大學工科實驗趣味教學法探討

黃飛騰?翁國慶?吳建元

摘要：提出了一種將趣味教學法與大學工科實驗課程結合的教改探索方案。分析了工科實驗趣味教學的難點，提出了“設計趣味教案、組織調控教學過程、引導歸納實驗結論”的改革思路，優化了實驗內容和教學方法，達到了寓教于樂、激發學生的學習積極性和提高學生自主創新能力的教學效果。列舉了多個趣味教學案例，對五門工科實驗進行了對比教學實踐，分析了實驗成果和調研問卷。實踐表明，趣味教學法在大學工科課程中恰當運用能夠明顯提高教學效果，且具有較好的推廣性。

關鍵詞：趣味教學法；工科實驗；創新能力；寓教于樂

作者簡介：黃飛騰（1984-），男，浙江溫州人，浙江工業大學信息工程學院，實驗師；翁國慶（1977-），男，浙江衢州人，浙江工業大學信息工程學院，副教授。（浙江 杭州 310023）

基金項目：本文系浙江工業大學優秀課程建設項目（項目編號：YX1206）、浙江工業大學信息工程學院教改項目“《電力系統綜合自動化》實驗教學改革”、浙江工業大學校級自然科學研究基金項目（項目編號：2011XZ003）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0160-02

高校是人才培養的重要基地，創新人才的培養更需要創新的教學和自主學習環境。工科實驗作為大學學習進程中重要的實踐環節，對大學生動手能力和創新能力的培養具有重要作用。[1]隨著人們生活水平的不斷提高，繁多的娛樂活動過多地吸引了大學生的寶貴精力，其中網絡游戲更是讓學校和家長頭痛的癥結。這些娛樂活動，或滿足好奇心、或滿足好勝心、或滿足榮耀心，總之引起了學生的強烈興趣，甚至導致學生沉迷其中。讓大學工科類實驗充滿趣味，轉移學生們的興趣和注意力，達到寓教于樂、激發其積極性和自主創新能力的教學目的，具有重要的意義。

本文提出了一種將趣味教學法與大學工科實驗課程結合的教改探索方案，分析了改革難點，提出了“設計趣味教案、組織調控教學過程、引導歸納實驗結論”的改革思路，并通過對多門工科實驗進行趣味教學實踐，檢驗了教學改革效果。

一、難點分析

趣味教學法是由心理學理論發展出來的一種以寓教于樂的方式使學生在輕松、愉悅的氣氛中產生濃厚的學習興趣，通過運用和主動探索，學習和掌握教學內容與知識的創新教學方法。趣味教學法可以培養學生的創新精神、競爭與團隊合作精神。

管理游戲（Management Game）原是作為企業培訓的一種高級訓練方法，該培訓方式是從MBA案例教學討論發展而來的，通稱為“做中學”（Learning By Doing），讓受訓者通過參與管理游戲接受培訓。[2]而管理游戲教學法就是趣味教學法的一種早期應用。當前趣味游戲教學法在我國高校的管理、經貿、法學等文科類課程中已得到初步運用，如管理游戲、模擬炒股、模擬法庭等，并取得了較好的教學效果。[3]管理類課程與趣味游戲的成功結合，體現了趣味教學法與大學課程和諧相融的可行性。

但是，大學工科類課程與趣味教學結合的教學改革研究卻很少。由于工科類課程內容偏重數理邏輯和實際操作，設計一套既能體現以學生為本、又能包涵工科專業知識的工科趣味教案和過程，將是首當其沖的難題。首先，既要使教學游戲本身具有吸引學生的趣味性，又要涉及專業技能和知識，還要留有發揮空間供學生自主探索、創新。其次，設計工科教學游戲要考慮教學資源的合理利用，趣味性越高的教學游戲，往往需要更多的輔助設備和教學資源，對工科教學設施的要求也必然增加，需要提供實物或仿真模擬設備。另外，對師資隊伍的建設也提出了新的要求，對高素質、創新型教師提出了新的挑戰。

工科課程趣味教學法改革的突破點是“做中學”。通過深入研究事物之間的聯系性，將教學內容與趣味游戲聯系在一起，甚至構建成大型教學教案，然后讓學生通過參與趣味游戲思考并解決問題，從而提升學生的自主學習能力和創新能力。充分利用高校實踐課時及實驗室設施開展趣味教學法，可提高教學資源的利用效率。另外，可適當開展對教師隊伍的培訓和深造，傳播趣味教學法這一新型教學觀念。

二、改革思路

趣味教學游戲的實施是改革的關鍵。探索階段，沒有現成的教學游戲提供選擇，教師需要從教學趣味游戲的整個流程進行創新教學。因此，工科課程創新趣味教學法改革可從以下三個步驟進行。

1.設計趣味教案

策劃和設計教學游戲方案要明確目標，要將工科課程的知識和技能融入到游戲過程中。策劃者應根據不同的教學內容有針對性地設計趣味游戲，讓學生興致勃勃地參與游戲并從中主動學習知識。例如，掌握電子儀器的使用，不能像傳統教學模式一樣只是一味地講解和示范，可將該儀器的使用設計成一項比賽游戲，讓學生們競比掌握使用的準確度和速度，從而達到教學的目的。游戲道具可利用課程實驗室原有設備，或在此基礎上，適當補充輔助設施，這樣既可滿足游戲內容符合課程要求，又能充分利用教學資源。游戲策劃可適當利用學生好勝的心理進行教學游戲設計，以及設計成就、排行等趣味參數，利用學生對榮耀的向往達到鼓勵作用。

2.組織調控趣味教學過程

教師在組織過程中需要對趣味游戲內容進行調控，防止教學游戲偏離目標，影響學習進度。例如，只帶小型實驗的工科課程，應以教學內容為主體組織小游戲，讓學生通過自主查找資料來完成趣味游戲，或在競爭和合作中體驗歡愉；而附帶大型實驗的工科課程或短學期課程設計，則必須在學生掌握知識、技能的基礎上，設計游戲級別，由淺入深的安排游戲任務，針對不同專業和不同程度的學生，安排適宜難度的教學游戲。游戲過難或過簡單，均不易激發學生興趣。

3.引導歸納實驗結論

引導是游戲教學法的特色之一。游戲教學中不需過于強調紀律，取而代之的是游戲規則，教師的引導是指引學生在遵循游戲規則的前提下，朝教學游戲目標（即實驗結果）前進。通過游戲規則的獎懲機制來約束學生，防止出現教學事故，歸納總結出各具特色的實驗結果。設計教學游戲規則需要涵括大學生的基礎德育要求，如尊敬他人、誠實守信、團結互助等。對實驗結果進行正、反兩方面的分析總結，留有余地和擴展空間，鼓勵學生深入探索和后續自主創新。

三、趣味教學案例

設計趣味教學方案，引導學生應用理論知識完成趣味教學游戲，是教學改革的首要環節。下面列舉了一些趣味教學的設計案例。

“電氣控制及PLC技術”的工程教案，往往將知識點應用到設計題目中。[4]據此加以設計，就能獲得該課程附帶實驗課的趣味教學游戲，如表1所示。

“電力系統分析”大型仿真實驗，學時兩周，則可以設計成連續任務型的大型趣味教學游戲，如表2所示。

四、教學實踐效果

通過教學實踐來檢驗趣味教學法在大學工科類課程中的應用效果。根據浙江工業大學近兩年來五門試點工科實驗的教學數據統計，開展了游戲教學法與傳統教學法的對比試點教學實踐，范圍涵蓋了信息、機電、生工、建筑、健行、成教六個學院。其中32個班級采用傳統教學模式授課，另外32個班級采用新型游戲教學法授課，將整個課程設計成游戲教學方式。趣味游戲教學模式由課程的必學知識和技能構筑主線游戲任務，并通過支線任務來帶動學生們自主學習相關知識。通過同學間相互競技、互相指導以及排查思維陷阱和檢測故障游戲，提升學生的學習效果，培養學生的創新精神和團隊合作精神。兩種模式的教學效果對比如表3所示。

通過分析表3數據可知，各工科實驗在兩種教學模式下得到的優秀率和良好率之和相差在10%以上，表明工科類課程趣味教學法的試點改革取得了較好效果，能夠較大提高學生的學習積極性和自主學習能力，鍛煉其創新思維，從而提高了教學質量。

此外，對以上各個班級學生的問卷調查和調研報告顯示，游戲教學模式下的學生對課程建設能提出一些與實際貼切的問題和中肯的改良建議，或發表一些源自內心的體會和心得；而傳統模式下的學生對建議、心得等話題大多輕描淡寫或流于形式。調研中還發現游戲教學模式下的學生對課程的擴展知識有更多的了解，對實驗設備與電子產品的設計、維修、內部結構等有更加濃厚的興趣，為自主學習、創新型人才培養打下了基礎。

五、結論

工科實驗是大學生動手能力和創新能力培養的重要實踐環節，對工科實驗進行教學改革，激發學生積極性和自主創新能力，具有重要的意義。

本文提出了將趣味教學法與大學工科實驗課程結合的教改探索方案，分析了改革難點，提出了“設計趣味教案、組織調控教學過程、引導歸納實驗結論”的改革思路，列舉了多個趣味教學案例，并對多門工科實驗進行了趣味教學實踐。

通過教學實踐數據和調研報告分析，驗證了大學工科實驗和趣味教學法結合的可行性和良好教學效果。由于該工科實驗趣味教學方法具有較強的實效性和推廣性，容易在大范圍內形成輻射并產生良好影響，為其在我國高等教育領域的發展邁出了探索性的一步。

參考文獻：

[1]田心銘.關于培養創新型人才的兩點思考[J].中國高教研究，

2008，（10）：11-13.

[2]宋子慧.大學專業課程教學中運用游戲教學的嘗試[J].文教資料，2007，（11）：45-47.

[3]梁琳娜.游戲式教學法在市場營銷學教學中的應用[J].中國校外教育（理論），2008，（S1）：1589.

[4]翁國慶.“電氣控制及PLC技術”課程實踐教學的改革與優化[J].中國電力教育，2010，（6）：143-145.

（責任編輯：孫晴）