邵金均

(浙江師范大學(xué)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院，浙江金華321004)

一 項目教學(xué)法理論

項目教學(xué)法是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生確定項目目標(biāo)，以小組的形式做出決策，圍繞既定目標(biāo)決定學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，自行計劃、實施和評價學(xué)習(xí)活動的一種教學(xué)方式［1］。項目是以實踐活動任務(wù)的形式出現(xiàn)，通過完成活動任務(wù)，得到一個具體的、具有一定實際應(yīng)用價值的產(chǎn)品或服務(wù)。在項目教學(xué)中，以項目作為學(xué)生學(xué)習(xí)活動的主線，學(xué)習(xí)成為一項人人參與的創(chuàng)造實踐活動，學(xué)生在完成項目的過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)和增長經(jīng)驗，注重的不是最終的結(jié)果，而是完成項目的過程［2］。項目教學(xué)法的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)的“以課堂為中心、以教師為中心、以教材為中心”的教學(xué)模式，以項目為載體，學(xué)生的自主活動為主線，在整個項目的進(jìn)行過程中，培養(yǎng)了學(xué)生的社會能力和個人能力的同時，也促進(jìn)了學(xué)生專業(yè)能力和方法能力的提高。

二 項目教學(xué)法在PLC課程中應(yīng)用的意義

PLC是實踐性、綜合性很強(qiáng)的課程，要求學(xué)生既要有理論知識，又要掌握實際操作技能。在課堂教學(xué)中，通常是單獨講授PLC的指令和編程方法，容易使學(xué)生感覺枯燥、不易理解。通過引入項目教學(xué)，將理論知識融入到項目的實施中，學(xué)生主動去學(xué)習(xí)相關(guān)指令知識，同時也獲得了編程經(jīng)驗的增長。在項目實施前，教師進(jìn)行必要的課堂教學(xué)，學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生確立項目任務(wù)，在一定學(xué)時內(nèi)完成項目的實施，包括具體項目內(nèi)容的設(shè)計、接線、編程、調(diào)試等多個步驟的實施。在完成項目后，學(xué)生展示項目成果，重新反思，并相互學(xué)習(xí)交流，提高經(jīng)驗技巧，體驗成功的喜悅。通過對項目活動的評價，發(fā)現(xiàn)問題，肯定成績，促進(jìn)學(xué)生總結(jié)成功經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)。在PLC課程中應(yīng)用項目教學(xué)法，使學(xué)生更好地理解和把握課程要求的知識和技能，有效地提高學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力和社會能力，使專業(yè)訓(xùn)練更接近于崗位的要求。這個教學(xué)方法對于工科的教學(xué)確是行之有效的［3］。

三 項目教學(xué)法在PLC課程中的實施

(一)項目教學(xué)前準(zhǔn)備

在開始項目教學(xué)之前，教師和學(xué)生都要做好項目教學(xué)活動的充分準(zhǔn)備。教師要認(rèn)真研究教學(xué)要求、學(xué)?，F(xiàn)有的教學(xué)條件、當(dāng)前學(xué)生的知識能力水平，提前做好組織準(zhǔn)備工作和材料準(zhǔn)備工作。尤其是第一次開展項目教學(xué)活動前，還需對學(xué)生進(jìn)行項目學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，幫助學(xué)生完成項目學(xué)習(xí)中角色的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生盡快理解項目教學(xué)活動的內(nèi)容與過程。充分的教學(xué)前的準(zhǔn)備，為項目教學(xué)的順利開展、實施完成與取得良好的教學(xué)效果提供了有力的幫助。

對于教師來說，項目教學(xué)不可能完全取代教師的課堂理論授課式教學(xué)。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容的不同、學(xué)生學(xué)習(xí)情況的不同、項目任務(wù)的不同，選擇不同的教學(xué)方式?？梢允窃陧椖拷虒W(xué)開展前，也可以是在項目教學(xué)活動中或項目教學(xué)活動后穿插進(jìn)行專業(yè)知識的講授，以獲得更好的教學(xué)效果。這一點需要教師在項目教學(xué)開展前做好預(yù)先準(zhǔn)備。

(二)項目的立項與計劃

項目的設(shè)計與選取應(yīng)符合以下特征:實踐性、啟發(fā)性、典型性、目的性［4］。項目教學(xué)所涉及的內(nèi)容，通常來自現(xiàn)實生活生產(chǎn)的實際或需要解決的某個問題。項目教學(xué)中的項目要一定是經(jīng)過精心設(shè)計、整合、簡化的項目。引進(jìn)真實項目，不主觀臆造脫離實際生產(chǎn)生活。選擇具有一定深度的問題，能啟發(fā)思考，獲得良好的教學(xué)效果。同時，所選項目要能反映同類事物的一般特性，具有代表性。此外，項目教學(xué)中，項目選取要適應(yīng)教學(xué)的目的與要求，學(xué)生對問題有深入理解，以更好地提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

在PLC課程的項目教學(xué)實踐中，通過教師的引導(dǎo)，總結(jié)生產(chǎn)生活實際，學(xué)生可自行選擇的項目有:三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動機(jī)Y/△降壓起動控制、霓虹燈控制、交通信號燈控制、小車運動自動控制、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制、機(jī)械手運動控制、搖臂鉆床的PLC控制改造等等。教師根據(jù)項目復(fù)雜程度，結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有水平，可選擇難度低、易實現(xiàn)的項目優(yōu)先開展。

好的計劃是成功的基礎(chǔ)，制定項目活動計劃是非常有必要的。在選定項目后，學(xué)生對將要實施的項目進(jìn)行計劃。項目計劃的內(nèi)容包括:確定項目活動的內(nèi)容、要達(dá)成的結(jié)果、實現(xiàn)步驟途徑、人員分組方式、場地要求、材料需求等等。

以交通信號燈控制設(shè)計為例來說明。項目的作品是設(shè)計完成一個交通信號燈的PLC控制系統(tǒng)，結(jié)合實驗室現(xiàn)有設(shè)備，學(xué)生擬用模擬交通信號燈的形式，在實驗室完成項目。以4人為一小組單位，每小組推選一人作為組長，分小組進(jìn)行項目實施。學(xué)生以小組為單位自行制定實施項目活動的計劃、小組成員任務(wù)的分配、各項工作內(nèi)容的用時等，并制定成文。小組內(nèi)的任務(wù)分配，有助于更多的學(xué)生參與到項目的實施過程中，更有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的開展。學(xué)生在觀察了學(xué)校周邊的十字路口交通信號燈的工作后，討論確定該項目所要達(dá)成的結(jié)果，即交通信號燈控制的功能如表1所示。

表1 十字路口交通信號燈控制功能

(三)項目的實施

學(xué)生依據(jù)計劃，開展項目，對自己的每一步學(xué)習(xí)進(jìn)展進(jìn)行檢查，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。在完成了項目計劃后，每個項目小組和各小組成員都開始著手完成各自所承擔(dān)的任務(wù)，教師積極鼓勵和督促學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行獨立工作。在此階段，需要完成設(shè)備選型、編制I/O分配表、繪制PLC外部接線圖、設(shè)計控制程序、程序調(diào)試等幾項內(nèi)容。學(xué)生按分工各自進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備，比如:設(shè)備選型方法、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟與方法、編程與仿真調(diào)試軟件的使用等。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生開展項目的實施，主要步驟如下:

1.根據(jù)項目要求的不同，對控制功能進(jìn)行分析，確定PLC系統(tǒng)中需要用到的輸入輸出設(shè)備。依據(jù)輸入輸出點數(shù)、輸出設(shè)備形式，選擇確定PLC的型號。

2.編制PLC系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備分配表。根據(jù)輸入輸出設(shè)備分配表，繪制PLC外部接線圖。在外部接線圖的繪制過程中，學(xué)生需要查閱相關(guān)PLC的使用手冊，來進(jìn)一步熟悉PLC，接線圖需要包含必要的電路保護(hù)。

3.PLC控制程序設(shè)計。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生利用編程軟件，編寫PLC控制程序。在程序設(shè)計過程中，教師僅僅做引導(dǎo)工作，不參與具體編程。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)交通信號燈的工作過程，結(jié)合已有經(jīng)驗，如:利用振蕩電路來實現(xiàn)燈光閃爍、利用定時器來實現(xiàn)燈光的延時切換，逐步分解控制過程，設(shè)計出對應(yīng)的PLC梯形圖。引導(dǎo)學(xué)生，也可以應(yīng)用SFC圖、步進(jìn)指令進(jìn)行編程，采用并行結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)兩個方向的交通信號燈的控制。可以說，這個環(huán)節(jié)是整個項目實施過程中的難點。如何做好引導(dǎo)學(xué)生完成程序的設(shè)計，又不過度指導(dǎo)，能起到培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、解決問題能力，提高學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，這些都需要教師在教學(xué)前縝密思考安排，在教學(xué)中不斷實踐來提高。

4.程序調(diào)試。在完成PLC程序設(shè)計之后，需進(jìn)行程序調(diào)試，以確定結(jié)果是否正確，達(dá)到控制要求。調(diào)試分為仿真調(diào)試與現(xiàn)場調(diào)試兩個階段。利用仿真調(diào)試軟件，在不具備實際的PLC時，也可以較好地完成程序的驗證。以三菱FX系列PLC為例，利用仿真調(diào)試軟件GX Simulator 6，學(xué)生通過時序圖或軟件窗口監(jiān)視的方式進(jìn)行程序的驗證與調(diào)試。仿真調(diào)試通過后，利用實驗室設(shè)備，按外部接線圖進(jìn)行線路接線，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。調(diào)試沒有成功的小組需要進(jìn)一步分析出現(xiàn)問題的原因，進(jìn)行小組內(nèi)的討論，檢查、修改程序。整個程序調(diào)試過程中，以學(xué)生為主體，在出現(xiàn)問題時教師及時引導(dǎo)學(xué)生分析問題，由學(xué)生自己去解決問題。學(xué)生通過操作、觀察、感知，提高了觀察力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力;同時，也培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。通過多次努力，最終學(xué)生通過程序調(diào)試，完成項目作品，體驗到成功的喜悅與合作的快樂。

(四)項目成果的展示

在項目成果的展示中，學(xué)生根據(jù)項目作品要求而編寫的控制程序，有的使用了定時器，有的使用了計數(shù)器;有的用梯形圖經(jīng)驗設(shè)計法設(shè)計程序，有的用順序控制設(shè)計法以SFC圖形式完成等。通過展示環(huán)節(jié)，學(xué)生總結(jié)了自己的知識與能力增長情況，分享了有價值的經(jīng)驗教訓(xùn)，同時，體驗了成功的喜悅。在展示過程中，教師適時加以提示，讓學(xué)生展開討論，以修改完善作品設(shè)計，盡可能引發(fā)出新的創(chuàng)意。

(五)項目活動的評價

在完成項目的實施后，學(xué)生對項目活動進(jìn)行歸納和整理，形成項目活動資料，包括項目計劃、外部接線圖、程序圖，還有必要的總結(jié)報告。之后，教師和學(xué)生進(jìn)入項目活動的評價環(huán)節(jié)，項目活動的評價過程也是學(xué)生的一個學(xué)習(xí)再提高過程。對整個項目的評價包括兩個方面，一方面是對學(xué)生完成的項目作品進(jìn)行評價，另一方面是對學(xué)生完成項目作品的整個過程進(jìn)行評價。

評價活動先在小組內(nèi)進(jìn)行，自我評價與他人評價相結(jié)合，評價本小組項目作品完成情況、組內(nèi)成員完成分配的任務(wù)情況、解決遇到的困難與問題情況、小組合作表現(xiàn)等等。先由學(xué)生進(jìn)行自我評價，加深學(xué)生對項目的理解與認(rèn)識，同時，也有助于學(xué)生進(jìn)行自我反思，反思自身工作的優(yōu)缺點。項目小組成員對組內(nèi)其他成員進(jìn)行評價時，客觀公正地對他人給予評價，也獲得別人對他的客觀評價，從他人的角度來審視自己在項目工作中的表現(xiàn)與能力，認(rèn)識到自身工作在項目活動中的重要性。組內(nèi)評價結(jié)束后，進(jìn)行小組間的相互評價，對其他小組項目作品進(jìn)行評價，達(dá)到取長補(bǔ)短，互相促進(jìn)的作用。最后，教師對各項目小組完成的作品做出點評，指出作品的優(yōu)點與不足，可以改進(jìn)的方向。同時，也對組內(nèi)成員在整個活動中的表現(xiàn)包括完成時間、進(jìn)度安排、合作態(tài)度等做出客觀的評價。在整個評價過程中，以自我評價與他人評價相結(jié)合，以注重形成性評價、輔以成果評價相結(jié)合的形式來完成整個項目教學(xué)活動的評價。最后，由教師對整個項目教學(xué)進(jìn)行總結(jié)，一方面是肯定學(xué)生的成績，另一方面是對程序設(shè)計思路、設(shè)計方法，外部接線注意事項等共性問題進(jìn)行分析，讓學(xué)生經(jīng)過自主學(xué)習(xí)后獲得對知識的系統(tǒng)性認(rèn)識［5］。

四 總結(jié)

通過項目教學(xué)的實施，學(xué)生與教師一起選擇、規(guī)劃并實施了具體項目，獲得有意義的項目成果，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加快了學(xué)生經(jīng)驗的積累，學(xué)生獲得了更多的直接經(jīng)驗。通過項目教學(xué)的開展，為學(xué)生創(chuàng)造了自己確定目標(biāo)、自主學(xué)習(xí)、自我評價、互相協(xié)作工作的機(jī)會，兼顧了不同學(xué)生的個體化差異的學(xué)習(xí)需求，使每個學(xué)生都能獲得一定程度的提高。項目教學(xué)融合知識、素質(zhì)、能力教育于一體，綜合學(xué)生的知識學(xué)習(xí)、團(tuán)隊協(xié)作、創(chuàng)新能力等素質(zhì)的形成，提升了學(xué)生專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。

［1］魯?shù)婪颉て辗ㄒ临M爾，傅小芳.項目教學(xué)的理論與實踐［M］.南京:江蘇教育出版社，2007(5).

［2］王兆明，云建軍.項目教學(xué)法在PLC課程教學(xué)中的應(yīng)用［J］.吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2011，27(7):34-36.

［3］許德良.項目教學(xué)法在高職機(jī)床電器與PLC課的教學(xué)實踐［J］.中國教育技術(shù)裝備，2012(6):72-73.

［4］賀 平.項目教學(xué)法的實踐探索［J］.中國職業(yè)技術(shù)教育，2006(22):43-44.

［5］呂 聞.項目教學(xué)法在PLC課程教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(4):238.