項目教學法在PLC教學中的應用

摘要：在技校PLC可編程教學中運用項目教學法，充分體現了以學生為主體的教學理念，有利于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生自主探究、分析問題、解決問題的能力，將理論知識運用于實踐的能力以及合作能力。項目教學法是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動，其目的是在課堂教學中把理論教學與實踐教學有機地結合起來，充分發(fā)掘學生的創(chuàng)造潛能，提高學生解決實際問題的綜合能力。項目教學主要由內容、活動、情境和結果四大要素構成。項目教學與傳統(tǒng)教學相比較有自己的顯著特征，具體表現為：（1）教學內容以工作任務為依托；（2）教學活動以學生為主體；（3）學習成果以多樣化為特征。在項目教學中，每個學生會給出不同的解決任務的方案與策略，因此，學習成果不是唯一的，而是多樣化的。項目教學法具有實踐性、明確性、自主性、發(fā)展性、綜合性、開放性等特點。
　　項目設計與確立項目教學法成敗的關鍵是能否設計一項合適的教學任務。因此，在選擇和設計項目時要充分考慮以下幾個方面的問題：（1）項目活動能否很好地應用學生已有的知識。（2）項目活動能否引導并幫助學生完成新知識的自主學習。（3）所選擇的項目內容在現階段教學中能否較好地起到承上啟下的作用，充分體現綜合性和應用性。（4）項目活動能否讓學生感興趣并激發(fā)學習新知識的興趣。（5）所選的項目活動在進行過程中能否有效地促進學生之間的溝通與合作。（6）能否讓學生將所學的知識與現實生活聯系起來。在進行“PLC可編程應用練習”教學時，考慮到學生對交通燈非常熟悉，筆者將“十字路口交通燈控制系統(tǒng)”列為教學任務。具體的控制要求是：紅、綠、黃燈受一個起動開關控制，當起動開關接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，先南北紅燈和東西綠燈亮，東西綠燈亮3秒后，開始閃動，周期1秒，閃動5次后熄滅，東西黃燈亮2秒鐘，到2秒時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。南北綠燈亮3秒后，閃動5秒后熄滅，南北黃燈亮2秒，然后南北紅燈亮，同時東西紅燈熄滅，東西綠燈亮，開始第二周期動作。要求學生寫出 I/O分配表、I/O接線圖、程序并作注釋，完成操作。
　　分組及制定實施計劃教學項目確定之后，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，有助于專業(yè)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。在此次項目教學過程中，進行小組人員分工是一個比較好的做法。以往形式上的分組，教師布置的項目活動其實只是使小組中學習較好的學生得到鍛煉，基礎較差的學生得不到鍛煉。而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。
　　學生自主學習在此階段，需要小組完成編程、寫出I/O分配表、設計I/O接線圖等幾項內容。學生按分工各自進行相應內容的學習和準備。在此過程中，教師要注意觀察，鼓勵每個學生都積極動腦思考和發(fā)言，可以討論，但不能抄襲。此時，小組中基礎較差的學生在完成任務上有一定的困難，筆者就鼓勵他們多請教同組中學習好的學生，同學間相互幫助共同完成項目活動。這樣，對基礎較差學生來說是一個很好的樹立學習信心的過程，對學習好的學生也是一種促進。
　　項目實施在上一階段，各小組都能在計劃時間內完成項目活動。接下來，要求各小組將編寫好的程序由小組每個成員各輸入一遍，調試正確后進行接線。然后，小組間互相檢查，確認無誤后進行加電測試。在巡視、檢查過程中，筆者發(fā)現學生輸入地址分配基本統(tǒng)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、比較指令的應用、步進指令的應用等等，指導他們應用所學知識，發(fā)揮主觀能動性，正確地編程。之后，筆者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，筆者發(fā)現有的學生對工作臺不熟悉，不知道如何連接輸入輸出。于是筆者讓學生結合理論解決接線問題，加深對理論知識的理解。接線問題基本解決后，讓各小組進行通電試驗，有的小組一次性成功，有的小組沒有按要求實現程序控制，電路沒有反應。此時，要求沒有成功的小組分析問題出現的原因，小組內進行討論，檢查連線，修改程序。通過努力，他們基本上獨立完成了本次項目活動。看著實驗板上的交通信號燈有序地閃亮著，學生們高興地笑了。
評估、總結在項目實施過程中，學生根據實際問題設計出程序，有的用比較指令，有的用定時器、計數器等。設計方法有梯形圖經驗設計法、順序控制設計法以及順序功能圖等。筆者適時加以提示，讓學生展開討論，互相幫助來修改自己的設計。最后評價時，筆者充分肯定了學生的成績，并簡要介紹了PLC可編程的設計思路、正確的設計方法、連接電路時應注意的事項及PLC的廣泛應用等知識，讓學生經過自主學習后獲得對知識的系統(tǒng)性認識。
誠然，應用項目教學法進行專業(yè)課教學的效果十分明顯，但在實施過程中也遇到了不少的問題：（1）要求教師不僅要有較高的理論知識水平，還有較強的實踐動手能力。（2）技校學生素質不一，自學能力差，給自主學習、完成項目任務帶來一定的困難。因此，在實施項目教學前，需要在前面幾節(jié)課提前進行準備或鋪墊，在項目教學實施時，也應予以課時的保證，必要時延長授課時間，以保證項目活動的完成，否則將使學生對項目教學失去興趣，更難以達到有效提高學生實踐能力的目的。（3）項目教學的核心是通過實踐最終完成一項任務，因此對PLC可編程實驗實訓設備提出了較高的要求。學校應在硬件建設方面予以重視，加大投入，努力為師生創(chuàng)造一個良好的實踐環(huán)境。

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