项目教学法在《PLC原理与应用》课程中的研究与应用
- 来源:职业
- 关键字:PLC,项目教学,专业能力,成绩
- 发布时间:2011-09-01 16:01
笔者在近年的《PLC原理与应用》教学实践中，以培养实际工程应用能力为目标，采用项目教学，改革教学内容和方法，取得了良好的效果。
一、《PLC原理与应用》项目教学的可行性
1.项目教学法
项目教学法是基于构建主义理论指导下的一种教学方法，以选用实际中可动手制作的工程项目为平台，为学生设置学习情境，通过学生动手实践完成项目制作，使学生学习并掌握构筑于该项目平台上的相关知识，最终对所完成的项目进行评价的一种教学过程与方法。
与传统的教学法相比，该教学法具有改革性的转变。在教学过程中，主要表现在三个核心的转变：以课堂为核心转变为以工作情境为核心，以教材为核心转变为以“项目“为核心，以教师为核心转变为以学生为核心。培养目的的转变表现为以“知识为本位”变成以“能力为本位”。
2.项目教学法在《PLC原理与应用》教学中应用的必要性《PLC原理与应用》是一门理论性与实践性均相当强的课程，项目教学法能较好梳理理论教学与实践教学之间的关系，培养学生的职业能力。
二、进行以工作过程为导向的项目课程开发
在项目教学中，项目贯穿教学全过程。项目作为整个教学过程的主线，具备知识载体、实践对象的功能。学生通过项目获取知识，提高技能，因而项目的选取与确定就成为了关键。项目课程开发的决定性因素有两个：
一是教学内容的选择。在课程内容上要结合行业需求、岗位能力，另外，要关注学科发展，结合PLC技术的综合性，将机械、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC有机地联系和综合运用起来。
二是课程内容的整合。现有的教材在编写时一般按照基本原理、基本指令、基本操作分成独立的章节，难以适应职业工作的需要。笔者将教材中的内容以工作过程为参照系，将陈述性与过程性知识整合，理论与实践知识整合，将知识和专业能力分解溶入项目任务，以任务为引领，以生产实践为主线，以学生的行为导向，对知识与技能进行重新建构，突出技能的培养和职业习惯的养成（见表1）。
三、教学流程设计
在分析学生基础、课程特点和就业岗位的基础上，对项目教学的整个过程进行了设计，通过两年的实验教学和改进，最终选用的教学流程见图1。
四、《PLC原理与应用》项目教学实施过程以“十字路口交通信号灯控制”为例，计划学时4课时。
1.教学准备
主要进行元器件准备、仪器检查、学生分组。分组时综合考虑学生性格、能力的互补性、均衡性。按照企业生产班组，每组设一名组长。为调动积极性，每个项目学习时都更换组长。
2.创设情境，提出任务
项目开始阶段，给学生观看路口红绿灯控制视频，调动学生参与项目的积极性。然后布置工作任务，明确控制要求，让学生知道要解决什么问题，成果形式是什么，达到什么目的和效果，并用课件将以前的成果形式展现给学生。
为让学生正确找出任务的关键突破点，要对任务进行分析。比如指出信号灯控制系统是一个时间顺序控制系统，可以采用基本逻辑指令编程也可用单流程步进程序进行设计，同时还可将东西方向和南北方向各看成一条主线，使用并行分支步进程序，以引出相关新知识链接。
3.学习讨论并制定任务的实施方案
学生拿到任务书后，教师引导，由小组讨论完成输入输出分配、状态转移图等。期间，教师要找准时机切入“必需、够用”的理论知识，难以理解的理论知识集中讲解。在此环节，教师要帮助解决小组讨论中有难点有争议的问题，检查各组确定好的方案，对于共性的、核心的问题要及时统一讲解。
4.方案的实施
各组根据设计方案进行PLC线路连接，利用编程软件完成PLC程序的调试并通电试验，如电路不能实现任务所提出的功能，小组分析查找故障原因，并修改设计方案。鉴于学生的实践经验不够丰富，在这一环节中教师加强巡回指导，指导学生学会PLC故障的排除方法，提高专业能力。
5.成果展示与评价
这一环节让学生展示成果，并谈谈遇到的问题、困难及解决办法，能提出合理的意见还可加分。教师对各组方案的设计、实施中存在的问题进行总结，并对本次课的重点知识内容进行引申应用。对项目活动中学生的参与程度、协作与创新给予点评，鼓励学生积极参与，尝试失败，体验成功。
6.知识拓展
为提高学生对新知识技能的再学习能力，将此项目要求在十字路口交通信号灯控制系统中增设东西和南北方向左行信号灯，要求每次左行信号绿灯亮20秒后变为左行红灯，此时直行信号绿灯再亮。
这一环节老师引导学生自主学习并完成方案设计，为督促学生充分利用学习时间，提高学习效率。可采取竞赛机制，看那个组最先正确完成设计。
7.关于项目成绩的考核
改革传统的期末理论考试为主的考核方式，采取项目全程评估。在评估过程中，除了对学生的项目作品进行评估，也关注学生的学习行为、动手能力、参与度等，如课上回答问题的准确率、思考问题的深度、发问能力。通过考核方式的改革，学生学习目的明确，实践能力提高较快，形成了良好的学习氛围。
五、成效分析
1.取得的成效
（1）目标明确、循序渐进的项目实施过程，符合学生认知规律和技能学习特点，切实保证了学生对各个知识和技能要点的深入了解和准确把握。
（2）项目活动中，大部分学生求知欲增强，能积极参与，认真思考，参与面与参与度提高了。
（3）学习中，胆小和学习有困难的学生得到了同伴的帮助、支持，能在组内大胆发言，自信心增强，学习效率提高。
2.存在的问题及解决策略
（1）教师的知识面和技能水平有限，理论知识与实践应用的融合程度不够。教师要多参加企业培训、参观和学习。
（2）班级人数过多，每个小组得到教师的辅导机会不多，每个学生得到的训练量不足。所以实训室半开放式的运作和管理可以有效解决这个问题。
（作者单位：南京下关中等专业学校）
文/孙蓉
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一、《PLC原理与应用》项目教学的可行性
1.项目教学法
项目教学法是基于构建主义理论指导下的一种教学方法，以选用实际中可动手制作的工程项目为平台，为学生设置学习情境，通过学生动手实践完成项目制作，使学生学习并掌握构筑于该项目平台上的相关知识，最终对所完成的项目进行评价的一种教学过程与方法。
与传统的教学法相比，该教学法具有改革性的转变。在教学过程中，主要表现在三个核心的转变：以课堂为核心转变为以工作情境为核心，以教材为核心转变为以“项目“为核心，以教师为核心转变为以学生为核心。培养目的的转变表现为以“知识为本位”变成以“能力为本位”。
2.项目教学法在《PLC原理与应用》教学中应用的必要性《PLC原理与应用》是一门理论性与实践性均相当强的课程，项目教学法能较好梳理理论教学与实践教学之间的关系，培养学生的职业能力。
二、进行以工作过程为导向的项目课程开发
在项目教学中，项目贯穿教学全过程。项目作为整个教学过程的主线，具备知识载体、实践对象的功能。学生通过项目获取知识，提高技能，因而项目的选取与确定就成为了关键。项目课程开发的决定性因素有两个：
一是教学内容的选择。在课程内容上要结合行业需求、岗位能力，另外，要关注学科发展，结合PLC技术的综合性，将机械、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC有机地联系和综合运用起来。
二是课程内容的整合。现有的教材在编写时一般按照基本原理、基本指令、基本操作分成独立的章节，难以适应职业工作的需要。笔者将教材中的内容以工作过程为参照系，将陈述性与过程性知识整合，理论与实践知识整合，将知识和专业能力分解溶入项目任务，以任务为引领，以生产实践为主线，以学生的行为导向，对知识与技能进行重新建构，突出技能的培养和职业习惯的养成（见表1）。
三、教学流程设计
在分析学生基础、课程特点和就业岗位的基础上，对项目教学的整个过程进行了设计，通过两年的实验教学和改进，最终选用的教学流程见图1。
四、《PLC原理与应用》项目教学实施过程以“十字路口交通信号灯控制”为例，计划学时4课时。
1.教学准备
主要进行元器件准备、仪器检查、学生分组。分组时综合考虑学生性格、能力的互补性、均衡性。按照企业生产班组，每组设一名组长。为调动积极性，每个项目学习时都更换组长。
2.创设情境，提出任务
项目开始阶段，给学生观看路口红绿灯控制视频，调动学生参与项目的积极性。然后布置工作任务，明确控制要求，让学生知道要解决什么问题，成果形式是什么，达到什么目的和效果，并用课件将以前的成果形式展现给学生。
为让学生正确找出任务的关键突破点，要对任务进行分析。比如指出信号灯控制系统是一个时间顺序控制系统，可以采用基本逻辑指令编程也可用单流程步进程序进行设计，同时还可将东西方向和南北方向各看成一条主线，使用并行分支步进程序，以引出相关新知识链接。
3.学习讨论并制定任务的实施方案
学生拿到任务书后，教师引导，由小组讨论完成输入输出分配、状态转移图等。期间，教师要找准时机切入“必需、够用”的理论知识，难以理解的理论知识集中讲解。在此环节，教师要帮助解决小组讨论中有难点有争议的问题，检查各组确定好的方案，对于共性的、核心的问题要及时统一讲解。
4.方案的实施
各组根据设计方案进行PLC线路连接，利用编程软件完成PLC程序的调试并通电试验，如电路不能实现任务所提出的功能，小组分析查找故障原因，并修改设计方案。鉴于学生的实践经验不够丰富，在这一环节中教师加强巡回指导，指导学生学会PLC故障的排除方法，提高专业能力。
5.成果展示与评价
这一环节让学生展示成果，并谈谈遇到的问题、困难及解决办法，能提出合理的意见还可加分。教师对各组方案的设计、实施中存在的问题进行总结，并对本次课的重点知识内容进行引申应用。对项目活动中学生的参与程度、协作与创新给予点评，鼓励学生积极参与，尝试失败，体验成功。
6.知识拓展
为提高学生对新知识技能的再学习能力，将此项目要求在十字路口交通信号灯控制系统中增设东西和南北方向左行信号灯，要求每次左行信号绿灯亮20秒后变为左行红灯，此时直行信号绿灯再亮。
这一环节老师引导学生自主学习并完成方案设计，为督促学生充分利用学习时间，提高学习效率。可采取竞赛机制，看那个组最先正确完成设计。
7.关于项目成绩的考核
改革传统的期末理论考试为主的考核方式，采取项目全程评估。在评估过程中，除了对学生的项目作品进行评估，也关注学生的学习行为、动手能力、参与度等，如课上回答问题的准确率、思考问题的深度、发问能力。通过考核方式的改革，学生学习目的明确，实践能力提高较快，形成了良好的学习氛围。
五、成效分析
1.取得的成效
（1）目标明确、循序渐进的项目实施过程，符合学生认知规律和技能学习特点，切实保证了学生对各个知识和技能要点的深入了解和准确把握。
（2）项目活动中，大部分学生求知欲增强，能积极参与，认真思考，参与面与参与度提高了。
（3）学习中，胆小和学习有困难的学生得到了同伴的帮助、支持，能在组内大胆发言，自信心增强，学习效率提高。
2.存在的问题及解决策略
（1）教师的知识面和技能水平有限，理论知识与实践应用的融合程度不够。教师要多参加企业培训、参观和学习。
（2）班级人数过多，每个小组得到教师的辅导机会不多，每个学生得到的训练量不足。所以实训室半开放式的运作和管理可以有效解决这个问题。
（作者单位：南京下关中等专业学校）
文/孙蓉
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