在PLC課程中實施游戲闖關教學的探索與實踐

干州杰

【摘要】隨著現代化科學技術的發展，現代企業對PLC人才的質量提出了更高的要求。這勢必對職業學校的PLC教學提出更高的要求和挑戰。筆者結合PLC教學過程中的中職學生的特點，嘗試了游戲闖關教學方法，這種教學方法符合中職學生的特點，在PLC實踐教學中，學生的學習興趣明顯提高了，在培養高質量的應用型、創新型中職人才方面為專業教師提供了新的方法。

【關鍵詞】職業學校 PLC教學 游戲闖關 關卡

【中圖分類號】G712.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）05-0124-02

一、游戲闖關教學法

當前，職業學校的學生大部分是中考的落榜生，他們自信心不足，學習基礎薄弱，抽象思維能力較差，個別同學有上課睡覺，玩手機等不良現象。PLC控制技術與技能訓練課程是電學專業的核心課程，內容抽象，理論復雜，實踐性和綜合性強，又同時涉及硬件與軟件知識，學生學習時有畏難情緒，教學難度大，教學效果不佳，為改變教學現狀，筆者查找了資料，并進行了自主學習，并在教學過程中嘗試了讓學生享受挑戰樂趣和刺激的游戲闖關教學法。

游戲闖關教學法是一種新型的教學和學習方法，該教學法通過借鑒游戲闖關理念，以學生為主體，以教學游戲項目關卡為主導，教師在充分分析學生的課程的基礎上，巧妙地將課程知識點和技能點隱藏到各關卡中，通過角色扮演，激發學生尋找闖關方法，學習闖關知識，掌握闖關技巧，提升闖關經驗，讓學生在闖關過程中掌握課程知識點和技能點，提高學習能力和綜合素質，并充分享受挑戰樂趣和刺激，優化教學效果。

二、游戲闖關教學法的實施過程

教師實施游戲闖關教學法前，要認真分析教材，提煉知識點和技能點，并結合學生特點，精心設計教學游戲項目關卡，編制《游戲闖關秘籍》，同時，還要準備好闖關必要的工具。教學實踐時，教師要根據學生學習基礎、興趣和愛好，合理調配闖關小組，適時引導學生探索實戰闖關方法和技巧，學習闖關心要的知識，掌握闖關心要的技能，并組織學生參與檢驗闖關效果，獎勵闖關學生。課后，教師還要積極引導學生認真總結經驗，提煉闖關技巧，交流闖關心得。

（一）課前做好教學充分準備

1.精心設計教學游戲項目關卡

要實施游戲闖關教學方法，教學游戲項目關卡不僅是教學的基礎，還是成功實施游戲教學的關鍵。因此，教師在設計關卡前，要認真分析學生年齡特點、學習基礎、興趣愛好，并結合課程教學內容和學校實訓條件，精心設計教學游戲項目關卡。近幾年，筆者通過多次教學實踐，再不斷完善，較好地將PLC控制技術與技能訓練課程教學內容“三相異步電動機點動與連續控制系統”、“搶答器控制系統”、“密碼鎖控制系統”等10個項目知識點隱藏到“峨眉山”、“長白山”、“花果山”相應的10個教學游戲項目關卡中，如表1所示。

由于職業學校的學生基礎相對比較差，教師在設計關卡時，游戲闖關引導項目不宜太難，能夠讓學生直接了解到學習的內容，對于內容較難的項目，可以分解為若干個小項目進行引導任務，以減輕學生的闖關難度。

“三相異步電動機手動、自動順序控制系統”是PLC控制技術與技能訓練課程的教學難點和重點，筆者在設計“多節輸送帶機”闖關引導項目時，將“三相異步電動機手動、自動順序控制系統”項目拆分為“項目功能的認識及輸入輸出的地址分配”、“畫出PLC硬件連線圖并接線”、“編寫三相異步電動機手動運行程序”和“編寫三相異步電動機自動運行程序”4個小引導任務，這樣每個引導任務包含的知識點和技能點就不會太多，降低闖關難度。如學生要闖關“密碼鎖控制系統”項目時，需要掌握“計數器”和“比較指令”兩個知識點，攻關“紅綠燈控制系統”項目時，需要掌握“定時器”、“主控指令”和“如何循環”三個知識點等。

2.認真編制《教學游戲闖關秘籍》

教學游戲項目關卡設置后，教師需要根據各個關卡涉及的教學內容，編制闖關指引，將關卡簡介、闖關方法、闖關經驗（知識點）和闖關絕技（技能點）編輯成冊，匯集成《PLC教學游戲闖關秘籍》，方便學生自學，尋找闖關鑰匙。

教師在編制《PLC教學游戲闖關秘籍》時，不能簡單地將教材內容羅列到《秘籍》中，要凸顯出游戲闖關自我探索的特點，例如，筆者在編制“泰山”闖關秘籍時，首先對“泰山”闖關引導項目“紅綠燈”做了簡要介紹，然后引導學生如何攻關————制作“紅綠燈”引導項目：1、你們說說平時馬路上紅綠燈？2、紅綠燈有幾盞燈？3、它們亮的方式有哪些？拋出學生闖關最感興趣的幾個問題，引導學生查閱《秘籍》，探索闖關方法，提升闖關經驗，練就闖關絕技。

3.充分準備闖關工具

PLC控制技術與技能訓練課程是一門實操性很強的課程，在實施游戲闖關教學前，教師要為學生準備好必要的“闖關武器”，如在電腦上安裝好GXDEVELOPER軟件及PLC仿真軟件，準備好硬件、軟件，組建好一體化教學游戲闖關場地，開放實驗室，提供好連接導線、基本編程的硬件配套模塊等教學游戲闖關常用“武器”。

（二）課中做好課堂的控制

1.合理組建闖關小組

在實踐游戲闖關教學時，為方便學生交流，一般要組建闖關小組。小組人員一般為2——3人，并設組長1人。為提高闖關效率，教師可根據學生特點和學習基礎適當調整，確保每個小組成員既有共同愛好，又能做到好、中、差搭配合理，確保整體學習和闖關進度。組長是小組闖關活動的統籌人，負責組織小組成員確定小組闖關目標，探討攻關《秘籍》，把控小組闖關進度，交流闖關心得。

2.自主探索和實踐闖關方法

在學生闖關前，教師要發放《教學游戲闖關任務書》和《教學游戲闖關秘籍》。《任務書》是學生學期個人闖關計劃，要求學生學期內利用課堂及課余時間自學《秘籍》，探索闖關方法，提升個人闖關經驗，掌握闖關技巧，逐一攻關教學游戲項目關卡，完成預期學習任務。在闖關過程中，學生難免會碰到各種難題。當學生闖關受阻時，教師不急于解答，可先讓學生自己分析，查找《秘籍》，小組探討，交流，尋找攻關方法，遇到實在不能解決的問題時，教師可以適當給學生一些提示，啟發學生思考，讓學生自主尋找闖關鑰匙，例如，在學生闖關“花果山”關卡時，教師根據學生闖關情況，可以適當引導學生思考：你家有保險箱嗎？保險箱的密碼按鍵有幾個？另外還有哪些按鍵？保險箱或者銀行卡密碼按錯了會怎么樣？拋出這幾個問題來引導學生提前對“密碼鎖控制系統項目”進行思考；引導學生去探索闖關方法，掌握必要的闖關絕技（技能點），歷練必要的闖關經驗（知識點），從而達到自主闖關、自我破解關卡的目的，讓學生充分享受自主闖關成功的喜悅。

3.及時考核與獎勵

PLC控制技術與技能訓練課程實踐性強，綜合性強，關卡項目都是操作項目，且都有明顯的視覺效應，因此，闖關考核一般采用實物展示及功能展現方法進行。

在學生展示實物時，教師既要組織學生檢驗項目功能是否正常，制作工藝是否達到要求，又要考核學生對項目接線與編程的掌握程度，最后根據綜合檢驗，主要由老師和小組組長通過共同驗證實驗結果，并發放相應闖關關卡，從而確定是否成功闖關。例如，學生在闖關“珠穆朗瑪峰”（制作“天塔之光控制系統”項目）后，首先讓學生展示，觀察是否符合循環點亮、依次點亮規律。多個指示燈亮的規律是否達到規定要求，程序是否過關，同時通過提問學生：PLC硬件連線的輸入與輸出有什么區別？不同定時器有什么區別？在編程時應注意哪些問題？使用時如何處理定時器的清零并循環？拋出學生學習PLC控制技術與技能訓練相應項目必須掌握的幾個關鍵問題，檢驗學生是否真正理解該項目的接線、該項目的程序編寫、該項目的功能指令等，最后根據綜合檢驗情況，給出是否過關評價，并將闖關考核結果記錄到個人及小組的闖關檔案中，提升個人闖關等級。

為培養團隊合作精神，發揚互幫互學、取長補短的優良學習作用，確保小組闖關進度，在實施游戲闖關教學過程中，除設立學生個人闖關檔案外，還應設立小組闖關檔案。小組闖關檔案記錄了全體小組成員的綜合闖關情況，當全體小組成員同一關卡闖關后，即可晉升小組闖關等級。

（三）課后做好課堂總結

為梳理知識點和技能點，方便交流，學生闖關成功后，可讓學生在實驗作業或者實驗報告后撰寫闖關心得，總結闖關絕技的闖關經驗要點，同時，對于學有余力的學生，可及時布置拓展闖關項目，滿足優等學生的探索愿望。例如，在學生闖關“花果山”關卡（制作“密碼鎖控制系統”）后，教師可適時布置“花果山”拓展闖關項目——制作“高級密碼鎖”。通過拓展闖關項目的攻關，既達到鞏固舊知識的目的，又可以提升學生自學的能力和綜合知識應用能力。

（四）完善評價機制

1.對于個人評價

主要的評價方式是對于作品的展示，項目功能的實現，占50%；教師提問，學生回答知識點，占50%；對于個人評價達到70分，個人過關，發放個人闖關關卡。

2.對于小組評價

主要評價方式是作品的展示，項目功能的實現，所占100%，要達到全部功能的70%，即要達到70分，同時個人評價的成績要達到70分。滿足以上兩個條件才能發放小組闖關關卡。

三、實踐游戲闖關教學法應注意的事項

1.把握好教學與游戲的關系

游戲闖關教學是通過學生參與游戲，讓學生在潛移默化的過程中學習知識，掌握技能，游戲只是手段，學習才是目的。因此，在設計教學游戲闖關關卡時，教學游戲闖關項目不能盲目地追求刺激性、新穎性，而要結合課程教學內容和學生特點選取闖關項目和內容。游戲闖關教學要按照企業人力資源需求特點和國家相關職業標準，通過典型項目分析，構建學習任務，提煉闖關知識和技能，開展闖關教學和學習。

2.轉變教學理念，提高教師綜合素質

傳統教學以教師為主體，通過課后練習，鞏固與運用知識，學生被動接受，而游戲闖關教學則以學生為主體，以教師為主導，通過教師精心策劃，巧妙地將知識點和技能點隱藏到各個游戲關卡中，然后引導學生去尋找闖關鑰匙，掌握闖關絕技，提升闖關經驗，完成課程學習任務。教師是整個游戲教學過程中的設計者、咨詢者和導演，因此，教師必須有豐富的知識、扎實的技能和較強的課堂把控能力，才能確保學生的各項闖關活動要在教師的控制下按照《闖關任務書》有序地開展。

3.精心編寫《教學游戲闖關秘籍》

《秘籍》既是教師組織教學、引導學生參與闖關的基礎材料，也是學生自主學習、探尋闖關重要學習資料。為較好地實施游戲闖關教學，《秘籍》要以企業典型工作任務為主導，按照游戲闖關理念組織內容，注重實用性、可行性，突出培養學生的實操技能，并由學校經驗豐富的專業教師與企業工程技術人員以及游戲開發工程師共同編寫，這樣會對學生的自主學習創造更好的條件。

PLC控制技術與技能訓練課程是電工類專業的專業核心課程，是學生就業之本。近幾年，筆者通過在課程教學中引入游戲闖關教學法，讓學生在游戲闖關過程中掌握課程知識點的技能點，充分享受游戲闖關的樂趣和刺激，活躍課堂，變厭學為知學、好學、樂學，的確不失為一種好的教學方法，值得同行借鑒和推廣。

參考文獻：

[1]張文才.技校在推廣“行動導向教學法”過程中存在的問題及對策[J].中國職業技術教育，2006，（28）.

[2]萬秋蘭.21世紀電氣工程人才培養模式及教學內容和課程體系改革初探[J].南京：電氣電子教學學報，1999，21（4）.

[3]龍衛平.淺談在技能教學中引入游戲闖關[J].廣東教育（職教版），2009（11）：32-33.

[4]熊德敏，陳旭平，梅武成.游戲式方法探索[J].網友世界.云教育，2014（13）：332-333.