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plc項目教學范文1
可編程序控制器又稱PLC，是中職機電專業的骨干課程，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，學生既要學好理論知識，又要學會實操技能，兩者要有機地結合在一起，相互滲透，相互促進。其涉及內容多，知識面覆蓋廣，技能要求高，與日常生活和生產實際緊密結合。
一、PLC教學中的困惑和項目教學實施的必要性
（一）傳統教學方法的困惑。
傳統的PLC的教學是：先進行理論講授，然后學生再進行實驗。教學過程中教師講，學生聽，學生大腦容易疲勞，教學效果不好，學生基本不能獨立完成實際任務。如何在生源素質下降的條件下完成教學任務？如何把學生培養成高素質的機電應用型人才？面對現實，教師只有應用新的教學方法，改變現狀。
（二）項目教學法在PLC教學中實施的必要性。
項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動，其最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”這種被動的教學模式，實現了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。在教學中學和用是高度統一、密不可分的，采用“做中學”的方式，通過實際操作學習，理解和應用理論知識，這些特點與PLC對理論學習和實操技能要有機結合的要求相一致，與思維活潑、勤于動手的中職生特點相吻合。
二、在PLC項目教學中要精心設計“項目”
項目教學中的“項目”是一個教學的“載體”， 同時具有實際的工程意義。根據多年的教學實踐，筆者把PLC的教學分為三個階段：入門階段、提高階段和應用階段。在不同階段設計“項目”的出發點是不同的，入門階段：“項目”要能引起學生的興趣；提高階段：“項目”要一定深度和廣度，能引發學生深入思考；在應用階段：“項目”要體現工業應用的實際，能提高學生解決實際問題的能力。
（一）“項目”要能引起學生的興趣。
興趣是最好的老師，是學生學習的源動力，學生若對項目感興趣，教學就成功了一半。教學項目的設計，要從學生的實際出發，根據他們的認知能力，選擇其熟知的事物或現象設計教學項目，以引起學生的學習興趣，再將教學目標、知識點隱含到一個個項目中。在學習PLC的初始階段，例如，在《PLC程序設計基礎》教學時，針對編程元件、基本指令、雙線圈規則等諸多知識點，利用學生比較感興趣的“彩燈的點亮”，設計兩個“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外部硬件系統連接圖等知識的學習和運用。
項目二：用PLC控制彩燈的點亮——自動控制。
按下SB1按鈕，彩燈按規定組別進行循環點亮：①②③④⑤①，點亮時間是1秒（見表一），并具有急停功能。
在“項目一”的基礎上進一步學到：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，雙線圈輸出規則等知識點，重點學習編程方法。兩個“項目”由簡單到復雜逐步完成，知識點由少到多增加，既讓學生感興趣又使學生保持興趣，在不知不覺中進入精彩的PLC世界。
學生缺乏興趣“項目”，例如：“機械手的PLC控制” “電鍍生產線的PLC控制” “傳動帶大、小件自動分揀的PLC控制”等，在設計“項目”時，應該提供直觀的圖片、視頻，安排學生觀看，必要時帶學生到工廠生產一線實地查看，獲得感性認識，以激發學生的興趣。在興趣的引導下，學生的學習可以始終處于主動的狀態，學習的積極性可以得到最大程度的發揮，取得最好的學習效果。
（二）“項目”要能引導學生思考。
通過入門階段的學習，學生認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，對所學知識點能再認不能再現。進入提高階段，設計“項目”要有綜合性，能引導學生去積極思考，實現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，在學習了各種編程方法后，為了強化學生對編程方法的靈活應用，在設計“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）用經驗編程法。（2）用起保停電路編程方法。（3）用定時器實現綠燈的閃亮。（4）用計數器實現綠燈的閃亮。（5）用STL指令單序列編程法。（6）用STL指令雙序列編程法。（7）用應用指令編程。
通過七種編程要求，使學生掌握各種編程方法，反復體會同一個編程元件、指令的不同功能，讓學生盡可能多地用到知識點，在學習中激發學生興趣，培養創新精神。
（三）“項目”要結合工業應用實際。
PLC在自動化的工業生產設備中廣泛應用，如機械手、分揀裝置等，將其設計成“項目”，可以增強教育教學的針對性和實效性，體現教學密切結合工業生產實際。通過對學校周邊工廠的調研，結合學校設備的實際，筆者將一種氣動機械手設計成為“項目”：
項目三 氣動機械手的PLC控制
（1）系統的組成。該系統為工件搬運站，其組成如簡圖1所示。
（2）系統的工作情況。
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動氣缸來實現的。抓手對工件的松夾是由一個單線圈兩位電磁閥驅動氣缸完成，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。
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留有停留時間約0.5～1秒，否則工件傳送不成功）。實現手動方式、回原點、單步運行、單周期運行(半自動)和連續運行(全自動)等多種操作方式。
（3）根據任務完成下列題目：①根據題意自己確定本系統的I/O表。②畫出PLC與設備的連接圖。③安裝電路。④將編寫的控制程序輸入PLC，調試并運行程序。⑤畫出控制程序的梯形圖。
實施這樣的項目，學生在學校就可以學到有用的工程技術，拉近了與工程技術的距離，學以致用，也有利于學生就業。
三、在PLC教學中實施項目教學法要注意師生角色的轉化
實施項目教學法，教師要首先設計好“項目”，將學生分成小組，然后交給學生。學生接到“項目”，經過咨詢、計劃、決策、實施、檢查以及評價等六個環節完成“項目”，在這個過程中，教師的作用與傳統的教學法有很大的不同。在設計“項目”階段，教師是主體，學生并不參與；在實施“項目”階段，學生是主體，教師也參與，起引導、指導作用。學生的活動是主要的，貫穿于整個教學過程，教師的作用只是讓學生的自主活動能進行下去，維持教學環節的順利進行，隨著學生熟練程度的提高，教師的作用越來越小。能否充分調動學生積極性與主動性對于項目教學的成功非常重要，因此，師生的角色必需轉換，明確各自擔當的角色。
四、在PLC教學中實施項目教學法效果明顯改善
在PLC教學中實施項目教學法與傳統的教學方法相比，教學效果明顯。主要表現在兩個方面：一是學生會學了，項目教學法讓學生的學習目標明確，學習了知識點后立即可以實踐，實踐后馬上可以看到結果，這種成就感會轉化成進一步學習的動力，促使學生的學習步入良性循環，久而久之形成良好學習習慣。在學習中遇到問題時，能自己看書、查資料、上網收索或找其他人討論，主動尋找解決問題的方法，培養了良好的自學能力。二是學生會用了，經過項目教學的培養，學生提高了工程實踐能力。
多年的教學實踐證明，PLC課程采用項目教學法極大調動了學生自主學習的熱情，培養了學生的創造力，解決了傳統教學方法中理論與實踐脫節的問題，同時還培養了學生的團隊精神和創新能力，取得了理想的效果。
（作者單位：中山市建斌中等職業技術學校）
參考文獻：
[1]郭旭輝．任務驅動法在中職計算機專業課中的應用[J]． 廣東教育，2011，（3）．
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在工業生產領域，可編程控制器（PLC）是控制系統的核心器件，它與數控技術、工業機器人技術共同成為現代工業控制的三大支柱。隨著計算機技術、通信技術和半導體技術的發展，PLC也在不斷地采用新技術增強其系統的開放性，還可以和各種組態軟件很好地結合使用，使得PLC在工業控制領域有著廣闊的用武之地并迅猛發展。為了順應PLC日益廣泛的應用趨勢，在職業院校中均開設了PLC課程。學習該課程要求學生掌握相關知識的同時，更要注重提高實踐動手、分析問題、解決問題及交流協作的能力。然而，PLC課程中使用傳統教學方法的效果卻不盡如人意。
二、PLC課程中實施項目教學法的重要性
1.激發學生的學習興趣，調動學習的積極性
PLC是邏輯性和抽象性很強的課程，采用傳統的講授法需要學生高度集中注意力，并且要有較好的理解能力和想象力，才能從中掌握相關知識。職業院校中學生文化基礎普遍較差，遇到問題不能及時解決，久而久之，學生易出現厭學的不良情緒。而項目教學法是讓學生通過由簡單到復雜的項目進行，學習目的明確，及時體會到學習內容的實踐效果，自然就會提升學習熱情，調動學習的積極性。
2.啟發學生自主學習，提高實踐動手、分析問題和解決問題的能力
傳統講授法是以教師為主，學生被動地學習，注重知識的掌握，缺乏實踐技能的強化，易出現課堂氣氛沉悶的現象。在PLC課程中采用項目教學法，學生成為主體，教師為主導，讓學生充分動起來，學習相關知識，親自動手完成PLC的軟件和硬件設計。遇到問題，可以在教師的指導下翻閱相關書籍資料或動手調試，主動尋找解決的方法。俗話說：有了量的變化才有質的飛躍，學生不斷地進行知識的積累和技能的提高，更可以充分發揮潛能，大膽創新，設計出更為優秀的項目。
3.培養學生的合作精神，強化團隊意識
項目教學法解決了傳統教學模式中“教師―學生、學生―學生”間交流少的問題。項目教學法是分組進行，每個組的學生分工合作，遇到問題，成員之間通過交流、討論和決策共同解決問題，為了項目的完成共同努力。
三、項目教學法在PLC課程中的實施
1.擇優選取項目
項目選取是從PLC課程對學生的知識目標和能力培養目標出發，將實際生產中的工作任務歸納整合，從基礎做起，先易后難，循序漸進，互相滲透，由單一到綜合的原則安排各個項目。
2.項目教學的組織與實施
良好的組織與實施是項目教學法在PLC課程中成功應用的關鍵。下面以“三相異步電動機的單方向連續運行控制”為例介紹過程。
（1）確定項目
利用PLC控制系統實現三相異步電動機的單方向連續運行控制。
（2）項目分析
學生觀察電動機運行的實物控制及Flash制作的控制線路的動作過程，熟悉本項目，增強感性認識。
（3）汲取相關知識
教師引導學生學習完成本項目所需的理論知識。利用輸入端子和輸出端子，引出編程元件X、Y，并結合多媒體課件講解X、Y的功能及應用。利用編程實例講解梯形圖的編程規則。
（4）制訂計劃
以小組的形式開展，每組的人員配備需要老師合理安排，保持每組實力相當，有利于發揮每個學生的積極性。每個組根據項目控制要求制定自己的方案，確定I/O地址分配表，畫出三相異步電動機單方向連續運行控制的PLC接線圖，確定編程思路。在此過程中，教師巡回指導，檢查各組的計劃情況和準確度。
（5）項目實施
①設計程序，并輸入到計算機后變換。教師提醒學生從電路結構下手進行程序設計，強調接觸器自鎖與PLC自鎖的區別，演示編程元件在輸入過程中注意的問題。
②對程序進行仿真、保存。
③根據I/O地址分配表，確定PLC外圍所需要的輸入和輸出設備。（兩個按鈕、一個接觸器線圈）
④根據接線圖，完成硬件設計。
⑤將程序下載寫入PLC進行調試，觀察系統的運行情況并記錄。
（6）項目評價
項目評價有自評、互評和教師評價。自評是讓學生說出項目實施過程中是怎樣合作，遇到的問題怎么解決，找出自己的不足，給自己做出評價?；ピu是通過對完成的項目進行全班交流并演示，讓小組之間相互評價，樹立標兵小組，向榜樣看齊。教師評價不僅要從學生的參與程度、動手能力和交流合作能力等方面作出評價，而且要從電路設計、程序設計、安裝與接線和安全文明這幾個方面去評價。
（7）項目拓展
三相異步電動機電動點動與連續轉動的混合控制。
（8）整理現場
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關鍵詞：PLC 項目教學 職業能力
中圖分類號：TM571 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0237-02
傳統的高職《PLC原理及應用》課程教學分為“理論”與“實驗”兩個部分。在教學過程中，“教”、“學”、“做”分割為獨立的活動。教學以理論講授為主，實驗處于附屬地位。開設實驗的目的，是為了讓學生驗證理論知識的正確性。這就很容易造成理論和實踐脫節，難以在學生中建立“工程項目開發”的整體概念。《教育部關于以就業為導向深化高等職業教育改革的若干意見》中提出：高職院校必須把學生動手能力、實踐能力和可持續發展能力放在突出的地位，促進學生技能的培養。為了適應現代教學的需要，項目教學作為一種先進的教學方法應運而生。各高職院校也開始紛紛嘗試《PLC原理及應用》課程的項目式教學。筆者在總結多年PLC工程經驗和教學實踐的基礎上，對重點內容進行深入剖析，以日本三菱公司FX2N系列PLC為載體，提出了能增強學生“工程意識”的項目設計方案。
1 項目教學法
德國著名教育專家弗雷德·海因里希教授提出了項目教學法理論，它把傳統的課程理論知識、技能和職業素養融合到若干項目中，是培養高技能人才的新途徑。項目教學法強調學生動手實踐能力和理論聯系實際能力的培養，一改過去以理論講授為主的傳統教學方式，讓學生通過實踐構建理論知識[1]，提高他們分析問題和解決問題綜合技能，較快地適應就業崗位。
在教學實施過程中，教師將任務以項目的形式遞交給學生，學生是主體，教師是指導者。學生組成小組，共同制訂計劃，各自明確任務分工，團結協作共同完成項目。通過項目教學，學生可充分發掘創造潛能，培養解決問題能力、創新能力、接納新知識的學習能力以及與人協作的社會能力。
2 項目設計方案
畢業生崗位跟蹤調查結果表明：熟練使用SWOPC-FXGP/WIN-C軟件設計梯形圖、指令表和順序功能圖[2]，是電子專業學生畢業后從事設備運行維護崗位的必備技能之一。PLC產品種類繁多，技術性能差異較大，要求從業人員具有多機型的編程維護能力。高職《PLC原理及應用》課程主要是讓學生掌握PLC基礎知識、學會PLC基本指令的應用、PLC順序控制設計方法和PLC工程應用。教學重點是培養學生PLC綜合應用能力。
為了實現上述培養目標，我們以工作任務為中心，組織課程內容和課程教學，讓學生通過完成具體項目來構建相關理論知識，發展職業能力。在此，確定了四個學習任務：PLC基礎知識、FX2N系列PLC基本指令的應用、FX2N系列PLC順序控制設計法的應用、FX2N系列PLC工程應用實例。在課程內容上，重點突出了學生PLC應用能力訓練。理論知識以夠用為原則，緊緊圍繞工作任務的需要來選取。課程項目源自工程實踐，經過精心選擇后，轉化為適合教學的學習型工作任務。這樣既可以培養學生的能力，又可以最大限度地激發學生的學習積極性和自主性。在教學實踐中，筆者歸納總結出的《PLC原理及應用》項目教學設計方案[3]如表l所示，涉及的工作任務、教學目標及學時分配，僅供讀者參考。
3 實施特色
3.1 教、學、做一體化
《PLC原理及應用》課程安排在教、學、做一體化教室授課，項目實施過程為：實踐-理論-再實踐。自編教材提供的梯形圖或順序功能圖在首次實踐時提供給學生參考，學生以小組為單位編制程序，下載到PLC實驗箱調試。調試成功后，學生自主分析總結，構建相關理論知識，為再實踐做準備。第二次實踐是前次實踐內容的升華，來源于學生自主創新，在教材中沒有完整的參考內容。學生分工合作，進行問題分析、設計和調試。小組碰到難題時，與教師討論，由教師適當引導。學校提供開放式的圖書資源、網絡資源、實驗設備場地、教師資源，給學生的自主學習提供支持，保障學生創新思維的實施條件。
3.2 教學評價
項目教學法強調項目的過程體驗，對項目執行的結果進行評估[4]。教學評價由學生自評、小組互評和教師評價組成。教師對項目的評價考核分成兩方面：一是檢查項目的執行過程。教師全程跟蹤學生的項目參與過程，及時記錄學生分析問題、解決問題情況，合理評估學生獨立工作能力、綜合能力和完善實施能力。二是主持小組答辯。在項目完成后，由小組長和教師擔任答辯評委進行小組答辯，審核項目完成情況、質量高低、團隊合作和綜合技能情況，提出存在的問題，為以后的項目學習積累經驗。
3.3 師資隊伍保障
項目教學旨在提高學生的實踐技能和創新能力。教師是教育的實施者，要不斷提高自身綜合素質和職業技能，具備完成項目涉及的專業理論知識和專業實踐技能，具備開發教學項目的能力。同時，要組織教師團隊或專家工作室，完成個體教師難以實現的工作任務，建設具有核心競爭力的優秀團隊。教師備課既要備教材項目、又要備學生。在教學設計上，從易到難，從簡單到復雜，讓學生“跳一跳，能夠著”。在項目教學過程中，教師由項目的設計者轉變為知識、信息、建議的引導者，由引導者再轉變為實施計劃和評價階段的組織者。
4 結語
教學實踐表明：采用上述項目設計方案開展《PLC原理及應用》項目教學，通過教、學、做一體化授課模式，合理進行教學評價，以能力為本位，以學生為主體，以強有力的師資隊伍為保障，能有效提高學生的PLC綜合應用技能，培養他們的“工程意識”和團結協作能力，提升綜合職業素質。
參考文獻
[1] 徐國慶.職業教育項目課程開發指南[M].上海：華東師范大學出版社，2009.
[2] 史宜巧.PLC技術及應用[M].北京：機械工業出版社，2011.
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可編程邏輯控制器（PLC）是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算的電子系統[1]。其以微處理器技術為基礎，通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、重量輕、編程簡單、可靠性強、通用性強、控制程序可變、使用維護方便、適應面廣、減少控制系統的設計及施工的工作量、功耗低、抗干擾能力強等特點，目前已廣泛應用于工業控制的各個領域，成為現代工業控制的三大支柱之一[2]。為了適應PLC日益廣泛應用的趨勢，PLC已成為工科類專業一門重要的綜合性很強的專業課程[3]。
但在教學上大多仍采用傳統的課堂教學模式，缺少對學生能力的培養和技能的訓練，無法提升學生就業能力的現狀[4]。針對在PLC課程教學中存在的問題，作者認為應在PLC課程教學中采用項目化教學法。
1 PLC 教學中存在的問題及課程改革思路
目前，以PLC為核心的控制系統廣泛應用于工業控制中。但長期以來，PLC的發展受中央處理單元（CPU）的執行速度、存儲器的存儲容量、輸入/輸出（I/O）點的擴展、高級語言的應用等因素的制約。IT技術的發展，使得影響PLC發展的相關問題得到輕松解決。同時，PLC 的硬件性能得到了極大提升。然而，不斷發展的PLC 技術及新技術的出現與應用，必然會對PLC人才培養規格方面提出新的要求。再者，指令多、實踐性強是PLC課程的兩大主要特點，使得當前PLC 教學中存在的問題凸顯[5]：一是指令多。程序是由指令構成的，是實現PLC自動控制的必要條件。單純的機械記憶容易混淆指令，從而使得程序不能正常運行；二是實踐性強。實踐課程以驗證型實驗為主，學生綜合項目的實踐能力難以培養；三是實驗經費不足。很多高校的實驗設備限制了綜合性實驗項目的開展，導致理論與實踐的脫節現象。
針對以上教學過程中存在的問題，按照人才培養方案中所提出的實踐創新型人才培養計劃，引入“項目教學法”改革方案。項目教學法可以概括為：學生全部或部分獨立組織、安排學習行為。學生在教師的指導下親自處理一個項目的全過程。項目所涉及的信息收集，方案設計，項目實施及最終評價，都由學生自己負責，學生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。在這一過程中，學生不僅學習掌握了教學計劃內的教學內容，而且解決了在處理項目中遇到的困難，學習能力得到了提高，增強了學生的學習興趣，自然能調動學習的積極性。因此“項目教學法”是一種典型的以學生為中心的教學方法。其目的是在具體化的實踐教學中，把生產實踐與理論學習有機地結合起來，使學生在掌握理論知識的同時，提高自身的實踐動手能力。
2 以項目為載體的實踐教學環節的設計
在PLC 課程中采用項目教學法，應具備專業技術水平較高的教師團隊和豐富的教學實踐設施兩大條件。為了能夠把工業場景盡可能多的引入實際教學，教師應具備多學科知識和較強的操作能力。這樣才可在硬件條件較強的前提下，結合生產控制元素，更好地進行項目教學法，讓專業課程教學更貼近生產實際。
由多年PLC課程教學經驗可知，學生在課堂上所獲得的知識是膚淺的，應該在實踐中通過意義構建的方式，真正意義上獲得知識。故要學會基于PLC的系統開發，必須讓學生參與到真實的項目中，在項目的驅動下，積極有針對性地學習。在實踐教學過程中，除了所設置的項目內容要與課程教學內容緊密結合外，還要有一定的創新空間，既能讓學生充分運用學過的知識，又可以拓展知識。以基于時間繼電器的三相電機控制電路為例，如圖1所示。
由課堂教學內容，可以分析圖1控制系統的工作過程[2]：從主回路看，當接觸器KM1、KM2主觸頭閉合，KM3主觸頭斷開時，電動機三相定子繞組作Y連接；而當接觸器KM1和KM3主觸頭閉合，KM2主觸頭斷開時，電動機三相定子繞組作連接。因此，所設計的控制線路若能先使KM1和KM2得電閉合，后經一定時間的延時，使KM2失電斷開，而后使KM3得電閉合，則電動機就能實現降壓起動后自動轉換到正常工作運轉。
但在項目實施過程中，首先要通過分組的形式保證每個學生都能得到訓練。然后根據線路圖正確接線，編制相應的程序，進而記錄觀察的結果以便后續分析。重要的是分析現場試驗結果與理論分析結果是否一致。從而，加深對課堂內容的理解。除此以外，還能在現有知識的基礎上，通過現場試驗，進一步拓展知識。比如針對圖1，可以設置如下問題，讓學生通過思考與現場試驗，得到其結論。
①如果要用一只斷電延時式時間繼電器來設計異步電動機的Y-降壓起動控制線路，試問三個接觸器的動作次序應作如何改動，控制回路又應如何設計？
②控制回路中的一對互鎖觸頭有何作用？若取消這對觸頭對Y-降壓換接起動有何影響，可能會出現什么后果？
③三相異步電動機控制電路要Y-降壓起動并且是要能耗制動，其原理圖應該怎樣調整？并通過實驗驗證原理圖調整的正確與否。
通過上述項目及拓展知識的設置，加深理解了PLC 課程中繼電器控制與 PLC 控制的差異，為電機的啟動控制方式提供了編程思路，同時任務環環相扣，激發了學生學習的興趣，也為學生的發揮提供了空間。
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為了適應湘西地區人才市場的需求，吉首大學2012年新開設了電氣工程及其自動化專業?！癙LC原理及應用”課程作為該專業的重要專業課程之一，被立為學校的新開課程。同時，本課程也作為電子信息工程、機械設計制造及其自動化等專業設置的新開選修課程。針對“PLC原理及應用”課程實踐性強的特點，我們探討出此新開課程采用項目教學法，教學活動以項目模塊化進行開展。
項目教學法是以學生的自主性學習、探索性學習為基礎，采用科學研究及實踐的方法，促進學生積極主動學習的一種的教學方法。在教學過程中，任課教師將需要完成的任務或需要解決的問題以項目的形式布置給學生，在任課教師的指導下，學生以小組工作方式完成。小組成員共同制定計劃，共同或分工完成整個項目，要求小組按照實際工作的完整程序。在項目教學中，學習過程是學生的一個創造實踐活動，我們注重的不是最終結果，而是完成項目的整個過程。在項目實踐過程中，要求學生理解和把握課程要求的知識和技能，體驗專業知識在工程中的應用。同時，項目教學法能夠培養學生分析問題和解決問題的能力及團隊合作能力等。
1 項目內容
借鑒許多高校本課程的項目模塊內容，結合一些工程實踐，經過課題組老師多次的教學調研與實踐，我們制定了“PLC原理及應用”課程的教學大綱，確定了“PLC原理及應用”課程采用如表1所示的項目模塊與學時安排。該課程總計36學時。
在項目教學執行過程中，我們結合實際情況，通過圖紙設計、布線、程序調試、檢查和運行，完成每個項目所規定的任務。同時，培養學生的實際操作能力，以適應生產一線工作的需要。要求學生做到能檢查出錯誤，并且能夠熟練的解決問題。
2 項目的實施
該項目教學法，一共分為十個模塊。以多種自動售貨機項目模塊為例，來具體說明項目的實施過程。
2.1 項目目的
在清楚自動售貨機運行工作過程的基礎上，制定出項目設計方案，確定任務目標。要求設計完整的售貨機工作控制程序，連接THSMS-1型可編程控制器實驗箱，通過模擬自動售貨機（按鈕控制和二極管指示燈顯示）正常工作，調試并完善PLC程序。
2.2 項目要求
（1）要求用三個復位按鈕表示投入自動售貨機面值，找零按鈕表示貨幣指示，自動售貨機里有汽水（3元每瓶）和咖啡（5元每瓶）兩種飲料。
（2）要求當找零按鈕顯示值大于或等于這兩種飲料的價格時，一排中兩個發光二極管一個或兩個同時點亮，表明可以購買飲料；按下汽水按鈕或咖啡按鈕表明購買飲料，此時另外一排的兩個發光二極管中的一個或兩個同時點亮，出口處的發光二極管會點亮，表明飲料已從售貨機取出。
（3）要求按下找零指示按鈕表示找零，此時找零按鈕清零，延時0.5秒找零出口發光二極管點亮。
2.3 項目任務的確定
在清楚自動售貨機運行工作過程的基礎上，制定出項目設計方案，確定任務的目標，以設計出合理的仿真系統。
首先，應該做上位機與下位機的任務分工：上位機主要用來完成仿真界面的制作過程，而下位機則主要用來完成PLC程序的編寫。其次，要分別對上位機和下位機進行資料的查找與收集。例如在進行仿真界面的設計時可以去觀看一下真正售貨機的外觀，必要時可以借助一些宣傳圖片來設計自動售貨機的外型；在進行PLC程序的編寫時需要先分配PLC的I/O點，確定上、下位機的接口。
然后，分別對上、下位機分別進行設計工作。最后，進行上位機設計結果與下位機設計結果的配合工作，經調試后完成整個項目的設計。
另外，上位機與下位機的設計工作是密切配合的。它們無論在通信中使用的變量，還是在仿真中控制的對象都應該是一致的。總體上講，仿真界面是被控對象，利用PLC來控制這個仿真的自動售貨機，仿真的自動售貨機接受PLC的控制指令并完成相應的動作；另一方面，仿真界面中的仿真自動售貨機的運行，都是由組態界面所提供的命令語言來完成的。這是整個仿真系統內部各大部件之間的內在關系。
該項目主要是對自動售貨機中的下位機，也就是對PLC在其中的程序進行設計。
2.4 項目程序設計
這部分內容是整個項目實施的主體部分。所要完成的任務是仿真系統的上位機與下位機的程序設計，即在上述功能分析的基礎上，有針對性地進行設計。
該設計實驗裝置選用的主機型號為S7-200系列主機，下位機程序的編制則是利用西門子PLC專用編程軟件STEP-Micro/WIN完成的。在設計的過程中，并非孤立地分別進行上位機和下位機的設計工作，而是互相配合的。因此在設計過程中，并沒有將上位機與下位機的設計分開來寫，而是相互交替。
我們把程序設計部分分成幾個程序塊：投幣模塊；購買商品模塊；退幣模塊。然后依據相互間關系進行系統組合，完成整個程序部分，實現全部功能。
（1）投幣模塊：在投幣的過程中，每投下一枚硬幣，投入顯示將增加相應的幣值，余額也增加同樣幣值。先制定投幣端口表，再編寫程序；
（2）購買模塊：在購買過程中，僅設計汽水和咖啡兩種商品，商品選擇為輸入端，由購買按鈕輸入，輸出端分別為6種指示燈顯示；
（3）退幣模塊：本自動售貨機設計不區分退幣幣值，以找零輸出簡化整個退幣過程，找零按鈕輸入退幣信號，輸出端為退幣出口顯示燈，貨幣指示LED余（總）額顯示清零，各定時器、計數器復位，各模塊返回初始狀態。
每個模塊將所編寫的梯形圖轉換為STL程序模式，并且進行仿真。
2.5 項目的總結與思考
完成項目以后，以小組的形式進行總結與探討。撰寫項目實施報告，并找出項目實施中存在的一些問題，以便在今后項目實施中得到解決。在項目實施過程中，教師僅起側面輔導和把關作用，主要注重培養學生的綜合實踐能力與創造思維能力。
3 項目的考核的評定
“PLC原理及應用”課程考核方式要求滿足項目法教學的特點，采取的措施具體體現在考核成績的評定上，課程考核成績由十個項目考核成績來確定，每個項目占課程考核的10%。每個項目的成績評定采用百分制，由以下三部分構成：
第一部分：常規表現，占總成績的20%。常規表現成績由任課教師根據學生的上課和情況和與同學的合作情況打分。依據是學生出勤記錄登記及小組討論記錄本。
第二部分：項目執行成績，占總成績的50%。每個項目完成以后，任課老師會根據學生的項目完成效果、學生的操作能力、解決問題的能力等進行綜合的評定，給出相應的成績。
第三部分：項目實驗報告的撰寫，占總成績的30%。實驗報告要求學生把項目的目的、實施、程序及總結闡述清楚，并能夠提出新的問題。任課教師根據實驗報告的書寫質量給出相應的成績。
同時，我們鼓勵學生進行創新。對于在本課程整個實踐過程中有創新，積極協助教師完成PLC實踐環節、發表PLC相關論文、參加與本課程相關的技能大賽的學生，任課教師在總分不超過100分的情況下，可以給其酌情加分，最多加10分。
plc項目教學范文6
關鍵詞：PLC項目教學任務驅動教學改革
0 引言
PLC是可編程控制器的簡稱，是綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術的一種新型、通用的自動控制裝置，它具有功能強、可靠性高、適應性好等一系列優點，是被公認為現代工業自動化三大支柱之首位，是自動化控制領域一種極其重要的控制設備，在工業自動化系統、機電一體化智能設備及傳統產業技術改造等方面得到越來越廣泛的應用。[1]
《PLC與應用》課程是高職電氣自動化技術以及機電一體化技術專業的主干專業課程之一，是一門知識覆蓋面廣、涉及內容多、更新發展快、強調理論而又偏重實踐應用的課程，與生產實際和工程應用結合緊密且應用廣泛[2]。該課程的最大特點是廣泛應用性、實踐性強，理論和實踐相結合。
以前我們授課時，理論教學和實踐教學是完全分開的。按照教學大綱和教學計劃中規定的教學內容和學時，教師一般都是按部就班地在教室先上理論課，然后根據需要合理地安排一定學時的實驗，最后進行理論考試。這種教學模式往往是重理論輕實踐，加之由于師資、設備及場地等原因，使得課程教學中理論和實踐不能有機地結合起來，學生學習的積極性不高、課程的教學效果不明顯、學生畢業后動手能力不強，與高職教育要培養具有高素質的技能型人才的宗旨以及市場的需求不相適應。[3]如何更有效地讓學生掌握本課程的基礎理論知識和操作技能，充分調動學生的積極性，我們根據課程教學內容，以具有工程實踐意義的項目為導向，遵從“理實一體”、“教學做合一”的教學理念，采用任務驅動的教學模式，進行教學改革創新研究與實踐，提高課程的教學質量和效果。
1 《PLC與應用》課程創新的教學模式――項目導向，任務驅動
項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動，屬于行動體系的教學方法。在教學活動中，教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生，在教師指導下，以個人或小組工作方式，由學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。項目教學過程中以學生為中心，教師成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者。[4]在《PLC與應用》教學改革工作中，我們結合項目教學法的優點，任務驅動引領，項目導向學生的學習行動，創新傳統的教學方式，進行教學做一體化的教學。
在“項目導向、任務驅動”創新的教學過程中，我們打破原有的教學內容，以培養學生的職業能力為重點，與行業企業結合進行課程內容開發與設計，形成課程教學情境。課程教學情境設計完全體現了《PLC與應用》課程的教學創新特色：一是工學結合特色，完全采用工程實例，項目載體即是與工業企業現場相關的工程項目，做到了理論聯系實際；第二是開放性教學特色，在項目完成過程中，為學生創造了一個開放的教學環境，教學場地由教室搬到實訓室，學生可以充分發揮自己的能動性；第三是將職業標準融入教學，PLC應用技能不僅是維修電工高級工考證的一個子項目，還是企業維修電工技師考證的必備技能，我們也已將相關機電行業技能鑒定中心的維修電工職業技能考核標準納入到PLC的教學情境及項目中。
為配合教改的實施，相繼開發完善了《PLC與應用》課程新的教學大綱、教學計劃、課程標準、創新考核方式和考核標準等資源。同時提供國家標準與規范、PLC系統和儀器與儀表資料、工程技術文件樣本等相關標準、手冊與資料，開發出適合《PLC與應用》課程的項目教材及其配套的完整的多媒體課件，滿足教改創新的需要。
2 教學改革設計思路與教學實施內容安排
在課程教學設計的思路上，圍繞PLC控制系統的設計、安裝、調試及維護運行等工作過程，按照“項目導向―任務驅動”的模式，考慮由淺入深、由簡單到復雜的原則，以具有工業對象的典型控制類產品（PLC網絡型綜合實訓臺、自動生產線系統）為載體，將理論和實踐深度融合，對原有課程體系進行解構和重構，設計樓梯燈PLC控制系統設計、電動機PLC控制系統設計、大小球分揀控制系統設計、霓虹燈PLC控制系統設計、立式車床控制系統的PLC改造設計、自動線線PLC控制系統設計等六個學習情景，通過學生個體與團隊，模擬真實的生產企業車間環境，達到將認知過程與職業活動結合，逐漸實現專業能力和關鍵能力的培養。
每個學習情境包括相應的準備知識和具體實施的項目，按照“項目控制任務分析――系統器件選擇――PLC系統的硬軟件設計――系統的安裝與調試”來設計。針對高職學生的特點，課程教學內容緊緊圍繞設立的學習情境，將每個學習情境分解為多個支撐項目任務，這樣可避免學生面對一個大的情景項目時容易產生的畏難心理。大的項目作引導，而需要完成的是相對獨立的小任務，學生跟得上、完得成，容易產生成就感，有效激勵其學習的動力，從而形成項目導向、任務驅動的教學模式。
學習成績考核是教學過程中的重要環節，是正確評價和檢驗學生對所學知識掌握程度的重要手段。同時也是進行素質教育、落實能力為本的教育，是體現高等職業教育特色的切入點。改革課程原有的單一考核方式，各教學項目既有聯系有相對獨立，每個項目結束都進行考核，不設期末考試，最終成績為各情景項目的完成情況及項目對能力達成的貢獻進行加權平均。通過對課程考核方法的改革，實現按照崗位職業能力的形成過程，設計課程評價體系進行課程考核。[5]
3 結論
基于“項目導向，任務驅動”的《PLC與應用》課程教學改革創新研究，旨在提高學生學習PLC應用技術的興趣，培養和開拓學生的創新思維能力。教改研究以行業科技和社會發展的先進水平為標準，充分體現了課程教學的規范性、先進性和實效性。教改研究對電類專業《PLC與應用》精品課程建設也有著積極的推動意義。
通過創新教學改革，使學生真正感覺到了理論與實踐的有機結合，領悟到PLC應用技術的基本方法和基本技能。教學中根據學生學習過程中的心理特點及其活動規律，大大提高學生的學習興趣，使學生學會了怎樣學習和運用新知識、新技能的方法，學會了學習，體驗了知識技能的價值，充分發揮學生學習的主動性，學生自主學習能力初步形成，學生具有分析、解決實際問題的思路與方法。在項目任務的實施過程中，學生具備了搜集、分析整理信息的能力，培養了學生合作與團隊意識，同時自我評價、小組互評、教師評價等多種考核評價方式，也充分調動了學生的積極性。整個的創新教學過程有助于學生工作能力、社會能力及綜合職業能力的養成。
參考文獻：
[1]翁國慶，張有兵.“電氣控制及PLC技術”課程實踐教學的改革與優化[J].中國電力教育，2010，(6):143-145.
[2]束長寶等.“電氣控制及可編程控制器”教學改革初探[J].電氣電子教學學報，2005，27(6):82-85.
[3]殷建國.電氣控制與PLC應用課程教學模式與考試改革探索[J].遼寧高職學報，2007，（4）:19-19.