基于游戲教學軟件在“機械設備零件的失效形式”中的課堂教學設計

陳廣 包創軍

摘要：目前，信息技術在課堂教學中大量的實踐運用，游戲教學軟件在教學中的還是一種創新的嘗試。本文通過對“機械設備零件的失效形式”進行課堂教學設計，嘗試使用游戲軟件進行教學，解決了理論知識點在教學過程中既重要又難教的難題，是一種跨學科的信息技術與課堂教學相結合的新方式。

關鍵詞：信息技術;游戲;教學軟件;課堂教學

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）19-0242-02

在科技創新的驅動下，高校的課程改革也在積極展開，形成很多優秀的教學方法。尤其是信息技術的充分應用，大大豐富了教師對課堂教學的設計手段，提高了教學效率，激發了學生的學習興趣。本文以“機械設備修理工藝學”中的了解設備零件失效形式單元教學設計為例，在課堂教學中充分利用信息技術、軟件技術，改善了傳統教學方式的弊端，提高了學生學習效率。

一、教學設計之教學分析

（一）教材分析

本課程選用的教材為《機電設備維修》，屬“十二五”職業教育國家規劃教材。本次教學內容屬于第一部分的機械可靠性理論知識。教學內容特點是原理、概念較多，理論知識點側重于原理解釋及概念分析等。

（二）學情分析

機電設備維修與管理專業大二學生已具備機械設計、機械制造工藝知識及相應的力學知識。

二、教學設計之能力目標

（一）能力目標

具有判斷零件失效形式的基本能力。

（二）知識目標

了解零件的磨損、變形、斷裂、蝕損的失效形式及各種失效形式的應對措施。

（三）情感目標

提升學生自主探究精神，培養學生學習的樂趣。

三、教學重點、難點分析

教學重點為學習零件的磨損、變形、斷裂、蝕損的失效形式的定義。難點是本節課的內容中專業名詞較多，理論分析較多，課堂講授容易進入枯燥、煩悶的氣氛中，形成了老師講得累、學生不愿聽的尷尬局面。如果學生在本單元沒掌握好，則不能判斷零件的失效形式，就不能選擇相適應的維修方案。

四、教學策略與教學設計

由于教學內容中基礎理論知識點多且雜，為提高教學效率，首先采用直線式（見圖1）的教學策略。即將內容分為若干階段，以教師為中心，對原理、概念進行解釋、分析。為了解決理論知識點枯燥、學生學習興趣不大的難點，充分利用多媒體教學設備及信息化教學軟件。利用相關軟件，根據教學目標將知識點嵌入到游戲型教學軟件。通過游戲軟件中的新穎性、挑戰性，促使學生實現從“讓我學”到“我要學”的轉化，從而主動拿起課本尋求、探究單元學習內容中的理論知識點。

五、課程實施

（一）教學設計與分析

（二）教學游戲軟件設計方案及流程

教學游戲軟件設計為知識問答式游戲。該應用程序使用各種變量來獲取、存儲玩家的輸入信息，并記錄玩家的測驗結果，當達到一定分值則進行判斷是否過關或測試失敗。通過運行該軟件，學生可以檢驗自己對該單元的學習要點掌握情況有了大致的認識。為了達到游戲的測試過關目的，學生對于不大清楚的知識點問題，只好翻開課本尋求問題的答案。如此循環，枯燥的理論知識就在這問答式的游戲中加深鞏固進而達到了教學目標。

1.設計任務系統。（1）任務主題。游戲設計的目的是掌握學習單元里的理論知識點，并在課堂上使用，因此設計的游戲為短小簡潔、操作簡單為主。（2）任務氛圍。任務氛圍主要由場景、角色來烘托。場景盡量避免選擇類似課堂等僵硬、呆板的環境。角色在問題問答的互動過程中，學生當收到回答正確或錯誤的消息后設計相應的動作及表情，來營造場景的氣氛。（3）角色體驗。游戲設計教師、學生二個角色。觸發游戲后，教師角色會從題庫中隨機、主動發出提問，此時玩家需根據題意選擇點擊對或錯的圖標。（4）任務引導。游戲場景有明確的指向正確或錯誤的圖標，玩家作出選擇后點擊即可完成問題的回答。游戲場景同時有記錄玩家的分值表，每完成一次回答，分值會根據游戲內的數據庫作出判斷并自動進行增減。

2.任務規則。在任務的設計中主要是通過問題讓玩家選擇答案，從而獲得知識。在游戲過程中，為了激勵玩家的興趣，設置了分值變量。當分值達到預定閥值上限時，則顯示成功過關。相反，當分值下降到另一預定閥值下限，則游戲失敗。

3.游戲效果。游戲軟件作為一種低成本、低風險的學習工具，學生在使用過程中，即使暫時游戲失敗，在重復運行的情況下，仍有很大機率過關的可能。在這種重復刺激的作用，達到了心理學家提出的“部分強化”效果，從而獲得知識。

六、總結

本課例采用了信息技術與傳統教學相結合，在保持傳統教法優勢下，利用跨學科軟件技術，制作游戲教學軟件。讓學生對具有挑戰性、趣味性的游戲中主動學習，并且游戲還能作為學生課外鞏固知識點的一種有效方式，提高了學習效率，達到了課程教學目的。另一方面，在創新科技的大環境下，在教學設計上，應用多學科技術在高職教學里進行教學創新，是一個大膽的實踐。

參考文獻：

[1]楊桂芳，謝琪.游戲化學習：課程整合的一種新模式[J].中國信息技術教育，2018，（4）：59-63.

[2]覃貴禮.基于信息技術的加工單元控制系統實訓教學設計[J].廣西教育，2016，（11）：152-153.

[3]趙永滿，付威，李華，馬合沙提.《機器維修工程學》課程教學改革探析[J]教育教學論壇，2017，（30）：95-96.

[4]王學龍，楊文陽，于曉.游戲化學習課程設計：技術與課程整合新趨向[J].現代中小學教育，2018，（4）：90-94.