PLC技術課程項目化教學時項目內容設計的研究與實踐

叢中笑 陳靜

[摘 要] PLC技術課程是高職制造業大類專業通選的一門重要的專業基礎課程。原有的PLC項目化課程內容設計存在的主要問題是不能很好地培養學生適應復雜工況的能力。通過以“簡單、重復、漸進、融合”的8字原則，進行項目內容改革后，有效地提高學生應對復雜工況的能力，大大地提高了學生的學習效率。

[關 鍵 詞] PLC；項目教學法；項目內容設計

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）04-0046-01

PLC（可編程序控制器）技術課程是高職制造業大類專業通選的一門重要的專業基礎課程，PLC技術課程教學在高職機電一體化等專業教學中的地位及其重要。

一、PLC技術課程的教學特點

PLC作為制造業自動化的核心器件和通用器件，PLC技術其教學特點為：一是PLC本身不能獨立工作，其必須與生產實際中的各種生產設備配合，才能真正工作起來。二是PLC技術課程具有自己獨立的知識體系，包括：基本指令、功能指令、各種存儲器知識、通訊知識很多具有自己的特色。三是學好PLC，重點是掌握了解復雜生產過程的方法，運用PLC解決生產中的實際問題。

二、現實復雜情況與學生能力培養的問題

我們通過對畢業生調查和對相關工作崗位工作人員的走訪調查發現，學生就業后在PLC相關工作中主要面臨的問題有：線路故障；機械部分的損壞；由于環境的改變，運行參數需要調整；由于工藝的改變，需要做程序的調整和硬件的重新設計；某些器件，如傳感器老化，需要重新調試、購買和重裝；自主設計安裝調試完成一個復雜的項目；配合其他部門做好復雜的項目；其他。

針對這些情況，培養學生時需要培養的內容有：熟悉項目所需器材：除了PLC以外，還需了解電線、工具、儀器、電氣輔材、傳感器、機械安裝所需零件等等；了解器材內容，包括物理性能、規格計算與選用方法、應用環境、應用注意事項、調試方法、安裝方法、采購渠道、市場價格等等；項目行業情況的了解，包括所做項目技術的先進性、用工情況、社會使用量等等；企業組織結構與人事分配情況的了解，包括：不同的崗位職責、崗位配合情況等等。

三、原有PLC項目化教學時項目內容設計存在的問題

通過收集各種PLC項目化課程教材的目錄，整理后發現，目前項目化教學中的項目內容設計主要有以下幾類：第一類，以指令和功能學習作為項目。其典型項目名稱為：某某指令應用、某某功能拓展、順序功能圖設計法、PLC接線，等等。第二類，把指令的學習嵌入小型的應用項目中。其典型的項目名稱為：三相異步電動機啟停和運行的PLC控制、點亮彩燈、交通燈、工作臺自動往返、運料小車、自動門、搬運紙箱等等。第三類，在課程設計中，用PLC控制一個較為復雜的運動或過程。比如，運料小車自動往返運料，軌道中間安裝一個自動門，并增加幾個按鈕和指示燈等。

顯然這些項目內容的缺陷是，對生產實踐的需求沒有足夠的重視，這樣培養出來的學生可能實踐能力不會得到充分鍛煉。

四、改革后的項目設計內容

本次改革遵循的原則是8個字：簡單、重復、漸進、融合。下面對這8個字詳細解釋如下。首先，是起步要“簡單”，融入的知識要易學。第二，項目是搭積木，不斷的“重復”前一個項目，給學不會的學生和學習慢的學生補課的機會，同時夯實基礎。第三，項目就像臺階一樣，是“漸進”上升，就像學生玩游戲，步步升級，越來越復雜。第四，多種知識不斷地“融合”進來，實現復雜的思維過程，工程的觀念才能更好地進入學生的視野中。

通過調研，我們主要設計了如下幾個項目（這里僅舉一例）：項目一，往返運料小車；項目二，自動取料的運料小車；項目三，自動取料計數的運料小車；項目四，自動取料計數，并能把數據上傳到上位機的運料小車；項目五，能對物料進行加熱PID控制的自動取料計數，并能把數據上傳到上位機的運料小車；項目六，帶有急停報警功能，能對物料進行加熱PID控制的自動取料計數，并能把數據上傳到上位機的運料小車；項目七，多臺小車的配合工作。

每個項目只是增加很少的新知識，依然是簡單的，但是整體是復雜的，這樣做更符合一個工程技術人員的思維過程，它循序漸進地解決了學生解決復雜工況的能力。

五、新項目內容教學時需要注意的問題

實踐證明，PLC技術課程采用新項目的確大幅度地提高了學生的綜合素質，但在實施過程中也需要注意以下問題：準備材料時，會出現一些意想不到的情況，需要事先做好預案；課時進度無法準確保證，必要時延長授課時間，以保證活動項目的完成，讓學生看到項目成果；教師在某個知識點上的空白，也會使得項目實施的過程出現問題；學生組織協調不當，易出現教學過程松散、個別學生偷懶的現象，等。這都需要我們不斷摸索和改進，力爭達到更好的效果，可以采取的方法是以PLC課程為龍頭，實現多課程的深度融合。

參考文獻：

[1]陳靜.單片機應用技術項目化教程：基于STC單片機[M].化學工業出版社，2015-6.

[2]魏小林.PLC技術項目化教程[M].清華大學出版社，2010-9.