对中职可编程序控制器课程中应用项目教学法的探索

摘要：可编程序控制器应用广泛，具有很多优点，但对于中等职业学校的学生，因为理论薄弱且无实践经历，这门学科有一定的学习难度。本论文以《可编程序控制器》的交通信号灯控制系统这个项目为例探索了项目教学法的实施过程，提高了教学效果。

关键词：可编程序控制器  中等职业学校  项目教学法

随着我国经济的快速发展，特别是进入新世纪以来，中国职业教育进入了快速发展的时期。社会发展和产业结构调整，各行各业对高技能人才的需求也越来越迫切，给职业教育的发展带来很大的机遇。但企业对高技能人才的要求也越来越高，越来越挑剔，这对职业教育也是很大的挑战。

项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。在教学活动中，教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生，在教师指导下，以个人或小组工作方式，由学生自己按照实际工作的完整程序，共同制定计划、共同或分工完成整个项目。在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力等。

可编程序控制器（英文全称Programmable Logic Controller），简称PLC，是现代工业控制的基础部件，是工厂自动化的支柱之一。它具有结构简单、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强、通用灵活、体积小等一系列优点，在工业生产过程的自动化控制领域得到了越来越广泛的应用。根据这一发展形势及需求，很多职业技术院校电子、机电类专业都开设了PLC课程。PLC课程既是应用型的课程，又是具有一定学习难度的课程。使用项目教学法实施教学，教学效果较好。下面以交通信号灯控制系统这个项目为例介绍项目教学法的实施过程：

首先，明确该项目的三维教学目的

（1）进一步了解状态的三要素。

（2）进一步认识状态转移图的特点。

（3）理解状态转移图的执行情况。

（4）掌握单流程状态转移图的编程原则和编程方法。

（5）掌握状态转移程序的调试手段。

（6）培养团队合作精神。

二、分析现实和模型的建立

1.现实分析：要求学生利用课余时间进行调查，观察交通信号灯的运行情况，然后进行讨论并建立一种模型。

2.建立模型：通过教师引导和学生分析讨论，达成共识：交通信号灯的运行有六种状态，按照时间顺序依次为：

（1）纵向的绿灯亮，横向的红灯亮。（2）纵向的绿灯闪烁，横向的红灯亮。

（3）纵向的黄灯亮，横向的红灯亮。（4）纵向的红灯亮，横向的绿灯亮。（5）纵向的红灯亮，横向的红灯闪烁。（6）纵向的红灯亮，横向的黄灯亮。

给每一种状态加上时间要求：绿灯亮20秒，闪烁5秒，每次通、断各0.5秒，黄灯亮5秒，红灯亮30秒。于是便得到了该项目的具体要求。交通信号灯的控制是一种自动循环执行的控制系统，是以时间为基础的。采用步进指令编制就比较方便，条理清楚。

三、学生分组完成该项目

在这个步骤中，应坚持教师为主导、学生为主体的教学原则，引导学生人人参与学习实践活动。学生完成以下步骤的各项任务：

（1）写出输入、输出分配表。

（2）按照分配表进行硬件连线并检查。

（3）画出状态转移图。

（4）在计算机中编写程序，以小组为单位合作学习。

（5）将程序写入PLC中，进行结果调试。

（6）检查、纠错直至实现所有功能。

四、项目总结

1.表扬和鼓励表现好的小组，并展示他们的作品，使学生初步体验成功的喜悦。

2.每小组随机抽一位学生介绍该组所编程序的步骤和想法以及每步实现的功能。

3.教师简述程序执行过程。

4.教师利用各种教学方法和手段系统讲解该项目中已学过的和需要掌握的知识点，包括：基本指令，步进指令，状态转移图的三要素，单流程状态转移图的编程原则、编程要点、技巧和注意事项等。

5.当学生对知识有一个整体的、详细的认识后，教师分析和纠正在完成项目时学生普遍存在的问题和典型错误。

6.学生上交输入、输出分配表，状态转移图，梯形图以及做该项目的心得体会等作业。

五、设置故障与排除

设置各种故障，要求学生分析找出问题所在，并且解决这些故障，培养学生分析问题、解决问题的能力。可以设置以下故障：

1.少接一根输出线或者少写一个输出语句，导致某一个灯不亮。

2.不设置转移条件或者设置错误的转移条件，导致某一状态无法实现。

3.少写一条RST语句，导致某一方向红灯不灭。

4.将T10的常闭触点改成常开触点，导致绿灯无法闪烁。

故障的设置可以多种多样，形式也可以多种多样。故障的设置不一定要老师来做，可以由一个项目组设置故障，其他项目组排除或者其他项目组中派一个成员来排除故障。

六、项目拓展和延伸

1.程序编写拓展。

任务：每小组利用前面所学知识，用其他方法编写程序，实现该项目的功能。

2.功能延伸。

发动学生讨论、辨析得出下列情况：

（1）有的十字路口纵横车流量不一致，那么两个方向上所需红、绿灯的时间不一样的。

（2）有的路口车流量较大，因而设置左转、直行和右转两种绿灯。

（3）有的路口交通信号灯有倒计时数字显示。

任务：根据自己自身力量修改程序，完成以上三种功能中的一种。

最后，对学生学习进行评价

学习评价作为教学的一个环节，既作为学习的目标，也用以激励和检查学习的情况。每个项目完成后，每个学生都有一个学习评价。学习评价包括三个部分，具体内容如下：

1.项目完成过程和故障排除水平，占70%。

（1）能否正确写出输入、输出分配表。

（2）硬件连线是否迅速、正确。

（3）能否正确画出状态流程图。

（4）能否正确、迅速编写程序。

（5）能否实现该项目的全部功能。

（6）出现故障能否迅速找到问题所在。

（7）找出问题后能否迅速解决故障。

2.项目拓展能力，占10%。

（1）能否想出合理的拓展内容。

（2）能否找出可行的拓展方案。

（3）能否完成拓展程序。

3.团队协作能力，占20%。

（1）能否解答小组成员提出来的各种问题。

（2）在小组中起到什么作用（领头/协助/拖后）

（3）能否帮助小组中最差的同学顺利完成项目。

（4）能否和小组成员友好地相处，为完成一致目标而努力。

（5）该组在全班完成该项目的排名。

学习评价由三个方面组成，即自我评价，小组评价和教师评价。一个学期结束，每个学生完成的所有项目评价综合分就是该生这门课的成绩。

可以说“项目教学法”是世界先进发达国家的职业教育中广泛应用的教学方法，它有利于培养学生的创新精神、创新能力，适合职业学校教学。通过项目教学法能够进一步提高专业教师的素质和水平，既提高教学质量和水平。通过项目教学法可以进一步提高学生的独立工作的能力、实践动手能力、合作协调的能力以及进行总结分析的能力，总之把学生培养成高质量的适合社会需求的高技能人才。以上仅以交通信号灯控制系统这个项目为例介绍了项目教学法的实施过程。但这些过程是一般的过程，遇到特殊的教学内容还要在此基础上不断创新，不断优化，不断完善，以充分彰显项目教学法在PLC课程教学中的重要作用。

参考文献：周淑芳 .项目教学法在《可编程序控制器》课程教学中应用.漯河职业技术学报.2012年3月