基于游戲化教學思想的數控車工教學輔助平臺設計

秦學文　汪曉崇　吳永勝??

摘要：本文在游戲化教學思想的指導下，結合預選士官職業課程和學員的基本特點，設計開發了一個數控車工課程的輔助教學平臺。課程的平臺以工作過程為導向，通過游戲化元素與教學內容的整合，實現職業課程的工作過程化和趣味化，提高學員參加教學活動的積極性，最終實現教學效率的提高。

關鍵詞：游戲化教學；數控車工；工作過程

隨著數控技術的發展，數控技術日益成熟，對數控機床操作員需求越來越大。數控機床的操作不僅要掌握機械加工方面的專業知識，同時還要掌握自動編程和數控機床維護方面的知識，是一個涉及多學科的工種。同時，由于學員層次的差異和教學模式中的問題，數控課程往往讓許多學員畏懼、厭學等諸多消極情緒。因此，必須改善教學模式和方法，增強學員的學習動機，實現教學的高效率。

一、教學現狀

（一）學員學習現狀

很多學員是不得已而來到學校，至于學什么、以后的發展方向是什么，自己都沒考慮過，這導致了學員在學習中缺少學習動機和目標。學員基礎知識比較薄弱，學習過程中，學起來比較吃力、主動性差、不愿意學等都難以讓自己學到有用的知識。數控車工課程教學中會涉及到大量的數學知識和英文字母，學習中往往很難跟上，一旦聽不懂，就自暴自棄。此外，總認為自己學習沒天分，缺乏信心，這也影響著學員的學習效率。

（二）教學現狀

數控車工的教學設備比較老舊，數量不足，和理論教學內容脫節，難以保證學員的實踐操作時間和質量。師資力量不足，課程涉及的知識比較多，要求教員要具有較高的理論知識水平和較為豐富的實踐經驗，教員個人的不足也影響了課程的教學效果。

二、游戲化教學法

隨著教學理論的不斷發展，新穎的教學方法和手段不斷推陳出新。其中，對學員吸引力最大的是游戲化教學法，不僅能有效提升學員的學習興趣，還能構建良好的課堂互動，實現真正的高效課堂。

游戲化教學，就是教學過程中，根據學習目標、內容和學生的特點，教員利用游戲的相關元素和形式來進行課堂內容的組織，讓學員在一種游戲的情境中學習，從而激發學員的學習興趣，提高學習效率的一種教學模式。教學過程中，將游戲作為學員溝通的平臺，使信息傳遞的過程更加生動，從而脫離傳統的單向說教模式，將互動元素引入到溝通環節中，讓學習者在輕松、愉快、積極的環境下進行學習，真正的實現以人為本，尊重人性的教育，注重培養學生的主體性和創造性。

三、輔助平臺的模塊設計

（一）游戲化體系設計

游戲化的設計元素很多，如等級、頭像、徽章、任務、獎勵等等。從游戲元素在游戲中的作用來看可將他們分為動力、機制和組件三部分。在輔助平臺的游戲化的組件元素由頭像、徽章、等級、經驗、任務、排行榜、交流區等構成，通過挑戰任務難題、任務題目完成度獎勵、互評獎勵、測評等游戲機制來實現學員的自主學習，游戲元素貫穿整個學習過程。

（二）基于工作過程的項目設計

在課程內容設計中，根據數控車工所加工的零件類型來設計學員的學習項目，要求學員通過完成體系化的學習項目能夠實現從低水平到高水平的職業發展。根據數控車工的典型工作任務：“圖樣分析”、“制定加工工藝”、“編寫加工程序”、“操作數控車床進行加工”、“質量檢測”、“車床的維護保養”，將每個學習項目設計成以工作過程為導向的學習任務。在平臺設計中，每接受一個項目任務時，平臺會依據上述基本工作過程分解項目任務讓學員來完成，每完成工作任務的一部分，系統會根據完成情況給予經驗值和徽章。并在整個任務完成時，系統給予整個項目任務的評分和獎勵經驗值，給予充足的游戲體驗。

（三）知識的碎片化設計

對于每個項目各過程階段中所涉及到的教學要點，采用知識碎片化的方式，將教學要點分割成一個個的小知識點，讓學員在完成每個知識點后，再綜合要點學習。如在練習G01代碼的時候，可以將它分為：參數X、Z含義的運用；參數U、W含義的運用；參數F的運用；G01綜合運用4部分，每部分分別有相應的訓練題目，反復讓學員練習，直至其全部答對訓練題目，才允許其進入下一要點，并給予經驗值。同時，在學員學習知識點時，提供相關知識點的課內、課外連接，彌補學員基礎知識上的參差不齊。關卡式的知識點學習，可在保證學員循循漸進的學習過程和適當的學習提升時，也可提升學員學習的體驗感。

（四）操作互評設計

互評是圍繞學習者知識理解水平進行評價、促進學習者深度理解知識并提升知識的理解水平?，F有的MOOC、微課等多種網絡課程提供了多種基于網上作業的互評體系，對于線下的操作，同樣可借鑒這種互評體系和方式。學員的互評部分也分為：工藝方案設計互評、編程代碼互評、質量檢測互評三部分。在學員接受實操任務后，學員會被系統要求依次填寫工藝方案設計、編程代碼編寫表格，系統自動分配學員之間的相互檢查評價。待互評完成后，自己再根據互評結果進行修改，嘗試操縱數控車床進行加工。加工完成后根據平臺的提示交于再次互評學員，學員檢測尺寸并填寫檢測表格，指出其問題所在，被評學員再根據問題填寫小結。

（五）平臺其他輔助部分設計

平臺還包含對題庫系統設計、討論交流區設計等輔助內容。題庫設計中實現題目形式的多樣化，避免傳統選擇、填空題帶來的枯燥感，并根據題目難度合理設置經驗值，賦予挑戰性，維持學員學習動力。

四、結語

本研究將游戲化教學思想融入基于工作過程的數控輔助平臺中，有效地促進學員建立主動學習的意識，更好的實現學員的主體地位。同時，互評和交流區的加入不僅促進了學員間的交流，更促進了學員對知識的思考和批判精神的培養。平臺從根本上提升了學員的學習積極性，有助于教學效果的提高。

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作者簡介：秦學文，男，湖北恩施人，研究方向：機械加工教育。