课题项目开发的项目化教学改革——以高职《PLC技术及应用》为例

张科强 池雄飞 石艳玲

(鄂尔多斯职业学院，内蒙古 鄂尔多斯 017200)

1 课程内容建设

1.1 项目的选择

项目的选择是项目化教学的基础和重要环节。项目化教学的项目选取最理想项目是根据工作岗位来设计，同时尽可能包含课程所含的知识点。但是根据我国校企合作的现状，在合作中是校方一头热，特别是北方，校企合作效果很不理想，而如果没有企业和企业工程师的大力支持，专业代课教师根据工作岗位来设计项目的目的不可能很好地实现。课题应解决生产生活中的实际问题，随着国家对高职教育的大力扶持和经费投入，高职院校在教学改革包括教学改革课题方面的投入在快速增长，而且高职院校的实验设备条件近年来有很大提升，甚至很多设备性能优于企业。以上这些优势为高职院校课题的开发提供了多方保障。本论文以学院的院级项目为一个综合项目来进行项目化教学的研究。

1.2 项目课程化设计

项目化教学需要一个或几个综合项目来贯穿整门课程，作为训练学生职业能力的载体。项目课程化以项目实施的工作流程为主线，将综合项目分解为若干个模块或任务，再将工作任务所涉及的知识、技能融为一体，构成课程的教学内容。下面以院级项目基于PLC的工地降尘降温系统为例，分析《PLC技术及应用》项目课程化设计需要注意的几点要求。

(1)综合项目在分解任务时要注意任务的前后知识技能衔接逻辑关系[1]。

本课题分为硬件和软件设计。

在硬件设计方面：第一，控制模块的设计。首先学习的任务是S2-700模块的任务，此任务模块再往细化分为多个小的任务。S2-700模块任务是整个项目的控制中心，首先熟悉S2-700模块任务中的PLC模块，其主要包括CPU的选型，CPU I/O口的数量，定时和计数器是否满足课题控制的要求。第二，模拟量输入模块和模拟量输出控制模块及采集和输出传感器进行选型和电路设计。根据课题功能需要，选择满足条件的AI模拟量采集模块和AO模拟量输出模块及传感器。第三，无线传输模块的设计。无线传输控制器的选型和电路设计，此模块将采集数据传输给控制模块。第四，根据控制的需要，对控制器如电动阀门、执行器等进行选型。最后对硬件进行组态，完成硬件设计。

在软件设计方面，主要训练学生编写程序能力，主要分为以下内容：第一，编写监测模块粉尘、温度、水位、压力等采集数据程序，完成数据的采集。第二，编写监测数据无线传输程序。第三，通过控制中心，编写对输出模块如粉尘浓度、水位等控制模块控制程序。

(2)同一逻辑任务项目要包括硬件和软件任务模块，在知识、技能、工作流程等方面安排要由少到多、由易到难、由简单到复杂等递进关系。所以，在输入监测模块任务中应先学习温度监测模块任务，学生通过此监测模块任务训练操作，使他们掌握输入监测模块的基本功能、操作技能等，使学生具备基本的硬件基本知识和初步的编程能力，为后面水位、压力监测模块任务的学习奠定基础。最后，学习硬件结构复杂、接线操作、编程控制难度最大的粉尘监测模块任务。

1.3 项目化教学内容设计

(1)每个任务涉及到的知识、技能整合为教学内容时，要遵从学生学习特点规律和教学规律[2]。由于高职学生逻辑思维即编程能力较弱，而感性认识和动手能力较强，所以在设计本任务内容时，首先让学生认识传感器，认识识别其外形及主要参数；然后，根据传感器的接线图，将传感器与PLC连接起来；接着，学习温度数据的存储，这块知识需要学生编写程序，这是高职学生的弱项，这块知识需要详细介绍编程的步骤、方法及注意事项。教师可以先给出一个范例，学生在此基础上进行修改和创新。最后，学生在实验室模拟温度监测模块在工地如何安装。

(2)课题项目覆盖课程的全部知识和技能点。课题项目尽可能覆盖课程的全部知识和技能点，但很多时候做到这点很困难。可以以项目扩展模块来增加未包含的知识和技能点。在完成一个项目任务时可以有多种方法，可以通过使用不同的方法来增加知识点。本课题涉及的知识点较多，涉及的知识点有PLC编程器、传感器的应用、无线传输知识、电气控制等知识。

2 教学组织

教学组织分为3部分：

(1)课前学生收集资料，了解任务的相关知识。可以通过检查学生预习情况，加大平时奖励分数或教师将有关任务的视频或动画发给学生，以提高学生学习的主动性。

(2)在课堂上，以学生为主，老师为辅。学生完成自己的任务后，老师检查完成的质量和解答存在的问题，学生完成任务的形式可以采取分组，每个小组成员都有自己的任务或轮岗制，这样可以避免学生之间互相依赖。

(3)课后，学生再总结分析自己完成的任务存在的不足，有哪些方面需要改进及怎么改进，提出改进方案与老师共同讨论。

3 结语

在项目化教学实践中，教师作为一名指导者，其主要的任务是帮助学生提高学习主动性，培养自主学习和独立思考习惯，发现问题解决问题的方法和能力。通过项目任务将理论和技能有机地结合起来，提前培养学生的职业岗位能力，提高学生将来的就业竞争力。经过对17级和18级两级学生的实践教学，以基于课题项目开发的项目化教学有效提高了教学效果。但在实践中发现了一些不足之处，由于高职学生基础知识较弱，导致学生在编程技能方面，效果不理想，这个问题有待在后面的实践教学中继续探索出适合高职学生的编程思路和方法。另外，在教学组织方面，可以借鉴使用翻转课堂的组织方式，学生在课下完成任务，在课堂上老师主要是答疑解惑，而学生在课堂上主要解决任务在完成过程中存在的问题及提出改进的方法。