plc项目教学范文

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近年来plc在我国已经得到了广泛应用和发展，各行业中采用PLC控制系统的生产设备不胜枚举，不但中职院校普遍开设了PLC课程，技师考证和各类培训学校也都纷纷开设了此课程及相关内容。在教学过程中，如何让学生更好地理解和掌握PLC技术，也成为近年来一个重要的课题。

德国“双元制”教学以职业能力为本位．体现了以实践为主的原则，项目教学又是“双元制”的主要手段，与传统的课堂型职业教育形式相比存在明显优势。项目教学建立了开放式环境，把传统的“实验”变为“任务”．教师从“我要在这课堂上讲什么?”变为“学生在上课时能做什么?”学生是中心，教师是任务制定者、设备提供者、问题咨询者和学习过程的检查者。这样才能有效提高PLC教学的效率和质量。笔者按照项目教学的要求，建立了“上料装置模拟系统”的项目方案。

一、上料装置模拟系统的电气控制系统简介

以PLC为控制中心，以电磁阀的控制线圈为PLC的输出执行元件，再由电磁阀控制气缸最终执行元件，以及灯光报警器形成了整个按PLC程序去执行相应动作的机构系统，以达到生产控制要求，并最终完成生产任务。

电气部件的组成包括三部分：检测部件、控制部件、执行部件。（如图1）

检测部分：光电开关、四个磁性开关

控制部分：电磁阀、节流阀

执行部分：汽缸

上料装置具有如下模式：

1、工件检测：

①开机后，机器首先检测汽缸Q1、Q2是否处于初始状态（即都要处于下限位），否则汽缸Q1、Q2要自动复位。

②按动启动按钮SB1，然后光电开关R1检测料架上是否有工件，没有则等待加料，7秒钟内都不能完成加料，报警器启动，当R1检测到工件加入到位后，报警器关闭，1秒后系统工作。

2、工作情况：

小汽缸Q2提升，到位后一直保持，接着大汽缸Q1载着工件提升，到位后一直保持。当下站的机械手（这里用人手代替）取走工件后（通过R1检测），汽缸Q1下降，到位后则汽缸Q2下降，到位后等待加料，即机器重新处于初始状态。5秒内没有取走工件，报警器以亮1秒灭1秒的方式闪烁报警，取走工件后，报警器灭。其工作过程是不断的重复，其关键是光电开关R1检测工件，从而决定机器的动作。

3、系统要求：汽缸Q1、Q2只有自动工作方式，但要分为两种工作状态，通过模式转换开关SA1可选择连续循环工作和单次循环工作。

①单次循环：当模式转换开关SA1处于断开位置时，是单次循环，汽缸Q1、Q2完成一个工作循环后，蜂鸣器要鸣0.5秒静3秒的方式重复3次提示单次工作循环已结束，系统停止工作。

②连续循环：当模式转换开关SA1处于闭合位置时，是连续循环，汽缸Q1、Q2完成一个工作循环后，蜂鸣器要长鸣1.5秒的方式提示连续工作的一个工作循环已结束，蜂鸣器长鸣1.5秒后立即进入下一个工作循环。

③正常停止：在连续循环运行过程中，按下停止按钮SB2，汽缸Q1、Q2要完成一次循环后才停止工作，按动启动按钮SB1又可开始工作。

4、系统设置的保护：

① 汽缸Q1、Q2的防卡死保护。当汽缸Q1、2在上升或下降的过程中，如果由于某些原因卡死不动，超过5秒后都不能到达预定位置，为了避免电磁阀损坏，系统自动复位，并启动报警器报警，只有连续按下停止按钮3秒后才可解除此故障，系统才可以重新启动。

② 紧急停止保护。系统无论在连续循环工作或单次循环工作的状态下，只要按下紧急停止按钮SA2，系统马上停止工作，报警器以亮3秒灭5秒的方式报警。再次启动前要使汽缸Q1、Q2处于初始位置。

二、上料装置的PLC控制

1.PLC的I/O 分配表：

2.输入、输出分配图（如图2）

根据生产流程的控制要求，可编程控制器的输入、输出分配图如下图所示，本系统的控制选用了FX1N-40MR可编程控制器，其特点是体积小，运行性能稳定，价格便宜，又能满足本系统的使用要求，而且不会造成资源浪费，又能留下改进空间。图中设置启动按钮SB1，它是自动加工时的启动按钮，也是再次启动工作的启动按钮。停止按钮SB2是自动停止按钮，工件处于上料过程中按下它，机器则必须完成本次上料后才可停止。事故紧急停止自锁按钮SB3也接到PLC处，SB3的目的是要把运行的程序停止，重新回到原点位置，SA转换开关只是选择连续循环工作和单次循环工作。从分配图可知，X3～X10检测位处的传感器,接在Y1的是220V红色灯光报警器，接在Y0蜂鸣器及Y2～Y3电磁阀的控制线圈YA1～YA2均使用24V直流电。

三、项目评价与考核

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，注重的是完成项目的过程。学生在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思想和方法。因此，项目教学所采用的评价和考核标准也与常规教学不同，主要是过程性的评价和终结性的评价。

1.学生在参与工作的过程中，工作态度是否认真、工作过程步骤与方法是否规范。项目工作中难免会出现意想不到的问题，这时学生是否采取了有效和安全的应对措施来解决问题也是一个重要的评价内容。

因为学生的个性导致的学习行动的不同特征也应列入评价范围，学习行动的特征往往反映了学生的思考能力和应变能力，这些能力往往是有项目实践的关键能力。这一评价有利于培养学生良好的学习和行为习惯。

2.知识的应用评价仍然是基础。学生在项目学习的过程中能否按照设计规程操作，首先以知识的掌握为基础，对应知、应会的知识的评价是保证学生在操作中严格执行操作规范，以及准确利用知识解决问题的基础。

四、结语

项目教学法对PLC教学起到了很大促进作用，这与学科的实用性有密切关系。在教学中设计项目方案，指导学生完成项目任务，不仅能保证学生在兴趣下更好地记忆和使用知识，并可以提高学生的应用能力，培养良好的操作行为。

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可编程序控制器又称PLC，是中职机电专业的骨干课程，它集理论知识和实操技能于一体，具有很强的实践性，要求理论知识的讲授和实际技能的掌握并重，学生既要学好理论知识，又要学会实操技能，两者要有机地结合在一起，相互渗透，相互促进。其涉及内容多，知识面覆盖广，技能要求高，与日常生活和生产实际紧密结合。

一、PLC教学中的困惑和项目教学实施的必要性

（一）传统教学方法的困惑。

传统的PLC的教学是：先进行理论讲授，然后学生再进行实验。教学过程中教师讲，学生听，学生大脑容易疲劳，教学效果不好，学生基本不能独立完成实际任务。如何在生源素质下降的条件下完成教学任务？如何把学生培养成高素质的机电应用型人才？面对现实，教师只有应用新的教学方法，改变现状。

（二）项目教学法在PLC教学中实施的必要性。

项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动，其最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”这种被动的教学模式，实现了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。在教学中学和用是高度统一、密不可分的，采用“做中学”的方式，通过实际操作学习，理解和应用理论知识，这些特点与PLC对理论学习和实操技能要有机结合的要求相一致，与思维活泼、勤于动手的中职生特点相吻合。

二、在PLC项目教学中要精心设计“项目”

项目教学中的“项目”是一个教学的“载体”， 同时具有实际的工程意义。根据多年的教学实践，笔者把PLC的教学分为三个阶段：入门阶段、提高阶段和应用阶段。在不同阶段设计“项目”的出发点是不同的，入门阶段：“项目”要能引起学生的兴趣；提高阶段：“项目”要一定深度和广度，能引发学生深入思考；在应用阶段：“项目”要体现工业应用的实际，能提高学生解决实际问题的能力。

（一）“项目”要能引起学生的兴趣。

兴趣是最好的老师，是学生学习的源动力，学生若对项目感兴趣，教学就成功了一半。教学项目的设计，要从学生的实际出发，根据他们的认知能力，选择其熟知的事物或现象设计教学项目，以引起学生的学习兴趣，再将教学目标、知识点隐含到一个个项目中。在学习PLC的初始阶段，例如，在《PLC程序设计基础》教学时，针对编程元件、基本指令、双线圈规则等诸多知识点，利用学生比较感兴趣的“彩灯的点亮”，设计两个“项目”：

项目一：用PLC控制彩灯的点亮——手动控制。

（1）按下SB1按钮红灯即亮，松开按钮即灭。（2）按下SB2按钮黄灯即亮，松开按钮保持发光。按下SB3黄灯即熄灭。（3）按下SB4按钮绿灯即亮，松开按钮保持发光。按下SB5绿灯即熄灭。

通过“项目”的实践可以完成知识点：输入/输出继电器、通用定时器、辅助继电器等编程元件、LD、LDI、AND、ANI、OUT、OR、ORI、 SET、RST 等基本指令、PLC外部硬件系统连接图等知识的学习和运用。

项目二：用PLC控制彩灯的点亮——自动控制。

按下SB1按钮，彩灯按规定组别进行循环点亮：①②③④⑤①，点亮时间是1秒（见表一），并具有急停功能。

在“项目一”的基础上进一步学到：定时器（累计型），特殊辅助继电器等编程元件；ANB、ORB、边沿检测指令等基本指令，双线圈输出规则等知识点，重点学习编程方法。两个“项目”由简单到复杂逐步完成，知识点由少到多增加，既让学生感兴趣又使学生保持兴趣，在不知不觉中进入精彩的PLC世界。

学生缺乏兴趣“项目”，例如：“机械手的PLC控制” “电镀生产线的PLC控制” “传动带大、小件自动分拣的PLC控制”等，在设计“项目”时，应该提供直观的图片、视频，安排学生观看，必要时带学生到工厂生产一线实地查看，获得感性认识，以激发学生的兴趣。在兴趣的引导下，学生的学习可以始终处于主动的状态，学习的积极性可以得到最大程度的发挥，取得最好的学习效果。

（二）“项目”要能引导学生思考。

通过入门阶段的学习，学生认识了编程元件和基本编程指令，对知识点有一定了解，但掌握得还不是很牢固，有“云里雾里”的感觉，对所学知识点能再认不能再现。进入提高阶段，设计“项目”要有综合性，能引导学生去积极思考，实现同一功能的不同编程方法，获得解决问题多元化的方案，必要时可以明确提出编程时需要用到的知识点进行强化。例如，在学习了各种编程方法后，为了强化学生对编程方法的灵活应用，在设计“用PLC控制交通灯” 项目时，在通常要求外添加了如下附加要求：（1）用经验编程法。（2）用起保停电路编程方法。（3）用定时器实现绿灯的闪亮。（4）用计数器实现绿灯的闪亮。（5）用STL指令单序列编程法。（6）用STL指令双序列编程法。（7）用应用指令编程。

通过七种编程要求，使学生掌握各种编程方法，反复体会同一个编程元件、指令的不同功能，让学生尽可能多地用到知识点，在学习中激发学生兴趣，培养创新精神。

（三）“项目”要结合工业应用实际。

PLC在自动化的工业生产设备中广泛应用，如机械手、分拣装置等，将其设计成“项目”，可以增强教育教学的针对性和实效性，体现教学密切结合工业生产实际。通过对学校周边工厂的调研，结合学校设备的实际，笔者将一种气动机械手设计成为“项目”：

项目三 气动机械手的PLC控制

（1）系统的组成。该系统为工件搬运站，其组成如简图1所示。

（2）系统的工作情况。

机械手将工件从A点向B点传送。机械手的上升、下降与伸出、缩回都是由双线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的。抓手对工件的松夹是由一个单线圈两位电磁阀驱动气缸完成，只有在电磁阀通电时抓手才能松开。该机械手工作原点是：双轴汽缸缩回到位、六角心轴汽缸上升到位和抓手在松开状态。

控制要求：按下启动按钮SB1，机械手按松开、下降、夹紧、上升、伸出、右旋、下降、松开、上升、缩回、左旋的顺序依次运动。（注意：以上每个工序间都应留有停留时间约0.5～1秒，否则工件传送不成功）。实现手动方式、回原点、单步运行、单周期运行(半自动)和连续运行(全自动)等多种操作方式。

（3）根据任务完成下列题目：①根据题意自己确定本系统的I/O表。②画出PLC与设备的连接图。③安装电路。④将编写的控制程序输入PLC，调试并运行程序。⑤画出控制程序的梯形图。

实施这样的项目，学生在学校就可以学到有用的工程技术，拉近了与工程技术的距离，学以致用，也有利于学生就业。

三、在PLC教学中实施项目教学法要注意师生角色的转化

实施项目教学法，教师要首先设计好“项目”，将学生分成小组，然后交给学生。学生接到“项目”，经过咨询、计划、决策、实施、检查以及评价等六个环节完成“项目”，在这个过程中，教师的作用与传统的教学法有很大的不同。在设计“项目”阶段，教师是主体，学生并不参与；在实施“项目”阶段，学生是主体，教师也参与，起引导、指导作用。学生的活动是主要的，贯穿于整个教学过程，教师的作用只是让学生的自主活动能进行下去，维持教学环节的顺利进行，随着学生熟练程度的提高，教师的作用越来越小。能否充分调动学生积极性与主动性对于项目教学的成功非常重要，因此，师生的角色必需转换，明确各自担当的角色。

四、在PLC教学中实施项目教学法效果明显改善

在PLC教学中实施项目教学法与传统的教学方法相比，教学效果明显。主要表现在两个方面：一是学生会学了，项目教学法让学生的学习目标明确，学习了知识点后立即可以实践，实践后马上可以看到结果，这种成就感会转化成进一步学习的动力，促使学生的学习步入良性循环，久而久之形成良好学习习惯。在学习中遇到问题时，能自己看书、查资料、上网收索或找其他人讨论，主动寻找解决问题的方法，培养了良好的自学能力。二是学生会用了，经过项目教学的培养，学生提高了工程实践能力。

多年的教学实践证明，PLC课程采用项目教学法极大调动了学生自主学习的热情，培养了学生的创造力，解决了传统教学方法中理论与实践脱节的问题，同时还培养了学生的团队精神和创新能力，取得了理想的效果。

（作者单位：中山市建斌中等职业技术学校）

参考文献：

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项目教学法起源于美国，盛行于德国，尤其适合于职业技术教育。项目教学法将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕着项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法，是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。项目教学的教学内容以工作任务为依托，教学活动以学生为主体，学习成果以多样化为特征。在项目教学中，学生会给出不同的解决任务的方案与策略，具有实践性、自主性、综合性、开放性等特点。

二、《PLC》课程采用项目教学法的意义

《PLC》技术是机电类专业的一门实践性、综合性很强的专业课程，是工业自动控制的基础，是中职学生必须掌握的一项重要知识技能。目前，无论是从国外引进的自动化生产线，还是自行设计的自动控制系统，普遍把可编程序控制器（PLC）作为控制系统的核心器件。但PLC课程指令繁多，单独讲指令应用和编程方法学生感觉抽象、枯燥、难以理解，而且还涉及大量的基本控制环节和基本电路，将他们融合到工作项目里通过项目教学，在饶有趣味的实践操作中学生就自然而然地掌握这些指令的应用了。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以及团队合作精神。

三、《PLC》课程采用项目教学法的实践

1.项目的确定

项目的确定是“项目教学法”成功的关键。项目的选择要以教学内容为依据，既要与书本的知识紧密结合，又能够充分体现当前的工程实际情况，还要有一定的创新空间，让学生既能运用学过的知识，又可以创造发挥，最后，还必须现实可行，有条件完成项目。因此，在选择和设计项目时要充分考虑项目能否很好地应用学生已有的知识，能否引导并帮助学生完成新知识的自主学习，能否让学生感兴趣并激发学习的兴趣，能否让学生将所学的知识与现实生活联系起来。

2.项目的实践

项目确定后，教师应先期实施完成该项目，一方面对项目有个全面的了解，便于更好地指导学生；另一方面当项目提出的时候就能拿出明确而具体的成果展示，使学生有明确的目标和感性认知过程，知道实施该项目要解决哪些问题，关键在哪里。比如以“十字路通信号灯控制系统”为例说明PLC课程项目教学的具体实施步骤：我针对学生情况给学生分组。一个组以三名学生为宜，将基础好、动手能力强的学生与基础相对较差的学生组合在一起。这样，既能保证项目活动按时完成，又有利于学生间互相交流，有助于较差学生提高。分组后，学生以小组为单位制定实施项目活动的计划，包括任务分配以及各项内容需要的时间等。在项目教学过程中，进行小组人员分工是一个比较好的做法。分工后每个学生都有压力，基础较差的学生即使被分配了一些不太难的任务，他们也要自主学习、动脑思考。

项目实施在此阶段，各小组都能在计划时间内完成项目活动。接下来，要求各小组进行程序设计。这是整个项目的难点，同时也是培养学生独立思考、分析问题、解决问题、进行创造性思维的过程。教师仅仅担当配角，起引导作用。各小组将编写好的程序输入电脑，调试程序。在巡视、检查过程中，我发现学生输入地址分配基本统一，输出地址分配较乱，于是及时加以引导，帮助学生理清思路，并在调整程序过程中与学生讨论定时器的使用、步进指令的应用等等。之后，又要求学生按照设计要求验证设计是否正确，并指导他们在实验板上接线。接线完毕每组进行检查。在这个过程中，我发现有的学生对工作台不熟悉，不知道如何连接输入输出，因而程序运行时，不能按控制要求实现工作。这时我没有直接给出答案，而是让学生自己去思索，不断调试运行，主动分析发现错误，经分析修正后，运行成功。在反复的运行调试实践中，学生始终处于主体地位。

3.项目的评估总结

项目的评估总结是“项目教学法”的重要环节。学生的操作会存在各种各样的问题，教师在评估中要指出问题的所在及解决的方法，要总结比较各组的特点，引导他们学习别人的长处来改进和提高自己的能力。学生要进行自我评估，由每组学生分别介绍项目实施的具体任务、目标、方法、手段以及体会、收获，可以使师生了解其操作的方方面面，看到其独到之处。项目的评估总结过程是学生一个学习的过程，提高的过程。

总之，项目教学法实际上是一种由教师来引导学生自主学习的教学方法。它能够充分调动学生学习的积极性和主动性，有利于提高学生独立、自主学习能力，以及制定计划、实施计划、评估计划的能力，大部分学生在综合能力和职业素质等方面得到了提高，也培养了学生的团队合作精神，同时也促进教师理论和实践的密切结合，不断提高教学水平和教学质量。

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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，其目的是在课堂教学中把理论教学与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学主要由内容、活动、情境和结果四大要素构成。项目教学与传统教学相比较有自己的显著特征，具体表现为：（1）教学内容以工作任务为依托；（2）教学活动以学生为主体；（3）学习成果以多样化为特征。在项目教学中，每个学生会给出不同的解决任务的方案与策略，因此，学习成果不是唯一的，而是多样化的。项目教学法具有实践性、明确性、自主性、发展性、综合性、开放性等特点。项目教学的流程如下图所示。笔者现以PLC教学为例，谈谈项目教学法的应用。

项目设计与确立项目教学法成败的关键是能否设计一项合适的教学任务。因此，在选择和设计项目时要充分考虑以下几个方面的问题：（1）项目活动能否很好地应用学生已有的知识。（2）项目活动能否引导并帮助学生完成新知识的自主学习。（3）所选择的项目内容在现阶段教学中能否较好地起到承上启下的作用，充分体现综合性和应用性。（4）项目活动能否让学生感兴趣并激发学习新知识的兴趣。（5）所选的项目活动在进行过程中能否有效地促进学生之间的沟通与合作。（6）能否让学生将所学的知识与现实生活联系起来。在进行“PLC编程应用练习”教学时，考虑到学生对交通灯非常熟悉，笔者将“十字路通灯控制系统”列为教学任务。具体的控制要求是：红、绿、黄灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯和东西绿灯亮，东西绿灯亮3秒后，开始闪动，周期1秒，闪动5次后熄灭，东西黄灯亮2秒钟，到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮3秒后，闪动5秒后熄灭，南北黄灯亮2秒，然后南北红灯亮，同时东西红灯熄灭，东西绿灯亮，开始第二周期动作。要求学生写出 I/O分配表、I/O接线图、程序并作注释，完成操作。

分组及制定实施计划教学项目确定之后，针对学生情况给学生分组。一个组以三名学生为宜，将基础好、动手能力强的学生与基础相对较差的学生组合在一起。这样，既能保证项目活动按时完成，又有利于学生间互相交流，有助于专业较差学生提高。分组后，学生以小组为单位制定实施项目活动的计划，包括任务分配以及各项内容需要的时间等。在此次项目教学过程中，进行小组人员分工是一个比较好的做法。以往形式上的分组，教师布置的项目活动其实只是使小组中学习较好的学生得到锻炼，基础较差的学生得不到锻炼。而分工后每个学生都有压力，基础较差的学生即使被分配了一些不太难的任务，他们也要自主学习、动脑思考。

学生自主学习在此阶段，需要小组完成编程、写出I/O分配表、设计I/O接线图等几项内容。学生按分工各自进行相应内容的学习和准备。在此过程中，教师要注意观察，鼓励每个学生都积极动脑思考和发言，可以讨论，但不能抄袭。此时，小组中基础较差的学生在完成任务上有一定的困难，笔者就鼓励他们多请教同组中学习好的学生，同学间相互帮助共同完成项目活动。这样，对基础较差学生来说是一个很好的树立学习信心的过程，对学习好的学生也是一种促进。

项目实施在上一阶段，各小组都能在计划时间内完成项目活动。接下来，要求各小组将编写好的程序由小组每个成员各输入一遍，调试正确后进行接线。然后，小组间互相检查，确认无误后进行加电测试。在巡视、检查过程中，笔者发现学生输入地址分配基本统一，输出地址分配较乱，于是及时加以引导，帮助学生理清思路，并在调整程序过程中与学生讨论定时器的使用、比较指令的应用、步进指令的应用等等，指导他们应用所学知识，发挥主观能动性，正确地编程。之后，笔者又要求学生按照设计要求验证设计是否正确，并指导他们在实验板上接线。接线完毕每组进行检查。在这个过程中，笔者发现有的学生对工作台不熟悉，不知道如何连接输入输出。于是笔者让学生结合理论解决接线问题，加深对理论知识的理解。接线问题基本解决后，让各小组进行通电试验，有的小组一次性成功，有的小组没有按要求实现程序控制，电路没有反应。此时，要求没有成功的小组分析问题出现的原因，小组内进行讨论，检查连线，修改程序。通过努力，他们基本上独立完成了本次项目活动。看着实验板上的交通信号灯有序地闪亮着，学生们高兴地笑了。 转贴于

评估、总结在项目实施过程中，学生根据实际问题设计出程序，有的用比较指令，有的用定时器、计数器等。设计方法有梯形图经验设计法、顺序控制设计法以及顺序功能图等。笔者适时加以提示，让学生展开讨论，互相帮助来修改自己的设计。最后评价时，笔者充分肯定了学生的成绩，并简要介绍了PLC编程的设计思路、正确的设计方法、连接电路时应注意的事项及PLC的广泛应用等知识，让学生经过自主学习后获得对知识的系统性认识。

诚然，应用项目教学法进行专业课教学的效果十分明显，但在实施过程中也遇到了不少的问题：（1）要求教师不仅要有较高的理论知识水平，还有较强的实践动手能力。（2）技校学生素质不一，自学能力差，给自主学习、完成项目任务带来一定的困难。因此，在实施项目教学前，需要在前面几节课提前进行准备或铺垫，在项目教学实施时，也应予以课时的保证，必要时延长授课时间，以保证项目活动的完成，否则将使学生对项目教学失去兴趣，更难以达到有效提高学生实践能力的目的。（3）项目教学的核心是通过实践最终完成一项任务，因此对实验实训设备提出了较高的要求。学校应在硬件建设方面予以重视，加大投入，努力为师生创造一个良好的实践环境。

参考文献：

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二、PLC课程中实施项目教学法的重要性

1.激发学生的学习兴趣，调动学习的积极性

PLC是逻辑性和抽象性很强的课程，采用传统的讲授法需要学生高度集中注意力，并且要有较好的理解能力和想象力，才能从中掌握相关知识。职业院校中学生文化基础普遍较差，遇到问题不能及时解决，久而久之，学生易出现厌学的不良情绪。而项目教学法是让学生通过由简单到复杂的项目进行，学习目的明确，及时体会到学习内容的实践效果，自然就会提升学习热情，调动学习的积极性。

2.启发学生自主学习，提高实践动手、分析问题和解决问题的能力

传统讲授法是以教师为主，学生被动地学习，注重知识的掌握，缺乏实践技能的强化，易出现课堂气氛沉闷的现象。在PLC课程中采用项目教学法，学生成为主体，教师为主导，让学生充分动起来，学习相关知识，亲自动手完成PLC的软件和硬件设计。遇到问题，可以在教师的指导下翻阅相关书籍资料或动手调试，主动寻找解决的方法。俗话说：有了量的变化才有质的飞跃，学生不断地进行知识的积累和技能的提高，更可以充分发挥潜能，大胆创新，设计出更为优秀的项目。

3.培养学生的合作精神，强化团队意识

项目教学法解决了传统教学模式中“教师―学生、学生―学生”间交流少的问题。项目教学法是分组进行，每个组的学生分工合作，遇到问题，成员之间通过交流、讨论和决策共同解决问题，为了项目的完成共同努力。

三、项目教学法在PLC课程中的实施

1.择优选取项目

项目选取是从PLC课程对学生的知识目标和能力培养目标出发，将实际生产中的工作任务归纳整合，从基础做起，先易后难，循序渐进，互相渗透，由单一到综合的原则安排各个项目。

2.项目教学的组织与实施

良好的组织与实施是项目教学法在PLC课程中成功应用的关键。下面以“三相异步电动机的单方向连续运行控制”为例介绍过程。

（1）确定项目

利用PLC控制系统实现三相异步电动机的单方向连续运行控制。

（2）项目分析

学生观察电动机运行的实物控制及Flash制作的控制线路的动作过程，熟悉本项目，增强感性认识。

（3）汲取相关知识

教师引导学生学习完成本项目所需的理论知识。利用输入端子和输出端子，引出编程元件X、Y，并结合多媒体课件讲解X、Y的功能及应用。利用编程实例讲解梯形图的编程规则。

（4）制订计划

以小组的形式开展，每组的人员配备需要老师合理安排，保持每组实力相当，有利于发挥每个学生的积极性。每个组根据项目控制要求制定自己的方案，确定I/O地址分配表，画出三相异步电动机单方向连续运行控制的PLC接线图，确定编程思路。在此过程中，教师巡回指导，检查各组的计划情况和准确度。

（5）项目实施

①设计程序，并输入到计算机后变换。教师提醒学生从电路结构下手进行程序设计，强调接触器自锁与PLC自锁的区别，演示编程元件在输入过程中注意的问题。

②对程序进行仿真、保存。

③根据I/O地址分配表，确定PLC外围所需要的输入和输出设备。（两个按钮、一个接触器线圈）

④根据接线图，完成硬件设计。

⑤将程序下载写入PLC进行调试，观察系统的运行情况并记录。

（6）项目评价

项目评价有自评、互评和教师评价。自评是让学生说出项目实施过程中是怎样合作，遇到的问题怎么解决，找出自己的不足，给自己做出评价。互评是通过对完成的项目进行全班交流并演示，让小组之间相互评价，树立标兵小组，向榜样看齐。教师评价不仅要从学生的参与程度、动手能力和交流合作能力等方面作出评价，而且要从电路设计、程序设计、安装与接线和安全文明这几个方面去评价。

（7）项目拓展

三相异步电动机电动点动与连续转动的混合控制。

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随着PLC技术在工业自动化领域的广泛应用，各类职业院校将PLC技术作为机电类学生必修必学的一门重要课程。但由于在PLC课程实训教学中既有理论又有实践，既有工作原理又有编程方法，既有典型单元程序又有复杂实用案例，并具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性等教学特点，因此，要想克服在实训教学过程中遇到的各种硬件和软件上的诸多问题，更好地开展PLC实训教学和提高教学质量，就必须引入更新、更好、更加有效的教学方法及理念。

一、项目教学法的含义

项目教学法是通过“项目”的形式进行来进行教学的。就是在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价。整个教学过程都由学生自己负责，学生则通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求，使学习过程成为一个人人参与的实践活动，这个实践活动注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。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思想和方法。同时，通过实际操作，训练其在实际工作中与不同专业、不同部门的同事协调、合作的能力。

二、在PLC实训教学中引入项目教学法的意义

目前PLC实训教学存在以下几个问题：从硬件上来说，设备少，学生多，一般情况下不可能做到每人一套设备。从软件上来讲，PLC课程具有指令多、理解较抽象、实践性强等特点，使学生在PLC编程时常常感觉较枯燥无味，内容抽象，不容易听懂。在PLC实训教学中引入项目教学法，可以项目为载体，将每个实训项目以项目内容为主线，以任务目标为驱动，通过不同的项目分类把PLC的基本指令、功能指令及其综合应用等内容安排到教学当中。在这个过程中，师生共同围绕一个项目任务发现问题、解决问题，从而对所学知识有更好的理解。整个过程可分为几个具体的步骤来实施。其中分析问题、方案设计、项目实施及最终评价都由学生协作完成，以学生作为学习的主体。学生以项目任务为目标，制订相关的实施计划，通过该项目了解每个环节用到的PLC的相关指令，并通过实际动手操作掌握指令的应用。学生在实践中能领会和掌握PLC指令，并通过分析调试中出现的问题提高排故障的能力，体验创新的乐趣。

三、项目教学法在PLC实训教学中的实施

在PLC实训教学时，首先要精心地选择和设计适合开展项目教学的课题，然后可按照以下流程进行设计和实施。

1.设计并确定项目。

选定的项目任务要注意项目的完整性，项目从设计、实施到完成必须有明显的成果，使学生完成项目后能获得成就感，从而进一步激发学生的学习兴趣。因此，所选项目目标大小和任务要适宜，有一定的层次性，由浅入深，符合学生的实际情况，假如要学较长时间才能出效果或目标不易实现，那就会严重影响学生的学习积极性。所以，选择项目任务是开展项目教育的关键。比如以“三相电动机正反转控制电路”为例，该电路主要是通过两个接触器之间的连线来改变电动机定子绕组的电源相序，实现对电动机的正反转控制。一是该电路比较简单，学生对该电路较为熟悉。二是对初学PLC的学生来讲，也容易激发他们的兴趣，原来通过连线实现的逻辑功能，现在通过PLC同样能实现。

2.学生分组、制订计划。

在设计并确定项目后，可根据学生的学习情况及动手能力，将全班学生分成若干小组并确定该小组的负责人。负责人在老师的指导下对本组成员进一步分工，明确各自任务并制订详细可行的计划。应该保障每个小组都具有团结协作和互相帮助的团队精神，避免出现在整个项目实施过程中有人“忙”有人“闲”的现象。

3.学生自主学习、设计、讨论。

根据实施项目所需知识点的要求，以小组为单位进行相关理论知识的学习，主要采用自主学习和讨论的形式，在此过程中如遇问题，可请老师答疑解惑。通过学习具备实施项目所需的知识储备，同时设计出实施项目的具体步骤。比如在“三相电动机正反转控制”这个项目中，学生应该复习传统继电控制的正反转电路的动作过程，理解并消化它的逻辑功能，要了解PLC的基本知识，掌握PLC的基本指令和PLC的I/O的分配，掌握PLC的基本编程方法等相关知识。

4.实施项目。

计划后的实施是重要的一步。一般应从五个方面实施：（1）通过分析控制要求，分配输入、输出点，写出I/O通道地址分配表；（2）画出PLC接线图（I/O接线图）；（3）程序设计；（4）程序输入及仿真运行：（5）线路安装与调试。

学生实施的过程，既是对前面所学理论知识的消化及巩固的过程，又是培养实际动手能力和工作能力的过程。在这个过程中有可能产生很多问题，当发生错误时，老师要及时引导学生分析问题，修正错误。例如，一些学生在程序设计中缺少对指令的理解和认识，导致程序运行时不能按控制要求实现工作。这时教师不要直接给出答案，而要引导学生自己思索，不断调试运行，分析错误原因。经修正后，使项目运行成功。学生可以在解决问题的过程中学习分析问题的方法和技巧。

5.完成项目。

在各小组做完项目后，要展示项目所实现的功能，介绍该项目的实施过程，分析这个项目哪些地方较满意，哪些地方还需改进。当每个小组汇报结束后，各小组之间要进行互评，最后由老师对各组的情况进行相应的点评。

6.评论、总结。

项目的评论与总结也是一个重要的环节，这个过程也是学生学习和提高的过程。学生在操作中会发现各种问题，在自评和互评，以及老师的点评中会发现自己的不足及别人的长处，从而提高自己的能力。老师对学生的考核评价应将能力、素质、知识的考核评价融合于课题的完成过程之中。考核评价的内容应包括职业素质、学习过程、理论素质三个方面。其中职业素质和学习过程的考核在项目的实施过程中逐渐完成，理论素质的考核可通过笔试完成。这样可对学生有一个客观全面的评价。

四、在PLC实训教学中实施项目教学法的体会

在PLC实训教学中应用项目教学法，增强了教学效果，提高了教学质量。主要表现在激发了学生的学习兴趣，使学生在学习中充满热情；解决了职业院校学生学习主动性较低的问题，绝大部分学生能积极参与到教学活动中，既培养了学生的团队精神，又提高了学生的思维能力、分析问题及解决问题的能力等综合能力。当然，不是所有的课题都适合项目教学。另外，在项目实施过程中可能会出现教学过程松散、个别学生偷懒等现象。我们需要不断总结和改进，力争取得更好的教学效果，使PLC实训教学质量得到进一步提高。

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著名教育家约翰·杜威主张"从做中学"，即把获取主观经验作为确定教材、教法和教学过程的基本原则。他认为应该教学生去"做"，而不是去"学"，从而提出了一种新的教学方法——项目教学法，内容包括：“必须是一个有待解决的实际的问题；必须是有目的有意义的单元活动；必须由学生负责计划和实行；包括—种有始有终、可以增长经验的活动，使学生通过设计获得主要的发展和良好的成长。”该方法成为当今各国发展新的职业教育方法的基础，例如具有德国特色的“双元制”教学法，以及我们更多提到的项目教学法等。

项目教学法在我国也已经有了成熟的理论研究与广泛的应用和发展。项目教学法的核心是：不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到结果并进行展示和自我评价。学习的重点在学习过程而非学习结果，学生在学习过程中锻炼各种能力。这一理论得到了传授知识者及接受职业教育者的广泛认可。

项目教学法与传统教学法相比，体现出了很多的优越性。在开展项目教学的过程中，有许多人强调项目教材较少，项目设计难度大，项目实施条件要求较高等困难。但经过长期的实践，我们发现针对目前那些优秀的教材，施行项目教学的关键是如何合理利用教材，根据本学校的教学条件设计出适合学生特点的教学项目；当然有项目教材更好，可以节省教师自己设计项目的时间，并把重点放在分析项目和引导学生学习技能上，但在选择教材中的项目时，还是应该考虑学生的特点和自己学校的实际情况，这样才能达到更好的教学效果。而针对教学项目开发难度大、项目实施条件要求较高的问题，我们认为，设计项目没有必要大而全，完全可以取之于生活并用之于教学，身边随处可见的控制现象比泛泛的说教更能解决问题，学生也易于接受。比如讲到《PLC》中的延时控制，可以利用街道上的交通信号灯为例来进行学习，既可以制作交通灯的模型，又可以通过学生的体会进行学习。

项目教学法的重点是教学方法以及教学过程的设计和实现。在传统教学中总结出来的优秀教学方法可以融入到项目教学的过程中，特别是目前我国正在进行的中等职业教育的教学改革，需要将两者进行有效的结合。在现今的教育环境中，对于项目教学法应采取逐步实施，不断总结经验的方法。我们尝试了在《PLC》等专业课程教学中实行项目教学法，调动了学生的学习兴趣，提高了学生对专业知识的应用能力，教学效果明显。经过几个学期的实践，如何将项目教学法用好、用活，我们认为应注意以下问题：

一、认真做好教师职责的转变

在实践项目教学的过程中，教师应做到两个转变：从以课本为中心向以项目为中心的转变，从以课堂为中心向以岗位应用能力、社会应用能力为中心的转变。教师的职责转变为以引导、辅导、鼓励学生为主，积极参与学生的学习过程中，培养学生的学习兴趣、学习方法。针对中职学生基础差、学习兴趣不高的特点，教师一定要控制好整个活动过程，掌握每一个学生的思想动态与表现，鼓励学生的拓展性思维，允许学生之间的差异，让每位参与的学习者都能获得一个肯定的评价和新的学习方向。

二、在实施项目教学时需注意的问题

1、项目的选定

选定的活动项目应满足以下要求：① 项目所涉及的知识和技能在教学大纲所要求的范围以内；② 学生对所确定的项目及其结果有着较强的兴趣；③ 项目所涉及的内容是学生所比较熟悉的：④ 项目所涉及的知识、技能和内容符合相关行业的最新理论，且通过学生主动的探索和学习是有能力完成的；⑤ 在项目完成过程中，能体现出学生的思维活动，进行情感、态度和价值观的教育；

我们根据目前PLC的应用情况和教材内容，结合当前PLC发展应用的情况，规划了我们的教学项目，从简单的例子入手，设计了十四个大、小项目，项目包含知识有：工作台自动往返控制；交通灯模拟控制；分拣机控制；恒压变频供水控制等项目。按组准备了PLC模拟实验台，开始了“项目教学法”的实施工作。

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中图分类号：TM571 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0237-02

传统的高职《PLC原理及应用》课程教学分为“理论”与“实验”两个部分。在教学过程中，“教”、“学”、“做”分割为独立的活动。教学以理论讲授为主，实验处于附属地位。开设实验的目的，是为了让学生验证理论知识的正确性。这就很容易造成理论和实践脱节，难以在学生中建立“工程项目开发”的整体概念。《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》中提出：高职院校必须把学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出的地位，促进学生技能的培养。为了适应现代教学的需要，项目教学作为一种先进的教学方法应运而生。各高职院校也开始纷纷尝试《PLC原理及应用》课程的项目式教学。笔者在总结多年PLC工程经验和教学实践的基础上，对重点内容进行深入剖析，以日本三菱公司FX2N系列PLC为载体，提出了能增强学生“工程意识”的项目设计方案。

1 项目教学法

德国著名教育专家弗雷德·海因里希教授提出了项目教学法理论，它把传统的课程理论知识、技能和职业素养融合到若干项目中，是培养高技能人才的新途径。项目教学法强调学生动手实践能力和理论联系实际能力的培养，一改过去以理论讲授为主的传统教学方式，让学生通过实践构建理论知识[1]，提高他们分析问题和解决问题综合技能，较快地适应就业岗位。

在教学实施过程中，教师将任务以项目的形式递交给学生，学生是主体，教师是指导者。学生组成小组，共同制订计划，各自明确任务分工，团结协作共同完成项目。通过项目教学，学生可充分发掘创造潜能，培养解决问题能力、创新能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作的社会能力。

2 项目设计方案

毕业生岗位跟踪调查结果表明：熟练使用SWOPC-FXGP/WIN-C软件设计梯形图、指令表和顺序功能图[2]，是电子专业学生毕业后从事设备运行维护岗位的必备技能之一。PLC产品种类繁多，技术性能差异较大，要求从业人员具有多机型的编程维护能力。高职《PLC原理及应用》课程主要是让学生掌握PLC基础知识、学会PLC基本指令的应用、PLC顺序控制设计方法和PLC工程应用。教学重点是培养学生PLC综合应用能力。

为了实现上述培养目标，我们以工作任务为中心，组织课程内容和课程教学，让学生通过完成具体项目来构建相关理论知识，发展职业能力。在此，确定了四个学习任务：PLC基础知识、FX2N系列PLC基本指令的应用、FX2N系列PLC顺序控制设计法的应用、FX2N系列PLC工程应用实例。在课程内容上，重点突出了学生PLC应用能力训练。理论知识以够用为原则，紧紧围绕工作任务的需要来选取。课程项目源自工程实践，经过精心选择后，转化为适合教学的学习型工作任务。这样既可以培养学生的能力，又可以最大限度地激发学生的学习积极性和自主性。在教学实践中，笔者归纳总结出的《PLC原理及应用》项目教学设计方案[3]如表l所示，涉及的工作任务、教学目标及学时分配，仅供读者参考。

3 实施特色

3.1 教、学、做一体化

《PLC原理及应用》课程安排在教、学、做一体化教室授课，项目实施过程为：实践-理论-再实践。自编教材提供的梯形图或顺序功能图在首次实践时提供给学生参考，学生以小组为单位编制程序，下载到PLC实验箱调试。调试成功后，学生自主分析总结，构建相关理论知识，为再实践做准备。第二次实践是前次实践内容的升华，来源于学生自主创新，在教材中没有完整的参考内容。学生分工合作，进行问题分析、设计和调试。小组碰到难题时，与教师讨论，由教师适当引导。学校提供开放式的图书资源、网络资源、实验设备场地、教师资源，给学生的自主学习提供支持，保障学生创新思维的实施条件。

3.2 教学评价

项目教学法强调项目的过程体验，对项目执行的结果进行评估[4]。教学评价由学生自评、小组互评和教师评价组成。教师对项目的评价考核分成两方面：一是检查项目的执行过程。教师全程跟踪学生的项目参与过程，及时记录学生分析问题、解决问题情况，合理评估学生独立工作能力、综合能力和完善实施能力。二是主持小组答辩。在项目完成后，由小组长和教师担任答辩评委进行小组答辩，审核项目完成情况、质量高低、团队合作和综合技能情况，提出存在的问题，为以后的项目学习积累经验。

3.3 师资队伍保障

项目教学旨在提高学生的实践技能和创新能力。教师是教育的实施者，要不断提高自身综合素质和职业技能，具备完成项目涉及的专业理论知识和专业实践技能，具备开发教学项目的能力。同时，要组织教师团队或专家工作室，完成个体教师难以实现的工作任务，建设具有核心竞争力的优秀团队。教师备课既要备教材项目、又要备学生。在教学设计上，从易到难，从简单到复杂，让学生“跳一跳，能够着”。在项目教学过程中，教师由项目的设计者转变为知识、信息、建议的引导者，由引导者再转变为实施计划和评价阶段的组织者。

4 结语

教学实践表明：采用上述项目设计方案开展《PLC原理及应用》项目教学，通过教、学、做一体化授课模式，合理进行教学评价，以能力为本位，以学生为主体，以强有力的师资队伍为保障，能有效提高学生的PLC综合应用技能，培养他们的“工程意识”和团结协作能力，提升综合职业素质。

参考文献

[1] 徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海：华东师范大学出版社，2009.

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可编程控制器（PLC）是一种集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。目前职业学校学生一般学习基础较薄弱，学习习惯较差，但其思维敏捷、动手操作能力强。因此，笔者认为在教学活动中，教师要多安排学生进行思考、实践、感悟、创新的活动，并在实践中不断总结、积累学习经验；同时针对学生之间的个体差异，教师还要努力营造探讨、交流的学习氛围。职业学校教学一定要以学生为主体，突出实践在课程中的主体地位，让学生充分行动起来，学生自己动手操练。学生能力不是教师“讲”会的，而是学生“练”会的。因此在教学中要用恰当的任务进行能力训练，通过做事的过程、通过完成项目或任务的过程训练，使学生练出动手能力、分析问题和解决问题的能力。

一、转换教师角色

“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。在项目教学法的具体实践中，教师的角色一是从讲授、灌输，转变为组织、引导；二是从讲台上讲解转变为走到学生中间与学生交流、讨论，共同学习。教师已经不是教学中的主导地位，而是成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。

二、学生为主体的教学组织实施

学生作为学习的主体，通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来，不仅提高了理论水平和实际操技能，而且又在教师有目的地引导下，培养了合作、解决问题等综合能力。

三、项目的选择

爱因斯坦曾说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题仅仅是技能而已，而提出新问题，从新的角度去看旧问题，却需要创造性想象力，标志着科学的真正进步。”好的学习任务，首先应能激发学生兴趣，引发其思考，使学生产生一种解决问题欲望。同时提出的学习任务应该适应不同的学生，满足各层次学生的发展需要。项目设计质量直接决定学生掌握知识，培养各层次学生的创新实践能力。因此，项目的设计至关重要。项目的确定是“项目教学法”成功的关键。项目的选择要以教学内容为依据，既要与书本的知识紧密结合，又要能够充分体现当前的工程实际情况，还要有一定的创新空间，让学生既能运用学过的知识，又可以创造发挥，最后，还必须现实可行，有条件完成项目。在进行“PLC编程应用练习”教学时，考虑到学生对交通灯非常熟悉，笔者将“十字路通灯控制系统”列为教学任务。具体的控制要求是：红、绿、黄灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，要求启动运行后，南北红灯亮，在南北红灯亮时，东西绿灯也亮，经过10秒，东西黄灯开始闪烁4次，周期为1秒，南北红灯亮继续亮4秒，然后东西红灯亮，在东西红灯亮时，南北绿灯也亮，经过10秒，南北黄灯开始闪烁4次，周期为1秒，东西红灯继续亮4秒，然后南北红灯亮，重复循环。要求学生写出 I/O分配表、I/O接线图、程序并作注释，完成操作。

四、项目的实施

项目的实施过程中，学生以3人为一小组，合作完成项目。学生分组时，要考虑到每个学生能够在各个方面都得到训练，可进行交叉分组。即在不同项目的实施中，让学生参与到不同的分组之中，以便在各个方面都得到锻炼。可以做到优势互补，取长补短。即有利于培养学生的团队合作精神，也有利于取得好的教学效果。分组后各小组根据自己的方案，对小组成员作出具体的分工，如由组长指定一名同学负责I/O分配表、I/O接线图；一名同学负责实际连接线路；一名同学负责程序的编写并作注释。

学生在自主学习阶段，学生按小组开展对项目任务的讨论，根据任务的要求设计出工作方案。教师参与讨论，及时了解学生对项目认识的程度，并辅导学生在设计的过程中掌握设计一个控制系统的基本步骤，如何分配I/O口，怎样画电气原理图，编程的思路及需要注意的问题，如何调试程序等。并由各小组学生提出自己的方案建议。在此过程中，教师要注意观察，鼓励每个学生都积极动脑思考和发言，可以讨论，但不能抄袭。此时，小组中基础较差的学生在完成任务上有一定的困难，笔者就鼓励他们多请教同组中学习好的学生，同学间相互帮助共同完成项目活动。这样，对基础较差学生来说是一个很好的树立学习信心的过程，对学习好的学生也是一种促进。

项目实施的最后阶段，要求各小组将编写好的程序由小组每个成员各输入一遍，调试正确后进行接线。在巡视、检查过程中，笔者发现学生输入地址分配基本统一，输出地址分配较乱，于是及时加以引导，帮助学生理清思路，并在调整程序过程中与学生讨论定时器的使用、比较指令的应用、步进指令的应用等等，指导他们应用所学知识，发挥主观能动性，正确地编程。之后，让各小组进行通电试验，有的小组一次性成功，有的小组没有按要求实现程序控制，电路没有反应。此时，要求没有成功的小组分析问题出现的原因，小组内进行讨论，检查连线，修改程序。通过努力，他们基本上独立完成了本次项目活动。看着实验板上的交通信号灯有序地闪亮着，同学生们脸上都露出了成功的喜悦。

五、项目完成后评价

最后评价时，先让各个小组选出代表发言，介绍本组的设计思路及完成情况，让学生们对项目有一个横向的比较，然后让学生展开讨论。再由教师进行检查评分。最后，笔者充分肯定了学生的成绩，并简要介绍了PLC编程的设计思路、正确的设计方法、连接电路时应注意的事项及PLC的广泛应用等知识，让学生经过自主学习后获得对知识的系统性认识。

【参考文献】

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PLC在工业自动化领域的应用越来越广泛，PLC教学在职业学校机电一体化专业教学中的地位也越来越重要。PLC课程特点：一是指令多，难记忆、难掌握；二是实践性强：PLC 课程具有与生产实际紧密联系、运用知识的覆盖面较宽等特点， 是强电与弱电的结合、电气学与计算机技术的结合和与生产工艺过程紧密配合的一门专业课。

2“项目教学法”简介

“项目教学法”是“指师生以团队的形式共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动”，其中，项目以工作任务的形式出现。通过工作任务的完成，能得到一个具体的、具有实际应用价值的产品。它是行动导向教学组织形式之一。其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。学生通过该项目的进行，学习和掌握每一环节的基本知识和了解所需的必备能力。在完成项目过程中有针对性地来培养学生的独立工作能力、想象力、创新能力以及与人合作沟通的能力。

3 PLC课程采用项目教学法的意义

PLC课程既有理论又有实践，既有工作原理又有编程方法，既有典型单元程序又有复杂实用案例，具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点。在此课程教学中，如何采用有效的教学方法来充分调动学生学习积极性，提高学生的实践能力和创新能力，是每个专业教师面临的问题。

在PLC教学中采用项目教学法，将理论和实践合为一体，使PLC的知识与技能进行重新建构，突出技能的培养和职业习惯的养成。形象、生动富有吸引力的项目化教学是提高教学质量的有效途径。学生会因为被吸引而投入，因为投入而认真，因为认真而得到实践成果和自我肯定。从而极大地提高了PLC教学效率。

4 PLC采用项目教学法的条件

4.1 PLC项目教学法对教师的要求

项目教学法是以项目的形式进行教学，完成每一个项目所涉及的学科一般都比较多，并且与实际生产联系比较紧密，因而要求任课教师必须具备丰富的理论知识、实践操作技能和对实际生产问题处理的能力。在项目教学法的课堂融入工厂生产控制的元素，让专业课程教学更贴近生产实际。

4.2对学校实验实习设备和教学环境的要求

先进的、丰富的教育教学实习实践设施是实施项目教学所必需的硬件条件。20人以内的小班制教学方式，是项目教学法实施的理想人数。这样有利于任课教师对每位学生进行充分的、耐心的指导，帮助学生来提高解决实际问题的能力。

4.3对学习PLC课程的学生要求

开设PLC课程对学生有一定的基础要求：具备电工电子学的基础知识和常用电工电子工具、仪器仪表的使用能力；电动机基本性能的认识能力。具备交流电动机继电控制线路的分析、设计、制作调试能力。

5 PLC课程“项目教学法”的实施

5.1项目实施起初阶段，要让学生掌握多种应用能力

由于一个项目的实施涉及到原理图绘制、梯形图设计、接线图绘制、接线和调试等方面的知识，尽管对学习PLC课程的学生提出相关专业基础要求，但会因为学生的理解能力、融会贯通能力的差异性，很难达到要求的理想状态。因此，PLC课程“项目教学法”起初阶段教师要让学生掌握多种应用能力，保证项目教学法的顺利实施。

5.2项目实施过程中，应考虑到对学生进行优化组合

项目的实施过程中，学生一般以2-3人为一小组，合作完成项目。因此，学生分组时，要考虑到确保每个学生能够在各个方面都得到训练，可进行交叉分组。即在不同项目的实施中，让学生参与到不同的分组之中，以便在各个方面都得到锻炼。可以做到优势互补，取长补短。即有利于培养学生的团队合作精神，也有利于取得好的教学效果

5.3项目过程评价

项目过程评价也是项目教学法的一个重要环节，是以完成项目的情况来评价学生学习的效果和教师教学的效果。评价形式有学生之间的自评、互评和师生之间的互评。有效的评价有着深刻的意义：第一，让学生学会表达，一改传统教学中，学生锻炼表达能力的机会少的不足，项目法教学让每一位同学有发言的机会，让学生在小组合作中学会表达，在表达中学会更好的合作。第二，让学生体会到合作和竞争的统一。项目教学法鼓励学生之间，小组之间有竞争，并强调在合作基础上有竞争，合作是竞争的前提条件，否则就失去项目教学的意义。第三，让教师清楚地了解学生对相关知识点的掌握情况，及时把握项目设计方向和进度。

6 PLC项目化教学中几点有待完善的问题

实践证明PLC课程采用项目教学法的确大幅度地提高了教学质量，但在实施过程中也遇到了不少问题：

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但在教学上大多仍采用传统的课堂教学模式，缺少对学生能力的培养和技能的训练，无法提升学生就业能力的现状[4]。针对在PLC课程教学中存在的问题，作者认为应在PLC课程教学中采用项目化教学法。

1 PLC 教学中存在的问题及课程改革思路

目前，以PLC为核心的控制系统广泛应用于工业控制中。但长期以来，PLC的发展受中央处理单元（CPU）的执行速度、存储器的存储容量、输入/输出（I/O）点的扩展、高级语言的应用等因素的制约。IT技术的发展，使得影响PLC发展的相关问题得到轻松解决。同时，PLC 的硬件性能得到了极大提升。然而，不断发展的PLC 技术及新技术的出现与应用，必然会对PLC人才培养规格方面提出新的要求。再者，指令多、实践性强是PLC课程的两大主要特点，使得当前PLC 教学中存在的问题凸显[5]：一是指令多。程序是由指令构成的，是实现PLC自动控制的必要条件。单纯的机械记忆容易混淆指令，从而使得程序不能正常运行；二是实践性强。实践课程以验证型实验为主，学生综合项目的实践能力难以培养；三是实验经费不足。很多高校的实验设备限制了综合性实验项目的开展，导致理论与实践的脱节现象。

针对以上教学过程中存在的问题，按照人才培养方案中所提出的实践创新型人才培养计划，引入“项目教学法”改革方案。项目教学法可以概括为：学生全部或部分独立组织、安排学习行为。学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程。项目所涉及的信息收集，方案设计，项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。在这一过程中，学生不仅学习掌握了教学计划内的教学内容，而且解决了在处理项目中遇到的困难，学习能力得到了提高，增强了学生的学习兴趣，自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。其目的是在具体化的实践教学中，把生产实践与理论学习有机地结合起来，使学生在掌握理论知识的同时，提高自身的实践动手能力。

2 以项目为载体的实践教学环节的设计

在PLC 课程中采用项目教学法，应具备专业技术水平较高的教师团队和丰富的教学实践设施两大条件。为了能够把工业场景尽可能多的引入实际教学，教师应具备多学科知识和较强的操作能力。这样才可在硬件条件较强的前提下，结合生产控制元素，更好地进行项目教学法，让专业课程教学更贴近生产实际。

由多年PLC课程教学经验可知，学生在课堂上所获得的知识是肤浅的，应该在实践中通过意义构建的方式，真正意义上获得知识。故要学会基于PLC的系统开发，必须让学生参与到真实的项目中，在项目的驱动下，积极有针对性地学习。在实践教学过程中，除了所设置的项目内容要与课程教学内容紧密结合外，还要有一定的创新空间，既能让学生充分运用学过的知识，又可以拓展知识。以基于时间继电器的三相电机控制电路为例，如图1所示。

由课堂教学内容，可以分析图1控制系统的工作过程[2]：从主回路看，当接触器KM1、KM2主触头闭合，KM3主触头断开时，电动机三相定子绕组作Y连接；而当接触器KM1和KM3主触头闭合，KM2主触头断开时，电动机三相定子绕组作连接。因此，所设计的控制线路若能先使KM1和KM2得电闭合，后经一定时间的延时，使KM2失电断开，而后使KM3得电闭合，则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转。

但在项目实施过程中，首先要通过分组的形式保证每个学生都能得到训练。然后根据线路图正确接线，编制相应的程序，进而记录观察的结果以便后续分析。重要的是分析现场试验结果与理论分析结果是否一致。从而，加深对课堂内容的理解。除此以外，还能在现有知识的基础上，通过现场试验，进一步拓展知识。比如针对图1，可以设置如下问题，让学生通过思考与现场试验，得到其结论。

①如果要用一只断电延时式时间继电器来设计异步电动机的Y-降压起动控制线路，试问三个接触器的动作次序应作如何改动，控制回路又应如何设计？

②控制回路中的一对互锁触头有何作用？若取消这对触头对Y-降压换接起动有何影响，可能会出现什么后果？

③三相异步电动机控制电路要Y-降压起动并且是要能耗制动，其原理图应该怎样调整？并通过实验验证原理图调整的正确与否。

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作者简介：王凤嫔（1981-），女，黑龙江大庆人，大庆师范学院物理与电气信息工程学院，讲师。（黑龙江 大庆 163712）

基金项目：本文系大庆师范学院校级教改项目（项目编号：JY1224）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0087-01

作为一个标准的应用型地方院校，大庆师范学院（以下简称“我校”）一直以培养“应用型本科人才”为培养目标，其中典型的工科专业——电子信息工程和自动化是培养应用型人才的基地。

可编程序控制器（PLC）是以微处理器为基础，结合计算机技术、自动控制技术和通信技术，用“自然语言”编程的通用工业自动控制装置。其自身的突出优点使之已经应用在工业控制的各个领域中，成为工控行业的三大支柱技术之一。“PLC原理与应用”是自动化专业的专业基础课程，也是电子专业的专业选修课程，介绍了电气控制理论基础和可编程控制器的工作原理、硬件构成和软件编写，使学生对低压电器和电气控制线路有了清晰的概念，学会应用PLC设计控制系统的方法，并掌握系统的调试、组态软件的应用。该课程对学生的先导课程要求不高，是一门相对容易入手的专业课。

传统的课堂加实验的教学模式越来越无法满足PLC技术的迅速发展，也不利于学生就业后快速融入现场的工作环境。我校坚持依托并发挥大庆油田的区域优势，坚持立足大庆，面向基层，服务龙江。针对PLC在油田的应用情况，结合多年来工程和教学的实践，笔者在该课程教学中主要采取了以下改革措施。

一、项目化的课程内容改革

项目教学是采用项目式组织形式实施课程的目标，使对学生的知识传授与能力培养与企业的实际需要达到高度统一。它以工作项目为核心，以项目和任务为载体，进行专业知识的重新组建，通过行动引导，更好地培养学生的自学能力，加强知识和技能的吸收和掌握。

“PLC原理与应用”课程项目化教学改革的主要内容是将原本死板的理论知识以工作任务的形式，结合从企业现场获得的需求信息进行知识点和教学重点、难点的设计。所有教学任务的目标都是围绕职业能力和职业知识的培养开展，确保学生理论马上应用于实践，实践结合理论操作，二者有机结合为一体。

该课程主要有两大部分组成：工厂电气控制技术和PLC应用。每部分以技术应用为主线，将所学课程重组为理论基础、工厂实际应用、工作现场（模拟现场）观摩、具体项目实验，实际项目参与实践五大教学模块。每个大模块下分若干小模块，每个小模块还可再细分。图1为五大教学模块的教学内容组成：

二、课程大纲的修订

项目化课程改革的目标和核心，就是突出实践教学的主体地位，实践引领理论教学方向，安排实验任务，首先要做的改革就是重新修订课程大纲。对口专业为自动化、电子，培养适应地方经济社会发展和油田建设发展需要，全面发展，掌握专业的基础理论、基本知识和基本技能，具有分析实际问题和实际动手能力的应用型人才。

课程理论加实验共72学时，基本符合项目化授课的需求。授课内容选择原则为企业需求和学生接受能力实际情况，模拟现场真实项目难度和执行流程，主要由两部分组成。第一部分“电气控制技术”由常用电气器件认识、工业现场电气装配规范、常用电气控制线路学习和观摩等内容组成。这部分大概占总学时的三分之一，将原有的纯理论学习改为课堂学习和实习现场观摩学时比例2：1的模式。每次课堂授课都将展示实习现场和其他实际操作现场的图片及视频，并尽最大可能将器件和电路搬移到课堂中来。每次课程最后10～15分钟用于学生参观实物模型并讨论。第二部分“PLC应用”由PLC概述、西门子s7-300PLC硬件组成、软件程序、项目练习等内容组成，减少其中纯理论课程的授课学时，增加学生到实习基地的参观次数，尽量完成现场讲述的目标。项目练习分两个层次，学生分组后，小型项目可在校园内模拟工厂环境完成，工程项目则需学生小组进入实习现场与其工作人员共同完成。

三、项目化的实践教学改革

实践环节的设计和安排在项目化教学改革中的重要地位不言而喻。教学中采用的项目类型、练习内容、难易程度都需要在工作实践中收集、调整和整合，最终应满足：可用于学习一定的理论知识，同时具有应用价值，二者有效结合；能与企业实际生产过程直接挂钩，是工业现场的真实项目更佳；学生有独立计划、完成任务工作的机会，给学生一定程度安排自己的时间、进度和深度的自由度。项目化教学具体说明如下：

1.小型实验

设计小型项目化的实验。取之于工业控制现场的实际项目，再根据教学规划进行修改。实验类型以综合性实验和设计性实验为主，难度不大。锻炼综合能力的小型项目化实验，能更有效激发学生的学习兴趣，符合由易到难的认知顺序。

2.课程设计

组织大型项目化的课程设计。授课后期，大型化的项目化课程设计可以深化学生的学习层次，提高能力。以生产实际环境为原型，2～3名学生为一小组，相互配合完成任务，以此进一步熟悉生产环境，提早了解工作流程，为就业打下良好基础。

3.应用实训

依托社会力量进行电气控制和PLC应用实训。我校电子系在我市的多个电气、电子类公司建立稳定的实训点，可以安排学生进行定点实习。学生不但能够接触最新型的器件和产品，了解行业的前沿讯息，更能通过师傅现场的传帮带，累积更多更好的实用经验。

实施项目化教学，教师除了要有较深厚的理论功底，更要知识面广，综合能力强，有较强的实践经验，了解工业控制流程，对企业的生产实际熟悉，才能更有效地实施项目化教学。因此，项目化教学不仅有益于学生，对教师来说，也是一个教学相长的过程。具体安排如下：校企联合进行师资的实践技能培养；多种形式提高师资的理论水平；聘请工作现场上的专业工程师作专题辅导。

四、结论

“PLC原理与应用”作为专业主干课程，其教学内容和质量直接关系到专业人才素质的培养。如何充分利用地方工业的资源条件，最大程度地发挥地方应用型本科院校的地域特色，培养更适合社会实际需求的专业人才，是教育模式研究的一个重要课题，也是教学改革的主要目标。懂原理，能设计，会操作，才是检验一个应用型人才的标准。经过几年的探索与实践，结合我校办学和生源实际情况，“PLC原理与应用”课程教学改革取得了一定的经验和成效，学生们加深了对专业的理解，实践动手能力和创新能力都有了进一步的提高。

参考文献：