大学工科实验趣味教学法探讨

黄飞腾?翁国庆?吴建元

摘要：提出了一种将趣味教学法与大学工科实验课程结合的教改探索方案。分析了工科实验趣味教学的难点，提出了“设计趣味教案、组织调控教学过程、引导归纳实验结论”的改革思路，优化了实验内容和教学方法，达到了寓教于乐、激发学生的学习积极性和提高学生自主创新能力的教学效果。列举了多个趣味教学案例，对五门工科实验进行了对比教学实践，分析了实验成果和调研问卷。实践表明，趣味教学法在大学工科课程中恰当运用能够明显提高教学效果，且具有较好的推广性。

关键词：趣味教学法；工科实验；创新能力；寓教于乐

作者简介：黄飞腾（1984-），男，浙江温州人，浙江工业大学信息工程学院，实验师；翁国庆（1977-），男，浙江衢州人，浙江工业大学信息工程学院，副教授。（浙江 杭州 310023）

基金项目：本文系浙江工业大学优秀课程建设项目（项目编号：YX1206）、浙江工业大学信息工程学院教改项目“《电力系统综合自动化》实验教学改革”、浙江工业大学校级自然科学研究基金项目（项目编号：2011XZ003）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0160-02

高校是人才培养的重要基地，创新人才的培养更需要创新的教学和自主学习环境。工科实验作为大学学习进程中重要的实践环节，对大学生动手能力和创新能力的培养具有重要作用。[1]随着人们生活水平的不断提高，繁多的娱乐活动过多地吸引了大学生的宝贵精力，其中网络游戏更是让学校和家长头痛的症结。这些娱乐活动，或满足好奇心、或满足好胜心、或满足荣耀心，总之引起了学生的强烈兴趣，甚至导致学生沉迷其中。让大学工科类实验充满趣味，转移学生们的兴趣和注意力，达到寓教于乐、激发其积极性和自主创新能力的教学目的，具有重要的意义。

本文提出了一种将趣味教学法与大学工科实验课程结合的教改探索方案，分析了改革难点，提出了“设计趣味教案、组织调控教学过程、引导归纳实验结论”的改革思路，并通过对多门工科实验进行趣味教学实践，检验了教学改革效果。

一、难点分析

趣味教学法是由心理学理论发展出来的一种以寓教于乐的方式使学生在轻松、愉悦的气氛中产生浓厚的学习兴趣，通过运用和主动探索，学习和掌握教学内容与知识的创新教学方法。趣味教学法可以培养学生的创新精神、竞争与团队合作精神。

管理游戏（Management Game）原是作为企业培训的一种高级训练方法，该培训方式是从MBA案例教学讨论发展而来的，通称为“做中学”（Learning By Doing），让受训者通过参与管理游戏接受培训。[2]而管理游戏教学法就是趣味教学法的一种早期应用。当前趣味游戏教学法在我国高校的管理、经贸、法学等文科类课程中已得到初步运用，如管理游戏、模拟炒股、模拟法庭等，并取得了较好的教学效果。[3]管理类课程与趣味游戏的成功结合，体现了趣味教学法与大学课程和谐相融的可行性。

但是，大学工科类课程与趣味教学结合的教学改革研究却很少。由于工科类课程内容偏重数理逻辑和实际操作，设计一套既能体现以学生为本、又能包涵工科专业知识的工科趣味教案和过程，将是首当其冲的难题。首先，既要使教学游戏本身具有吸引学生的趣味性，又要涉及专业技能和知识，还要留有发挥空间供学生自主探索、创新。其次，设计工科教学游戏要考虑教学资源的合理利用，趣味性越高的教学游戏，往往需要更多的辅助设备和教学资源，对工科教学设施的要求也必然增加，需要提供实物或仿真模拟设备。另外，对师资队伍的建设也提出了新的要求，对高素质、创新型教师提出了新的挑战。

工科课程趣味教学法改革的突破点是“做中学”。通过深入研究事物之间的联系性，将教学内容与趣味游戏联系在一起，甚至构建成大型教学教案，然后让学生通过参与趣味游戏思考并解决问题，从而提升学生的自主学习能力和创新能力。充分利用高校实践课时及实验室设施开展趣味教学法，可提高教学资源的利用效率。另外，可适当开展对教师队伍的培训和深造，传播趣味教学法这一新型教学观念。

二、改革思路

趣味教学游戏的实施是改革的关键。探索阶段，没有现成的教学游戏提供选择，教师需要从教学趣味游戏的整个流程进行创新教学。因此，工科课程创新趣味教学法改革可从以下三个步骤进行。

1.设计趣味教案

策划和设计教学游戏方案要明确目标，要将工科课程的知识和技能融入到游戏过程中。策划者应根据不同的教学内容有针对性地设计趣味游戏，让学生兴致勃勃地参与游戏并从中主动学习知识。例如，掌握电子仪器的使用，不能像传统教学模式一样只是一味地讲解和示范，可将该仪器的使用设计成一项比赛游戏，让学生们竞比掌握使用的准确度和速度，从而达到教学的目的。游戏道具可利用课程实验室原有设备，或在此基础上，适当补充辅助设施，这样既可满足游戏内容符合课程要求，又能充分利用教学资源。游戏策划可适当利用学生好胜的心理进行教学游戏设计，以及设计成就、排行等趣味参数，利用学生对荣耀的向往达到鼓励作用。

2.组织调控趣味教学过程

教师在组织过程中需要对趣味游戏内容进行调控，防止教学游戏偏离目标，影响学习进度。例如，只带小型实验的工科课程，应以教学内容为主体组织小游戏，让学生通过自主查找资料来完成趣味游戏，或在竞争和合作中体验欢愉；而附带大型实验的工科课程或短学期课程设计，则必须在学生掌握知识、技能的基础上，设计游戏级别，由浅入深的安排游戏任务，针对不同专业和不同程度的学生，安排适宜难度的教学游戏。游戏过难或过简单，均不易激发学生兴趣。

3.引導归纳实验结论

引导是游戏教学法的特色之一。游戏教学中不需过于强调纪律，取而代之的是游戏规则，教师的引导是指引学生在遵循游戏规则的前提下，朝教学游戏目标（即实验结果）前进。通过游戏规则的奖惩机制来约束学生，防止出现教学事故，归纳总结出各具特色的实验结果。设计教学游戏规则需要涵括大学生的基础德育要求，如尊敬他人、诚实守信、团结互助等。对实验结果进行正、反两方面的分析总结，留有余地和扩展空间，鼓励学生深入探索和后续自主创新。

三、趣味教学案例

设计趣味教学方案，引导学生应用理论知识完成趣味教学游戏，是教学改革的首要环节。下面列举了一些趣味教学的设计案例。

“电气控制及PLC技术”的工程教案，往往将知识点应用到设计题目中。[4]据此加以设计，就能获得该课程附带实验课的趣味教学游戏，如表1所示。

“电力系统分析”大型仿真实验，学时两周，则可以设计成连续任务型的大型趣味教学游戏，如表2所示。

四、教学实践效果

通过教学实践来检验趣味教学法在大学工科类课程中的应用效果。根据浙江工业大学近两年来五门试点工科实验的教学数据统计，开展了游戏教学法与传统教学法的对比试点教学实践，范围涵盖了信息、机电、生工、建筑、健行、成教六个学院。其中32个班级采用传统教学模式授课，另外32个班级采用新型游戏教学法授课，将整个课程设计成游戏教学方式。趣味游戏教学模式由课程的必学知识和技能构筑主线游戏任务，并通过支线任务来带动学生们自主学习相关知识。通过同学间相互竞技、互相指导以及排查思维陷阱和检测故障游戏，提升学生的学习效果，培养学生的创新精神和团队合作精神。两种模式的教学效果对比如表3所示。

通过分析表3数据可知，各工科实验在两种教学模式下得到的优秀率和良好率之和相差在10%以上，表明工科类课程趣味教学法的试点改革取得了较好效果，能够较大提高学生的学习积极性和自主学习能力，锻炼其创新思维，从而提高了教学质量。

此外，对以上各个班级学生的问卷调查和调研报告显示，游戏教学模式下的学生对课程建设能提出一些与实际贴切的问题和中肯的改良建议，或发表一些源自内心的体会和心得；而传统模式下的学生对建议、心得等话题大多轻描淡写或流于形式。调研中还发现游戏教学模式下的学生对课程的扩展知识有更多的了解，对实验设备与电子产品的设计、维修、内部结构等有更加浓厚的兴趣，为自主学习、创新型人才培养打下了基础。

五、结论

工科实验是大学生动手能力和创新能力培养的重要实践环节，对工科实验进行教学改革，激发学生积极性和自主创新能力，具有重要的意义。

本文提出了将趣味教学法与大学工科实验课程结合的教改探索方案，分析了改革難点，提出了“设计趣味教案、组织调控教学过程、引导归纳实验结论”的改革思路，列举了多个趣味教学案例，并对多门工科实验进行了趣味教学实践。

通过教学实践数据和调研报告分析，验证了大学工科实验和趣味教学法结合的可行性和良好教学效果。由于该工科实验趣味教学方法具有较强的实效性和推广性，容易在大范围内形成辐射并产生良好影响，为其在我国高等教育领域的发展迈出了探索性的一步。

参考文献：

[1]田心铭.关于培养创新型人才的两点思考[J].中国高教研究，

2008，（10）：11-13.

[2]宋子慧.大学专业课程教学中运用游戏教学的尝试[J].文教资料，2007，（11）：45-47.

[3]梁琳娜.游戏式教学法在市场营销学教学中的应用[J].中国校外教育（理论），2008，（S1）：1589.

[4]翁国庆.“电气控制及PLC技术”课程实践教学的改革与优化[J].中国电力教育，2010，（6）：143-145.

（责任编辑：孙晴）