PLC课程项目教学的设计与思考

何 莉

（南京铁道职业技术学院 江苏 南京 210015）

PLC课程项目教学的设计与思考

何 莉

（南京铁道职业技术学院 江苏 南京 210015）

通过探讨高职电气自动化专业PLC课程项目教学的优势，分析项目设置、知识和技能内容设计以及教学过程组织设计的方法，对实践中的若干问题进行思考并提出建议。

PLC；项目教学；项目设置；教学过程

我国高等职业教育有着明确的定位，目标着眼于学生职业能力的培养。职业能力体现在学生毕业后从事的岗位工作中。为此，“以工作任务为课程设置和内容选择的参照点，以项目为单位组织内容并以项目活动为主要学习方式的课程模式”，即项目课程正逐渐成为职业教育课程体系的主体。笔者拟以电气自动化专业的PLC课程项目教学为例，对课程的项目设置、教学设计、教学实践等方面进行分析与思考，目的是使PLC课程教学效果能更好地满足用人单位对高职毕业生的需求，使PLC课程项目教学法更适用于教师课堂实践，让学生能更感兴趣地学习。

循环模式的项目设置

PLC是专为工业环境应用而设计制造的计算机，它具有多输入/输出接口，具有较强的负载驱动能力。在实际运用时，其硬件须根据实际控制系统的需要进行选用配置，其软件须根据控制要求进行设计编制。简单地说，它其实就是控制器。无论是简单的PLC控制系统，还是复杂的PLC控制系统，一般都需要经过这样的工作过程：熟悉被控对象、PLC选型与I/O设置、PLC外部硬件电路设计、控制程序设计、综合调试和编制技术文件。PLC应用的这一特点，使得PLC课程非常适合用项目教学法。选择合适的应用项目，将所有这些工作任务综合到一个项目中，使学生通过这个项目的学习获得完整的工作任务，收获自己的职业能力，就完成了一个项目的教学。当然，仅仅一个项目肯定不够，难以获得不同情境中的职业能力，需要按照一定的模式设置若干个项目。设置项目时应该与企业技术专家进行合作，共同设计，以期能满足企业的需要。电气自动化技术专业培养的人才应具有一般PLC控制系统简单设计以及相关管理的能力。根据这种需要，我院PLC课程确定了以下六个学习项目：认识PLC、电动机的运行控制、彩灯控制系统、交通灯控制、机械手控制、温度的测量和显示。这些学习项目是以一般PLC控制系统的任务为线索设计的，项目设置从简单到复杂，从单一到综合，结合项目分解的工作任务的完成都需要相同的工作过程，学生可在一次次重复工作过程的实践中，融学习于其中，建构起自己的知识体系和职业能力。重复的是过程，不重复的是内容。这就是循环式的项目设置。

对知识和技能的要求

与传统的“先理论，后实践”的教学方法不同的是，项目课程首先确定要求学生会做什么，然后根据会做什么确定要求学生知道、理解什么，也就是知识要求源于技能要求。现以项目电动机的运行控制为例来说明对知识和技能的要求。

从表1中可以看出，电动机的运行控制选择的是直流、单相交流及三相交流三种典型的正反转运行控制工作任务，技能要求采用的是“能做——”、“会做——”的表述格式。对每种电动机的控制都是一个完整的工作任务，工作过程都是相同的、重复的。但是，由于控制对象电动机的类型不同，具体实施的技能操作内容是不一样的，PLC的外部接线简图、电气原理图、硬件接线甚至软件程序等也是完全不同的。为了“能做——”、“会做——”，必须学习相关的应该知道和理解的内容，即知识内容及其要求。所以，技能要求应尽量具体，尽可能与专业职业技能相符。

知识内容要求清楚表达，而知识内容的选取和编排是每一位项目课程授课教师需要花时间和精力设计的，它不等于将原来的理论知识简单地拼凑或重新排列。当完成直流电动机、单相交流电动机的正反转运行控制的教学后，学生对触点、线圈、自保、互锁等理论知识有了一定的概念，过渡到三相交流电动机的控制时，为了解决“能够对转向控制时的安全隐患进行硬件和软件处理”，必须要有延时的概念，硬件上采用接触器常闭触点互锁，软件上用定时器延时处理。学生的编程随着指令的学习会变得丰富起来，而且感觉到指令学习与工作任务的完成联系紧密，会更愿意主动地接受知识内容。

表1 PLC课程内容分析示例表

教学过程组织设计

项目教学的有效实施，既要重视项目的选择，项目知识内容、技能内容的选择，更要重视项目教学过程的设计，可以说，教学的组织设计是项目教学成败的关键。表2是PLC控制三相电动机的教学过程设计方案。

表2 PLC控制三相电动机的教学过程设计方案表

从表2中可以看出，完成一个工作任务大致分为四个教学阶段，教师与学生之间要自始至终呈现出良好的互动状态。事实上各教学阶段也没有严格的界定，教师须根据现场情况及时做出调整。在任务中期，如果教师认真地进行检查评定，一方面，学生会感到有信心，学习更有兴趣；另一方面，教师能在检查中发现问题并及时指出，避免任务无法完成。实践动手的过程和在纸上写或画的过程是有很大差别的，往往一个细节的疏忽就会直接导致工作任务失败。比如，原理图画的是正确的，实际接线却错了某个点，正是这个细节错误不仅会导致任务失败，也许还会产生更严重的后果，如电源短路、器件损坏等等。项目教学的过程可以让学生在做的过程中常常遇到和思考这些细节知识，并发现问题，解决问题，从而使其职业能力逐渐建立和发展起来。如何设计、组织及掌控这个教学过程，是对教师智慧的极大考验。

对PLC项目教学实践的几点思考

项目教学彻底放弃了传统的从理论到实践的教学模式，以完成工作任务为主线展开教学。大量的教学时间须在实训室中度过。PLC作为控制器的工业现场搬到实训室也不合适，所以，要提升PLC项目教学的质量，使学生在完成工作任务的过程中看到实实在在的结果，不仅需要增加PLC设备数量、提高设备档次，还需要配备各式传感器、继电器、接触器、电动机等，有条件的还可配置机械手、组合仓库、电梯等可以直观其效果的PLC控制模型。但是这些教学模型的价格也不低，所以不宜配置多套。按照正常班级人数40人左右进行学生分组，设备一般不可能满足每组的需要。为了缓解矛盾，可以采用模拟开关、控制系统仿真、项目分组交叉进行等方式。

教师是项目教学设计的主体，具体的设计、实施者都是教师。虽然在项目课程专家的引导下，教师接受了项目教学开发的理念，但是长期的讲述式教学方式、系统的逻辑思维在新的教学方法的冲击下仍然有可能坚持。传统的教学法并非一点也不可取，在理论教学和技能训练方面，传统的教学法体现了全面和扎实，强调了学科的完整传授，只是缺少灵活性和机动性。项目课程教学是按工作任务对技能的要求组织知识内容的，是及时的、有用的，所以，给人印象深刻，教学效果好。PLC项目教学在完成简单或单一项目的时候，没有突出问题，但是在完成复杂或综合项目的时候，技能对知识要求面广、点多，此时如果借鉴传统的教学手段，逻辑、系统地归纳理论知识，再加以灵活地根据需要选择内容，不仅与项目教学没有大的冲突，反而很有益处。

项目教学的教材也是项目课程开发中的一个重要环节。在我国高职教育新一轮课程改革的浪潮中，项目教学的教材没有现成的固定模式，但是须有企业专家的参与是肯定的。发挥企业专家的作用，项目的设置才能更贴近企业的需求。

项目课程一般都安排有知识学习和技能操作实习过程，学生的大部分时间都在“做”和思考如何“做”。常规的两课时一次课的安排已不能保证做的连续。所以，根据PLC项目设置的大小及其特点，采用4节课连排或一整天的课时安排较为合适。

[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.

[2]高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[3]李湘民.以项目为中心改革PLC教学设计[J].职业教育研究，2009，（7）.

□有话职说

处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。

——陶行之

G712

A

1672-5727（2011）05-0091-02

何莉（1964—），南京铁道职业技术学院讲师，研究方向为高职教育与自动化技术。