项目制教学 “六步法” 在PLC教学中的应用与实践

2018-09-26曹嘉佳

山东工业技术 2018年15期

摘要：目前PLC（可编程序控制器）技术属于工业三大技术支柱之一，主要用于实现工业生产流水线的自动控制，在工业上应用广泛。 PLC技术已成为机电一体化专业的一门核心课程。《PLC控制系统地构建与维护》这门课融合多种自动化技术，传统以书本为主的教学模式无法激发学生的学习积极性和主动性。为了提高学生的学习热情和课程的实际应用性，引入行动导向教学 ”六步法”进入到PLC教学课堂。通过：咨询，决策，计划，实施，检查，评估，这六个步骤来贯穿整个课堂，引导学生并激发他们学习主动性，培养学生独立和合作的能力。

关键词：PLC；行动导向教学；实际应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.163

1 概述

《PLC 控制系统的构建与维护II》为机电一体化专业学生的核心课程，建议在第三学期开设。它的前导课程为电工、电子应用技术，气液动技术。课程来源于制造企业生产过程中针对自动化生产线（或设备）的控制、运行、技术改造、维护和管理等工作任务。本课程是以培养学生独立以及合作完成专项工作任务能力为目标的课程，通过本课程的学习，使学员了解传感器和PLC 的控制回路的构成，掌握西门子S7 PLC 的编程方法，能够阅读PLC 的程序，分析PLC 控制系统，并能根据工业要求，进行气动回路的设计、安装、调试，并用PLC 进行编程控制；同时培养学生发现、排除简单故障的能力。本课程设计大量知识内容，传统的灌输式教学法没法引起学生主动学习的积极性，使学生被动的在学习，为了提高学生的实践和创新技能，以行动为导向的教学‘六步法打破传统，创新教学方法，贯彻以‘学生为主，老师为辅的教学方式，提高了学生的学习主动性，也提高了整体的教学质量。

2 项目制教学六步法

行动导向六步法以驱动学生行动为导向，在课堂中以学生作为主体，教师起到辅助引导的作用。通过一个教学项目，布置不同时段的任务，让学生分组思考解决任务，从而不断提高学生的问题分析能力和独立解决问题的能力，并从团队活动中培养学生的集体意识和团结意识，最终高效的完成教学目标。在课堂中，学生根据六步法的引导，从实践中学到知识，又让知识得到及时的应用，在过程中即使发现问题并解决问题，最终让知识与实践相互贯穿，达到学以致用的教学目的。在此教学模式中，始終以学生为主，老师引入项目任务，细分任务给学生，一步一步的引导学生和激发学生学习主动性。接下来将以一个PLC的授课项目为案例（项目1 使用检测模块识别材料属性）对行动导向教学六步法进行分步讲解。

（1）咨询阶段。教师：公布项目任务。以项目进行教学导入，介绍相应传感器的应用场合及工作原理，明确任务要求，并完成演示。以示范教学法为主，引导教学法为辅。学生：以分组的形式，模仿教师的演示步骤，在实训工作台上实现各任务。

任务1：掌握光电式传感器的正确应用----物体倒置辨别—光电漫反射传感器输出控制，产品质量检测—光电镜反射传感器输出控制，电动扶梯启停—光电透射式传感器输出控制；

任务2：掌握电感式传感器的正确应用---产品加工行程限位—电感式传感器输出控制；

任务3：掌握电容式传感器的正确应用----开关位置确认—电容式传感器输出控制；

任务4：掌握磁场式（磁感应）传感器的正确应用---位置控制装置、转速检测—磁场式/磁感应传感器输出控制；

（2）决策，计划。1）学生分组编制项目控制工作流程；阐述项目设计思路；2）以小组为单位讨论项目控制工作流程；3）制定项目计划及相关文件；4）教师提出相关问题。

教师：明确任务，提出建议，引导学生完成元器件的选型，教师时刻关注实施进度，并帮助学生进行可行性分析，并最终确定实施方案。

学生：以分组形式设计计划，讨论实施及任务分配方案，项目计划符合目标要求，同时必须考虑生产安全和环保要求。

（3）实施。教师：对学生具体实施中出现的问题，组织学生进行讨论，并给予指导，做为咨询者的身份出现，过程中老师要经常获得项目的反馈，与学生交流，提出自己的观点。学生：以小组形式合理分工，合作完成。

1）选用正确的传感器（PNP、NPN）；2）设计单个传感器电气控制回路；3）安装、接线及调试；4）传感器检测距离调整；5）传感器抗干扰措施；6）设计传感器的串并联控制回路；7）与PLC 输入模块的连线及调试。

（4）检查，评估。检查项目的完成情况，传感器的使用情况，评价学生的操作情况。

教师评价：以教师参评的方式参加——与学生一起按项目任务要求对执行情况进行评价；对学生拓展任务情况进行评分。