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plc项目教学范文1
可编程序控制器又称PLC，是中职机电专业的骨干课程，它集理论知识和实操技能于一体，具有很强的实践性，要求理论知识的讲授和实际技能的掌握并重，学生既要学好理论知识，又要学会实操技能，两者要有机地结合在一起，相互渗透，相互促进。其涉及内容多，知识面覆盖广，技能要求高，与日常生活和生产实际紧密结合。
一、PLC教学中的困惑和项目教学实施的必要性
（一）传统教学方法的困惑。
传统的PLC的教学是：先进行理论讲授，然后学生再进行实验。教学过程中教师讲，学生听，学生大脑容易疲劳，教学效果不好，学生基本不能独立完成实际任务。如何在生源素质下降的条件下完成教学任务？如何把学生培养成高素质的机电应用型人才？面对现实，教师只有应用新的教学方法，改变现状。
（二）项目教学法在PLC教学中实施的必要性。
项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动，其最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”这种被动的教学模式，实现了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。在教学中学和用是高度统一、密不可分的，采用“做中学”的方式，通过实际操作学习，理解和应用理论知识，这些特点与PLC对理论学习和实操技能要有机结合的要求相一致，与思维活泼、勤于动手的中职生特点相吻合。
二、在PLC项目教学中要精心设计“项目”
项目教学中的“项目”是一个教学的“载体”， 同时具有实际的工程意义。根据多年的教学实践，笔者把PLC的教学分为三个阶段：入门阶段、提高阶段和应用阶段。在不同阶段设计“项目”的出发点是不同的，入门阶段：“项目”要能引起学生的兴趣；提高阶段：“项目”要一定深度和广度，能引发学生深入思考；在应用阶段：“项目”要体现工业应用的实际，能提高学生解决实际问题的能力。
（一）“项目”要能引起学生的兴趣。
兴趣是最好的老师，是学生学习的源动力，学生若对项目感兴趣，教学就成功了一半。教学项目的设计，要从学生的实际出发，根据他们的认知能力，选择其熟知的事物或现象设计教学项目，以引起学生的学习兴趣，再将教学目标、知识点隐含到一个个项目中。在学习PLC的初始阶段，例如，在《PLC程序设计基础》教学时，针对编程元件、基本指令、双线圈规则等诸多知识点，利用学生比较感兴趣的“彩灯的点亮”，设计两个“项目”：
项目一：用PLC控制彩灯的点亮——手动控制。
（1）按下SB1按钮红灯即亮，松开按钮即灭。（2）按下SB2按钮黄灯即亮，松开按钮保持发光。按下SB3黄灯即熄灭。（3）按下SB4按钮绿灯即亮，松开按钮保持发光。按下SB5绿灯即熄灭。
通过“项目”的实践可以完成知识点：输入/输出继电器、通用定时器、辅助继电器等编程元件、LD、LDI、AND、ANI、OUT、OR、ORI、 SET、RST 等基本指令、PLC外部硬件系统连接图等知识的学习和运用。
项目二：用PLC控制彩灯的点亮——自动控制。
按下SB1按钮，彩灯按规定组别进行循环点亮：①②③④⑤①，点亮时间是1秒（见表一），并具有急停功能。
在“项目一”的基础上进一步学到：定时器（累计型），特殊辅助继电器等编程元件；ANB、ORB、边沿检测指令等基本指令，双线圈输出规则等知识点，重点学习编程方法。两个“项目”由简单到复杂逐步完成，知识点由少到多增加，既让学生感兴趣又使学生保持兴趣，在不知不觉中进入精彩的PLC世界。
学生缺乏兴趣“项目”，例如：“机械手的PLC控制” “电镀生产线的PLC控制” “传动带大、小件自动分拣的PLC控制”等，在设计“项目”时，应该提供直观的图片、视频，安排学生观看，必要时带学生到工厂生产一线实地查看，获得感性认识，以激发学生的兴趣。在兴趣的引导下，学生的学习可以始终处于主动的状态，学习的积极性可以得到最大程度的发挥，取得最好的学习效果。
（二）“项目”要能引导学生思考。
通过入门阶段的学习，学生认识了编程元件和基本编程指令，对知识点有一定了解，但掌握得还不是很牢固，有“云里雾里”的感觉，对所学知识点能再认不能再现。进入提高阶段，设计“项目”要有综合性，能引导学生去积极思考，实现同一功能的不同编程方法，获得解决问题多元化的方案，必要时可以明确提出编程时需要用到的知识点进行强化。例如，在学习了各种编程方法后，为了强化学生对编程方法的灵活应用，在设计“用PLC控制交通灯” 项目时，在通常要求外添加了如下附加要求：（1）用经验编程法。（2）用起保停电路编程方法。（3）用定时器实现绿灯的闪亮。（4）用计数器实现绿灯的闪亮。（5）用STL指令单序列编程法。（6）用STL指令双序列编程法。（7）用应用指令编程。
通过七种编程要求，使学生掌握各种编程方法，反复体会同一个编程元件、指令的不同功能，让学生尽可能多地用到知识点，在学习中激发学生兴趣，培养创新精神。
（三）“项目”要结合工业应用实际。
PLC在自动化的工业生产设备中广泛应用，如机械手、分拣装置等，将其设计成“项目”，可以增强教育教学的针对性和实效性，体现教学密切结合工业生产实际。通过对学校周边工厂的调研，结合学校设备的实际，笔者将一种气动机械手设计成为“项目”：
项目三 气动机械手的PLC控制
（1）系统的组成。该系统为工件搬运站，其组成如简图1所示。
（2）系统的工作情况。
机械手将工件从A点向B点传送。机械手的上升、下降与伸出、缩回都是由双线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的。抓手对工件的松夹是由一个单线圈两位电磁阀驱动气缸完成，只有在电磁阀通电时抓手才能松开。该机械手工作原点是：双轴汽缸缩回到位、六角心轴汽缸上升到位和抓手在松开状态。
控制要求：按下启动按钮SB1，机械手按松开、下降、夹紧、上升、伸出、右旋、下降、松开、上升、缩回、左旋的顺序依次运动。（注意：以上每个工序间都应留有停留时间约0.5～1秒，否则工件传送不成功）。实现手动方式、回原点、单步运行、单周期运行(半自动)和连续运行(全自动)等多种操作方式。
（3）根据任务完成下列题目：①根据题意自己确定本系统的I/O表。②画出PLC与设备的连接图。③安装电路。④将编写的控制程序输入PLC，调试并运行程序。⑤画出控制程序的梯形图。
实施这样的项目，学生在学校就可以学到有用的工程技术，拉近了与工程技术的距离，学以致用，也有利于学生就业。
三、在PLC教学中实施项目教学法要注意师生角色的转化
实施项目教学法，教师要首先设计好“项目”，将学生分成小组，然后交给学生。学生接到“项目”，经过咨询、计划、决策、实施、检查以及评价等六个环节完成“项目”，在这个过程中，教师的作用与传统的教学法有很大的不同。在设计“项目”阶段，教师是主体，学生并不参与；在实施“项目”阶段，学生是主体，教师也参与，起引导、指导作用。学生的活动是主要的，贯穿于整个教学过程，教师的作用只是让学生的自主活动能进行下去，维持教学环节的顺利进行，随着学生熟练程度的提高，教师的作用越来越小。能否充分调动学生积极性与主动性对于项目教学的成功非常重要，因此，师生的角色必需转换，明确各自担当的角色。
四、在PLC教学中实施项目教学法效果明显改善
在PLC教学中实施项目教学法与传统的教学方法相比，教学效果明显。主要表现在两个方面：一是学生会学了，项目教学法让学生的学习目标明确，学习了知识点后立即可以实践，实践后马上可以看到结果，这种成就感会转化成进一步学习的动力，促使学生的学习步入良性循环，久而久之形成良好学习习惯。在学习中遇到问题时，能自己看书、查资料、上网收索或找其他人讨论，主动寻找解决问题的方法，培养了良好的自学能力。二是学生会用了，经过项目教学的培养，学生提高了工程实践能力。
多年的教学实践证明，PLC课程采用项目教学法极大调动了学生自主学习的热情，培养了学生的创造力，解决了传统教学方法中理论与实践脱节的问题，同时还培养了学生的团队精神和创新能力，取得了理想的效果。
（作者单位：中山市建斌中等职业技术学校）
参考文献：
[1]郭旭辉．任务驱动法在中职计算机专业课中的应用[J]． 广东教育，2011，（3）．
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在工业生产领域，可编程控制器（PLC）是控制系统的核心器件，它与数控技术、工业机器人技术共同成为现代工业控制的三大支柱。随着计算机技术、通信技术和半导体技术的发展，PLC也在不断地采用新技术增强其系统的开放性，还可以和各种组态软件很好地结合使用，使得PLC在工业控制领域有着广阔的用武之地并迅猛发展。为了顺应PLC日益广泛的应用趋势，在职业院校中均开设了PLC课程。学习该课程要求学生掌握相关知识的同时，更要注重提高实践动手、分析问题、解决问题及交流协作的能力。然而，PLC课程中使用传统教学方法的效果却不尽如人意。
二、PLC课程中实施项目教学法的重要性
1.激发学生的学习兴趣，调动学习的积极性
PLC是逻辑性和抽象性很强的课程，采用传统的讲授法需要学生高度集中注意力，并且要有较好的理解能力和想象力，才能从中掌握相关知识。职业院校中学生文化基础普遍较差，遇到问题不能及时解决，久而久之，学生易出现厌学的不良情绪。而项目教学法是让学生通过由简单到复杂的项目进行，学习目的明确，及时体会到学习内容的实践效果，自然就会提升学习热情，调动学习的积极性。
2.启发学生自主学习，提高实践动手、分析问题和解决问题的能力
传统讲授法是以教师为主，学生被动地学习，注重知识的掌握，缺乏实践技能的强化，易出现课堂气氛沉闷的现象。在PLC课程中采用项目教学法，学生成为主体，教师为主导，让学生充分动起来，学习相关知识，亲自动手完成PLC的软件和硬件设计。遇到问题，可以在教师的指导下翻阅相关书籍资料或动手调试，主动寻找解决的方法。俗话说：有了量的变化才有质的飞跃，学生不断地进行知识的积累和技能的提高，更可以充分发挥潜能，大胆创新，设计出更为优秀的项目。
3.培养学生的合作精神，强化团队意识
项目教学法解决了传统教学模式中“教师―学生、学生―学生”间交流少的问题。项目教学法是分组进行，每个组的学生分工合作，遇到问题，成员之间通过交流、讨论和决策共同解决问题，为了项目的完成共同努力。
三、项目教学法在PLC课程中的实施
1.择优选取项目
项目选取是从PLC课程对学生的知识目标和能力培养目标出发，将实际生产中的工作任务归纳整合，从基础做起，先易后难，循序渐进，互相渗透，由单一到综合的原则安排各个项目。
2.项目教学的组织与实施
良好的组织与实施是项目教学法在PLC课程中成功应用的关键。下面以“三相异步电动机的单方向连续运行控制”为例介绍过程。
（1）确定项目
利用PLC控制系统实现三相异步电动机的单方向连续运行控制。
（2）项目分析
学生观察电动机运行的实物控制及Flash制作的控制线路的动作过程，熟悉本项目，增强感性认识。
（3）汲取相关知识
教师引导学生学习完成本项目所需的理论知识。利用输入端子和输出端子，引出编程元件X、Y，并结合多媒体课件讲解X、Y的功能及应用。利用编程实例讲解梯形图的编程规则。
（4）制订计划
以小组的形式开展，每组的人员配备需要老师合理安排，保持每组实力相当，有利于发挥每个学生的积极性。每个组根据项目控制要求制定自己的方案，确定I/O地址分配表，画出三相异步电动机单方向连续运行控制的PLC接线图，确定编程思路。在此过程中，教师巡回指导，检查各组的计划情况和准确度。
（5）项目实施
①设计程序，并输入到计算机后变换。教师提醒学生从电路结构下手进行程序设计，强调接触器自锁与PLC自锁的区别，演示编程元件在输入过程中注意的问题。
②对程序进行仿真、保存。
③根据I/O地址分配表，确定PLC外围所需要的输入和输出设备。（两个按钮、一个接触器线圈）
④根据接线图，完成硬件设计。
⑤将程序下载写入PLC进行调试，观察系统的运行情况并记录。
（6）项目评价
项目评价有自评、互评和教师评价。自评是让学生说出项目实施过程中是怎样合作，遇到的问题怎么解决，找出自己的不足，给自己做出评价。互评是通过对完成的项目进行全班交流并演示，让小组之间相互评价，树立标兵小组，向榜样看齐。教师评价不仅要从学生的参与程度、动手能力和交流合作能力等方面作出评价，而且要从电路设计、程序设计、安装与接线和安全文明这几个方面去评价。
（7）项目拓展
三相异步电动机电动点动与连续转动的混合控制。
（8）整理现场
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关键词：PLC 项目教学 职业能力
中图分类号：TM571 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0237-02
传统的高职《PLC原理及应用》课程教学分为“理论”与“实验”两个部分。在教学过程中，“教”、“学”、“做”分割为独立的活动。教学以理论讲授为主，实验处于附属地位。开设实验的目的，是为了让学生验证理论知识的正确性。这就很容易造成理论和实践脱节，难以在学生中建立“工程项目开发”的整体概念。《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》中提出：高职院校必须把学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出的地位，促进学生技能的培养。为了适应现代教学的需要，项目教学作为一种先进的教学方法应运而生。各高职院校也开始纷纷尝试《PLC原理及应用》课程的项目式教学。笔者在总结多年PLC工程经验和教学实践的基础上，对重点内容进行深入剖析，以日本三菱公司FX2N系列PLC为载体，提出了能增强学生“工程意识”的项目设计方案。
1 项目教学法
德国著名教育专家弗雷德·海因里希教授提出了项目教学法理论，它把传统的课程理论知识、技能和职业素养融合到若干项目中，是培养高技能人才的新途径。项目教学法强调学生动手实践能力和理论联系实际能力的培养，一改过去以理论讲授为主的传统教学方式，让学生通过实践构建理论知识[1]，提高他们分析问题和解决问题综合技能，较快地适应就业岗位。
在教学实施过程中，教师将任务以项目的形式递交给学生，学生是主体，教师是指导者。学生组成小组，共同制订计划，各自明确任务分工，团结协作共同完成项目。通过项目教学，学生可充分发掘创造潜能，培养解决问题能力、创新能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作的社会能力。
2 项目设计方案
毕业生岗位跟踪调查结果表明：熟练使用SWOPC-FXGP/WIN-C软件设计梯形图、指令表和顺序功能图[2]，是电子专业学生毕业后从事设备运行维护岗位的必备技能之一。PLC产品种类繁多，技术性能差异较大，要求从业人员具有多机型的编程维护能力。高职《PLC原理及应用》课程主要是让学生掌握PLC基础知识、学会PLC基本指令的应用、PLC顺序控制设计方法和PLC工程应用。教学重点是培养学生PLC综合应用能力。
为了实现上述培养目标，我们以工作任务为中心，组织课程内容和课程教学，让学生通过完成具体项目来构建相关理论知识，发展职业能力。在此，确定了四个学习任务：PLC基础知识、FX2N系列PLC基本指令的应用、FX2N系列PLC顺序控制设计法的应用、FX2N系列PLC工程应用实例。在课程内容上，重点突出了学生PLC应用能力训练。理论知识以够用为原则，紧紧围绕工作任务的需要来选取。课程项目源自工程实践，经过精心选择后，转化为适合教学的学习型工作任务。这样既可以培养学生的能力，又可以最大限度地激发学生的学习积极性和自主性。在教学实践中，笔者归纳总结出的《PLC原理及应用》项目教学设计方案[3]如表l所示，涉及的工作任务、教学目标及学时分配，仅供读者参考。
3 实施特色
3.1 教、学、做一体化
《PLC原理及应用》课程安排在教、学、做一体化教室授课，项目实施过程为：实践-理论-再实践。自编教材提供的梯形图或顺序功能图在首次实践时提供给学生参考，学生以小组为单位编制程序，下载到PLC实验箱调试。调试成功后，学生自主分析总结，构建相关理论知识，为再实践做准备。第二次实践是前次实践内容的升华，来源于学生自主创新，在教材中没有完整的参考内容。学生分工合作，进行问题分析、设计和调试。小组碰到难题时，与教师讨论，由教师适当引导。学校提供开放式的图书资源、网络资源、实验设备场地、教师资源，给学生的自主学习提供支持，保障学生创新思维的实施条件。
3.2 教学评价
项目教学法强调项目的过程体验，对项目执行的结果进行评估[4]。教学评价由学生自评、小组互评和教师评价组成。教师对项目的评价考核分成两方面：一是检查项目的执行过程。教师全程跟踪学生的项目参与过程，及时记录学生分析问题、解决问题情况，合理评估学生独立工作能力、综合能力和完善实施能力。二是主持小组答辩。在项目完成后，由小组长和教师担任答辩评委进行小组答辩，审核项目完成情况、质量高低、团队合作和综合技能情况，提出存在的问题，为以后的项目学习积累经验。
3.3 师资队伍保障
项目教学旨在提高学生的实践技能和创新能力。教师是教育的实施者，要不断提高自身综合素质和职业技能，具备完成项目涉及的专业理论知识和专业实践技能，具备开发教学项目的能力。同时，要组织教师团队或专家工作室，完成个体教师难以实现的工作任务，建设具有核心竞争力的优秀团队。教师备课既要备教材项目、又要备学生。在教学设计上，从易到难，从简单到复杂，让学生“跳一跳，能够着”。在项目教学过程中，教师由项目的设计者转变为知识、信息、建议的引导者，由引导者再转变为实施计划和评价阶段的组织者。
4 结语
教学实践表明：采用上述项目设计方案开展《PLC原理及应用》项目教学，通过教、学、做一体化授课模式，合理进行教学评价，以能力为本位，以学生为主体，以强有力的师资队伍为保障，能有效提高学生的PLC综合应用技能，培养他们的“工程意识”和团结协作能力，提升综合职业素质。
参考文献
[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] 史宜巧.PLC技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2011.
plc项目教学范文4
可编程逻辑控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算的电子系统[1]。其以微处理器技术为基础，通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、重量轻、编程简单、可靠性强、通用性强、控制程序可变、使用维护方便、适应面广、减少控制系统的设计及施工的工作量、功耗低、抗干扰能力强等特点，目前已广泛应用于工业控制的各个领域，成为现代工业控制的三大支柱之一[2]。为了适应PLC日益广泛应用的趋势，PLC已成为工科类专业一门重要的综合性很强的专业课程[3]。
但在教学上大多仍采用传统的课堂教学模式，缺少对学生能力的培养和技能的训练，无法提升学生就业能力的现状[4]。针对在PLC课程教学中存在的问题，作者认为应在PLC课程教学中采用项目化教学法。
1 PLC 教学中存在的问题及课程改革思路
目前，以PLC为核心的控制系统广泛应用于工业控制中。但长期以来，PLC的发展受中央处理单元（CPU）的执行速度、存储器的存储容量、输入/输出（I/O）点的扩展、高级语言的应用等因素的制约。IT技术的发展，使得影响PLC发展的相关问题得到轻松解决。同时，PLC 的硬件性能得到了极大提升。然而，不断发展的PLC 技术及新技术的出现与应用，必然会对PLC人才培养规格方面提出新的要求。再者，指令多、实践性强是PLC课程的两大主要特点，使得当前PLC 教学中存在的问题凸显[5]：一是指令多。程序是由指令构成的，是实现PLC自动控制的必要条件。单纯的机械记忆容易混淆指令，从而使得程序不能正常运行；二是实践性强。实践课程以验证型实验为主，学生综合项目的实践能力难以培养；三是实验经费不足。很多高校的实验设备限制了综合性实验项目的开展，导致理论与实践的脱节现象。
针对以上教学过程中存在的问题，按照人才培养方案中所提出的实践创新型人才培养计划，引入“项目教学法”改革方案。项目教学法可以概括为：学生全部或部分独立组织、安排学习行为。学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程。项目所涉及的信息收集，方案设计，项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。在这一过程中，学生不仅学习掌握了教学计划内的教学内容，而且解决了在处理项目中遇到的困难，学习能力得到了提高，增强了学生的学习兴趣，自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。其目的是在具体化的实践教学中，把生产实践与理论学习有机地结合起来，使学生在掌握理论知识的同时，提高自身的实践动手能力。
2 以项目为载体的实践教学环节的设计
在PLC 课程中采用项目教学法，应具备专业技术水平较高的教师团队和丰富的教学实践设施两大条件。为了能够把工业场景尽可能多的引入实际教学，教师应具备多学科知识和较强的操作能力。这样才可在硬件条件较强的前提下，结合生产控制元素，更好地进行项目教学法，让专业课程教学更贴近生产实际。
由多年PLC课程教学经验可知，学生在课堂上所获得的知识是肤浅的，应该在实践中通过意义构建的方式，真正意义上获得知识。故要学会基于PLC的系统开发，必须让学生参与到真实的项目中，在项目的驱动下，积极有针对性地学习。在实践教学过程中，除了所设置的项目内容要与课程教学内容紧密结合外，还要有一定的创新空间，既能让学生充分运用学过的知识，又可以拓展知识。以基于时间继电器的三相电机控制电路为例，如图1所示。
由课堂教学内容，可以分析图1控制系统的工作过程[2]：从主回路看，当接触器KM1、KM2主触头闭合，KM3主触头断开时，电动机三相定子绕组作Y连接；而当接触器KM1和KM3主触头闭合，KM2主触头断开时，电动机三相定子绕组作连接。因此，所设计的控制线路若能先使KM1和KM2得电闭合，后经一定时间的延时，使KM2失电断开，而后使KM3得电闭合，则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转。
但在项目实施过程中，首先要通过分组的形式保证每个学生都能得到训练。然后根据线路图正确接线，编制相应的程序，进而记录观察的结果以便后续分析。重要的是分析现场试验结果与理论分析结果是否一致。从而，加深对课堂内容的理解。除此以外，还能在现有知识的基础上，通过现场试验，进一步拓展知识。比如针对图1，可以设置如下问题，让学生通过思考与现场试验，得到其结论。
①如果要用一只断电延时式时间继电器来设计异步电动机的Y-降压起动控制线路，试问三个接触器的动作次序应作如何改动，控制回路又应如何设计？
②控制回路中的一对互锁触头有何作用？若取消这对触头对Y-降压换接起动有何影响，可能会出现什么后果？
③三相异步电动机控制电路要Y-降压起动并且是要能耗制动，其原理图应该怎样调整？并通过实验验证原理图调整的正确与否。
通过上述项目及拓展知识的设置，加深理解了PLC 课程中继电器控制与 PLC 控制的差异，为电机的启动控制方式提供了编程思路，同时任务环环相扣，激发了学生学习的兴趣，也为学生的发挥提供了空间。
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为了适应湘西地区人才市场的需求，吉首大学2012年新开设了电气工程及其自动化专业。“PLC原理及应用”课程作为该专业的重要专业课程之一，被立为学校的新开课程。同时，本课程也作为电子信息工程、机械设计制造及其自动化等专业设置的新开选修课程。针对“PLC原理及应用”课程实践性强的特点，我们探讨出此新开课程采用项目教学法，教学活动以项目模块化进行开展。
项目教学法是以学生的自主性学习、探索性学习为基础，采用科学研究及实践的方法，促进学生积极主动学习的一种的教学方法。在教学过程中，任课教师将需要完成的任务或需要解决的问题以项目的形式布置给学生，在任课教师的指导下，学生以小组工作方式完成。小组成员共同制定计划，共同或分工完成整个项目，要求小组按照实际工作的完整程序。在项目教学中，学习过程是学生的一个创造实践活动，我们注重的不是最终结果，而是完成项目的整个过程。在项目实践过程中，要求学生理解和把握课程要求的知识和技能，体验专业知识在工程中的应用。同时，项目教学法能够培养学生分析问题和解决问题的能力及团队合作能力等。
1 项目内容
借鉴许多高校本课程的项目模块内容，结合一些工程实践，经过课题组老师多次的教学调研与实践，我们制定了“PLC原理及应用”课程的教学大纲，确定了“PLC原理及应用”课程采用如表1所示的项目模块与学时安排。该课程总计36学时。
在项目教学执行过程中，我们结合实际情况，通过图纸设计、布线、程序调试、检查和运行，完成每个项目所规定的任务。同时，培养学生的实际操作能力，以适应生产一线工作的需要。要求学生做到能检查出错误，并且能够熟练的解决问题。
2 项目的实施
该项目教学法，一共分为十个模块。以多种自动售货机项目模块为例，来具体说明项目的实施过程。
2.1 项目目的
在清楚自动售货机运行工作过程的基础上，制定出项目设计方案，确定任务目标。要求设计完整的售货机工作控制程序，连接THSMS-1型可编程控制器实验箱，通过模拟自动售货机（按钮控制和二极管指示灯显示）正常工作，调试并完善PLC程序。
2.2 项目要求
（1）要求用三个复位按钮表示投入自动售货机面值，找零按钮表示货币指示，自动售货机里有汽水（3元每瓶）和咖啡（5元每瓶）两种饮料。
（2）要求当找零按钮显示值大于或等于这两种饮料的价格时，一排中两个发光二极管一个或两个同时点亮，表明可以购买饮料；按下汽水按钮或咖啡按钮表明购买饮料，此时另外一排的两个发光二极管中的一个或两个同时点亮，出口处的发光二极管会点亮，表明饮料已从售货机取出。
（3）要求按下找零指示按钮表示找零，此时找零按钮清零，延时0.5秒找零出口发光二极管点亮。
2.3 项目任务的确定
在清楚自动售货机运行工作过程的基础上，制定出项目设计方案，确定任务的目标，以设计出合理的仿真系统。
首先，应该做上位机与下位机的任务分工：上位机主要用来完成仿真界面的制作过程，而下位机则主要用来完成PLC程序的编写。其次，要分别对上位机和下位机进行资料的查找与收集。例如在进行仿真界面的设计时可以去观看一下真正售货机的外观，必要时可以借助一些宣传图片来设计自动售货机的外型；在进行PLC程序的编写时需要先分配PLC的I/O点，确定上、下位机的接口。
然后，分别对上、下位机分别进行设计工作。最后，进行上位机设计结果与下位机设计结果的配合工作，经调试后完成整个项目的设计。
另外，上位机与下位机的设计工作是密切配合的。它们无论在通信中使用的变量，还是在仿真中控制的对象都应该是一致的。总体上讲，仿真界面是被控对象，利用PLC来控制这个仿真的自动售货机，仿真的自动售货机接受PLC的控制指令并完成相应的动作；另一方面，仿真界面中的仿真自动售货机的运行，都是由组态界面所提供的命令语言来完成的。这是整个仿真系统内部各大部件之间的内在关系。
该项目主要是对自动售货机中的下位机，也就是对PLC在其中的程序进行设计。
2.4 项目程序设计
这部分内容是整个项目实施的主体部分。所要完成的任务是仿真系统的上位机与下位机的程序设计，即在上述功能分析的基础上，有针对性地进行设计。
该设计实验装置选用的主机型号为S7-200系列主机，下位机程序的编制则是利用西门子PLC专用编程软件STEP-Micro/WIN完成的。在设计的过程中，并非孤立地分别进行上位机和下位机的设计工作，而是互相配合的。因此在设计过程中，并没有将上位机与下位机的设计分开来写，而是相互交替。
我们把程序设计部分分成几个程序块：投币模块；购买商品模块；退币模块。然后依据相互间关系进行系统组合，完成整个程序部分，实现全部功能。
（1）投币模块：在投币的过程中，每投下一枚硬币，投入显示将增加相应的币值，余额也增加同样币值。先制定投币端口表，再编写程序；
（2）购买模块：在购买过程中，仅设计汽水和咖啡两种商品，商品选择为输入端，由购买按钮输入，输出端分别为6种指示灯显示；
（3）退币模块：本自动售货机设计不区分退币币值，以找零输出简化整个退币过程，找零按钮输入退币信号，输出端为退币出口显示灯，货币指示LED余（总）额显示清零，各定时器、计数器复位，各模块返回初始状态。
每个模块将所编写的梯形图转换为STL程序模式，并且进行仿真。
2.5 项目的总结与思考
完成项目以后，以小组的形式进行总结与探讨。撰写项目实施报告，并找出项目实施中存在的一些问题，以便在今后项目实施中得到解决。在项目实施过程中，教师仅起侧面辅导和把关作用，主要注重培养学生的综合实践能力与创造思维能力。
3 项目的考核的评定
“PLC原理及应用”课程考核方式要求满足项目法教学的特点，采取的措施具体体现在考核成绩的评定上，课程考核成绩由十个项目考核成绩来确定，每个项目占课程考核的10%。每个项目的成绩评定采用百分制，由以下三部分构成：
第一部分：常规表现，占总成绩的20%。常规表现成绩由任课教师根据学生的上课和情况和与同学的合作情况打分。依据是学生出勤记录登记及小组讨论记录本。
第二部分：项目执行成绩，占总成绩的50%。每个项目完成以后，任课老师会根据学生的项目完成效果、学生的操作能力、解决问题的能力等进行综合的评定，给出相应的成绩。
第三部分：项目实验报告的撰写，占总成绩的30%。实验报告要求学生把项目的目的、实施、程序及总结阐述清楚，并能够提出新的问题。任课教师根据实验报告的书写质量给出相应的成绩。
同时，我们鼓励学生进行创新。对于在本课程整个实践过程中有创新，积极协助教师完成PLC实践环节、发表PLC相关论文、参加与本课程相关的技能大赛的学生，任课教师在总分不超过100分的情况下，可以给其酌情加分，最多加10分。
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关键词：PLC项目教学任务驱动教学改革
0 引言
PLC是可编程控制器的简称，是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型、通用的自动控制装置，它具有功能强、可靠性高、适应性好等一系列优点，是被公认为现代工业自动化三大支柱之首位，是自动化控制领域一种极其重要的控制设备，在工业自动化系统、机电一体化智能设备及传统产业技术改造等方面得到越来越广泛的应用。[1]
《PLC与应用》课程是高职电气自动化技术以及机电一体化技术专业的主干专业课程之一，是一门知识覆盖面广、涉及内容多、更新发展快、强调理论而又偏重实践应用的课程，与生产实际和工程应用结合紧密且应用广泛[2]。该课程的最大特点是广泛应用性、实践性强，理论和实践相结合。
以前我们授课时，理论教学和实践教学是完全分开的。按照教学大纲和教学计划中规定的教学内容和学时，教师一般都是按部就班地在教室先上理论课，然后根据需要合理地安排一定学时的实验，最后进行理论考试。这种教学模式往往是重理论轻实践，加之由于师资、设备及场地等原因，使得课程教学中理论和实践不能有机地结合起来，学生学习的积极性不高、课程的教学效果不明显、学生毕业后动手能力不强，与高职教育要培养具有高素质的技能型人才的宗旨以及市场的需求不相适应。[3]如何更有效地让学生掌握本课程的基础理论知识和操作技能，充分调动学生的积极性，我们根据课程教学内容，以具有工程实践意义的项目为导向，遵从“理实一体”、“教学做合一”的教学理念，采用任务驱动的教学模式，进行教学改革创新研究与实践，提高课程的教学质量和效果。
1 《PLC与应用》课程创新的教学模式――项目导向，任务驱动
项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，属于行动体系的教学方法。在教学活动中，教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生，在教师指导下，以个人或小组工作方式，由学生自己按照实际工作的完整程序，共同制定计划、共同或分工完成整个项目。项目教学过程中以学生为中心，教师成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。[4]在《PLC与应用》教学改革工作中，我们结合项目教学法的优点，任务驱动引领，项目导向学生的学习行动，创新传统的教学方式，进行教学做一体化的教学。
在“项目导向、任务驱动”创新的教学过程中，我们打破原有的教学内容，以培养学生的职业能力为重点，与行业企业结合进行课程内容开发与设计，形成课程教学情境。课程教学情境设计完全体现了《PLC与应用》课程的教学创新特色：一是工学结合特色，完全采用工程实例，项目载体即是与工业企业现场相关的工程项目，做到了理论联系实际；第二是开放性教学特色，在项目完成过程中，为学生创造了一个开放的教学环境，教学场地由教室搬到实训室，学生可以充分发挥自己的能动性；第三是将职业标准融入教学，PLC应用技能不仅是维修电工高级工考证的一个子项目，还是企业维修电工技师考证的必备技能，我们也已将相关机电行业技能鉴定中心的维修电工职业技能考核标准纳入到PLC的教学情境及项目中。
为配合教改的实施，相继开发完善了《PLC与应用》课程新的教学大纲、教学计划、课程标准、创新考核方式和考核标准等资源。同时提供国家标准与规范、PLC系统和仪器与仪表资料、工程技术文件样本等相关标准、手册与资料，开发出适合《PLC与应用》课程的项目教材及其配套的完整的多媒体课件，满足教改创新的需要。
2 教学改革设计思路与教学实施内容安排
在课程教学设计的思路上，围绕PLC控制系统的设计、安装、调试及维护运行等工作过程，按照“项目导向―任务驱动”的模式，考虑由浅入深、由简单到复杂的原则，以具有工业对象的典型控制类产品（PLC网络型综合实训台、自动生产线系统）为载体，将理论和实践深度融合，对原有课程体系进行解构和重构，设计楼梯灯PLC控制系统设计、电动机PLC控制系统设计、大小球分拣控制系统设计、霓虹灯PLC控制系统设计、立式车床控制系统的PLC改造设计、自动线线PLC控制系统设计等六个学习情景，通过学生个体与团队，模拟真实的生产企业车间环境，达到将认知过程与职业活动结合，逐渐实现专业能力和关键能力的培养。
每个学习情境包括相应的准备知识和具体实施的项目，按照“项目控制任务分析――系统器件选择――PLC系统的硬软件设计――系统的安装与调试”来设计。针对高职学生的特点，课程教学内容紧紧围绕设立的学习情境，将每个学习情境分解为多个支撑项目任务，这样可避免学生面对一个大的情景项目时容易产生的畏难心理。大的项目作引导，而需要完成的是相对独立的小任务，学生跟得上、完得成，容易产生成就感，有效激励其学习的动力，从而形成项目导向、任务驱动的教学模式。
学习成绩考核是教学过程中的重要环节，是正确评价和检验学生对所学知识掌握程度的重要手段。同时也是进行素质教育、落实能力为本的教育，是体现高等职业教育特色的切入点。改革课程原有的单一考核方式，各教学项目既有联系有相对独立，每个项目结束都进行考核，不设期末考试，最终成绩为各情景项目的完成情况及项目对能力达成的贡献进行加权平均。通过对课程考核方法的改革，实现按照岗位职业能力的形成过程，设计课程评价体系进行课程考核。[5]
3 结论
基于“项目导向，任务驱动”的《PLC与应用》课程教学改革创新研究，旨在提高学生学习PLC应用技术的兴趣，培养和开拓学生的创新思维能力。教改研究以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现了课程教学的规范性、先进性和实效性。教改研究对电类专业《PLC与应用》精品课程建设也有着积极的推动意义。
通过创新教学改革，使学生真正感觉到了理论与实践的有机结合，领悟到PLC应用技术的基本方法和基本技能。教学中根据学生学习过程中的心理特点及其活动规律，大大提高学生的学习兴趣，使学生学会了怎样学习和运用新知识、新技能的方法，学会了学习，体验了知识技能的价值，充分发挥学生学习的主动性，学生自主学习能力初步形成，学生具有分析、解决实际问题的思路与方法。在项目任务的实施过程中，学生具备了搜集、分析整理信息的能力，培养了学生合作与团队意识，同时自我评价、小组互评、教师评价等多种考核评价方式，也充分调动了学生的积极性。整个的创新教学过程有助于学生工作能力、社会能力及综合职业能力的养成。
参考文献：
[1]翁国庆，张有兵.“电气控制及PLC技术”课程实践教学的改革与优化[J].中国电力教育，2010，(6):143-145.
[2]束长宝等.“电气控制及可编程控制器”教学改革初探[J].电气电子教学学报，2005，27(6):82-85.
[3]殷建国.电气控制与PLC应用课程教学模式与考试改革探索[J].辽宁高职学报，2007，（4）:19-19.