摘 要：本文以在PLC教學(xué)中實施項目教學(xué)法為主要研究內(nèi)容，分析了傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足和實施項目教學(xué)法的必要性，探討了在不同教學(xué)階段如何設(shè)計項目和教學(xué)中師生角色轉(zhuǎn)化等問題。

關(guān)鍵詞：中職；PLC教學(xué)；項目教學(xué)法

可編程序控制器又稱PLC，是中職機電專業(yè)的骨干課程，它集理論知識和實操技能于一體，具有很強的實踐性，要求理論知識的講授和實際技能的掌握并重，學(xué)生既要學(xué)好理論知識，又要學(xué)會實操技能，兩者要有機地結(jié)合在一起，相互滲透，相互促進。其涉及內(nèi)容多，知識面覆蓋廣，技能要求高，與日常生活和生產(chǎn)實際緊密結(jié)合。

一、PLC教學(xué)中的困惑和項目教學(xué)實施的必要性

（一）傳統(tǒng)教學(xué)方法的困惑。

傳統(tǒng)的PLC的教學(xué)是：先進行理論講授，然后學(xué)生再進行實驗。教學(xué)過程中教師講，學(xué)生聽，學(xué)生大腦容易疲勞，教學(xué)效果不好，學(xué)生基本不能獨立完成實際任務(wù)。如何在生源素質(zhì)下降的條件下完成教學(xué)任務(wù)？如何把學(xué)生培養(yǎng)成高素質(zhì)的機電應(yīng)用型人才？面對現(xiàn)實，教師只有應(yīng)用新的教學(xué)方法，改變現(xiàn)狀。

（二）項目教學(xué)法在PLC教學(xué)中實施的必要性。

項目教學(xué)法是師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學(xué)活動，其最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”這種被動的教學(xué)模式，實現(xiàn)了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。在教學(xué)中學(xué)和用是高度統(tǒng)一、密不可分的，采用“做中學(xué)”的方式，通過實際操作學(xué)習(xí)，理解和應(yīng)用理論知識，這些特點與PLC對理論學(xué)習(xí)和實操技能要有機結(jié)合的要求相一致，與思維活潑、勤于動手的中職生特點相吻合。

二、在PLC項目教學(xué)中要精心設(shè)計“項目”

項目教學(xué)中的“項目”是一個教學(xué)的“載體”， 同時具有實際的工程意義。根據(jù)多年的教學(xué)實踐，筆者把PLC的教學(xué)分為三個階段：入門階段、提高階段和應(yīng)用階段。在不同階段設(shè)計“項目”的出發(fā)點是不同的，入門階段：“項目”要能引起學(xué)生的興趣；提高階段：“項目”要一定深度和廣度，能引發(fā)學(xué)生深入思考；在應(yīng)用階段：“項目”要體現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的實際，能提高學(xué)生解決實際問題的能力。

（一）“項目”要能引起學(xué)生的興趣。

興趣是最好的老師，是學(xué)生學(xué)習(xí)的源動力，學(xué)生若對項目感興趣，教學(xué)就成功了一半。教學(xué)項目的設(shè)計，要從學(xué)生的實際出發(fā)，根據(jù)他們的認(rèn)知能力，選擇其熟知的事物或現(xiàn)象設(shè)計教學(xué)項目，以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，再將教學(xué)目標(biāo)、知識點隱含到一個個項目中。在學(xué)習(xí)PLC的初始階段，例如，在《PLC程序設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)時，針對編程元件、基本指令、雙線圈規(guī)則等諸多知識點，利用學(xué)生比較感興趣的“彩燈的點亮”，設(shè)計兩個“項目”：

項目一：用PLC控制彩燈的點亮——手動控制。

（1）按下SB1按鈕紅燈即亮，松開按鈕即滅。（2）按下SB2按鈕黃燈即亮，松開按鈕保持發(fā)光。按下SB3黃燈即熄滅。（3）按下SB4按鈕綠燈即亮，松開按鈕保持發(fā)光。按下SB5綠燈即熄滅。

通過“項目”的實踐可以完成知識點：輸入/輸出繼電器、通用定時器、輔助繼電器等編程元件、LD、LDI、AND、ANI、OUT、OR、ORI、 SET、RST 等基本指令、PLC外部硬件系統(tǒng)連接圖等知識的學(xué)習(xí)和運用。

項目二：用PLC控制彩燈的點亮——自動控制。

按下SB1按鈕，彩燈按規(guī)定組別進行循環(huán)點亮：①→②→③→④→⑤→①，點亮?xí)r間是1秒（見表一），并具有急停功能。

在“項目一”的基礎(chǔ)上進一步學(xué)到：定時器（累計型），特殊輔助繼電器等編程元件；ANB、ORB、邊沿檢測指令等基本指令，雙線圈輸出規(guī)則等知識點，重點學(xué)習(xí)編程方法。兩個“項目”由簡單到復(fù)雜逐步完成，知識點由少到多增加，既讓學(xué)生感興趣又使學(xué)生保持興趣，在不知不覺中進入精彩的PLC世界。

學(xué)生缺乏興趣“項目”，例如：“機械手的PLC控制” “電鍍生產(chǎn)線的PLC控制” “傳動帶大、小件自動分揀的PLC控制”等，在設(shè)計“項目”時，應(yīng)該提供直觀的圖片、視頻，安排學(xué)生觀看，必要時帶學(xué)生到工廠生產(chǎn)一線實地查看，獲得感性認(rèn)識，以激發(fā)學(xué)生的興趣。在興趣的引導(dǎo)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)可以始終處于主動的狀態(tài)，學(xué)習(xí)的積極性可以得到最大程度的發(fā)揮，取得最好的學(xué)習(xí)效果。

（二）“項目”要能引導(dǎo)學(xué)生思考。

通過入門階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)識了編程元件和基本編程指令，對知識點有一定了解，但掌握得還不是很牢固，有“云里霧里”的感覺，對所學(xué)知識點能再認(rèn)不能再現(xiàn)。進入提高階段，設(shè)計“項目”要有綜合性，能引導(dǎo)學(xué)生去積極思考，實現(xiàn)同一功能的不同編程方法，獲得解決問題多元化的方案，必要時可以明確提出編程時需要用到的知識點進行強化。例如，在學(xué)習(xí)了各種編程方法后，為了強化學(xué)生對編程方法的靈活應(yīng)用，在設(shè)計“用PLC控制交通燈” 項目時，在通常要求外添加了如下附加要求：（1）用經(jīng)驗編程法。（2）用起保停電路編程方法。（3）用定時器實現(xiàn)綠燈的閃亮。（4）用計數(shù)器實現(xiàn)綠燈的閃亮。（5）用STL指令單序列編程法。（6）用STL指令雙序列編程法。（7）用應(yīng)用指令編程。

通過七種編程要求，使學(xué)生掌握各種編程方法，反復(fù)體會同一個編程元件、指令的不同功能，讓學(xué)生盡可能多地用到知識點，在學(xué)習(xí)中激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

（三）“項目”要結(jié)合工業(yè)應(yīng)用實際。

PLC在自動化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中廣泛應(yīng)用，如機械手、分揀裝置等，將其設(shè)計成“項目”，可以增強教育教學(xué)的針對性和實效性，體現(xiàn)教學(xué)密切結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實際。通過對學(xué)校周邊工廠的調(diào)研，結(jié)合學(xué)校設(shè)備的實際，筆者將一種氣動機械手設(shè)計成為“項目”：

項目三 氣動機械手的PLC控制

（1）系統(tǒng)的組成。該系統(tǒng)為工件搬運站，其組成如簡圖1所示。

（2）系統(tǒng)的工作情況。

機械手將工件從A點向B點傳送。機械手的上升、下降與伸出、縮回都是由雙線圈兩位電磁閥驅(qū)動氣缸來實現(xiàn)的。抓手對工件的松夾是由一個單線圈兩位電磁閥驅(qū)動氣缸完成，只有在電磁閥通電時抓手才能松開。該機械手工作原點是：雙軸汽缸縮回到位、六角心軸汽缸上升到位和抓手在松開狀態(tài)。

控制要求：按下啟動按鈕SB1，機械手按松開、下降、夾緊、上升、伸出、右旋、下降、松開、上升、縮回、左旋的順序依次運動。（注意：以上每個工序間都應(yīng)留有停留時間約0.5～1秒，否則工件傳送不成功）。實現(xiàn)手動方式、回原點、單步運行、單周期運行(半自動)和連續(xù)運行(全自動)等多種操作方式。

（3）根據(jù)任務(wù)完成下列題目：①根據(jù)題意自己確定本系統(tǒng)的I/O表。②畫出PLC與外圍設(shè)備的連接圖。③安裝電路。④將編寫的控制程序輸入PLC，調(diào)試并運行程序。⑤畫出控制程序的梯形圖。

實施這樣的項目，學(xué)生在學(xué)校就可以學(xué)到有用的工程技術(shù)，拉近了與工程技術(shù)的距離，學(xué)以致用，也有利于學(xué)生就業(yè)。

三、在PLC教學(xué)中實施項目教學(xué)法要注意師生角色的轉(zhuǎn)化

實施項目教學(xué)法，教師要首先設(shè)計好“項目”，將學(xué)生分成小組，然后交給學(xué)生。學(xué)生接到“項目”，經(jīng)過咨詢、計劃、決策、實施、檢查以及評價等六個環(huán)節(jié)完成“項目”，在這個過程中，教師的作用與傳統(tǒng)的教學(xué)法有很大的不同。在設(shè)計“項目”階段，教師是主體，學(xué)生并不參與；在實施“項目”階段，學(xué)生是主體，教師也參與，起引導(dǎo)、指導(dǎo)作用。學(xué)生的活動是主要的，貫穿于整個教學(xué)過程，教師的作用只是讓學(xué)生的自主活動能進行下去，維持教學(xué)環(huán)節(jié)的順利進行，隨著學(xué)生熟練程度的提高，教師的作用越來越小。能否充分調(diào)動學(xué)生積極性與主動性對于項目教學(xué)的成功非常重要，因此，師生的角色必需轉(zhuǎn)換，明確各自擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧?/p>

四、在PLC教學(xué)中實施項目教學(xué)法效果明顯改善

在PLC教學(xué)中實施項目教學(xué)法與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，教學(xué)效果明顯。主要表現(xiàn)在兩個方面：一是學(xué)生會學(xué)了，項目教學(xué)法讓學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，學(xué)習(xí)了知識點后立即可以實踐，實踐后馬上可以看到結(jié)果，這種成就感會轉(zhuǎn)化成進一步學(xué)習(xí)的動力，促使學(xué)生的學(xué)習(xí)步入良性循環(huán)，久而久之形成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。在學(xué)習(xí)中遇到問題時，能自己看書、查資料、上網(wǎng)收索或找其他人討論，主動尋找解決問題的方法，培養(yǎng)了良好的自學(xué)能力。二是學(xué)生會用了，經(jīng)過項目教學(xué)的培養(yǎng)，學(xué)生提高了工程實踐能力。

多年的教學(xué)實踐證明，PLC課程采用項目教學(xué)法極大調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力，解決了傳統(tǒng)教學(xué)方法中理論與實踐脫節(jié)的問題，同時還培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神和創(chuàng)新能力，取得了理想的效果。

（作者單位：中山市建斌中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校）

參考文獻(xiàn)：

[1]郭旭輝．任務(wù)驅(qū)動法在中職計算機專業(yè)課中的應(yīng)用[J]． 廣東教育，2011，（3）．

[2]廖常初．PLC基礎(chǔ)及運用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2007．

[3]郭艷萍．電氣控制與PLC技術(shù)[M]．北京：北京師范大學(xué)出版社，2007．

責(zé)任編輯 朱守鋰