游戏教学法在高职PLC实训中运用研究

游戏教学法, 顾名思义, 就是以游戏的形式教学, 使学生在轻松的氛围中, 不知不觉地学到教材上的内容, 或者学到必须掌握的课外知识的教学方法。简单地说, 游戏教学法就是讲“游戏”与“教学”巧妙地结合在一起, 从而激发学生学习兴趣的教学方法。

PLC是可编程控制器—— (ProgrammableLogicController) 的简称, 它是一种数字运算操作的电子装置, PLC课程已成为高职院校大部分工科专业的必修课。在PLC实训装置上实训是帮助学生掌握PLC编程、接线和调试能力的最佳方式, 现有的PLC实训装置专业水准很高, 但固定的操作模式过于枯燥乏味, 难以激发学生的学习兴趣。对于高职院校来说, 学校更注重技能的培养, 建设了很多仿真教学甚至工业现场真实的设备进行教学, 但随着学生个性越来越多样化, 学习主动性逐渐减弱的大背景下, 现有设备已不能完全满足教学的要求, 需要一些“有意思的教学仪器”补充到教学条件中来。

一、本项目的研究目的及现状

本项目旨在设计了一种融入游戏项目的PLC实训装置, 使游戏教学法在PLC实训中更好地运用, 激发同学们的实操热情, 让同学们在“玩”的过程中逐渐了解PLC编程、调试及涉及的机械传动知识。

目前, 本项目已完成像素鸟游戏项目的开发, 如图1所示, 像素鸟 (flappybird) 是一款由来自越南的独立游戏开发者DongNguyen所开发的作品, 游戏于2013年5月24日上线, 并在2014年2月突然暴红。

为了制作能够用PLC编程、常用机械传动方式实现功能的实操装置, 本项目经过多次讨论, 最后确定了具体实施方案, 并利用三维软件进行仿真, 仿真效果如图2所示。

在游戏实操中, 学生 (玩家) 只需要用一根手指来操控, 点击按钮, 小鸟就会往上飞, 不断的点击就会不断的往高处飞。放松手指, 则会快速下降。所以玩家要控制小鸟一直向前飞行, 然后注意躲避途中高低不平的管子。游戏的得分规则是:小鸟安全穿过一个柱子且不撞上就是1分, 如图3所示。

二、具体机械方案如下:

管道从右向左移动, 通过链传动方式实现, 具体如图4所示, 不同长度的管道分别固定在圆周链条上, 在电机的带动下做顺时针运动。

像素鸟需完成上下飞行动作, 因此本团队选择步进电机带动滚珠丝杠传动方式, 实现像素鸟向上、向下飞行功能, 如图4所示。

三、本研究的创新点

在接线实操方面, 本研究创新性地采用“真+假”控制系统, 即真控制器在内部, 不允许接线, 假控制器 (有外壳及接线端子, 但没有电路板) 在外部, 允许学生接线 (有接线错误报警功能) , 如经过一段时间造成端子损坏, 无法使用, 只需更换PLC外壳即可再次使用。

四、结语

本项目后续会将抓娃娃机、俄罗斯方块等游戏项目带入实训室, 将流行、简单的电脑或手机小游戏采用机械传动方式展现, 并能够让学生编程、试玩及调试, 让缺乏动手兴趣的学生也能参与到教学中来, 实现“全民动员”。

摘要：“游戏教学法”由20世纪初意大利蒙台梭利倡导, 是根据教学大纲, 将教学内容和生动有趣的游戏结合起来的教学方法。在高职PLC实训中运用游戏教学法, 不仅能降低学生的情感焦虑, 激发学生对PLC实训的学习兴趣, 还可促使绝大多数学生参与到课堂教学活动中来。

关键词：游戏教学法,PLC实训,像素鸟

参考文献

[1] 王瑞, 逯静.游戏教学法在高校计算机教学中的实践分析[J].计算机光盘软件与应用, 2012 (6) :247.

[2] 范丽繁, 张延平.游戏教学法在高校课堂教学中的应用与思考——以管理学的教学为例[J].文教资料, 2013 (21) :156-157.

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