项目教学法在可编程序控制器及其应用教学中的实施 项目教学法的实施步骤

　　可编程序控制器及其应用是职业院校电气自动化、机电一体化和计算机控制技术等自动化专业的一门实践性很强的专业课，其教学内容集理论知识与技能训练于一体，既要求学生熟悉各种基本指令和编程方法，又要求学生能够结合实际灵活应用。如果采用传统的讲授法教学，很难激发学生的学习兴趣，更谈不上开发学生的创造力。针对这门课程的特点，我们在教学实践中尝试了项目教学法，取得了良好的教学效果。
　　一、项目教学法的概念
　　项目教学法是典型的行为导向教学方法，是一种能力本位教学法。不同于传统的书本知识教育，摆脱书本、课堂的制约，学生自由分组、合作，在教师指导下共同实施某个相对完整的“项目”。在项目教学法中，师生关系发生了根本的变化，学生是教学过程中的主体，教师作为教学的指导者、协调者、促进者，起主导作用。
　　二、采用项目教学法的意义
　　可编程序控制器及其应用的教学目标是让学生掌握可编程控制器技术的基本应用，能对可编程控制系统进行程序设计、运行、调试和维护。传统的教材将“基本原理、基本指令、基本应用”分成各个独立的章节，在讲授完全部的基本指令后，再介绍基本应用和基本操作，学生在学习过程中很难将基本指令和编程方法与工程实际应用结合起来，致使理论脱离实践，教学效果不佳。而采用项目教学法则是以模块为单元，以应用为主线，通过设计不同的工程项目和实例，引导学生由实践到理论再到实践，将理论知识融入到每一个实践操作中，从而有效激发学生的学习兴趣和创造能力，获得良好的教学效果。
　　三、项目教学法的组织与实施
　　1.确定项目任务
　　在项目教学法中，项目是主线，项目的设计一方面要以教学大纲为依据，紧密联系书本内容，另一方面要结合行业需求，接近生产实际。我们根据教学目标的要求，按照从基础知识、到基本应用、再到综合应用的顺序，把可编程序控制器及其应用的教学内容分成5大模块，每个模块根据教学目标要求设置相应的项目，这些教学项目都从企业生产实践中选题，在强调职业技能训练的同时也注重职业能力的培养。具体的项目设置见表1。
　　2.项目的实施
　　以项目“Y—△启动的可逆运行电动机”为例，说明项目教学法的具体实施过程。
　　（1）项目描述。正常运行时三相定子绕组接成三角形的三相笼型异步电动机均可采用Y—△启动方法，以达到限制启动电流的目的。启动时先将定子绕组接成星形降压启动，等电动机转速上升至接近额定转速时，再将定子绕组改接成三角形，电动机进入全压运行状态。控制要求如下：①能够用按钮控制电动机的启动和停止；②电动机启动时定子绕组接成星形，延时3s后自动换接成三角形；③具有短路保护和过载保护。
　　（2）分组及制订实施计划。确定项目任务后，将学生分成若干学习小组，每组3～4人为宜，各组自行推选一名学生担任组长。分组时教师要熟悉学生的专业水平和动手能力，尽量做到“组内异质、组间同质”，即将程度较好的学生与较差的学生组合在一起，同时使每组水平大致相当。这样既可保证各组有能力完成项目任务，又有利于学生之间互相交流、互相帮助、共同提高。分组后，学生以小组为单位先收集、整理、复习与项目任务有关的信息资料，例如在本次项目中需要先了解继电器控制的Y—△降压启动控制电路，还要掌握主控指令、主控复位指令和堆栈指令等基本指令。然后各小组在教师的引导下展开讨论，制订实施项目活动的计划，包括任务的分配和具体工作的时间安排等。在此过程中教师要深入学习小组听取发言，并给予必要的引导，保证每个学生都积极参与到项目任务中来。
　　（3）项目的实施。
　　①在教师的引导下，根据对控制过程的分析，确定输入、输出点的数量，并画出输入、输出点分配地址表。
　　②根据资源分配，画出PLC接线图。
　　③编写控制程序，设计梯形图。这是整个项目的重点也是难点，教师在这一环节要引导学生创新思维、独立思考。以本次项目为例，教师指导学生应用主控指令，解决多个线圈同时受一个或一组触点控制的问题。学生以小组为单位互相讨论、互相启发，共同完成任务。
　　④程序调试。程序编写完成后，应用三菱PLC编程软件输入计算机进行模拟调试，以检验程序是否实现了Y—△启动的可逆运行功能。在调试过程中，教师应该鼓励学生自己动手实践，认真观察。在程序运行出现错误时引导学生独立分析问题，通过反复调试解决问题，进一步培养学生的工程意识，提高学生的职业能力。
　　⑤通电测试。程序调试成功后，按PLC接线图连接PLC控制电路，检查线路正确后，先在不接电动机的前提下试车，经教师确认无误后，在教师的监护下连接电动机通电测试。这一环节可以使学生获得感性认识，进一步加深印象。
　　（4）成果展示与评价。在这一环节先由各小组展示已完成的项目成果，每组派一名代表从设计思路、梯形图和指令表、程序调试过程等方面进行介绍，小组之间相互比较评价、取长补短。评价包括对前面3个环节实施情况的评价，对项目活动情况及结果的评价及学生行为、工作态度、合作精神、责任心、创意等方面的评价。可以先由学生自评或分组评价，再由教师根据设计思路、程序编写和调试情况等方面对各个小组进行综合性评价。有效的评价可以激发学生的学习积极性，促使学生不断进行自我反思，为下一步学习做好准备。而要做出正确的评价，就必须先明确评价标准。表2是在笔者实施项目教学法过程中使用的小组组员评价表，其内容包括小组组员互评和自评两部分。
　　（5）知识拓展。在项目任务完成后，教师除了要引导学生归纳、整理在本次任务中学到的知识技能以外，还要引导学生对所学知识进行补充、深化和延伸。在本次项目中，电动机的Y—△启动可逆运行除了可以用主控指令来实现以外，还可以用块与指令及堆栈指令来实现，或者直接用串并联及输出指令来实现。教师可以引导学生自主回顾相关知识点，完成新的方案设计，并与之前的方案进行比较，分析异同点。这样可以进一步拓展学生的设计思路，培养学生的自学能力。
　　（6）成绩考核。传统的考核方式以期末理论考试为主，采用项目教学法后，考核方式改为由项目评估和理论考核两部分组成，重点突出考查学生解决工程实际问题的能力。其中项目评估占60%，评估内容除了项目成果展示情况以外，还包括对学生在参与项目实施过程中的行为、态度、动手能力的综合评价，也即是在每次项目完成后，教师要根据学生的项目实施情况、书面报告、总结、组员评价表等信息进行综合测评，分优、良、中、及格、不及格5个等级记录下来。
　　四、成效分析
　　一方面，实施项目教学法使学生参与到全部教学过程中来，从信息的收集、计划的制订、方案的选择、任务的实施、信息的反馈到成果的评价，学生参与解决实际问题的整个过程，从中获取直观的感受和经验，极大地激发了学生的学习愿望，使学生在学习知识技能的同时，也培养了自己的合作能力、沟通能力、组织能力和解决问题的能力等综合职业素质。
　　另一方面，实施项目教学法也对教师提出了更高的要求，教师必须具有广博的专业知识和深厚的理论功底，同时还要能够灵活运用各种教学方法。通过应用项目教学法，教师与学生“教学相长”，教师不断提高教学水平，学生不断更新观念、提高学习积极性，取得良好的教学效果。
　　近年来，学校机电类、电工类专业的中技、高技层次学生到相关企业参加顶岗实习，上手快、技术过硬，均获得实习单位的一致好评，学生毕业后就业深受用人单位
　　青睐。
　　（作者单位：广东省粤东高级技工学校）