項目教學法在職業學校《PLC基礎與實訓》專業課教學中的應用
07-24
廣西機械高級技工學校 楊傑忠 鄒火軍 潘協龍【摘要】近年來,項目教學法在我國職業教育領域開始興起,項目教學法就是通過教師的引導,學生以現有的知識和技能為平台,自主地收集資料、實物,並進行小組共享,從而提高學習興趣,強化記憶,鞏固已學知識,增進新知識、新技能以及提高各種能力的一種教學方法。其核心旨趣就是讓學生學會自主學習,培養多方面的學習能力。現代學習心理輔導的主要任務是引導學生學會學習,學會學習是職校生學習心理教育的主題。本文首先介紹了項目教學法的內涵、設計原則、實施原則,並以電類專業教學中的應用為例,重點詮釋項目教學法在專業課教學中的合理應用。【關鍵詞】項目教學法 職業學校 專業教學 合理應用為進一步落實科學發展觀,堅持以學生為本,深化職業教育教學改革,辦出職業教育特色,提高人才培養質量,增強職業教育對經濟和社會發展的貢獻力,各級各類職業學校都在進行課程改革,構建以能力為本位、以職業實踐為主線、以項目課程為主體的模塊化專業課程體系。新課程實施的原則是要使學生「會學」,而不是「學會」。教學不單是知識的傳遞,更重要的是知識的處理和轉換,以培養學生的創新能力。積極探索與新的課程體系相適應的教學模式,改變目標單一的以知識傳授為主的教學方法,構建體現項目課程特性的新型教學關係,逐步形成以項目教學法為主要特點的教學,促進教師教學方式、學習者學習方式的根本改變。探索建立「教學內容模塊化、能力培養項目化、實踐指導個性化」的教學模式。一、項目教學法的定義項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接參与項目全過程的一種教學方法。是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生,在教師的指導下,以小組工作方式,由學生自己按照實際工作的完整程序,共同制定計劃、協作完成整個項目。在項目教學中,學習過程成為每人參與的實踐與創造活動,它的價值體現主要在完成項目的過程中,而不是最終的結果。1. 項目教學法的內涵項目教學法作為讓學生在教師指導下通過完成一個完整的「工作項目」而進行學習的教學方法,它將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個「教學項目」,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接全程參與,體驗、感悟、論證、探究。具體包括:(1)師生共同實施一個完整的「項目」工作來進行教學活動。(2)學生在教師的主持下以小組合作工作方式,自行組織完成項目。(3)工作要主動,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。2.項目教學法的設計原則項目教學法與傳統教學法相比,有很大的區別,主要表現在改變了傳統的三個中心,即:由以教師為中心轉變為以學生為中心,由以課本為中心轉變為以項目為中心,由以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心。具體來講,要遵守下面的五項原則:(1)項目教學的科學性採用項目教學法所制定的教學目標,必須有利與開發每個學生的學習潛能,而且還注意把教師和學生所花費的時間和精力控制在合適的程度,以防師生負擔過重。總之,應以學生為中心,充分發揮教師的協助作用。(2)項目教學的系統性項目教學面向每一個學生的個性發展,尊重每一個學生髮展的特殊需要,最重要的是創新能力的培養。對於一個中等職業學校的學生來說,要很快具有創新能力是不現實的,但是使他們具有創新意識和創新精神是能夠做到的,也是必須做到的。除了學科的整合,另外還與教師培養、設施設備條件關聯,因此,項目教學是一個系統工程。(3)項目教學的實踐性項目教學和現有學科教學最大的不同點是它不對學生進行純學術性的書本知識的傳授,而是讓學生自己動手實踐,在實踐中獲得信息時代所需要的能力,這才是設立項目教學這一課程的最根本的目的。如果說,其他課程主要讓學生獲得基礎知識,那麼,項目教學則強調讓學生得到實踐能力的訓練。(4)項目教學的層次性項目教學的開展,決不是為了取代學校現有的學科教學。因為職校學生還處在長知識、打基礎的階段,學科教學中的知識、能力訓練是他們成長所必需的。不具備一定的從學科教學中獲得的知識,開展項目教學只能是無本之木、無源之水,無從談起。從這個意義上說,「項目教學」的開展非但不取代,相反還有賴於學科教學的質量。(5)項目教學的自主性項目教學是以學生的直接經驗或體驗為基礎而開發和實施的。它是以學生的直接經驗為基礎而對學科知識的綜合運用,是對學科的邏輯體系的超越。在「項目教學」的開發和實施過程中,鼓勵學生的自主選擇和主動探究,將學生的需要、動機和興趣置於核心地位,為其個性充分發展創造空間。另外,在進行項目教學法的設計時,還要注重選出適當的項目,開發項目課程。所謂項目課程就是將若干個項目組成項目課程,項目可以是一組典型的工作任務,綜合覆蓋若干個實際工作任務;也可以針對某一典型的工作任務,完整地經歷生產某一產品的工作過程;也可以解決某個單個或局部的問題。一門項目課程,縱向上可以分成若干個項目,其邏輯關係有:遞進式(按複雜程度)、流程式(按工作過程)和並列式(按任務安排)等等。橫向上每個項目可以分為若干個模塊,一個項目與其對應模塊是分解的關係,從大的典型產品(設備、故障、服務)到小的典型產品(設備、故障、服務),每個模塊4至8個學時為宜。而每個項目課程下的模塊內容,又是以工作任務中的職業能力培養為目標,主要內容包括工作任務、技術實際知識、技術理論知識、拓展性知識、工具材料、教學內容、技能考核要求、學習時數等等。其中技術實踐知識是指完成某項工作任務必須具備的操作性知識,如操作步驟、工藝、工具設備等。技術理論知識,是指完成該工作任務必須具備的理論性知識,用於解釋「為什麼要這樣操作」,其基本要求是以滿足工作過程為基本原則,要避免以工作任務為參照點,重新裁剪原有理論知識體系的傾向。技能考核要求要全面反映職業資格標準和崗位規範要求,並有機嵌入專業課程標準之中。二、項目教學法實施的原則1.創建學習資源和協作學習的環境項目課程要求教學規範,要保證按實踐課程設計學習過程,在實踐情境中開展學習過程,並最終落實到促進學習者有效學習,教師的組織方式變為教師團隊或專家工作室,教學場所融實踐與理論學習與一體。2.項目教學法的設計(1)情境要素:師生共同創建情境;(2)任務要素:統籌規劃「學習單元」任務的完整性;(3)組織要素:小組合作或全班合作學習;(4)過程要素:模擬實施工程項目的過程;(5)評價要素:表達學習成果的多樣化。3.項目教學法的教學環節(1)確定項目任務教師分析項目涵蓋的跨學科的知識及涉及到的專業科目,確定項目的目標和任務,詳細編寫《項目(課題)任務書》。(2)布置項目分發《項目任務書》,講解項目要求,使各小組明確學習任務和要求。(3)制定計劃各工作小組擬訂活動計劃與方案,教師審核計劃。項目小組擬訂課題實施計劃,設計一份詳細的《項目活動計劃》,每個小組成員都要有成果彙報任務,各小組都要有成果彙報。在計劃書中學生可隨時記錄項目進展情況,以便教師隨時檢查和指導。(4)計劃實施項目小組的活動實施,學生動手實踐。根據計劃,各小組成員開始分頭執行各自的任務。學生通過翻閱、取捨、整理資料,進行項目任務的設計和驗證,通過解構單元實體、到實驗室做實驗驗證相關結論、在實習室進行實際裝接操作和調試等實際環節,不斷提出問題,再通過小組討論、請教教師等途徑解決問題,最終完成課題任務。(5)檢查評估(項目答辯與師生評價)在此階段,通過「項目成果彙報、學生自己進行自我評估、組別互評、教師點評、師生共同總結」等程序完成對各小組課題任務完成的評價。並將項目任務完成的評價結果列為項目學習成績的一個部分。(6)歸檔或結果應用項目教學總結,並把項目工作的結果歸檔或應用到企業和學校的生產教學實踐中去,以使項目工作的結果儘可能具有實際應用價值,指導後續工作。三、項目教學法在電類專業課進行中的應用從上述內容我們知道,實施項目教學法是以教師為主導,也就是教師必須根據教學內容預先準備一個或多個項目;以學生為主體,也就是以項目工程的研發過程為引導,採用小組方式與獨立工作相結合的教學形式,組織學生進行討論並開展實踐性活動,在活動過程中進行學生互評、教師點評,最後結合成功的項目給予演示。這樣,學生不僅學到了知識點,還通過項目將這些知識點連成一條線,開拓了思路,掌握了知識,達到了面向崗位的職業教育培養目標。下面通過一個真實的工程項目,來說明項目教學法在《PLC基礎與實訓》課程中的具體應用。1.工程項目設計工程項目設計是整個教學的關鍵,項目的好壞直接影響到教學效果。因此,教師應緊扣《PLC基礎與實訓》教學內容,根據學生的特點,聯繫實際應用,制定可行的具有實際意義的綜合性項目。該教學項目既要涵蓋基本的教學知識點,能服務於教學,體現教學目標,又能激發學生的學習興趣,達到一定的教學效果。在設計項目時,可根據課程不同的知識要點,將一個綜合項目劃分為若干個相互獨立又相互聯繫的子項目,再將每個子項目分解成多個任務單,每個任務單涵蓋一定的課程知識點、重點和難點;然後,每個任務單通過設置相應的問題情景引出任務。如在講授採用單序列結構狀態流程圖進行步進順序控制編程設計的教學內容時,引入一個真實的藥劑混合機(液體自動混合裝置)控制工程項目,如圖1所示是藥劑混合機的實物圖,其工作示意圖如圖2所示。(1)問題的提出(任務描述)首先,下發項目任務書,描述項目學習目標。學習目標主要圍繞能力、知識和態度三個層次進行。如本項目的學習目標如下:能力目標:會根據控制要求控制要求畫出順序功能圖,能靈活地利用步進順控指令編程方法和通過SFC以轉換為中心的編程方法,將液體混合控制系統的順序功能圖轉換成梯形圖。知識目標:單序列結構順序功能圖的畫法。素質目標:養成獨立思考和動手操作的習慣,培養小組協調能力和互相學習的精神。圖1 藥劑混合機圖2 藥劑混合機(液體自動混合裝置)的示意圖(2)在下發項目任務書後,通過播放和操作液體混合控制系統多媒體課件創設情境,進行本項目的任務描述,並讓學生通過觀察熟悉本項目的控制要求。操作過程可按下列幾個步驟進行:① 觀察初始狀態,如圖3所示。此時液體自動混合裝置投入運行前,液體A、B閥門關閉,容器為放空關閉狀態。圖3 液體自動混合裝置初始狀態的課件畫面② 按下啟動按鈕,可觀察到液體A的控制閥YV1打開,液體A(紅色)流入流入容器,液位上升,如圖4所示。圖4 液體自動混合裝置液體A流入的課件畫面③ 當液體A(紅色)的液面上升到SL2時,SL2導通,關閉液體A閥門,同時打開液體B閥門,液體B開始流入容器,如圖5所示。注意觀察液體的顏色:此時在畫面上可以看到,當在紅色的液體中滲入綠色液體,將變成橙色液體。圖5 液體自動混合裝置液體B流入的課件畫面④ 當液位上升到SL1時,關閉液體B閥門,攪拌電機開始攪拌,如圖6所示。注意觀察液體的顏色:通過攪拌後,液體的顏色由橙色轉為黃色。圖6 液體自動混合裝置混合液體攪拌的課件畫面⑤ 當攪拌電機工作20s後停止攪拌,混合液閥門打開,放出混合液體。如圖7所示。注意觀察攪拌電機工作的時間。圖7 液體自動混合裝置攪拌結束混合液流出的課件畫面⑥ 當液位下降到SL3時,開始計時,且裝置繼續放液,將容器放空,計時滿20s後,混合液閥門關閉,自動開始下一個周期,如圖8所示。注意觀察混合液電磁閥的計時畫面。圖8 液體自動混合裝置混合液體流出計時的課件畫面⑦ 運行過程中,按下停止按鈕後,可以觀察到控制系統沒有立即停止工作,系統在完成當前的工作循環後才停止工作。如果只需單周期工作,只需將操作課件中的「單周/周期」選擇開關撥到「單周」即可觀察到一個工作控制過程的畫面。2.工程項目的分析項目教學法是學生在教師的指導下,通過合作學習,共同實現一個完整的綜合項目而進行的教學活動。在教學過程中,充分調動學生主動地參與到項目的分析討論中來,對項目問題進行剖析、細化和深化,提供解決問題的方案,指引學生完成工程項目的分析。我們在學生明確該項目任務要求和知識目標後,採用多媒體教學手段,通過PLC一體化教室的多媒體教學實施,對實現液體自動混合裝置的單序列結構的編程方法的有關理論知識進行分析介紹,讓學生了解順序功能圖的組成要素、步的劃分、轉換條件的設置和順序功能圖的畫法等相關理論知識。3.工程項目的實施從分析問題,接下來就是解決問題,完成任務。在這個過程中,教師依據學生的能力、知識、性別等相關因素,將學生分成若干個小組。小組成員在小組中彼此相互合作,互相激勵,主動積極地參與學習,從中構建自己的知識,不僅達成個人績效,提高教學效果,也要完成整個小組的共同目標。期間,學生可以不依賴教師,依據學習目標,獨立尋找相關資料,自己閱讀與分析後,通過小組之間的互動、分析討論,從而引伸出不同的思考方向,進而建構學習內容的系統知識。我們在進行該工程項目的實施教學時,首先由班委發放相關的學習資料和事先準備好的工作內容(見表1),並講清管理要求,然後將學生分成6個小組,讓小組成員按彼此相互合作,互相激勵,主動積極地參與學習,依據學習目標,獨立尋找相關資料,自己閱讀與分析後,通過小組之間的互動、分析討論,從而引伸出不同的思考方向,進而確定藥劑混合機(液體自動混合裝置)的PLC控制工作過程的總體框架如表2所示,最後建構如下表3學習內容的系統知識。在項目實施工程中,教師進行巡迴指導,指導學生按照安全文明操作規程規範操作,對個別後進生,要單獨進行指導,隨時糾正其錯誤。對普遍存在的問題要採用集中指導的方法,老師再重新示範演示,使學生進一步理解。表1典型工作任務名稱液體混合控制系統的設計與安裝調試學習環境PLC實訓教室學習方法以工作過程為導向學習目的1. 熟悉藥劑混合機(液體自動混合裝置)的結構和工作特點;2. 熟悉步進順控指令的用法;3. 掌握狀態流程圖(SFC)的畫法;4. 掌握GX Developer三菱編程軟體的SFC塊在計算機編程和模擬運行的方法;5. 掌握三菱PLC程序下載及接線安裝,並進行調試的方法;任務實施要求按照工作過程六步驟法,完成工作任務。1、資訊:採集要完成工作任務的要求及有關的信息。(1)基本材料採集:查閱藥劑混合機結構知識;收集所用控制電器的種類、型號規格及其結構原理的資料;收集三菱PLC有關順序控制設計的有關資料;記錄藥劑混合機線路走向、布線方式、安裝方式、電器分布位置。(2)拓展材料採集:熟悉工廠器件領用流程及相關制度;查閱GX Developer三菱編程軟體的SFC塊使用手冊;查閱電氣裝置安裝工程盤、櫃及二次迴路結線施工及驗收規範;查閱企業電氣控制櫃元件安裝接線配線的規範;查閱用電安全導則GRT 13669-92;查閱國家電氣設備安全技術規範GB 19517-2004。2、決策:確定完成工作任務的方案。決定使用PLC的種類和規格;確定編程設計的步驟與操作方法;確定安全措施;確定電器安裝工藝、布線工藝、程序調試技術;3、計劃:制定施工計劃及時間安排。制定任務實施的工序、任務完成時間、人員分工;制定安全注意事項。4、實施:按計劃開展工作。工具、電器和輔助材料的準備與檢測;按編寫出的狀態流程圖進行編程設計;對在計算機上模擬運行成功的程序下載到PLC;按接線圖安裝電器元件及線路;對下載後的程序和線路進行調試與監控。5、檢查:在實施過程中進行的質量監控、驗收的工作。安全措施的監控,安全設施的驗收;程序設計的質量監控和驗收;電器和線路安裝質量的監控、驗收;工作環境的監控、驗收;工作習慣的監控。6、評估:指出好的方法、工藝、存在問題、推廣好的方法和工藝。任務實施步驟(或技術要點)工序1:現場觀摩藥劑混合機;工序2:熟悉藥劑混合機的工作原理,編製PLC程序設計及線路安裝計劃;工序3:查看電器和線路安裝、布線方式,準備拆裝工具、儀錶以及輔助器材工序4:檢查原裝電器及其元件和導線,選擇需更換元件和導線;工序5:繪製(I/O地址分配表、狀態流程圖、I/O接線圖、梯形圖、平面布置圖)圖紙;工序6:根據I/O地址分配表、狀態流程圖和梯形圖利用編程軟體在計算機上進行編程設計,再按圖紙安裝和調試電路;工序7:編製技術文件,進行檢查評估;表2 藥劑混合機(液體自動混合裝置)的PLC控制工作過程的總體框架工 作 過 程任務工序步驟順序控制法設計藥劑混合機(液體自動混合裝置)的PLC控制工序1:現場觀摩藥劑混合機;步驟1:熟悉現場環境,確定活動範圍及安全注意事項。步驟2:觀察設備結構,熟悉設備電源控制電器所在位置及操作。步驟3:向操作人員了解設備電氣操作方法和步驟,並記錄操作電器的功能。工序2:熟悉藥劑混合機的工作原理,編製PLC程序設計及線路安裝計劃;步驟1:熟悉藥劑混合機原電氣原理圖和工作原理情境一:在獲得原電氣原理圖的情況下情境二:在沒有原電氣原理圖的情況下1、確認原電氣原理圖1、根據控制要求,繪製流程圖2、核對原電氣原理圖中每個電氣符號所對應藥劑混合機的實際電器元件;2、繪製正確完整的實際藥劑混合機控制流程圖草圖。步驟2:設法熟悉設備的操作要求及電器元件的動作順序;步驟3:編製程序設計及線路安裝計劃工序3:查看電器和線路安裝、布線方式,準備拆裝工具、儀錶以及輔助器材步驟1:查看藥劑混合機的電器元件的安裝方式、布線方式,為準備工具、儀錶、輔助器材提供依據。步驟2:準備工具、儀錶;步驟3:輔助器材;工序4:檢查原裝電器及其元件和導線,選擇需更換元件和導線;步驟1:檢查保養電動機步驟2:拆卸配電盤上配線導線及電器元件;步驟3:確定淘汰的電器元件步驟4:檢查與檢修配電盤的電器元件步驟4:檢測電源供電、啟動、停止和轉換等操作開關及感測器步驟5:檢查接觸器和電磁閥步驟6:列出藥劑混合機(液體自動混合裝置)的PLC控制的器材清單;工序5:繪製(I/O地址分配表、狀態流程圖、I/O接線圖、梯形圖、平面布置圖)圖紙;步驟1:繪製I/O地址分配表步驟2:繪製狀態流程圖步驟3:繪製I/O接線圖步驟4:繪製梯形圖步驟5:繪製元件位置安裝平面圖工序6:根據I/O地址分配表、狀態流程圖和梯形圖利用編程軟體在計算機上進行編程設計,再按圖紙安裝和調試電路步驟1:根據I/O地址分配表、狀態流程圖和梯形圖利用編程軟體在計算機上進行編程設計;步驟2:利用模擬軟體將編好的程序在計算機上模擬運行;步驟3:模擬運行後的程序下載的PLC上;步驟4:按照元件位置圖在配電板上安裝電器元件;步驟5:按照I/O接線圖安裝PLC控制線路;步驟6:安裝電動機及其接線步驟7:在控制板上進行主電路明線布線和套編碼套管。步驟8:檢查線路無誤後,進行程序調試工序7:編製技術文件,進行檢查評估;步驟1:查閱技術文件的格式和內容步驟2:整理項目任務書資料步驟3:整理項目計劃表資料步驟4:整理項目驗收報告資料步驟5:整理項目總結報告資料步驟6:收集設計文件表3 每道工序所需的技能以及與技能相關的理論參考序號工序相關技能相關理論知識1現場觀摩藥劑混合機1、看懂設備的功能,設備運動形式2、看懂設備的的電氣要求3、查看設備的電器元件的布置、線路走向、布線方式1、設備的結構;2、設備的電氣要求;2熟悉藥劑混合機的工作原理,編製PLC程序設計及線路安裝計劃1、認識原理圖中電氣符號對應的實際電器元件;2、根據控制要求,繪製流程圖草圖;3、熟悉設備的操作及電器元件的動作順序;4、會編製PLC程序設計及線路安裝計劃。1、設備的工作原理2、電氣繪圖的原則3、電氣識圖3查看電器安裝和線路布線方式,準備拆裝工具、儀錶以及輔助器材1、確定導線通道類型;2、確定布線方式;3、確定元件的安裝方法和位置;4、能正確使用和檢驗電工工具;1、元件布置原則2、元件安裝工藝3、布線的種類、使用場合4、電工儀錶的使用和檢驗5、安全注意事項4檢查原裝電器及其元件和導線,選擇需更換電器元件和導線;1、會維修和檢驗電器元件,會列出元件材料清單。2、會查電氣手冊選擇材料;3、認識控制電路所用的導線;4、會根據電動機容量選擇主電路導線;5、會根據電動機容量和控制要求選擇電器元件;6、會檢測感測器好壞;1、低壓電器的選擇和整定2、導線、電纜型號及選擇3、電工材料4、感測器的工作原理和結構5繪製(I/O地址分配表、狀態流程圖、I/O接線圖、梯形圖、平面布置圖)圖紙1、繪製I/O地址分配表;2、繪製I/O接線圖;3、繪製狀態流程圖;4、繪製梯形圖;5、繪製元件位置安裝平面圖6、會用CAXA軟體繪製電氣圖紙;1、電氣識圖2、CAXA電氣製圖3、元件布置的原則6根據I/O地址分配表、狀態流程圖和梯形圖利用編程軟體在計算機上進行編程設計,再按圖紙安裝和調試電路程序設計及線路安裝1、會根據I/O地址分配表、狀態流程圖和梯形圖利用編程軟體在計算機上進行編程設計;2、會用三菱SFC塊編程軟體;3、會用步進順序控制指令編程;4、會用模擬軟體將編好的程序在計算機上模擬運行;5、會將程序下載的PLC上;6、會根據I/O接線圖進行線路安裝;1、順序控制設計法的基本概念;2、狀態流程圖三要素;3、步進順序控制基本指令;4、步進順序控制基本指令的編程原則;5、布線工藝要求和標準程序及線路調試1、編寫調試的步驟2、通電前測試(1)檢查PLC的輸入和輸出端的接線是否正確;(2)檢查電磁閥線圈和接觸器線圈電壓和電源電壓是否相符;(3)檢測電動機及線路的絕緣電阻;(4)檢查電機外殼、元器件外殼保護線及其它保護線是否接好;(3)、根據元件布置圖,檢查元件的安裝位置是否正確;(4)、根據原理圖、接線圖、對電路進行對點檢查。(5)、檢查導線接點是否符合要求,壓接是否牢固。3、通電操作(1)、通電前驗電;(2)、根據控制要求進行線路功能檢測;①、單周期功能的調試,觀察操作對應的元件動作是否正確;②、循環功能調試,觀察動作順序是否正確;(3)停車、驗電;4、收拾工具,清理現場,與用戶交接。5用戶試機;1、設備使用前的檢查;2、控制線路的檢驗要求。3、保護接地和保護接零原理和適用範圍。4、程序的調試技術。5、設備線路的檢驗標準。6、安全操作規程。7編製技術文件,進行檢查評估;1、編寫技術文件:(1)程序設計及線路安裝計劃;(2)I/O地址分配表、I/O接線圖、狀態流程圖和梯形圖;(3)平面布置圖;(4)元件材料清單;(5)程序設計及線路安裝驗收報告;2、工作成果的質量評估:(1)、程序控制功能和保護功能是否正常;(2)布線是否平直、牢靠,接頭、拐彎處是否處理平整美觀;(3)電器安裝位置是否合理、規範;(4)環境是否整潔乾淨;(5)其他物品是否 在工作中遭到損壞;(6)整體效果是否美觀;3、作品展示、交流:(1)、各組參觀交流;(2)、優秀作品展示、劣品的不足與修改;(3)、學生經驗介紹;(4)、老師點評、小結;(5)、學生反思和總結1、技術文件的編寫;2、辦公軟體3、教學目標4、評價標準學生通過分組討論按照制定的實施工序完成控制程序的設計,然後將所設計控制程序,通過三菱GX-Developer編程軟體、模擬軟體進行編程和模擬,並對自己的程序的特點做出自評。4.工程項目的安裝與調試在進行工程項目的安裝與調試時,首先應先將模擬後的程序下載到PLC中,下載過程如下:(1)PLC與計算機連接 使用專用通信電纜RS-232/RS422轉換器將PLC的編程介面與計算機的COM1串口連接。(2)程序寫入 首先接通系統電源,將PLC的RUN/STOP開關撥到「STOP」的位置,然後通過MELSOFT系列GX Developer軟體中的「PLC」菜單的「在線」欄的「PLC寫入」,就可以把模擬成功的程序寫入的PLC中,如圖9所示。圖9 PLC與計算機聯機畫面(3)線路安裝與調試1)根據I/O接線圖,在如圖9所示模擬實物控制配線板上進行元件及線路安裝。2)安裝電路①檢查元器件 根據表8-2所示配齊元器件,檢查元器件的規格是否符合要求,並用萬用表檢測元器件是否完好。②固定元器件 固定好本項目所需元器件。③配線安裝 根據配線原則和工藝要求,進行配線安裝。④自檢 對照接線圖檢查接線是否無誤,再使用萬用表檢測電路的阻值是否與設計相符。3)通電調試① 經自檢無誤後,在指導教師的指導下,方可通電調試。② 首先接通系統電源開關QS,將PLC的RUN/STOP開關撥到「RUN」的位置,然後通過計算機上的MELSOFT系列GX Developer軟體中的「監控/測試」監視程序的運行情況,再按照表4所示進行操作,觀察系統運行情況並做好記錄。如出現故障,應立即切斷電源,分析原因、檢查電路或梯形圖,排除故障後,方可進行重新調試,直到系統功能調試成功為止。表4 程序調試步驟及運行情況記錄表操作步驟操作內容觀察內容觀察結果思考內容第一步將模擬成功後的程序下載到PLC後,合上斷路器QS,「POWER」燈理解PLC的工作過程所有的「IN」燈第二步將RUN/STOP開關撥到「RUN」的位置「RUN」燈第三步將RUN/STOP開關撥到「STOP」的位置「RUN」燈第四步將SA撥到周期位置電磁閥YV1、YV2、YV3和接觸器KM第五步按下SB1第六步按下SL2第七步按下SL1第八步按下SL3第九步將SA撥到單周位置第十步按下SB1第十一步按下SL2第十二步按下SL1第十三步按下SL3值得一提的是:在整個項目實施過程中,為了保證學生能很好地完成任務,特別製作了如表5所示的任務檢查單,讓學生將項目實施的過程檢查結果填入表內。表5任 務 檢 查 單產品型號和名稱項目承接人編 號檢查人檢查開始時間檢查結束時間檢 查 內 容是否一、PLC控制電動機運行硬體和軟體程序的設計1.根據設計要求,正確設計主電路2.正確設計PLC控制I/O口接線圖並列出PLC控制I/O口元件地址分配表3.根據控制要求正確畫出狀態流程圖,並設計PLC梯形圖4.根據梯形圖列出程序指令表5.畫電路圖規範清晰、元器件文字代號準確完整二、PLC控制電動機運行硬體安裝接線1.合理選擇電氣元件並檢查元件質量2.能按照元件布置圖進行PLC輸入輸出安裝固定元器件3.正確進行液體自動混合裝置電路的接線4.緊固件規格、型號選用正確5.機械連接正確6.無導線、塑料件、外殼等丟失、損傷現象7.能正確使用萬用表或驗電筆檢查線路三、電動機運行PLC控制程序的輸入及調試1.熟練操作PLC,能正確地將所編程序輸入PLC2.能正確使用編程器進行程序的修改、插入等程序的編輯3.正確按照被控設備的動作要求利用按鈕、開關等器件進行調試,達到設計要求4.能正確操作PLC控制液體自動混合裝置控制5.能正確使用編程器進行PLC的監控和測試6.能根據PLC運行故障進行常見故障的檢查7.能排除PLC程序常見故障8.能排除PLC外圍控制器件的常見故障四、安全文明操作1.必須穿戴勞動防護用品2.遵守勞動紀律,注意培養一絲不苟的敬業精神3.注意安全用電,嚴格遵守本專業操作規程4.保持工位文明整潔,符合安全文明生產5.工具儀錶擺放規範整齊,儀錶完好無損五、請簡練描述你本項目的整個工作過程六、指導教師審核項目承接人簽名檢查人簽名老師簽名5.工程項目的評價教師對完成的項目進行總結與回顧,對完成較好組員的表現進行當場認可,然後就主要問題進行集中解決。評定從兩個方面入手,即結果性評價和過程性評價。評價內容:過程性評價主要是考察學生組員的表現的學習能力、協作能力、工作態度;結果性評價主要是考察學生是否達到了學習目標,如工具使用正確、布線合理、檢測方法正確、操作順序得當,是否達到預期效果。就訓練中出現的主要問題進行分析,並提出解決方法。我們針對該項目完成的實際情況,設計了如表6所示的考核評比內容。首先學生進行自我評價和小組評價,然後進行教師評價,並將評價的結果填入表6內。表6考核內容評比項目專業能力60%考核評比要求項目分值自我評價小組評價教師評價1、工作準備的質量評估(1)器材和工具、儀錶的準備數量是否齊全與檢驗的方法是否正確;(2)輔助材料準備的質量和數量是否適用;(3)工作周圍環境布置是否合理、安全;102、工作過程各個環節的質量評估(1)做工的順序安排是否合理;(2)計算機編程的使用是否正確;(3)圖紙設計是否正確規範;(4)導線的連接是否能夠安全載流、絕緣是否安全可靠、放置是否合適;(5)安全措施是否到位;203、工作成果的質量評估(1)程序設計是否功能齊全;(2)電器安裝位置是否合理、規範;(3)程序調試方法是否正確;(4)環境是否整潔乾淨;(5)其他物品是否在工作中遭到損壞;(6)整體效果是否美觀;30綜合能力40%信息收集能力l 基礎理論;收集和處理信息的能力;獨立分析和思考問題的能力;綜述報告;10交流溝通能力l 編程設計、安裝、調試總結;l 程序設計方案論證;10分析問題能力l 程序設計與線路安裝調試基本思路、基本方法研討;l 工作過程中處理程序設計;10深入研究能力l 培養具體實例抽象為模擬安裝調試的能力;l 相關知識的拓展與提升;l 了解步進順序控制未來發展的方向;10備註l 強調項目成員注意安全規程及其行業標準本項目可以小組或個人形式完成6.工程項目的思考當各組完成工程項目後,教師組織學生進行作品展示和交流。具體內容包括:各組參觀交流的體會,不足與修改,學生的經驗介紹、學生的反思和總結。最後經過本項目訓練,在課題結束前教師進行結束指導:(1)總結本項目訓練情況即每個學生對本項目任務實施的掌握情況和存在問題。(2)總結實訓課堂的紀律情況。(3)總結文明生產、安全操作情況。(4)整理工作位置,學生下課後把自己的工具、儀錶和相關實訓材料放回工具箱,清理桌面,搞好教室衛生。7.項目拓展在教師的提示下,學生在課後完成完善系統控制,然後完成技能拓展中的訓練和課後練習。結束語項目教學法突破了傳統的教學模式,推動了教學革新,為學生提供了更加的學習情境,在整個教學過程中既發揮了教師的主導作用又體現了學生的主體作用,充分地展示現代職業教育「以能力為本」的價值取向,使課堂教學的質量和效果得到更大幅度的提高。各種教學法沒有絕對的對錯、優劣之分,都有一定的適用性,因此,「教學有法,教無常法。教學法選用的基本原則就是以「適合」為宜。總之,職業教育是一項任重而道遠的任務,其教學方法的改革與創新也是無止境的。教師在傳授知識的同時,要注重培養能力,在發揮教的主導作用的同時,又要調動學的主體作用,既重視理論學習又要倡導動手實踐,只要我們不斷地更新思想,推動教學方法的革新,就一定能培養出一大批適應社會發展的高素質勞動者,為發展職業教育事業,實現中華民族的偉大復興和全面建設和諧社會貢獻我們的力量。參考文獻(1)吳言.項目教學法(J).職業技術教育,2003.(07).(2)(2)王淑玲,楊傑忠等《PLC基礎與實訓(主教材)》勞動社會保障出版社. 2010年7月.(3)覃斌,楊傑忠,鄒火軍,巫時雲.《PLC基礎與實訓(學生指導用書)》勞動社會保障出版社. 2010年9月(4)楊傑忠.《PLC基礎與實訓(教師指導用書)》勞動社會保障出版社. 2010年12月.(5)項目教學法在PLC教學中的應用(M).中國職業技術教育,2006.(10).
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