在PLC课程中实施游戏闯关教学的探索与实践

干州杰

【摘要】随着现代化科学技术的发展，现代企业对PLC人才的质量提出了更高的要求。这势必对职业学校的PLC教学提出更高的要求和挑战。笔者结合PLC教学过程中的中职学生的特点，尝试了游戏闯关教学方法，这种教学方法符合中职学生的特点，在PLC实践教学中，学生的学习兴趣明显提高了，在培养高质量的应用型、创新型中职人才方面为专业教师提供了新的方法。

【关键词】职业学校 PLC教学 游戏闯关 关卡

【中图分类号】G712.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）05-0124-02

一、游戏闯关教学法

当前，职业学校的学生大部分是中考的落榜生，他们自信心不足，学习基础薄弱，抽象思维能力较差，个别同学有上课睡觉，玩手机等不良现象。PLC控制技术与技能训练课程是电学专业的核心课程，内容抽象，理论复杂，实践性和综合性强，又同时涉及硬件与软件知识，学生学习时有畏难情绪，教学难度大，教学效果不佳，为改变教学现状，笔者查找了资料，并进行了自主学习，并在教学过程中尝试了让学生享受挑战乐趣和刺激的游戏闯关教学法。

游戏闯关教學法是一种新型的教学和学习方法，该教学法通过借鉴游戏闯关理念，以学生为主体，以教学游戏项目关卡为主导，教师在充分分析学生的课程的基础上，巧妙地将课程知识点和技能点隐藏到各关卡中，通过角色扮演，激发学生寻找闯关方法，学习闯关知识，掌握闯关技巧，提升闯关经验，让学生在闯关过程中掌握课程知识点和技能点，提高学习能力和综合素质，并充分享受挑战乐趣和刺激，优化教学效果。

二、游戏闯关教学法的实施过程

教师实施游戏闯关教学法前，要认真分析教材，提炼知识点和技能点，并结合学生特点，精心设计教学游戏项目关卡，编制《游戏闯关秘籍》，同时，还要准备好闯关必要的工具。教学实践时，教师要根据学生学习基础、兴趣和爱好，合理调配闯关小组，适时引导学生探索实战闯关方法和技巧，学习闯关心要的知识，掌握闯关心要的技能，并组织学生参与检验闯关效果，奖励闯关学生。课后，教师还要积极引导学生认真总结经验，提炼闯关技巧，交流闯关心得。

（一）课前做好教学充分准备

1.精心设计教学游戏项目关卡

要实施游戏闯关教学方法，教学游戏项目关卡不仅是教学的基础，还是成功实施游戏教学的关键。因此，教师在设计关卡前，要认真分析学生年龄特点、学习基础、兴趣爱好，并结合课程教学内容和学校实训条件，精心设计教学游戏项目关卡。近几年，笔者通过多次教学实践，再不断完善，较好地将PLC控制技术与技能训练课程教学内容“三相异步电动机点动与连续控制系统”、“抢答器控制系统”、“密码锁控制系统”等10个项目知识点隐藏到“峨眉山”、“长白山”、“花果山”相应的10个教学游戏项目关卡中，如表1所示。

由于职业学校的学生基础相对比较差，教师在设计关卡时，游戏闯关引导项目不宜太难，能够让学生直接了解到学习的内容，对于内容较难的项目，可以分解为若干个小项目进行引导任务，以减轻学生的闯关难度。

“三相异步电动机手动、自动顺序控制系统”是PLC控制技术与技能训练课程的教学难点和重点，笔者在设计“多节输送带机”闯关引导项目时，将“三相异步电动机手动、自动顺序控制系统”项目拆分为“项目功能的认识及输入输出的地址分配”、“画出PLC硬件连线图并接线”、“编写三相异步电动机手动运行程序”和“编写三相异步电动机自动运行程序”4个小引导任务，这样每个引导任务包含的知识点和技能点就不会太多，降低闯关难度。如学生要闯关“密码锁控制系统”项目时，需要掌握“计数器”和“比较指令”两个知识点，攻关“红绿灯控制系统”项目时，需要掌握“定时器”、“主控指令”和“如何循环”三个知识点等。

2.认真编制《教学游戏闯关秘籍》

教学游戏项目关卡设置后，教师需要根据各个关卡涉及的教学内容，编制闯关指引，将关卡简介、闯关方法、闯关经验（知识点）和闯关绝技（技能点）编辑成册，汇集成《PLC教学游戏闯关秘籍》，方便学生自学，寻找闯关钥匙。

教师在编制《PLC教学游戏闯关秘籍》时，不能简单地将教材内容罗列到《秘籍》中，要凸显出游戏闯关自我探索的特点，例如，笔者在编制“泰山”闯关秘籍时，首先对“泰山”闯关引导项目“红绿灯”做了简要介绍，然后引导学生如何攻关————制作“红绿灯”引导项目：1、你们说说平时马路上红绿灯？2、红绿灯有几盏灯？3、它们亮的方式有哪些？抛出学生闯关最感兴趣的几个问题，引导学生查阅《秘籍》，探索闯关方法，提升闯关经验，练就闯关绝技。

3.充分准备闯关工具

PLC控制技术与技能训练课程是一门实操性很强的课程，在实施游戏闯关教学前，教师要为学生准备好必要的“闯关武器”，如在电脑上安装好GXDEVELOPER软件及PLC仿真软件，准备好硬件、软件，组建好一体化教学游戏闯关场地，开放实验室，提供好连接导线、基本编程的硬件配套模块等教学游戏闯关常用“武器”。

（二）课中做好课堂的控制

1.合理组建闯关小组

在实践游戏闯关教学时，为方便学生交流，一般要组建闯关小组。小组人员一般为2——3人，并设组长1人。为提高闯关效率，教师可根据学生特点和学习基础适当调整，确保每个小组成员既有共同爱好，又能做到好、中、差搭配合理，确保整体学习和闯关进度。组长是小组闯关活动的统筹人，负责组织小组成员确定小组闯关目标，探讨攻关《秘籍》，把控小组闯关进度，交流闯关心得。

2.自主探索和实践闯关方法

在学生闯关前，教师要发放《教学游戏闯关任务书》和《教学游戏闯关秘籍》。《任务书》是学生学期个人闯关计划，要求学生学期内利用课堂及课余时间自学《秘籍》，探索闯关方法，提升个人闯关经验，掌握闯关技巧，逐一攻关教学游戏项目关卡，完成预期学习任务。在闯关过程中，学生难免会碰到各种难题。当学生闯关受阻时，教师不急于解答，可先让学生自己分析，查找《秘籍》，小组探讨，交流，寻找攻关方法，遇到实在不能解决的问题时，教师可以适当给学生一些提示，启发学生思考，让学生自主寻找闯关钥匙，例如，在学生闯关“花果山”关卡时，教师根据学生闯关情况，可以适当引导学生思考：你家有保险箱吗？保险箱的密码按键有几个？另外还有哪些按键？保险箱或者银行卡密码按错了会怎么样？抛出这几个问题来引导学生提前对“密码锁控制系统项目”进行思考；引导学生去探索闯关方法，掌握必要的闯关绝技（技能点），历练必要的闯关经验（知识点），从而达到自主闯关、自我破解关卡的目的，让学生充分享受自主闯关成功的喜悦。

3.及时考核与奖励

PLC控制技术与技能训练课程实践性强，综合性强，关卡项目都是操作项目，且都有明显的视觉效应，因此，闯关考核一般采用实物展示及功能展现方法进行。

在学生展示实物时，教师既要组织学生检验项目功能是否正常，制作工艺是否达到要求，又要考核学生对项目接线与编程的掌握程度，最后根据综合检验，主要由老师和小组组长通过共同验证实验结果，并发放相应闯关关卡，从而确定是否成功闯关。例如，学生在闯关“珠穆朗玛峰”（制作“天塔之光控制系统”项目）后，首先让学生展示，观察是否符合循环点亮、依次点亮规律。多个指示灯亮的规律是否达到规定要求，程序是否过关，同时通过提问学生：PLC硬件连线的输入与输出有什么区别？不同定时器有什么区别？在编程时应注意哪些问题？使用时如何处理定时器的清零并循环？抛出学生学习PLC控制技术与技能训练相应项目必须掌握的几个關键问题，检验学生是否真正理解该项目的接线、该项目的程序编写、该项目的功能指令等，最后根据综合检验情况，给出是否过关评价，并将闯关考核结果记录到个人及小组的闯关档案中，提升个人闯关等级。

为培养团队合作精神，发扬互帮互学、取长补短的优良学习作用，确保小组闯关进度，在实施游戏闯关教学过程中，除设立学生个人闯关档案外，还应设立小组闯关档案。小组闯关档案记录了全体小组成员的综合闯关情况，当全体小组成员同一关卡闯关后，即可晋升小组闯关等级。

（三）课后做好课堂总结

为梳理知识点和技能点，方便交流，学生闯关成功后，可让学生在实验作业或者实验报告后撰写闯关心得，总结闯关绝技的闯关经验要点，同时，对于学有余力的学生，可及时布置拓展闯关项目，满足优等学生的探索愿望。例如，在学生闯关“花果山”关卡（制作“密码锁控制系统”）后，教师可适时布置“花果山”拓展闯关项目——制作“高级密码锁”。通过拓展闯关项目的攻关，既达到巩固旧知识的目的，又可以提升学生自学的能力和综合知识应用能力。

（四）完善评价机制

1.对于个人评价

主要的评价方式是对于作品的展示，项目功能的实现，占50%；教师提问，学生回答知识点，占50%；对于个人评价达到70分，个人过关，发放个人闯关关卡。

2.对于小组评价

主要评价方式是作品的展示，项目功能的实现，所占100%，要达到全部功能的70%，即要达到70分，同时个人评价的成绩要达到70分。满足以上两个条件才能发放小组闯关关卡。

三、实践游戏闯关教学法应注意的事项

1.把握好教学与游戏的关系

游戏闯关教学是通过学生参与游戏，让学生在潜移默化的过程中学习知识，掌握技能，游戏只是手段，学习才是目的。因此，在设计教学游戏闯关关卡时，教学游戏闯关项目不能盲目地追求刺激性、新颖性，而要结合课程教学内容和学生特点选取闯关项目和内容。游戏闯关教学要按照企业人力资源需求特点和国家相关职业标准，通过典型项目分析，构建学习任务，提炼闯关知识和技能，开展闯关教学和学习。

2.转变教学理念，提高教师综合素质

传统教学以教师为主体，通过课后练习，巩固与运用知识，学生被动接受，而游戏闯关教学则以学生为主体，以教师为主导，通过教师精心策划，巧妙地将知识点和技能点隐藏到各个游戏关卡中，然后引导学生去寻找闯关钥匙，掌握闯关绝技，提升闯关经验，完成课程学习任务。教师是整个游戏教学过程中的设计者、咨询者和导演，因此，教师必须有丰富的知识、扎实的技能和较强的课堂把控能力，才能确保学生的各项闯关活动要在教师的控制下按照《闯关任务书》有序地开展。

3.精心编写《教学游戏闯关秘籍》

《秘籍》既是教师组织教学、引导学生参与闯关的基础材料，也是学生自主学习、探寻闯关重要学习资料。为较好地实施游戏闯关教学，《秘籍》要以企业典型工作任务为主导，按照游戏闯关理念组织内容，注重实用性、可行性，突出培养学生的实操技能，并由学校经验丰富的专业教师与企业工程技术人员以及游戏开发工程师共同编写，这样会对学生的自主学习创造更好的条件。

PLC控制技术与技能训练课程是电工类专业的专业核心课程，是学生就业之本。近几年，笔者通过在课程教学中引入游戏闯关教学法，让学生在游戏闯关过程中掌握课程知识点的技能点，充分享受游戏闯关的乐趣和刺激，活跃课堂，变厌学为知学、好学、乐学，的确不失为一种好的教学方法，值得同行借鉴和推广。

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