项目教学法在PLC课程中的应用

项目教学法在 PLC课程中的应用

黄丽君

武汉技师学院 湖北省  430000

内容摘要：随着PLC技术的广泛应用，中职学校也将PLC作为机电等专业的必修课。项目教学法的引入，让PLC教学更有针对性，对培养学生素质，提高学生动手能力有重要意义。本文通过具体实践案例课题“LED数码显示的PLC控制”，从课题项目的顶层设计、项目的实施准备、项目教学实施过程、课堂小结自评和教学反思五个方面系统阐述了项目教学法在PLC课程中的应用。

关键词：项目教学法 PLC

PLC也称为可编程序控制器，它是以微处理器为基础发展起来的，是集计算机技术、自动控制技术、通信技术与一体的新型自动控制装置。它具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点。近几年PLC技术的日趋成熟，相关的专业技术人员也备受青睐，中职学校也将PLC作为机电等专业的必修课。随着教学改革的不断深入，项目教学法被广泛应用于PLC课程教学中。以项目为单位组织教学引领学生学习的实践过程，能提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机，促使学生在实训项目中能够掌握熟练的操作技能，同时也加深了理论知识的学习。

1. PLC课程采用项目教学法的意义

项目教学法，就是师生以团队的形式，实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。通过典型工作任务提出工作需求，学生分小组讨论，按照需求设计来共同完成项目。在这一过程中学生要掌握教学计划涵盖的教学内容，先由教师演示每个项目的结果，然后讲授完成项目需要的理论知识，最后，由学生动手操作。学生是整个教学过程的学习行动主体，教师知识一个组织者、协调人的角色。通过项目驱动，学生学会思考和自主学习，甚至为了项目的实现，会积极、主动地去制定解决问题的方法，从而培养学生的创新能力，认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风。它能将某一教学课题的理论知识和实际技能结合在一起，有明确而具体的成果展示。学生在一定的时间范围内有独立计划工作的机会，可以自主学习。学习结束后，师生共同评价项目工作成果和工作学习方法。

下面以“LED数码显示的PLC控制”这个项目教学课题为例，谈谈本人在PLC课程教学中运用项目教学法的一些体会。

2. 项目教学法实践过程

1. 课题项目的顶层设计

课题项目的确定是整个项目教学中的关键。一个好的项目教学案例，既要考虑学生知识结构和操作技能水平，即以掌握基本知识和基本技能为原则来设计项目内容，基础知识直接为技能训练服务，又能体现专业技术前瞻性，即及时引进企业所采用的新技术、新材料和新工艺，同时还要考虑项目教学内容要有利于培养学生细致严谨的工作作风和团结合作创新意识。LED数码显示管是由多段发光二极管组成的“8”字形笔画的电子器件，广泛用于楼宇亮化、电梯显示、停车位情况显示、交通灯显示等领域，是日常生活中常见的、并具有趣味性的课题。考虑到PLC的指令较多，单独讲这些指令应用和编程方法时，学生感觉抽象、枯燥，难以理解，而将它们融合到每个工作项目里，通过项目教学，在饶有兴味的实践操作中，学生就很自然地掌握这些指令。

根据“由浅入深”的原则，将这个课题设定为五个项目模块。

项目序号	项目模块
1	LED数码管的分段静态显示
2	LED数码管的数字静态显示
3	LED数码管的字母静态显示
4	LED数码管的分段动态显示
5	LED数码管的数字动态显示

表1 项目模块

2. 项目的实施准备

为培养学生科学的思维方式和职业素养、细致严谨的工作作风和团结合作创新意识。在进行项目教学前，要将学生进行分组、并确定各自职责任务。

组号	组长	组员1	组员2
	软件编程	I/O接线	实验记录
1
2
3
4
5
6
7

表2 项目分工表

3. 项目教学实施过程

“项目一LED数码管的分段静态显示”是这个项目教学的第一个，也是最重要的，需要教师的提示、引导，必要时还要进行演示。它的控制要求是“按下启动按钮，LED数码显示管上可以分段显示任一段。按下停止按钮，LED数码管上只显示小数点”。在进行该项目之前，教师应介绍LED的显示原理，并进行引导程序演示和说明，启发学生根据要求自行设计PLC程序、调试并下载，同时应接好外部硬件电路，观察实验结果并记录。

“项目二LED数码管的数字静态显示”和“项目三LED数码管的字母静态显示”是在第一个程序完成后的变化和延伸。项目二的控制要求是“按下启动按钮，LED数码显示管上静态显示数字0——9。按下停止按钮，LED数码管上只显示小数点”。项目三的控制要求是“按下启动按钮，LED数码显示管上静态显示字母A、b、C、d、E、F。按下停止按钮，LED数码管上只显示小数点”。教师可提示学生完成该项目要考虑LED数码管是由八段发光二极管组成。

以上三个项目都是静态显示，后两个项目是动态显示，程序要用到定时器。和第一个程序一样，项目四“LED数码管的分段动态显示”是动态显示里最重要的。项目四的控制要求是“按下启动按钮，能实现八段分时定时显示，显示间隔为1s。按下停止按钮全部停止”。在进行该项目之前，教师应介绍定时器的使用方法，并进行引导程序演示和说明，启发学生根据要求自行设计PLC程序、调试并下载，同时应接好外部硬件电路，观察实验结果并记录。

项目五“LED数码管的数字动态显示”是前一个程序的变化和延伸，它的控制要求是“按下启动按钮，能实现数字0——9定时显示，显示间隔为1s。按下停止按钮全部停止”。教师可用“0”到“1”定时循环显示的引导程序进行演示和讲解，启发学生完成该项目。

4. 课堂小结自评

首先，每组学生自评本次实训完成情况及提出项目完成过程中出现的问题，最后，教师对共性问题进行分析和讲解，对有创新思想的学生、团结协作的小组、积极帮助其他小组完成项目的学生进行表扬。

1. 5. 教学反思

在教学过程中，教师要鼓励学生自由探索、大胆质疑，及时提出自己的看法和见解，通过实验检验，让学生体验学习知识所带来的成就感，以增加学生学习的兴趣。

3. 结束语

项目教学法目的在于运用已有技能和知识，培养学生自学能力、观察能力、动手能力、激发学生主动探索与创新的精神，具备优良的职业道德修养，能遵守职业道德规范，使学生对PLC知识的掌握逐层递进，逐渐深入，最终达到融会贯通。也使学生的实践能力得到较大的提升，对专业建设、学生就业起到强有力的推动作用。项目教学法对职业技术学校的学生很有针对性，对培养学生素质，提高学生动手能力有重要意义。

参考文献：

1. 吴凡.《案例教学在PLC教学中的应用》[J].苏南科技开发，2007年

2. 贾莉丽.《基于项目教学法的PLC课程教学探索》

3. 魏建玮.《项目教学法在中的应用》