1] 馮奕紅.PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)課程改革的探索[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2014(26):11-14

[2]張哲，陳桂生.在Java語言教學(xué)中實(shí)施“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法的實(shí)踐探索[J].教育與職業(yè),2007(18):23-25

[3] 蔣立勇,李相銀,徐永祥.分層次遞進(jìn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式的實(shí)踐[J].物理工程,2010,20(2):5-8

[4] 劉芹.教育生態(tài)環(huán)境下分層次遞進(jìn)式大學(xué)英語教學(xué)模式探索——以上海理工大學(xué)為例[J].外語界,2013(5):51-58

[5] 周曉旭.《工業(yè)控制組態(tài)軟件》課程教學(xué)模式探索[J].河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) ,2013(3):91-92.

李文芳，1982.1、女、湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、講師、碩士研究生、研究方向：自動(dòng)化控制與應(yīng)用、高職教育。

Progressive project teaching method of "large and medium PLC application technology" course——Taking PLC S7-300/400 as an example

Li Wenfeng
(School of electrical engineering,Hunan Mechanical and Electrical Polytechnic,Changsha,Hunan，410151)

Through the analysis of the characteristics of progressive project teaching method and S7-300/400 PLC course,in the course of design, with 4 integrated projects as the carrier,the project will be divided into a number of step-by-step tasks, the key points of teaching content,from the shallower to the deeper into each task,and carries out the teaching design and teaching process design in detail the.Practice has proved that the method can be used to solve practical problems, to promote the theory and practice,to cultivate students' ability to improve students' comprehensive quality.

progressive project teaching method;PLC S7-300/400;project teaching;teaching reform

表1 大中型PLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)