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用PLC实现十字路口交通灯控制教学设计

【摘要】目前，本着培养应用型人才的需要，高职一般采用“项

目导向”、“任务驱动”模式为指导，进行“理实一体化”教学设计。

用plc实现十字路口的交通灯控制教学设计的主要内容包括：项目

定位、项目教学目标、项目教学内容、教学组织与实施、项目教学

考核评价等内容进行相关的教学设计。

【关键词】plc；交通灯控制；教学设计；理实一体化

项目实施的相关的内容：实施时长：2课时90分钟；实施对象：

高职电气自动化二年级学生；实施地点：可编程序控制系统理实一

体化实训教室；实施安排：每四个同学一组，每组设置一个小组长，

每组使用一套设备。

一、项目定位

《电气控制与plc应用技术》课程总设置8个项目：项目一：

电气控制电路分析；项目二：电机运行控制；项目三：x62w电气控

制；项目四：t68电气控制；项目五：抢答器设计；项目六：用plc

实现十字路口交通灯控制；项目七：plc控制电机；项目八：五自

由度机械手控制。

本项目属于《电气控制与plc应用技术》课程中的第六个项目，

主要让学生掌握plc程序的编程方法和技巧，掌握定时、计数器以

及移位指令等的应用。培养学生具有良好的团队协作精神，能主动

与人合作、与人交流的协商。

本课程教材的选用：全国高等专科教育自动化类专业规划教材

《电气控制与plc应用技术》田效伍主编。使用thpsf-3a型（西

门子）可编程控制器实训指导书》作为参考教材。

二、项目教学目标

学情分析

1.先后续课程分析：前修课程：《电工基础》、《电机及拖动》、

《通用变频器应用技术》、《组态软件应用技术》、《单片机技术》；

后修课程：《自动控制系统及应用》、学生顶岗实习。

2.学生掌握知识方面的分析：学生在学习本课程之前有一定的

专业基础，有一定的编程思维。对电路和电机拖动、变频器的参数

设置和应用、触摸屏的应用、单片机的编程方面都有一定的基础。

3.学生的能力分析：所教授的对象为高职学生，该类生的学习

基础较差，纯理论性教学只会导致“倒头睡觉”现象，起不到教学

效果；但是面对实践性作业时，兴趣较高，充分使用教学资源进行

理实一体化、项目化教学，能使学生做中学，培养良好的学习方式，

提高学生的学习兴趣，效果会更加突出。

三、教学内容的设计

（一）基本思路

从实际应用方面引出具体的项目，由项目引出待解决的问题，

从对所引出的问题的解决进而完成整个项目的设计和实现。突出理

实一体化教学的特点，教师引导，小组合作探讨，以任务驱动型的

方式基于实验完成整个教学过程，使学生完成特定的学习任务。

（二）学习内容

1.教材分析：《电气控制与plc应用技术》中关于寄存器左移指

令的使用进而设计实际应用项目，寄存器左移指令的应用和实现十

字路口交通灯的设计。

2.学习形式：小组合作，探究性学习方式；

3.学习结果：掌握寄存器移位指令的理论知识，基本完成十字

路口交通灯控制；

教学的重点、难点

教学重点：根据控制要求进行i/o口的分配和接线及编程。

教学难点：字左移指令的使用。

（三）教学方法

“教、学、做”三位一体的教学方法、理实一体项目化教学、

任务驱动型、合作探究法。

四、教学组织与实施

（一）课前准备

1.老师的课前准备：（1）教具准备：对实验室进行检查，整理；

对10套设备进行故障排除。（2）教学资料准备：电子教案、课件，

步骤评分标准。（3）分组安排：全班同学40人，每4位同学一组，

共10组。（4）教学场地安排。

2.学生的课前准备：（1）课前了解：十字路口交通灯的控制过

程。（2）课前预习：寄存器移位指令的功能和应用。

（二）教学过程实施（课中）

项目：信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号

灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开

时，所有信号灯都熄灭；南北红灯亮