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對中職可編程序控制器課程中應(yīng)用項目教學(xué)法的探索

摘要：可編程序控制器應(yīng)用廣泛，具有很多優(yōu)點，但對于中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生，因為理論薄弱且無實踐經(jīng)歷，這門學(xué)科有一定的學(xué)習(xí)難度。本論文以《可編程序控制器》的交通信號燈控制系統(tǒng)這個項目為例探索了項目教學(xué)法的實施過程，提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器  中等職業(yè)學(xué)校  項目教學(xué)法

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是進(jìn)入新世紀(jì)以來，中國職業(yè)教育進(jìn)入了快速發(fā)展的時期。社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，各行各業(yè)對高技能人才的需求也越來越迫切，給職業(yè)教育的發(fā)展帶來很大的機(jī)遇。但企業(yè)對高技能人才的要求也越來越高，越來越挑剔，這對職業(yè)教育也是很大的挑戰(zhàn)。

項目教學(xué)法是通過實施一個完整的項目而進(jìn)行的教學(xué)活動。在教學(xué)活動中，教師將需要解決的問題或需要完成的任務(wù)以項目的形式交給學(xué)生，在教師指導(dǎo)下，以個人或小組工作方式，由學(xué)生自己按照實際工作的完整程序，共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。在項目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為一個人人參與的創(chuàng)造實踐活動，學(xué)生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力及團(tuán)隊精神和合作能力等。

可編程序控制器（英文全稱Programmable Logic Controller），簡稱PLC，是現(xiàn)代工業(yè)控制的基礎(chǔ)部件，是工廠自動化的支柱之一。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、通用靈活、體積小等一系列優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。根據(jù)這一發(fā)展形勢及需求，很多職業(yè)技術(shù)院校電子、機(jī)電類專業(yè)都開設(shè)了PLC課程。PLC課程既是應(yīng)用型的課程，又是具有一定學(xué)習(xí)難度的課程。使用項目教學(xué)法實施教學(xué)，教學(xué)效果較好。下面以交通信號燈控制系統(tǒng)這個項目為例介紹項目教學(xué)法的實施過程：

首先，明確該項目的三維教學(xué)目的

（1）進(jìn)一步了解狀態(tài)的三要素。

（2）進(jìn)一步認(rèn)識狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點。

（3）理解狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的執(zhí)行情況。

（4）掌握單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程原則和編程方法。

（5）掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序的調(diào)試手段。

（6）培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神。

二、分析現(xiàn)實和模型的建立

1.現(xiàn)實分析：要求學(xué)生利用課余時間進(jìn)行調(diào)查，觀察交通信號燈的運(yùn)行情況，然后進(jìn)行討論并建立一種模型。

2.建立模型：通過教師引導(dǎo)和學(xué)生分析討論，達(dá)成共識：交通信號燈的運(yùn)行有六種狀態(tài)，按照時間順序依次為：

（1）縱向的綠燈亮，橫向的紅燈亮。（2）縱向的綠燈閃爍，橫向的紅燈亮。

（3）縱向的黃燈亮，橫向的紅燈亮。（4）縱向的紅燈亮，橫向的綠燈亮。（5）縱向的紅燈亮，橫向的紅燈閃爍。（6）縱向的紅燈亮，橫向的黃燈亮。

給每一種狀態(tài)加上時間要求：綠燈亮20秒，閃爍5秒，每次通、斷各0.5秒，黃燈亮5秒，紅燈亮30秒。于是便得到了該項目的具體要求。交通信號燈的控制是一種自動循環(huán)執(zhí)行的控制系統(tǒng)，是以時間為基礎(chǔ)的。采用步進(jìn)指令編制就比較方便，條理清楚。

三、學(xué)生分組完成該項目

在這個步驟中，應(yīng)堅持教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)原則，引導(dǎo)學(xué)生人人參與學(xué)習(xí)實踐活動。學(xué)生完成以下步驟的各項任務(wù)：

（1）寫出輸入、輸出分配表。

（2）按照分配表進(jìn)行硬件連線并檢查。

（3）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。

（4）在計算機(jī)中編寫程序，以小組為單位合作學(xué)習(xí)。

（5）將程序?qū)懭?SPAN lang=EN-US>PLC中，進(jìn)行結(jié)果調(diào)試。

（6）檢查、糾錯直至實現(xiàn)所有功能。

四、項目總結(jié)

1.表揚(yáng)和鼓勵表現(xiàn)好的小組，并展示他們的作品，使學(xué)生初步體驗成功的喜悅。

2.每小組隨機(jī)抽一位學(xué)生介紹該組所編程序的步驟和想法以及每步實現(xiàn)的功能。

3.教師簡述程序執(zhí)行過程。

4.教師利用各種教學(xué)方法和手段系統(tǒng)講解該項目中已學(xué)過的和需要掌握的知識點，包括：基本指令，步進(jìn)指令，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的三要素，單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程原則、編程要點、技巧和注意事項等。

5.當(dāng)學(xué)生對知識有一個整體的、詳細(xì)的認(rèn)識后，教師分析和糾正在完成項目時學(xué)生普遍存在的問題和典型錯誤。

6.學(xué)生上交輸入、輸出分配表，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，梯形圖以及做該項目的心得體會等作業(yè)。

五、設(shè)置故障與排除

設(shè)置各種故障，要求學(xué)生分析找出問題所在，并且解決這些故障，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。可以設(shè)置以下故障：

1.少接一根輸出線或者少寫一個輸出語句，導(dǎo)致某一個燈不亮。

2.不設(shè)置轉(zhuǎn)移條件或者設(shè)置錯誤的轉(zhuǎn)移條件，導(dǎo)致某一狀態(tài)無法實現(xiàn)。

3.少寫一條RST語句，導(dǎo)致某一方向紅燈不滅。

4.將T10的常閉觸點改成常開觸點，導(dǎo)致綠燈無法閃爍。

故障的設(shè)置可以多種多樣，形式也可以多種多樣。故障的設(shè)置不一定要老師來做，可以由一個項目組設(shè)置故障，其他項目組排除或者其他項目組中派一個成員來排除故障。

六、項目拓展和延伸

1.程序編寫拓展。

任務(wù)：每小組利用前面所學(xué)知識，用其他方法編寫程序，實現(xiàn)該項目的功能。

2.功能延伸。

發(fā)動學(xué)生討論、辨析得出下列情況：

（1）有的十字路口縱橫車流量不一致，那么兩個方向上所需紅、綠燈的時間不一樣的。

（2）有的路口車流量較大，因而設(shè)置左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)兩種綠燈。

（3）有的路口交通信號燈有倒計時數(shù)字顯示。

任務(wù)：根據(jù)自己自身力量修改程序，完成以上三種功能中的一種。

最后，對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評價

學(xué)習(xí)評價作為教學(xué)的一個環(huán)節(jié)，既作為學(xué)習(xí)的目標(biāo)，也用以激勵和檢查學(xué)習(xí)的情況。每個項目完成后，每個學(xué)生都有一個學(xué)習(xí)評價。學(xué)習(xí)評價包括三個部分，具體內(nèi)容如下：

1.項目完成過程和故障排除水平，占70%。

（1）能否正確寫出輸入、輸出分配表。

（2）硬件連線是否迅速、正確。

（3）能否正確畫出狀態(tài)流程圖。

（4）能否正確、迅速編寫程序。

（5）能否實現(xiàn)該項目的全部功能。

（6）出現(xiàn)故障能否迅速找到問題所在。

（7）找出問題后能否迅速解決故障。

2.項目拓展能力，占10%。

（1）能否想出合理的拓展內(nèi)容。

（2）能否找出可行的拓展方案。

（3）能否完成拓展程序。

3.團(tuán)隊協(xié)作能力，占20%。

（1）能否解答小組成員提出來的各種問題。

（2）在小組中起到什么作用（領(lǐng)頭/協(xié)助/拖后）

（3）能否幫助小組中最差的同學(xué)順利完成項目。

（4）能否和小組成員友好地相處，為完成一致目標(biāo)而努力。

（5）該組在全班完成該項目的排名。

學(xué)習(xí)評價由三個方面組成，即自我評價，小組評價和教師評價。一個學(xué)期結(jié)束，每個學(xué)生完成的所有項目評價綜合分就是該生這門課的成績。

可以說“項目教學(xué)法”是世界先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的職業(yè)教育中廣泛應(yīng)用的教學(xué)方法，它有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力，適合職業(yè)學(xué)校教學(xué)。通過項目教學(xué)法能夠進(jìn)一步提高專業(yè)教師的素質(zhì)和水平，既提高教學(xué)質(zhì)量和水平。通過項目教學(xué)法可以進(jìn)一步提高學(xué)生的獨立工作的能力、實踐動手能力、合作協(xié)調(diào)的能力以及進(jìn)行總結(jié)分析的能力，總之把學(xué)生培養(yǎng)成高質(zhì)量的適合社會需求的高技能人才。以上僅以交通信號燈控制系統(tǒng)這個項目為例介紹了項目教學(xué)法的實施過程。但這些過程是一般的過程，遇到特殊的教學(xué)內(nèi)容還要在此基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，不斷優(yōu)化，不斷完善，以充分彰顯項目教學(xué)法在PLC課程教學(xué)中的重要作用。

參考文獻(xiàn)：周淑芳 .項目教學(xué)法在《可編程序控制器》課程教學(xué)中應(yīng)用.漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)報.2012年3月