時間：2023-02-11 11:57:52
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇plc項目教學，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞 高職；可編程序控制器；項目化教學
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）24-0075-02
1 可編程序控制器課程在高職教育中的特點
可編程序控制器（Programmable Logic Controller，plc）是集自動化技術、計算機技術為一體的新型工業自動控制裝置，其指令繁多，實踐性強。PLC課程具有與生產實際緊密聯系、運用知識的覆蓋面較寬等特點，是電氣學與計算機技術結合，與生產工藝過程緊密配合的一門專業課。
一是對于高職的學生，其理論基礎較薄弱，對過多過深的理論知識的學習感覺很吃力。改變傳統的傳授型課程教學模式，引入新的教學指導思想和方法，以適應高職教育的特點顯得尤為必要。
二是隨著國家對職業教育的重視和投入力度的不斷加大，職業院校的實訓條件不斷改善，專業課教學課程改革不斷創新，各級企業對技能型人才的需求，都使得該課程教學改革必須適應現實的要求。
三是項目教學法是指師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在PLC教學中采用項目教學法，將理論和實踐結合，使PLC的知識與技能進行重新建構。其目的是在完成項目過程中有針對性地來培養學生的獨立工作能力、想象力、創新能力以及與人合作溝通的能力，從而極大地提高教學效率。
3 PLC課程采用項目化教學的方案選擇
首先，通過教研與實踐，根據現有的實訓條件，設計了涵蓋PLC應用技術課程全部知識點與技能的7個教學項目：電機控制項目、水塔水位控制項目、送料小車控制項目、交通燈控制項目、機械手控制項目、溫度控制項目、搶答器控制項目。這些項目涵蓋了PLC在工業控制中的全部基本知識點與技能要求。
同時每個項目當中又設置一些子項目。如電機控制項目，其子項目有：1）PLC結構的認識，編程軟件的使用；2）電機正反轉，星/三角啟動控制；3）電機的多地點控制及順序控制。在以上子項目中，通過PPT文稿演示、多媒體輔助教學、板書講解等方法穿插介紹PLC，使學生掌握PLC的定義、硬件結構、發展動態、對繼電器控制系統的仿真、工作原理、PLC信息交換的實現方法等知識點。其中，每個項目的設置都是經過嚴格的組織與思考論證的，時刻關注PLC市場的動態發展，并及時與其他課程相互銜接，適時做出調整與增刪。
4 PLC課程項目教學法的方案實施
4.1 項目控制要求分析
首先，每一個項目都有其任務。任務的表述較為通俗而不過于淺顯。通過教師講解涉及該項目的知識點，由教師引導學生分析項目涉及的控制要求及思想。通過項目分析，讓學生明確了需要學習的內容，讓學生覺得所學的知識都是有目標性的，從而調動他們的積極性。
4.2 項目制定
教師與學生一起討論，引導學生制定項目工作計劃，確定工作步驟。一般包括：1）I/O分配；2）編制梯形圖程序；3）繪制主電路圖；4）繪制控制回路原理圖；5）連接外部設備。根據高職學生特點，編輯程序時，多采用經驗法進行編程。因此，在制定計劃時，教師先介紹一種或幾種編程思想，拋磚引玉，啟發學生的發散思維，有利于項目任務的實現并培養學生的創新精神，學生學習PLC的自信心也得到較大提高。
4.3 項目實施
按照已確立的項目任務和計劃步驟，教師貫穿整個指導過程。在微觀上采用“分組討論”“問題牽引設置”“多重循環”方式學習探究相關知識點。對于學生在實踐過程中普遍的難題，教師可逐步進行操作示范。雖然學生之間存在個體差異，仍需鼓勵學生之間互相啟發、互相幫助、共同進步，直至最后能進行獨立操作。
4.4 項目過程考核
高職教育以培養應用型人才為宗旨，其考核方式也不同于其他形式的教育。項目過程考核也是項目教學法的一個重要環節，是以完成項目的情況來考核評價學生學習的效果。考核內容包括：1）項目預習，從提問討論中看學生對項目的理解及對項目內容的掌握；2）操作規范，從設備使用是否規范及能否獨立操作來考核學生的能力；3）基本技能熟練程度，考核學生能否在規定時間完成項目內容；4）常見問題分析與處理，考核學生能否處理解決項目實施過程中遇到的問題；5）其他，從學生學習態度是否認真、對項目實施是否有創新等方面綜合考核。
4.5 總結歸納
當教師引領學生完成一個項目后，對于在完成項目任務中所用到的相關知識點進行歸納，并整理操作要領、能力要素、項目開發要點等，使實際操作與理論知識緊密結合，提升學生的知識應用能力。
5 PLC課程項目教學法的改革探索
5.1 更新教育觀念
由于高職學生本身的計算能力、抽象邏輯思維能力較差，傳統課堂理論教學使學生對所學內容不感興趣、學不懂，教學效果不理想。職業教育的課程教學目標是通過掌握基礎知識掌握單項技能掌握綜合技能形成解決實際問題的技能，所以職業教育的最終目標就是具有實戰能力——即解決實際問題的綜合能力。因此，改變教學模式，努力提高課堂效率則必須要更新教學觀念。
5.2 項目化教學改革的原則
高職教育的教學模式和教學方法應該首先針對高職學生的特點，使學生對所學內容感興趣，在教學過程中培養學生的實戰能力，即解決實際問題的綜合能力。在項目化教學改革中要以職業活動為導向，以素質為基礎，突出能力目標，以學生為主體，以實訓為手段，設計出知識、理論、實踐一體化的課程項目載體。只有這樣，才能保證學生走向社會后具有持續發展能力。
5.3 結合競賽的項目化教學
隨著職業教育的不斷迅猛更新發展，各級各類競賽組織活動也在如火如荼進行。競賽項目的特點是：1）綜合性強，往往結合了其他多門學科知識；2）市場前沿性更強，競賽課題的選擇都結合職業教育的實踐經驗并遵循PLC技術當前市場快速發展趨勢與規律；3）競賽項目的能力目標的描述更具體、更實際并可檢驗，能力訓練過程要求更細化。因此，結合競賽進行項目化教學組織，可以讓學生學習的興趣和主動性明顯提升，可以讓課程教學水平普遍提高，可以讓學生走出學校后適應工作崗位的能力更強。學生核心競爭力也明顯增強，并可培養其創新合作能力與職業素養。
摘 要：PLC課程屬于中職院校電類專業極為關注的專業課程，其中實際運用是教學之重。項目教學能夠在很大程度上培養學生實踐能力與提高學生綜合素質。本文首先介紹項目教學法的定義，然后針對一個實例對項目教學法運用于PLC課程教學中進行探討。
關鍵詞 ：PLC教學 教學創新 問題 對策
近年以來，為了滿足社會發展的需求，中等職業技術學校中的電氣類專業新設立了一門關于可編程控制器的專業課。在職業教育中的“以學生為本，以市場為導向”的理論基礎上，運用各種相異的施教方式實行教學，然后進行比較，最終研究出了一種能夠明顯提高教學質量的模式，稱為項目教學法。項目教學法將課本理念與實踐相結合，教師在項目教學中對學生進行引導，培養學生的自主學習能力，教學的質量也能隨之得到相應提升。
一、項目教學法定義的界定
經過實施一個完整的項目而實行的教學活動稱為項目教學法。在運用項目實行教學的過程中，教師把需處理的問題或者需執行的任務運用項目的方式給予學生。學生各自成立小組，在教師引導下，依照實際項目設立的健全的步驟，一起設計規劃，然后將完整項目分成小塊步驟，各自完成負責的步驟。運用項目教學法進行教學，學生都能夠親身參與學習進程中的創造與實踐，領會與掌握課本重要的技能與知識，感受創新的辛苦與興趣，提高解析問題與處理問題的才能，也能夠提高對于團隊合作重要性的意識。因而，“以用促學”就是項目教學法模式中的最大優勢。
二、項目教學法在PLC教學中的具體應用
實行項目教學法進行教學氛圍六個程序，分別是項目任務的解析、數據的搜集與傳送、項目計劃的設定、項目計劃的實行、項目進程的核查、項目成果的評估。為了更加清晰地反映項目教學法在PLC教學的應用，下面以“液體攪拌器系統的設計”的項目教學為實例實行探究。
1.項目的制定與分析
（1）項目的制定由教師負責。本文引用的項目是日常生活中經常接觸到的液體攪拌器，首先運用仿真課件、視頻與圖片，激起學生的興致。教師再提出相應的問題：攪拌器要如何掌控。學生自己探索掌控的方法，教師對不足之處進行相關的指導，同時可以依據學生自身的潛力，規劃項目完成的難易度。
（2）項目的分析是學生依據掌控的理論知識和搜集到的相關資料，進行小組討論，分析項目設計的關鍵點與難點。教師在項目分析的過程中對學生進行引導，實時掌控學生對項目認知的階段。在這個進程中，教師需要留意每個學生的動態，激勵學生主動思索與發言，積極融入小組討論。
2.項目的計劃與實施
小組分工合作，備齊并檢驗電器元件的質量，按工藝要求進行系統的安裝與接線，用編程軟件編入PLC梯形圖，檢查接線和程序的正確性，完成PLC程序調試和PLC控制系統調試。學生按分工各自完成相應內容，教師隨時做好指導的準備。若學生在完成項目的過程中碰到自己無法處理的相關疑問，教師要適當引導學生，指導學生依靠自身的能力去處理這些疑問。在這個進程里，教師要隨時留意每位學生對于項目線路的接法和實踐的操作是否規范。
3.項目的檢驗與評價
（1）項目的進程核查。每個小組把設計好的步驟讓所有成員都參與輸入，然后進行調試，最后核查步驟進完成后，實行帶電試車。學生進行小組之間的任務檢查，確認小組任務完成結果的正確性。若系統無法正常運行，教師再安排每組的所有成員討論發表各自的意見，確定改正步驟，核查線路。教師需要時常激勵學生進行更多的實驗，提高學生自主解決問題的能力。
（2）項目成果的評估。學生按要求完成項目后，對成果進行展示與自我評估，最后教師對實驗結果進行評估。教師應該注重項目在進行實踐和調試進程的評估，對項目實踐進程中出現的疑問，可召集所有學生進行討論，鼓勵學生自己提出處理的方法。最后評估時，教師應該總結項目教學中出現的相關知識，肯定學生的積極參與，讓學生有信心實施后續項目。
三、小結
總而言之，在實行項目教學的進程中，教師應該運用一體化的方法實行教學，使得學生獨立操作與教師理論指導在項目實行中相互配合，使得理論知識和實踐操作相結合，實時總結評估與反饋指導。這樣，學生能夠及時感受到項目任務完成的實際效果，學習熱情持續高漲，更好地發揮主體作用。這樣教師的主導教學發揮了作用，教學質量也會有所提高。
參考文獻：
[1]王石莉.項目教學法在電氣控制與PLC教學中的運用[J].科技信息,2010(32).
[2]劉必旺.項目教學法在PLC課程中的應用實踐[J].江蘇技術師范學院學報,2011(12).
一、項目教學法的特征
項目教學法起源于美國，盛行于德國，尤其適合于職業技術教育。項目教學法將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目，圍繞著項目組織和展開教學，使學生直接參與項目全過程的一種教學方法，是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動。項目教學的教學內容以工作任務為依托，教學活動以學生為主體，學習成果以多樣化為特征。在項目教學中，學生會給出不同的解決任務的方案與策略，具有實踐性、自主性、綜合性、開放性等特點。
二、《PLC》課程采用項目教學法的意義
《PLC》技術是機電類專業的一門實踐性、綜合性很強的專業課程，是工業自動控制的基礎，是中職學生必須掌握的一項重要知識技能。目前，無論是從國外引進的自動化生產線，還是自行設計的自動控制系統，普遍把可編程序控制器（PLC）作為控制系統的核心器件。但PLC課程指令繁多，單獨講指令應用和編程方法學生感覺抽象、枯燥、難以理解，而且還涉及大量的基本控制環節和基本電路，將他們融合到工作項目里通過項目教學，在饒有趣味的實踐操作中學生就自然而然地掌握這些指令的應用了。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的能力以及團隊合作精神。
三、《PLC》課程采用項目教學法的實踐
1.項目的確定
項目的確定是“項目教學法”成功的關鍵。項目的選擇要以教學內容為依據，既要與書本的知識緊密結合，又能夠充分體現當前的工程實際情況，還要有一定的創新空間，讓學生既能運用學過的知識，又可以創造發揮，最后，還必須現實可行，有條件完成項目。因此，在選擇和設計項目時要充分考慮項目能否很好地應用學生已有的知識，能否引導并幫助學生完成新知識的自主學習，能否讓學生感興趣并激發學習的興趣，能否讓學生將所學的知識與現實生活聯系起來。
2.項目的實踐
項目確定后，教師應先期實施完成該項目，一方面對項目有個全面的了解，便于更好地指導學生；另一方面當項目提出的時候就能拿出明確而具體的成果展示，使學生有明確的目標和感性認知過程，知道實施該項目要解決哪些問題，關鍵在哪里。比如以“十字路通信號燈控制系統”為例說明PLC課程項目教學的具體實施步驟：我針對學生情況給學生分組。一個組以三名學生為宜，將基礎好、動手能力強的學生與基礎相對較差的學生組合在一起。這樣，既能保證項目活動按時完成，又有利于學生間互相交流，有助于較差學生提高。分組后，學生以小組為單位制定實施項目活動的計劃，包括任務分配以及各項內容需要的時間等。在項目教學過程中，進行小組人員分工是一個比較好的做法。分工后每個學生都有壓力，基礎較差的學生即使被分配了一些不太難的任務，他們也要自主學習、動腦思考。
項目實施在此階段，各小組都能在計劃時間內完成項目活動。接下來，要求各小組進行程序設計。這是整個項目的難點，同時也是培養學生獨立思考、分析問題、解決問題、進行創造性思維的過程。教師僅僅擔當配角，起引導作用。各小組將編寫好的程序輸入電腦，調試程序。在巡視、檢查過程中，我發現學生輸入地址分配基本統一，輸出地址分配較亂，于是及時加以引導，幫助學生理清思路，并在調整程序過程中與學生討論定時器的使用、步進指令的應用等等。之后，又要求學生按照設計要求驗證設計是否正確，并指導他們在實驗板上接線。接線完畢每組進行檢查。在這個過程中，我發現有的學生對工作臺不熟悉，不知道如何連接輸入輸出，因而程序運行時，不能按控制要求實現工作。這時我沒有直接給出答案，而是讓學生自己去思索，不斷調試運行，主動分析發現錯誤，經分析修正后，運行成功。在反復的運行調試實踐中，學生始終處于主體地位。
3.項目的評估總結
項目的評估總結是“項目教學法”的重要環節。學生的操作會存在各種各樣的問題，教師在評估中要指出問題的所在及解決的方法，要總結比較各組的特點，引導他們學習別人的長處來改進和提高自己的能力。學生要進行自我評估，由每組學生分別介紹項目實施的具體任務、目標、方法、手段以及體會、收獲，可以使師生了解其操作的方方面面，看到其獨到之處。項目的評估總結過程是學生一個學習的過程，提高的過程。
總之，項目教學法實際上是一種由教師來引導學生自主學習的教學方法。它能夠充分調動學生學習的積極性和主動性，有利于提高學生獨立、自主學習能力，以及制定計劃、實施計劃、評估計劃的能力，大部分學生在綜合能力和職業素質等方面得到了提高，也培養了學生的團隊合作精神，同時也促進教師理論和實踐的密切結合，不斷提高教學水平和教學質量。
參考文獻
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。
論文關鍵詞：電氣控制及PLC；項目教學；教學效果
電氣控制及PLC應用課程是電氣控制及自動化專業的主干課程，其內容與工程應用緊密結合，在工業自動化控制、智能儀器儀表、精密加工、數控機床以及機電一體化技術等領域中得到日益廣泛的應用。本課程是浙江工業大學（我校）電氣工程及自動化教育專業和機械工程及自動化教育的專業必修課。通過本課程的學習，除了讓學生學習電氣控制和可編程控制器應用技術基本知識外，還以提高學生的素質和全面能力為宗旨。具體教學要求是熟悉常用低壓電器的結構、工作原理、特性及應用，掌握繼電接觸器控制系統基本分析和設計能力，掌握典型電氣控制電路的分析和設計方法，掌握可編程控制器的工作原理及結構特點，熟練掌握基本邏輯指令的應用，掌握步進順控指令編程方法及應用，了解PLC網絡及通訊基本知識，繼電接觸器控制系統基本分析能力，特別是掌握典型電氣控制電路的分析能力，重點是S7-224/S7-300可編程序控制器的編程技術、通信模式及調試技巧。
項目教學是以項目實施為主線有效組織理論和實踐知識，師生共同實施并完成一個“項目”為主要學習方式的教學活動，是建立在建構主義和情景學習理論基礎上體現行動導向教育理念的教學方法，將傳授知識為主的傳統教學轉變為以完成項目、職業體驗和解決問題為主的多維互動式的教學模式，在職業教育的專業課程教學中得到越來越廣泛的應用。通過項目實施過程，讓學生學習必要的理論知識及掌握必備的專業技能，突出知識的學習服務于職業能力的建構。
一、電氣控制及PLC應用項目教學模塊
實施項目教學，項目的選取要具有典型性、代表性和全面性，以往的教學選取的項目經常基于小項目來教學，僅能說明一個知識點或某個問題，綜合知識無法體現，這樣各知識點之間彼此孤立，章節的聯系比較匱乏，彼此的知識點無法連貫，邏輯關系無法得到梳理，不能對學生的綜合能力進行鍛煉。然而學生畢業后往往面對的是比較綜合的工程項目，而他們的知識結構是孤立的，面對綜合設計一個項目不知道從何處下手，尤其是既需要分析、設計又要安裝調試的復雜的項目無從下手了。學生不能立即投入到生產實踐中，無奈還要從頭學起。
基于以上的問題，在展開項目教學法實施過程中，選取一個比較綜合典型的真實項目——節能環保中水回用水處理廠智能控制系統來進行教學設計。參照教學大綱和緊扣教材內容，根據項目組成設計以下主要教學模塊：（1）項目教學實施前準備工作及模擬招投標介紹；（2）中水回用水廠供配電介紹及用電安全；（3）中水回用水廠的用到的低壓電器設備教學及知識點學習；（4）提升泵房、反沖濾池、加礬加氯、送水泵房儀器儀表的電氣控制原理圖、元器件布置圖及施工圖紙設計；（5）提升泵、鼓風機、反沖泵、送水泵的不同啟動形式設計；（6）S7-200（含7個從站）和S7-300（含2個主站）PLC設計及編程；（7）主站PLC與各從站的Proface-Bus及中控制室的通信實現；（8）主站PLC觸摸屏編程及中控室的主機系統組態；（9）整個中水回用系統與Intenet通信；（10）項目的竣工及驗收—課程總結。隨著自動化生產的發展，該課程涉及到許多新知識、新技術領域。我們以加強實踐教學為突破口，以創新為契機，構建以項目為載體的理論實踐一體化教學模式，符合技術師范本科專業的培養特點和定位，既要具備工程性，又要具備師范性，通過課程和專業訓練使學生成為具有“講師”、“工程師”等知識和能力結構的“雙師型”人才。
二、項目教學設計
1.項目教學設計
（1）選擇合適的配套教材。我們將電氣工程及自動化教育和機械工程及自動化教育的專業崗位對電氣方面的知識和技能需求為目標，以就業單位人才需要為基準，結合技術師范培養標準選擇教材。以現行主流PLC為參考，以必需、實用知識為主，加強學生電氣控制技能的培養，教材的內容包括常用低壓控制電器、電氣控制線路的基本原則和基本環節、可編程控制器基礎、S7-200PLC的系統配置及質量系統、SETP7-Micro/WIN32編程軟件、S7-300和S7-400PLC系統配置與編程及通信及網絡等；被選取的項目與教材結合緊密，涵蓋的知識比較吻合，也是現在自動化行業及大學競賽的主流技術。
（2）項目實施前，先完成模擬投標及中標過程，讓學生明白項目實施過程中必經的流程和步驟，體會真實項目的投標中標和方案實施的過程。標書設計就是按項目模塊來分類，每進行一個模塊就是完成標書方案中的一部分。 （3）項目教學模塊借助組態軟件給出系統結構組態圖，標出了每個模塊應完成的項目任務，根據模塊工作量和知識的多少合理安排課時。每個模塊預先提出問題，讓學生先思考，鼓勵學生發揮與創新，根據學生人數，恰當分組，每組模擬為一個施工團隊，選出隊長，由其對整個組的人員進行協調分工，課前每組先設計一套實施項目模塊的方案，課間展開討論，老師甄別或指出最佳方案及實施方法，課后留給學生擴展的空間。
（4）對要完成的項目教學任務要提出具體要求。如基本的工廠供配電；常用的低壓電器；基本的電氣控制及啟動方式；電氣原理圖、元器件圖、施工圖繪制；PLC編程、通信、組態等。課后要求學生提交項目教學實訓報告，電子圖紙，學生團隊自己評價，教師講評驗收。
（5）師生共要明確項目教學過程中要重點鍛煉和加強的知識點。力求既全面又重點突出，能最大限度的鍛煉技能；對于項目實施過程中可能遇到的難點，要及時為學生重點講解及輔助突破。
（6）每個項目模塊怎么實施，什么時間實施計劃要詳盡、人員分工要明確。幫助學生完成各個項目模塊的實施內容及計劃表，開學二周制定好計劃，同時要及時拓展學生視野，項目團隊制定良好激勵機制和完善的管理制度，立爭協調高效的完成項目任務。
三、項目教學具體實施
（1）在理論教學中，引導學生運用電機拖動及自動控制原理的基礎知識，分析PLC專業課程編程內容，強化閉環控制模型知識的掌握，使學生能在項目實施過程中體會PLC的智能控制思路。
（2）強化實踐教學，以實際的節能環保中水回用水廠電氣設備的基本功能、結構組成及電路工作原理的分析為重點，讓學生學會分析復雜的實際電氣設備的工作原理，具備識讀電路圖、繪制電路圖、設計電路圖的能力。在此基礎上培養學生安裝、調試、維修及維護自動化常用電氣設備的能力。對重點應用知識在實訓室訓練，學生自評，教師嚴格考評，直到達到教學目標為止。
（3）教師將自動化現場實際搜集的智能電氣設備及相關資料補充到課堂中，并從網絡搜索相關智能電氣控制系統新技術，利用組態軟件做成展示項目，利用虛擬現實技術展示工程項目的技術細節，如煤礦絞車提升系統、遠程恒壓供水系統、電廠脫硫智能控制系統等，使學生直觀、方便地學到先進的專業技術知識。
（4）將計算機輔助軟件的使用引入教學中，如Pro/e繪制電氣原理圖，SETP7-Micro/WIN32編程軟件、組態6.53的使用、GP-2500觸摸屏的軟件編程等，使學生既學到知識的理論知識也拓展了知識面，使他們明白現代化的電氣控制系統是很多先進技術協調服務和集成的綜合效果。
四、教學考評方法
（1）設置學生自我評價機制，其包括學生自我評分，也包括組長對每個成員的打分。
（2）設計項目教學驗收表格，細化子項目注意事項的考評。
（3）每人必須對項目調試通過，并撰寫實驗報告。
（4）考評計入平時成績，同時加大該項考核在總成績的比重。
一、PLC應用技術教學目標與教學重難點
可編程控制器應用技術的教學目標，理論方面要求“掌握可編程控制器的基本原理、可編程控制器在工業電氣設備控制系統中應用的知識”；操作技能方面“中級層次要求會選用、安裝可編程控制器，會編制程序，高級層次要求會選用可編程控制器，改造繼電器控制系統，技師層次要求會設計并模擬調試PLC控制系統”，另外，將來的工作崗位需要團結協作，新同學普遍缺少團隊精神，而這正是企業需要人才應該具備的素養，因此，“培養團結協作精神的高素質勞動者和專門技術人才”是情感目標。
PLC應用技術的教學重點是“PLC硬件接線，PLC基本指令、步進順控指令及應用，控制系統安裝、調試與維修”，教學難點是“PLC高級指令及應用、特殊功能模塊、模擬量和位置控制”，確定依據是技能考核要求、知識點難度和工作崗位需要。
二、為職業技能教育提供一種適合的教學方法
職業教育的任務是培養與社會主義現代化建設要求相適應，在生產、服務、技術和管理第一線工作的高素質勞動者和專門技術人才。為有效地開展技能教育，實現教學目標探索一種好的教法和學法，筆者采用了“項目教學法”。
什么是項目教學法？項目教學法是一種教學模式，是將PLC教材中的知識內容轉化為若干個教學項目，圍繞著項目組織和展開教學，使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。在項目教學中，學習過程成為一個人人參與的創造性實踐活動，注重的不是最終結果，而是完成項目的過程。
項目教學法的優越性為每一個項目都是一個實際應用的研究課題，應充分考慮生產實際和工作中可能發生的問題。項目實施時，由教師進行必要的課堂教學和演示，使學生掌握必備的基礎知識，然后布置項目任務，一個小組學生應在一定學時內完成項目設計、設備接線、軟件編程、下載運行、系統調試、故障排除等環節。
為引入項目教學，我們可以將PLC應用技術技能訓練分為5個層次，如圖1所示教學內容的層次結構圖。
為了提高學生的興趣，我們可以結合日常生活和工業現場實際由淺入深，將PLC應用技術課程教學內容從易到難安排若干個項目，例如C、D、E三個層次設置22個教學項目，在每個項目里逐漸增加新的指令新的知識點。
在C層次上可設計“PLC硬件認識、基本指令及編程軟件的使用、手動/自動操作方法、電動機正反轉、Y-降壓啟動、三條傳送帶的順序控制、運料小車系統、交通信號燈控制系統”等項目。中級8個，時間2周。
在D層次上可設計“普通步進指令編程、流程圖SFC編程實踐、模塊化編程思想、繼電控制電路改造、系統結構和資源、立體車庫控制系統、PLC開關量控制變頻器、保護及報警功能的實現” 等項目。高級8個，時間2周。
在E層次上可設計“高級指令編程、特殊模塊的使用、PLC通訊控制變頻器、群控電梯、PLC觸摸屏變頻器綜合控制系統、PLC控制系統維護” 等項目。技師6個，時間2周。
三個層次可以分布在三個學期，在潛移默化中提高對PLC應用技術的認識。
三、項目教學法的教學實施
具體到教學思路，教學流程設計如圖2所示。
項目教學法教學流程設計即為“項目教學法實施步驟”，具體總結如下。
1.確定教學項目
根據教學目標，我們可以結合工業現場實際，將PLC應用技術課程教學內容、知識點，從易到難安排若干個項目。綜合考慮項目的設置意義、各項目間的聯系和層次遞進等內容。項目的選擇以教學內容為依據，既要與書本的知識緊密結合，讓學生有研習的參考依據，又要充分體現當前的工業現場實際工作情況，還要有一定的創新。
2.項目情景介紹
結合工業現場實際，描繪現場控制要求情況，引入課題。
3.必備的理論知識講解
涉及的硬件和軟件資源，講授為主，在開展教學時，可以充分發揮板書、多媒體、教學演示等教學手段的優點，使之有效結合。
4.學生分層次分組
根據學生年齡、興趣愛好和個體差異，分組、分層次教學，做到因材施教，在不同層次上共同提高。按不同層次分組，相同層次的小組進行相同的項目，不同層次進行不同的項目，使同學們在各自的水平基礎上共同提高。
5.以小組為單位完成項目設計
以小組為單位，分析項目，化控制要求I/O分配PLC選型設計PLC電路列寫元件清單。
6.小組學生分工協作，第一位同學設備接線
列寫元器件清單，申領元器件；按國家標準進行元器件的布局；按技術規范配線；檢查（自查請指導教師核查）。
7.小組學生分工協作，第二位同學編寫程序
設計PLC程序，并利用PLC仿真功能模擬調試程序，修改、完善程序。
8.小組學生共同完成程序的下載與調試
首先，將程序下載到PLC，利用軟件強制功能在線模擬調試；然后，利用實際輸入和輸出設備，聯機調試；聯機調試成功后，向指導教師演示運行。
9.小組學生分工協作，第三位同學起草報告
程序調試結束后，學習小組中第三位同學完成該訓練項目的總結報告。
10.項目總結與綜合評價
以實際工作需要確定綜合評價的內容，例如希望同學們團結協作，那就在綜合評價內容里寫明合作能力評價情況，評價協作態度、小組完成效率等，開展教學時事先明確告訴學生要考察這方面的能力。以小組為單位向指導教師匯報項目總結情況，由指導教師根據項目教學過程中學生訓練情況進行總結和綜合評價。
四、小結
關鍵詞 項目教學法；機床電器與PLC；職業素質與能力
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)06-0072-02
Project Pedagogy in Vocational Electrical Machines and PLC Teaching Practice//Xu Deliang
Abstract Higher education teaching of the universal implementation of the reform project is a teaching professional engineering effective teaching method, which enables the combination of theory and practice, a combination of classroom and actual production, learning content combined with the future job and training for his future professional work of considerable ability and overall quality of vocational talents. In this paper, the project pedagogy in electrical machines and PLC course of practice, made a certain amount of exploration and lessons learned.
Key words project pedagogy; electrical machines and PLC project; professionalism and competence
Author’s address Fushun Vocational and Technical College, Fushun, Liaoning, China 113006
目前，高職畢業生就業難，工作崗位適應性差，無法勝任本職崗位工作，究其原因其實也是老生常談，就是高職畢業生的崗位技能即職業能力不合格。崗位技能合格就是畢業生能掌握完成崗位任務所要求的純技術性指標。例如，學外語的能聽、說、讀、寫；搞管理的會正確合理地安排日常工作；搞技術的能熟練地操作儀器、設備或設計圖紙等。為了扭轉這一不利的局面，一直以來，各學校增加以直觀形式獲得直接經驗的教學方法，如演示法、參觀法、幻燈片、動畫演示等；增加以實際訓練形式形成技能、技巧的教學方法，如實驗法、實習法等。這些方法確實能夠幫助學生獲得更多的知識和技能，但與生產實際還有相當大的距離，還遠不能適應未來工作崗位對從業者的要求。
當前，各學校正在開展教學模式改革，引入德國的行動導向教學法，整個教學過程圍繞培養學生的職業能力、職業素質展開，以基于職業工作實際活動為導向，培養學生形成解決特定工作崗位實際問題的技術應用能力。它全盤解決了理論與實踐脫節、教學內容與生產實際分離的問題，或者說高分低能問題。項目教學法是行動導向教學法的具體教學方法之一，筆者在教授08機電機床電器與PLC課程時使用這一方法，學生反映良好，取得不錯的效果。
1 項目教學法
在職業教育教學中，項目是指生產中的一個具體零件，或者要完成的某一項具體的工作任務。項目教學法的應用就是將這個相對獨立的工作項目在教師引導下，通過學生在小組中各自分工合作、共同努力、學習探討來完成任務。打破傳統的“以課堂為中心、以教師為中心、以教材為中心”的教學模式，讓學生在參與整個項目的過程中充分發掘創造潛能，培養解決問題的能力、創新方法的能力、接納新知識的學習能力以及與人協作等社會能力。這個方法對于工科的教學確是行之有效的。
2 機床電器與PLC教學實踐特點
機床電器與PLC是機電專業的重要專業課程，是最符合工作實際的課程，是培養訓練學生動手能力的最好的課程。運用項目教學法，為了取得較好的教學效果，除了在項目任務選擇、組織實施和總結評價等環節符合項目教學法的規范外，筆者重點做了以下幾點工作。
1）明確該課程的實踐崗位任務，即主要從事各種設備的電氣技術工作，包括電氣設備的維護維修和電氣設備（包括生產線）的安裝調試等。而設備是由電器元件（設備）通過導線連接而成的，因此，電器元件的名稱、用途、型號、規格、接線等是必須要掌握的，不可輕視。
2）重視實際應用，不要在理論上作過多糾纏。這一點在學習基本電器設備時很重要，例如到目前為止，不少教材還在講空氣式時間繼電器，包括結構、工作原理，其實現在這種時間繼電器用的很少了，都用電子的了；再者結構和原理也沒必要講，因為第一學生是使用者，不是制造者，第二在工廠電器元件的修理很少，只要壞了就換新的，只要判斷出故障就可以了。
3）時刻重視動手能力的鍛煉和培養。這是崗位能力的核心。基礎內容包括繼電接觸器基本控制環節和PLC控制基本項目全部在實訓室進行，邊講邊練，邊學邊做。如學習交流接觸器，在實訓室直接讓學生讀銘牌參數，讓學生知道哪些參數是主要的；用萬能表測量線圈和觸頭，觀察通電前后的通斷情況，學生很快就學會，比放動畫演示效果好。
4）強調機電知識綜合運用，真正提高實際分析問題、解決問題的綜合能力。要適應將來的工作崗位要求，必須提高綜合能力。實際上，一個設備或一條生產線，都是機械、電氣、液壓、氣動、電子和傳感器技術等的綜合體，單一了解一方面是不行的，因此在學習這門課時，強調知識的綜合運用。如“運料小車的PLC控制”項目，在實施過程中，師生共同制作一輛小車，學生運用不少機械知識，從設計圖紙到購買零件再到安裝調試，讓小車真正在試驗臺上跑起來。學生非常高興，有很大的成就感。對比在電腦上看程序運行和指示燈的變化，其差別太大了。
3 存在的問題
3.1 實訓條件的限制
為了鍛煉學生的動手能力，就必須要每個學生都動手實踐，但目前各學校的實訓設備的數量還無法滿足要求，加之學生多，學時限制，因此很難調劑開。
3.2 教師的實踐能力限制
目前，不少教師都是從學校到學校，缺少在企業的工作經驗，動手實踐能力有限，這給項目教學法的運用與實施帶來不少困難。
3.3 教師的綜合能力的限制
項目中有不少是綜合的，是學生真正提高職業能力之所在，而這是必不可少的。正如前述，一個項目往往涉及機械、電氣、液壓等多學科知識，這對教師確是很大挑戰。如“運料小車的PLC控制”項目教學中，筆者就提出增加一位機械教師，共同指導完成這個項目。因此，面對現狀，解決的方法應該是首先針對不同項目，配備多名教師，分工協作；其次有待每位教師不斷學習，繼續努力，盡快適應。
總之，項目教學法在機床電器與PLC課程教學中有著很好的優勢，它能充分調動學生的學習興趣、學習積極性。發掘更加符合生產實際的項目，開展更加符合生產實際的實踐活動，學生肯定能夠培養起符合未來工作崗位的職業素質和能力，成為社會主義建設的棟梁之才。
參考文獻
關鍵詞：PLC；實踐；項目教學；教學改革
前言：《PLC》課程是高職學院數控專業開設的一門實踐性很強的應用型課程，教學目的是使學生熟悉電氣控制系統的基本控制電路，具有電氣控制系統分析和設計的基本能力；掌握PLC內部資源、PLC編程指令及程序設計等基本知識；掌握利用PLC進行一般控制系統的設計、改造、安裝、調試及維護的技能，最終能勝任企業生產設備維修和保養崗位的實際要求。
我院組成力量，對企業和PLC教學情況優秀的院校進行考察、調研，尋找并開發典型工作任務，廣泛收集資料，確定項目教學方案，擬定行動計劃，并做好實驗室的教學配套工作，實施并控制行動計劃，進行教學試驗，在教學中不斷地收集學生反饋，認真研究；并與企業相關技術人員討論教學實施情況，聽取他們的建議。目前，我院通過對學生反饋以及對企業相關技術人員建議的總結，調整教學方案，使研究的PLC教學采用項目式教學，縮小知識涉及領域，有針對性地傳授適合企業數控工作的深層次PLC實用技能，為企業培養出綜合職業素質高的學生。
一、項目教學法的改革思路
項目教學法具有的特點是：把整個學習過程分解為一個個具體的工程或事件，設計出一個個項目教學方案。按行動回路設計教學思路。不僅傳授給學生理論知識和操作技能，更重要的是培養他們的職業能力，這里的能力已不僅是知識能力或者是專業能力，而是涵蓋了如何解決問題的能力：方法能力、接納新知識的學習能力以及與人協作和進行項目動作的社會能力等幾個方面[1]。
（一）以學生為主體，充分發揮教師的指導作用。首先，需要在第一堂課中向學生說明PLC課程的特點和注意點，讓學生明白大量的知識需要通過自己的探究和小組研討來獲得，課前需要仔細閱讀教師指定的案例及相關材料，并進行認真分析和思考；在課堂上，要積極開動腦子，就不同的見解展開討論，充分表述自己的思考和步驟，從而發揮學生的主動性和創新精神。在教學過程中，教師需要由過去的“講授者”轉變為“指導者”，只用小部分時間結合實例來講授重點理論和核心知識點，大部分時間則負責整個教學的組織和引導工作，讓學生有更充裕的時間開展自主討論、操作與探究等活動，對解決項目和案例中存在的問題提供必要的幫助.通過這些項目和案例，幫助學生認識解決問題過程的復雜性（背后隱含的各種因素）及可能存在的多種可能性，從而激發學生的探索精神和學習興趣，形成良好的學習習慣，為學好課程奠定良好的基礎。
（二）以實際為標準，選取項目和案例。將PLC教學分兩個階段。一是系統學習一種型號的PLC；二是在學生具備一定基礎后進行綜合訓練。為此我們把第一階段PLC教學內容分為PLC的基礎、西門子S7-200 PLC的組成和編程基礎、S7-200
PLC基本邏輯指令及應用、S7-200 PLC基本功能指令及應用、S7-200 PLC模擬量控制、PLC復雜控制系統設計及應用六個模塊。前兩個模塊以專題形式教學，后四個模塊的教學任務項目化，以項目為教學主線，通過設計不同的項目，巧妙地將知識點和技能訓練融于各個項目之中，各個項目按照知識點與技能要求循序漸進編排。在具體選定項目時，要把握三點：一是每個項目以某個重點指令的應用為主線，應用程序由簡單到復雜；二是項目選取盡量來源于生活、直觀形象能激發學生的學習興趣。三是項目的制定和本校學生的現狀及實驗實訓條件緊密聯系，以便更好地實施開展“教學做”一體化教學。PLC復雜控制系統設計及應用作為最后一個模塊，該模塊中選定的項目則要體現綜合應用能力。第二階段PLC教學項目應以工程綜合項目為主，每個項目由校企共同研發確定，以此訓練學生職業崗位能力。這樣在整個教學過程中將各個知識點和項目的每個模塊緊密地融合在一起，使學生在完成項目的同時掌握所學的各個知識點.使用項目驅動法教學，就可使“老師講，學生聽”的課堂，變成“大家共同參與”解決問題的學習環境，使學生在參與過程中加深對知識點的理解，同時這種知識點的安排符合人們的認識規律，便于學生學習掌握。
（三）以交流為中心，著力打造良好教學氛圍。我院從目前已在使用的“討論式學習法”、“案例教學法”、“自主學習法”、“項目教學法”和“問題導向法”等教學方法中，結合學校生源情況與PLC課程的特點，選用了其中的“項目教學法”、“案例教學法”和“討論式學習法”，采用開發“十字路通燈的PLC控制”的實際項目，按章節內容的需要，分別使用不同的教學方法，如此師生可從傳統的灌輸式教學法中解脫出來，形成“以項目或案例為主線、教師為主導、學生為主體”的教學模式，通過案例或項目的層層分解、合理組合、相互討論和實踐，使學生摸得著、看得見，不再是原有的空穴來風，從而大大提高了學生的學習興趣與邏輯分析能力，提升了學生學好該課程的信心，使學生的實際編程與操作能力也得到了大大加強。
我院研究的 PLC 教學采用項目式教學，不再把教師掌握的現成知識技能傳遞給學生作為追求的目標，或者說不是簡單的讓學生按照教師的安排和講授得到一個結果，而是在教師的指導下，親自處理一個項目的全過程，解決在處理項目任務中遇到的困難，最終得到想要的結果，學習的重點在學習過程而不是學習結果，他們在這個過程中鍛煉各種能力。教師已不是教學中的主導地位，而是成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者。這提高了學生的興趣，調動了學習的積極性。
基于數控的 《PLC》 項目式教學不同于一般的項目式教學， 它具有以下核心特點： 改變粗放式、寬口徑的教學理念，縮小所學知識涉及領域，根據企業數控相關崗位需求，有針對性地傳授適合企業數控相關工作崗位的深層次PLC實用技能，實現學生學習和就業的趨零對接，力求為企業培養出綜合職業素質高的學生。
二、項目教學法的實踐
教學過程是學與教的過程，是由教師和學生共同參與相互配合的過程。教學目的能否實現，關鍵是教師應根據課程標準，因材施教，能夠靈活地選擇最佳的教學手段和材料，注意要循序漸進，不斷激發學生這個學生主體的學習主動性，進而提高學生的知識水平和應用能力，為今后的就業打下良好的基礎[2]。這就要求教師在教學實踐中應時刻注意觀察學生的接受掌握情況，并根據學生的情況在每堂課要結合知識點準備好一個完整的開發案例（如十字路通燈的PLC控制），既有一定趣味性，又有貼近學生生活的小案例。給學生演示這些案例，通過演示案例的趣味性和新穎性，激發學生的學習興趣和求知欲。在每堂課靈活采用不同的教學策略，通過對案例的剖析，說明解決問題的方法和關鍵技術，并將項目分解為若干個任務，在任務的驅動下，逐步完成案例的制作與設計，最后引導學生進行歸納總結。通過實例剖析，學生能較快地理解PLC及其操作過程，實例的吸引能起到良好的示范效果，從而充分調動學生的積極性，達到較好的教學效果。下面以十字路通燈的PLC控制為例來說明項目教學法的教學過程。
（一）項目導入。項目導入是整個教學過程的開始，教師介紹項目的應用環境，注意事項、并將項目的要求講授給學生，讓學生帶著問題有的放矢聽課，項目如何實現由此引發疑問。創設情景，布置任務。老師首先提出問題：并用多媒體課件中典型的圖片演示，假設道路上沒有紅綠燈，世界會變成什么樣子？突出紅綠燈的重要性。接著提出問題：生活中的紅綠燈是怎樣的控制過程？任務驅動：情景1紅綠燈控制過程-情景2單向紅綠燈控制系統設計-情景3雙向紅綠燈控制系統設計-情景4復雜紅綠燈控制系統設計。
（二）項目相關知識點析。紅綠燈控制過程分析，明確完成任務所需的知識，由老師講授定時器指令的工作原理和使用方法。同時在實驗室對三種不同類型的定時器工作原理做一個驗證性實驗，讓學生對定時指令用法熟練掌握。
（三）項目的實施。此環節是學生學和做的過程。學生分析控制要求，繪制I/O分配表，根據題意繪制時序圖，編制梯形圖，準備材料，完成安裝接線。在此過程中，學生以小組形式互相討論，擬定設計方案，老師巡回指導檢查。
（四）檢查評價。在規定的時間內學生做好程序編制、安裝接線后，在實訓室模擬調試，老師檢查調試結果，對于調試有問題的組指導學生修改程序，直到調試正確為止。最后要求學生上交項目實施的全部資料。包括I/O地址分配表、梯形圖、PLC外部接線圖。結束后，老師對最終的學生成果展示，一方面引導歸納PLC程序設計的一般工作流程和該項目設計的知識點；另一方面展示學生優秀設計方案及程序。教師根據小組完成項目的情況給出基本分；根據小組成員在組中的表現由各成員進行互評得到貢獻分；項目小組學生自我評價，得出學生的自評分。根據這三個分按一定的比例（基本分×0.5+貢獻分×0.3+自評分×0.2）來綜合評定每一名學生的學習考核成績。這種采取教師評價和學生評價相結合的方法充分考慮了學生實際的動手能力，有效地反映學生的學習積極性和創新意識。通過這種考核，可以引導學生進行反思、總結和改進自己的合作學習方式，從而完成邏輯關系較復雜的一些任務，大大提升學生的交流學習能力，完成個人不可能完成的任務。
三、結束語
實踐證明，在《PLC》課程教學中合理地采用“項目教學法”，配合合適的案例，可以有效地激發了學生的學習興趣，使學生積極參與到實踐活動中，提高了學生應用PLC編程的能力。鍛煉和提高了學生的思維能力、培養了學生的社會能力。要深入推行一體化教學模式，師資力量的一體化和教學場地的一體化是關鍵。對于培養學生的工程意識，還需要和企業緊密合作，開發綜合項目。我們將《PLC》“項目教學法”教學模式進一步升華，為社會培養高技能型人才。
參考文獻：
自20世紀60年代以來，可編程控制器（programmable logic controller， PLC）及其網絡得到了飛速發展[1]。作為一種專門應用于工業環境的計算機系統，可編程控制器綜合了計算機技術、自動控制技術和傳感器技術等先進技術，通過用戶存儲的應用程序來控制生產過程。由于具有可靠性高、穩定性好、操作方便、價格低廉和實時處理能力強等優點，PLC已被公認為現代工業自動化三大支柱之一。因為涉及對PLC及其系統的了解與應用，“現代電氣控制及PLC技術”課程在電氣工程及其自動化、電子信息工程、智能電網等專業的課程體系中具有極其重要的地位。該課程的目標是讓學生掌握一門實用的技術，其最大特點是實踐性強，與企業需求結合緊密。因此，實踐動手環節在該課程教學中具有核心地位。
然而，隨著社會、企業對高校人才動手能力要求的不斷提高，“現代電氣控制及PLC應用技術”課程采用傳統的以課堂教學為主的教學方法越來越無法滿足社會對相關專業人才的要求。從作者的教學經驗看，該課程目前的教學主要存在以下問題。
（1）教學進程拘泥于教材章節的邏輯順序。由于教材的編寫往往按照PLC的產生背景，發展歷史，基礎知識，PLC的基本指令，PLC的功能指令，PLC的順序控制等的邏輯順序編寫，在傳統的課堂教學中，教師在學生對PLC缺乏感性認識的情況下，大量講述PLC的發展歷史，硬件結構等知識，很難激發學生的興趣，教學也不符合記憶和掌握技能的規律，因此不利于學生實踐能力的培養。
（2）實驗課課時相對不足。在傳統的教學中，由于受到課程體系教學大綱的制約，通常只能安排8學時左右的課內實驗環節。實驗課程通常由4個左右的獨立實驗組成，這樣的實驗課時遠不能實現使學生熟練掌握一門技術應用類課程的目標。另外，由于受到實驗室安排等因素的影響，理論課授課內容往往與實驗課程的內容在時空上脫節，學生在學習新的理論知識后無法及時在實驗中鞏固，不利于理論知識的及時消化吸收。
（3）實驗課逐漸流于形式。在傳統的教學中，對該課程的考核方式依舊以期末筆試成績為主，以平時成績為輔的考核方式，而實驗只占平時成績的一部分比例。因此對學生主動積極進行實驗缺少有效的激勵措施。并且，由于實驗的內容單一，容易復現，許多學生逐漸依賴其他同學。
（4）實驗內容與社會需求脫節。實驗室提供的實驗內容相對簡單，例如基本指令編程練習、小車運送物料模擬等等，缺乏具體的工程背景，或者只是對工程問題的簡單模擬，通常與企業的人才需求脫節。
上述若干問題嚴重影響了該課程的教學效果，制約了學生的實踐能力的提高。因此，開展“現代電氣控制及PLC應用技術”課程的教學改革迫在眉睫。為了解決現有的教學困境，該文提出了以“項目教學法”為核心，圍繞“項目教學法”展開改變教學場地，推廣小班化教學，拓展實驗平臺，優化實驗內容，加強校企合作，優化考核與激勵手段等一系列綜合教學改革措施，為提高課堂效率、改善教學效果、提升相關專業學生的就業競爭力提供新的課程改革思路。
1 “現代電氣控制及PLC應用技術” 課程改革方案及挑戰
1.1 實施方案
“項目教學法”是指師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動[2]。項目教學法是行動導向教學組織形式之一，旨在講理論教學與實踐教學有機地結合，提高學生解決實際問題的綜合能力。學生通過完成項目，學習和掌握每一環節的基本知識和了解所需的必備能力。
為了保證“項目教學法”的實施，可以從教學場地、教學組織形式、實驗組織形式等方面，綜合考慮以下思路。
（1）采用現場實驗教學法。
傳統的教學方法以課堂教學為主，以實驗環節加強動手能力的方式。由于理論課的教授內容與實驗課程的安排在時空上脫節，不利于學生將理論知識及時消化吸收。采用“項目教學法”擬在改變這一教學方式。因此可以考慮采用現場實驗教學方法，即整個教學過程在實驗室中進行，教室現場介紹PLC的發展歷史及背景、現場介紹實驗設備及使用、現場講解程序設計及示范、現場組織師生討論、現場讓學生投入實踐，努力營造真實的工程環境，加強師生互動，讓學生動手實踐穿插于整個課堂教學過程中，提高學生運用理論知識解決實際問題的能力。
（2）推行小班制教學。
30人以內的小班制教學方式，是采用“項目教學法”的理想人數。由于現場教學需要教師在課堂上投入更多的時間和學生互動，采用小班教學的方式，有利于任課教師對每位學生進行充分的、全面地指導，幫助學生來提高解決實際問題的能力。項目的實施過程中，學生一般以2～3人為一小組，通過小組合作共同完成項目。因此，學生分組時，要考慮到確保每個學生能夠在各個方面都得到訓練，可適當參考學生綜合成績與實踐成績，對不同學習能力和動手能力的同學進行分組。同時可以考慮交叉分組，即在不同項目的完成過程中，讓學生參與到不同的分組之中，以便在各個方面都得到鍛煉。這樣的分組模式可以使學生優勢互補，一方面有利于培養學生的團隊合作精神；另一方面也有利于取得更好的教學效果。
（3）實驗內容優化與增加開放性實驗環節。
學校的現有實驗平臺是西門子S7-300型可編程控制實驗箱，集可編程邏輯控制器、編程軟件、PC/PPI編程電纜、實驗板于一體，可進行PLC的基本指令練習及十多個PLC實際應用的模擬實驗。但由于實驗課時有限，通過課堂教學遠不能達到熟悉編程技術、提升實踐能力的目的。針對這一問題，可以有兩方面的思路。第一，優化實驗內容，精簡基本操作實驗的內容，刪去內容相近的實驗內容，爭取使課堂內實驗的內容豐富化；第二，增加開放性實驗環節，制定嚴格的管理制度和保障制度，增加實驗室開放時間，鼓勵學生主動設計實驗、完成實驗，并適當計入考核。
（4）加強校企合作。
“現代電氣控制及PLC技術”是和社會、企業需求結合最緊密的應用類課程之一，其最大特點是應用性、實踐性強，理論和實踐結合得特別緊密。因此，盡管采用了上述多種實踐環節的優化措施，但理論教學效果與社會真實需求相比還是會有較大差距[3]。
為了更好地解決這一問題，擴大學生的知識面，加深對理論知識的理解和對企業真實應用環境的熟悉，可以考慮以下思路：①邀請相關行業的專家、技術人員來學校作講座和報告；②充分利用教研組老師及往屆畢業學生的各種社會關系，帶領學生去相關企業參觀；③利用學校組織的各種課外設計、生產實習等機會，深入學習。
1.2 改革挑戰及解決思路
項目教學法能很好地實現教師與學生的角色轉換，一方面將學生從傳統的被動接受者的角色轉變成實際操作解決問題的主動者，真正體現出學生的主體性特征；另一方面也使教師從傳統的傳道、授業、解惑的全方位中心主體角色轉變成引導、咨詢、解惑的服務型中心角色。這種方法有利于實現教育的真正目的。然而，圍繞項目教學法展開的改革勢必存在多方面的挑戰，因而要因此制定解決的方案。
（1）對教師的挑戰。
首先，教師應具備多學科知識。例如，具備電氣控制方面的知識，就可以根據實際設計和指導電機控制的實驗；具備過程控制方面的知識，有利于演示和講解真實的工業控制場面。
其次，要求教師充分完成實驗的準備工作和重視實驗的監督，包括：①教師事前做充分準備，進行先行實驗，對儀器設備要仔細檢查，以保證實驗的效果和安全；②在學生實驗開始前，對實驗的目的和要求、實驗平臺的操作注意事項等，通過講授或組織閱讀作充分的說明，必要時進行示范，以增強學生實驗的自覺性；③在實驗進行過程中，教師巡視指導，及時發現和糾正出現的問題，進行科學態度和方法的教育。
再次，教師應具備較強的操作能力和糾錯經驗。在實施PLC項目教學法的過程中，教師教師應具備準確把握教材，精確設置項目任務的能力。同時也應具備較強的計算機硬件差錯、程序差錯地能力和經驗，以應對學生在完成項目中可能遇到的問題。
（2）教學環節可能出現的問題及應對措施。
經驗證明，“現代電氣控制及PLC應用技術”課程采用項目教學法能大幅度地提高教學質量，但在實施過程中也會遇到不少問題。例如：①不是所有課題都適合項目教學法，比如PLC的基本介紹與發展歷史；②在實施項目教學中也在項目教學實施時，對于某些項目，必須要時延長授課時間，但不能占用其他課程時間；③學校的實驗實習條件、專業教師的團隊組建、業務能力有待提高，才能更好的發揮項目教學法的優點； ④由于實驗室的管理區別于課堂教學，缺少周圍環境的監督和影響，易出現教學過程松散、個別學生遲到早退的現象。
因此，在教學環節中，有如下問題值得重點注意。
（1）考核方式的公平性和真實性。
考核是檢驗項目教學法效果的一個重要環節。不同于以往的課堂教學平時成績和期末考試試卷成績綜合考核的方式，項目教學法更注重學生的動手能力，這意味著傳統的卷面考核方式不再試用。由于實驗課缺少標準答案，缺少統一量化地評價標準，項目化教學點一個突出問題是考核方式不當易引起成績的公平性，繼而影響學生的學習積極性。值得參考的評價形式有學生自評、學生之間互評和師生之間的互評。在完成每一個項目后，由學生口頭敘述自己完成的工作、遇到的實際問題及解決方法，將口頭表達作為考核的內容之一。采用學生自評、同學互評等綜合方案，同時考慮到堂率等可以量化評價的因素，對成績予以綜合判定。
（2）學生學習積極性。
在項目化教學的現場試驗教學中，由于通常需要采用分組的方式，由小組成員共同完成一個較大的項目，可能導致小組中個人價值表現得不明顯，可能出現動手能力較弱的學生依賴動手能力較強的學生，在實驗過程中偷懶的現象。或者出現一部分學生處于對實驗課的恐懼心理以及對實驗結果不確定的恐懼，在選課環節刻意回避該類課程。對于這一類問題，值得參考的應對方案有如前所述的交叉分組，讓學生口頭敘述自己的工作，以及成績評定上采用鼓勵的給分方式，嚴格控制不及格率，不以實驗結果為唯一評分依據，等等。
上述問題的存在，使得教師在項目化教學的改革過程中需要投入更多的精力。教師應做到對每位學生有所了解，對每位學生的學習能力及進展有明確的記錄和評判，保證成績的公平性，也鼓勵學生對動手環節的積極性。
關鍵詞：PLC技術；項目模塊化；仿真軟件
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2014）05-0094-02
可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC），是一種具有微處理機的數字電子設備，用于自動化控制的數字邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載內存內儲存與執行。可編程控制器由內部CPU、指令及資料內存、輸入輸出單元、電源模塊、數字模擬等單元所模組化組合成，通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的自動化生產過程。PLC應用技術是職校機電一體化專業技能核心課程，我校在本課程中結合模擬仿真教學軟件FX-TRN-BEG-C，采用項目模塊化教學，可以很好地激發學生的學習興趣，達到培養高級應用型人才的目的。
一、項目模塊化教學內涵
項目模塊化教學，是師生通過共同實施一個完整的項目模塊工作而進行的教學活動，它是“行為導向”教學法的一種，以項目為載體，具體任務為導向，在實施過程中，保證學生的主體地位和教師的引導職能。具體項目模塊的設置必須將本學科體系中知識點融合到項目中。通過這種教學方式，讓學生在理解掌握知識點的同時，提高課程的技能實踐能力。項目模塊化教學過程采用“項目引入項目分析項目新知項目仿真項目實踐項目評價”六個步驟進行。
二、項目模塊化教學在PLC課程中實施
以項目“PLC控制交通燈應用設計”為例，說明項目模塊化教學的具體實施過程：
1.項目引入。通過創設交通燈的實際情景，引導學生思考實際生活中的交通燈工作過程，請學生回答實際生活中路通等燈完整工作過程，教師補充交通燈實際工作殊情況。從而引入項目任務：利用PLC設計交通燈控制系統，能夠實現的功能為：
（1）轉換開關轉為自動擋時，按下啟動按鈕，交通燈按南北綠燈亮，東西紅燈亮，10S后轉為南北綠燈閃爍3次，亮暗間隔0.5S，3次閃爍后，轉為南北黃燈及東西黃燈亮，2S后，轉為南北紅燈亮，東西綠燈亮，10S后東西綠燈閃爍3次，閃爍3次后，進入下一個循環。
（2）轉換開關轉為手動擋時，按下啟動按鈕，按東西綠燈亮按鈕，這時東西綠燈亮，南北紅燈亮，按南北綠燈亮按鈕，可以切換為南北綠燈亮，東西紅燈亮。
2.項目分析。項目引入后緊接著讓學生思考如何用PLC完成該項目任務的設計，教師引導學生自我分析該項目硬件控制電路及I/O地址分配設計、軟件控制程序設計分析。
3.項目新知。項目分析后涉及到新知識點。正確地講解后，才能使學生進入下一步項目仿真實施階段，通過該項目讓學生掌握的知識點為通用計數器、SFC并行/選擇分支狀態轉移圖編程。在講解分支狀態轉移圖編程中，結合前面學習的單一分支轉移圖設計出該項目每種單一轉移圖后將其整合到一起，緊接給出典型的選擇/并行狀態轉移圖總結特點，以及如何變換成STL梯形圖。通用計數器的講解，對比前面所學通用定時器的時序圖進行分析，這樣便于學生接受并掌握。
4.項目仿真。主要是利用教學軟件FX-TRN-BEG-C對實際項目進行初步仿真，包括在仿真軟件中進行硬件設計和軟件設計，調試是否可以實現項目的實踐現象。該環節設置在操作項目實踐前，看主要目的保證項目實踐環節更安全有序，本文后續通過一個例子講解如何利用仿真軟件教學。
5.項目實踐。項目實踐是在學生完成了項目仿真之后的環節，該環節讓學生通過真正實驗設備完成項目的設計，強化理論到實踐的應用，進一步提高動手操作能力。項目實踐分組進行，組長安排組員操作實踐及記錄組員完成情況，每個組員記錄自己實驗中的疑難點，根據項目分析確定的I/O地址及控制電路規范接線，輸入模擬仿真時的實驗程序，運行調試，打開監控，操作察看，進一步理解知識點。
6.項目評價。評價環節主要是檢查教學效果，采用過程性評價結合合理的項目評價表，從課堂學習能力、思維拓展能力、團結協作意識、學習過程、安全文明等方面對學生進行綜合評價。
三、FX-TRN-BEG-C仿真軟件在PLC項目模塊化教學中應用
三菱PLC系列PLC虛擬仿真軟件有三菱PLC程序調試離線仿真軟件GX-Simulator6-C和三菱PLC三維動畫教學軟件FX-TRN-BEG-C兩種。本文以FX-TRN-BEG-C軟件中的中級E-3部件移動項目為載體，以設計部件移動PLC系統項目為例，說明PLC項目教學的實施過程。該項目可作為PLC教學中的一個中級項目案例。部件移動系統的虛擬車間見圖1。
第一步：教師提出項目控制要求。部件移動PLC系統控制要求如下：
第一，給機器人一個指令，使其將部件移動到一個新的位置。
第二，操作者補給部件，操作者確認指示燈點亮后補給一個部件到傳送帶上。如果指示燈一直點亮，操作者不斷補給部件。
第三，當PLC處于運行狀態，傳送帶保持正轉。
第四，當操作面板上PB1被按下，供給指令變為ON而共計許可指示燈點亮。操作者補給部件。當按下PB1，指示燈熄滅。但是如果一個部件仍然在桌子上，供給指令將不會變為ON以至于供給許可不會點亮。
第五，當桌子上的部件在桌子上變為ON，取出指令被置為ON。當機器人操作完成變為ON，取出指令被置為OFF。只有及其人在出發點處時，取出指令才會被置為ON。
第二步：學生根據項目控制要求，結合軟件虛擬車間和控制顯示面板給定的輸入輸出點進行編程元件資源分配。
第三步：學生根據控制要求，對應已分配的I/O點和其他編程元件編寫程序。
第四步：學生仿真調試程序。高項目仿真調試見圖2。調試過程中，可在FX-TRN-BEG-C調試界面中觀察程序運行情況和輸入輸出點的通斷情況。另外，可以通過設定菜單欄中編輯/部件更改供給機選項，添加、修改或刪除貨物種類和尺寸，方便在多種供給情況下調試程序。
四、結束語
本文通過具體例子講解了如何在PLC課程教學中采用項目模塊化教學及仿真軟件在教學過程中的應用。項目模塊化教學對學校設備和教師綜合素質提出了更高要求。實踐證明，借助FX-TRN-BEG-C進行PLC項目式教學，能夠使理論教學和實踐教學有機結合，幫助師生更好地完成PLC課程的教學任務，以利于后續機電專業課程的順利實施。
參考文獻：
摘 要：PLC原理及應用課程是技工院校機電一體化專業的核心課程。本文結合筆者多年的該門課程的教學實踐，從課程內容選擇、教學組織設計和教學實踐平臺構建等幾個方面具體介紹了自己的心得體會，與一線教師交流學習。
關鍵詞：PLC原理及應用 機電一體化專業 技工院校
PLC原理及應用課程是技工院校機電一體化專業的核心課程。該門課程理論概念多、實踐專業性強，學生學習本門課程存在的障礙較大。筆者多年從事本門課程教學，對如何教好本門課程在教學實踐中不斷探索與實踐。下面筆者就具體談談PLC原理及應用課程的教學經驗。
一、課程內容的選擇
PLC機械設備生產企業比較多，大家熟知的品牌有德國西門子、日本三菱、美國AB品牌等。不同品牌的PLC機械設備的硬件結構體系與操作方法存在較大差異性，PLC使用總路線、通信網絡協議以及編程語言方面也是千差萬別。在教學過程中，由于教學課時的有限性，不可能每一品牌的PLC原理及應用都面面俱到。另外，PLC教學課程也存在較大差異性。有些PLC原理及應用以德國西門子品牌為基礎，而有些PLC原理及應用以日本三菱品牌為基礎。對于這些難題，筆者認為，在PLC原理及應用課程教學時，應該以某一PLC品牌為主體、其他PLC品牌為輔助組織教學，讓學生了解PLC主要原理及應用方法，同時讓學生理解不同品牌之間主要區別與相通之處。筆者在教學過程中，主要選擇市場上使用最多的德國西門子PLC品牌為主體，以日本三菱PLC品牌為輔助對照，讓學生認識到不同品牌之間的相通性和差異性。這樣，學生將來就業碰到不同品牌時依然能夠應對自如。
二、教學組織設計
PLC原理及應用課程的教學重點在于教會學生應用PLC，主要是讓學生學會接線和編程。為了突破這個學生學習難點，筆者在教學實踐中采用項目教學法安排編程教學內容，教學效果比較理想。不過，筆者在組織PLC原理及應用課程教學時，一開始并沒有進行項目化教學。這是因為這門課程教學任務涉及兩部分，即PLC原理及應用，在PLC原理部分采用傳統教學法讓學生明白PLC基本結構、工作原理以及編程理論基礎等，待學生奠定較堅實理論知識后，按項目教學模式安排PLC應用。PLC應用項目教學時，從簡單到復雜，只要求學生讀懂簡單程序，然后學生模擬簡單程序編寫，最后進行復雜的案例設計、編程以及測試。具體而言，可以按照以下幾個方面組織安排項目教學PLC應用教學任務。
首先讓學生明白PLC基本結構、工作原理以及編程理論。比如有關繼電器工作原理教學時，向學生介紹PLC觸點和線圈等基本知識，讓學生對繼電器有初步了解，為學生后續編程教學打下允禱礎。然后，先簡單程序，學生不僅要能夠讀懂，還要求學生模仿編寫。有許多學生反映教學時能夠看懂和簡單模仿，一旦要自己完全獨立編寫程序時，就無從下手，不知所措。針對這種情況，筆者認為加強練習是較好的辦法。在教學中教師留出較多時間給學生，先布置簡單程小練習，在練習中不斷增加難度，從編程小練習到小程序、最后達到設計應用程序。最后，項目化安排PLC應用，PLC應用項目案例可以安排一些學生常見的實例，比如交通燈模擬控制、電梯門開關控制等。
三、構建教學實踐平臺
PLC原理及應用課程是一門實踐性很強的課程，構建良好的教學實踐平臺對于提高教學效果具有重要作用。為此，在安排PLC實踐教學時，筆者將本門課程的實踐教學分成三部分：第一部分為學生了解編程軟件階段；第二部分為學生模擬練習階段；第三部分為學生應用案例設計測試階段。在構建教學實踐平臺時，筆者建議建立一體化教室。學生在一體化教室內可以進行理論知識講解、簡單練習模擬以及實驗設計等。一體化教室的實驗設備選購，要選購常見的輸入輸出端插燈外，更重要的是選購具有觸摸屏的工業PLC設備，讓學生真實感受和體驗到工業用PLC設備使用。學生在教學實踐平臺實訓時，安排的實訓任務建議不必太過復雜，并且要求學生全程參與，自己動手硬件組建、接線、編寫程序、測試驗收。學生實訓完成后還要撰寫實驗報告，不斷提高自己的動手操作能力和設計編程能力。
（作者單位：江西省冶金技師學院）
【關鍵詞】PLC；CDIO；教學方法
CDIO工程教育模式是由美國麻省理工學院等國際著名高等院校推出的一種新型的教育模式。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），是一個新型的高等工科教育模式。它是以產品研發到產品運行的生命周期為藍本，讓學生以主動的態度、實踐的方法學習工程。培養學生的工程意識，掌握實際生產工藝技能。獲得熟悉生產環境，解決實際問題的能力。使學生更加積極主動地投入到學習生活中。可編程序控制器（簡稱PLC）是一種在工業控制領域應用十分廣泛的自動化設備，它是PLC、變頻器、觸摸屏、工控機、組態軟件、現場總線等設備構成的現代工業控制系統的核心。作為制造業三大支柱之一的PLC技術，已經成為每個機電工程技術人員必須掌握的一項技術。PLC課程教學效果的好壞對畢業生的就業也將產生很大的影響。因此，該課程必須要有優秀的教學理念，完善的教學設計，這樣才能取得良好的課程實施效果。
1傳統教學模式存在的問題
傳統教學方法是從PLC的基礎知識開始，介紹PLC的硬件結構和工作原理、PLC的編程指令、應用程序設計。教學過程中，主要以教師為主導地位，學生為載體，被動地接受知識。PLC應用技術特點是綜合性較強，知識覆蓋面寬，新產品更新速度很快。如果理論內容較多，理論與實際脫節，教學效果不會很好。花費很長時間學習各種指令的語法，而不重視指令在實際工程中的使用方法，學習過程是被動地接受各種知識而沒有培養學生的主觀能動性，無法培養嚴謹的工程應用能力；在程序設計時，缺少實際項目的實施目標，不能對實際項目進行任務分析、總體方案設計、程序設計。只是為了考試而編程，沒有建立工程的概念，對工程設計沒有深刻的理解；課程結束后對于控制系統設計沒有清晰的思路，難以達到令人滿意的學習效果。PLC技術和變頻器以及人機界面的綜合應用在工廠控制系統中廣泛使用。但是大多數院校并沒有專門設置PLC、變頻器和觸摸屏或者組態軟件綜合技術一體化教學課程。而是主要學習PLC、變頻器的理論，再加上各自獨立的驗證性實驗的方式進行教學。而且實踐課時偏少，學生往往只能掌握各門課的基礎技能。內容相對獨立，學生無法從整體上把握控制系統開發的思路，也就無法體現“構思、設計、實現和運作”的教學思想。另外PLC、變頻器和觸摸屏種類繁多，各種新產品層出不窮。當畢業生就業時從事相關行業工作，如果沒有綜合性的項目培訓，只是學會一些理論知識，所學專業知識與生產實際存在一定的脫節。畢業生需要很長時間才能適應企業的需求，這就降低了人才的競爭力。
2基于CDIO理念的教學模式
傳統的教學模式只注重理論環節。針對傳統教學方法的不足，我們將先進的CDIO教學理念引入PLC課程教學。從項目構思、設計、實現到運行，開發PLC教學和實踐項目結合一體化的實踐教學內容，結合實驗室現有機型三菱FX系列PLC，開發以項目為驅動的課程標準。課程以項目為主線，將相關知識點和原理等內容貫穿其中，循序漸進地將理論與實踐相結合，內容少而精，學生學起來不枯燥，而且項目基本涵蓋了工業控制領域PLC控制系統常用技術。常用的項目包括以下幾個。項目一通過電機啟停控制讓學生掌握PLC基礎知識及PLC的基本工作原理，包括基本指令應用。項目二是電動機Y-降壓啟動，主要學習定時器編程使用方法。項目三是工作臺自動往復運動控制，學習行程開關和計數器的使用方法。項目四是氣動機械手的控制，讓學生掌握順序控制的方法，學習氣動電磁閥的控制。項目五是立體倉庫控制系統設計，學會步進電機控制指令的使用。項目六是變頻器多段速控制，包括丹佛斯、三菱、西門子等機型，采用不同方式實現對電機的調速控制。項目七是模擬量的溫度控制，可通過內部模擬量指令實現控制，學習使用PID指令實現閉環控制。項目八是觸摸屏、PLC的液體混合控制，學習使用觸摸屏設計人機界面以及和PLC相互通信。項目九是觸摸屏與變頻器、PLC恒壓供水控制系統，學習用觸摸屏、PLC、變頻器相結合的控制方式，學習設計信息簡潔豐富的人機界面，并且可以通過互聯網實現遠程監控。PLC技術的發展方向之一是網絡化與智能化，隨著物聯網技術的發展，PLC通訊聯網功能將會越來越強大。這十個項目基本涵蓋了PLC教學要求中的知識點。使學生逐漸將理論與實踐相結合，在實踐中學習各個重點和難點，學生會在學習中充滿成就感。項目的選擇是精心安排安排的，按照知識點合理分配的原則。而且每一個項目都應該是實際項目，來自于生產一線，同時應用比較廣泛。按照項目的知識連貫性和學生的能力基礎，把整個學習過程分三個階段，每一個階段包括三個項目。在第一階段，學生對相應的PLC理論知識與電氣實踐技能還不了解，需要通過教師示范教學引導，這樣學生才能適應以項目為核心的教學方法，初步學習完成項目的具體步驟，為后續項目教學組織奠定良好基礎。第二階段，學生通過第一階段的學習，初步掌握了實施項目工作的具體步驟與常用的實踐技能，已經掌握了一定的理論知識，項目四、五、六這四個項目屬于第二階段內容，指導教師不用示范教學而是制定概要的項目步驟，學生依據步驟完成任務，目的是加強學生的進一步自己獨自完成項目的能力；在項目進行過程中，要重點使學生掌握提出問題，分析問題，解決問題的能力。提出合適的問題，才是解決問題的關鍵。第三階段，也就是綜合項目階段，學生已經具有初步的專業知識和分析問題解決問題的能力。通過本階段訓練，進一步提高學生的綜合項目能力，通過實際的綜合性項目訓練，學生的專業技能能力、解決問題能力、團結組織能力和人際交往能力得到很大提高。通過三個階段的努力，學生找工作時，非常受到用人單位的歡迎。需要重點指出項目必須來源于常用的生產現場，每一個訓練項目都包括構思、設計、實現、運行（CDIO）四個環節，真正在理念上貫徹這個理念。尤其重要的是初級階段的項目設計，每個項目中包含的知識點不能過多過難，也就是說學習訓練負荷不能太大，要讓學生有邊學習邊思考的時間，重點和難點內容要經過反復訓練。項目內容的選擇非常重要，需要具有豐富經驗的教師設計。
3項目實施的教學組織過程
項目教學過程中，基于CDIO教學理念，按照構思、設計、實現、運作、評價等環節，認真體驗做中學、學中做。任何知識的運用與能力的培養都不是一蹴而就的。能力的培養如果僅僅是學生被動的在課堂訓練，這是遠遠不夠的，學生課后也需要全心投入。在CDIO教育理念下，提示學生對項目中所涉及的各種知識自己需要主動的學習。資料的查找，實際項目的應用情況，都是學生在課外調查研究。CDIO理念培養人的綜合能力，注重學生的整體素質的提高。在課改教學組織過程中，課程組成員采用簡單控制系統由學生獨自完成項目，稍微復雜的控制系統由老師指定小組分工合作。通過課內學生相互之間的評價和交流，學生借鑒他人經驗的能力；交流溝通能力；知識的應用移植能力；自學能力都得到了較好的鍛煉。課程評價改變傳統的閉卷考試為主的方式。過程考核成為最重要的部分，其中過程考核占70%，筆試考試占30%。更加注重學生細心嚴謹的學習，重視培養嚴謹務實的習慣，注重解決實際問題的能力。
4總結
在PLC教學中體現CDIO理念，以項目為目標，把專業知識、能力、素質等培養融入到每一個項目教學過程中。學習內容圍繞項目這個核心進行，提高了學生的學習興趣。評價方式的改革，避免了閉卷筆試的弊端。通過實際項目培養學生的綜合應用能力，團隊合作能力。
【參考文獻】
［1］齊占慶.機床電氣控制技術[M].北京：機械工業出版社，2006.
