工程材料课程“游戏化学习”机制构建与实践

摘要：在开展工程材料课程过程当中，将游戏化学习机制引入其中，不仅能够将学生的学习兴趣充分激发出来，还可以强化学生对知识的掌握，并提高学生的应用能力，对于推进工程材料课程教学改革具有重要意义。具体来说，借助于游戏化学习机制的运用，增加工程材料知识学习的趣味性，在愉快的“玩”中引导学生展开对材料特点与运用场景探索，使知识学习趣味性提升同时，让学生在实践中得到解决问题能力的锻炼，为学生今后的专业发展奠定重要基础。

关键词：工程材料课程；“游戏化学习”；机制构建；实践

在工程专业中工程材料课程是一门基础课，对于培养学生综合素养具有重要意义。然而，在传统教学模式的影响之下，工程材料课程教学课堂枯燥乏味，难以调动学生的积极性，制约着教学质量的提升。在教育理念日益更新的形势之下，作为一种新型的教学模式，将游戏化学习模式应用到工程材料课程之中，摆脱传统教学模式的束缚，激发学生的学习兴趣，并增强学生学习的积极性与主动性，实现对学生学习潜能的充分挖掘。基于此，强化对游戏化学习机制的构建与实践的研究显得尤为重要。

一、工程材料课程“游戏化学习”机制构建

（一）明确设计原则

对于工程材料课程而言，在构建游戏化学习机制中要遵循四个原则，第一，教育性是首要遵循的原则，这就需要教育工作者应该根据课程知识和技能目标，在任务挑战活动中将材料技能知识融入其中，在有趣的游戏活动中强化学生对重点知识的掌握。第二，趣味性是不可或缺的重要原则，这就需要教师设计具有趣味性的角色或情节，激发学生的学习兴趣。比如由学生扮演“材料探险家”的角色，为学生创设出虚拟的世界，引导学生展开对材料世界的探索。第三，互动性原则是至关重要的，这就需要教育工作者组织开展小组合作游戏活动，强化师生和生生之间互动与交流，增强学生的团队协作能力。第四，挑战性原则也是极为必要的。教师应当设置难度梯度，通过设置简单的任务，强化学生对基础知识的掌握，而高难度的任务可以将学生的竞争意识激发出来，鼓励学生开展深入探索，促进学生综合能力提高，为学生接下来的学习与实践夯实基础[1]。

（二）设计学习元素

在建立游戏化学习机制中，设计学习元素是至关重要的。教师应当根据课程内容制定任务系统，比如分析材料在特定环境中的适用性任务，提升学生知识运用能力的培养。与此同时，通过开展角色扮演活动，由学生模拟工程师，让学生开展材料选型和质量检测工作，使其能够深刻感受到职业职责。此外，加强对奖励机制的建立是至关重要的，对于顺利完成任务的学生，可以奖励其虚拟道具或学习资源，激发学生的学习动力。除此之外，应当注重竞争与合作机制的有机结合，通过开展小组竞赛活动，增强学生的团队凝聚力，在合作与竞争活动中促进学生的共同进步，增强工程材料学习活动的趣味性与活力。

（三）规划教学流程

在开展工程材料课程游戏化学习活动过程当中，还应当注重对教学流程进行合理规划。通过将游戏融入课前导入环节，向学生播放趣味动画，引发学生的深入思考，激发学生的好奇心。此外，在知识讲解过程当中，可以将材料特性等方面知识设置为有趣的游戏关卡，在游戏活动中强化学生对理论知识的学习。同时，教师还可以组织开展模拟项目游戏活动，引导学生搭建材料结构模型，实现对学生创新能力和动手能力培养。此外，教师还应当注重做好总结与评价的活动，引导学生相互之间分享游戏心得与体验，强化学生对知识的巩固，同时根据学生的表现，给予学生及时的反馈，并提供学生具有针对性的建议。在整个工程材料游戏化学习活动中，让学生在玩中学、学中玩，突破传统教学模式的束缚，点燃学生对工程材料课程的学习兴趣，推进教育目标的顺利实现。

二、工程材料课程“游戏化学习”机制实践

（一）实践准备

对于工程材料课程而言，在实践游戏化学习机制之前，教师必须做好充分的准备工作。具体来说包括以下几点内容：首先，教师要筹备充足的教学资源，包括各类游戏道具，如特制的卡片等，为开展游戏化学习活动提供充足素材。其次，教师还应当注重加强对线上学习平台的应用，强化对相关资料和虚拟实验模块的整合，帮助拓宽学生学习的渠道。与此同时，教师还可以向学生详细地介绍游戏化学习模式的规则、目标以及优势，将学生的学习兴趣充分地激发出来，调动学生参与游戏化学习的热情。此外，作为教师还应当注重不断地提高自身的教学能力和综合素质，强化对游戏化教学理念的理解，并熟练地掌握游戏组织的相关技巧，确保在游戏化学习实践活动中能够有效应对各种情况，为推进游戏化学习活动的顺利进行奠定更加坚实的基础。

（二）实践过程

在开展工程材料课程游戏化学习活动过程当中，教师应当根据设计的流程顺利地推进。比如，在开展材料分类游戏活动过程当中，教师可以先将学生分成若干个小组，并引导学生开展分组竞赛活动，让学生按照性能和用途不同对各种材料卡片实行准确分类，这样可以营造一种紧张有趣的教学氛围，帮助学生更加高效地学习与记忆材料分类的知识。与此同时，在开展实践操作的过程当中，可以由学生扮演“材料工程师”的角色，指导学生完成材料性能测试实验游戏任务。学生在操作过程当中可以更加深入地认识实验基本原理和具体流程。在学生学习的过程当中，教师要发挥自身的指导性作用，及时地发现学生存在的问题，并解答学生各种疑问。此外，在开展小组讨论活动过程当中，引导学生围绕着材料运用案例展开深入探讨与交流，让学生各自分享不同的观点和想法。在整个游戏化学习实践过程当中，学生积极地投入其中，在趣味化游戏活动中主动展开对知识的深入探索，配合教师的及时引导与帮助，强化学生对知识的理解[2]。

（三）实践效果评估

在工程材料课程游戏化学习过程当中，为了能对其实践效果进行全面地了解，有必要采用多元化评估方式。通过对比与分析实践前后学生的成绩可以发现，学生的平均分得到了大幅度的提升，学生对知识的掌握更加牢固。此外，通过对学生学习态度的调查可以发现，绝大部分学生对课程的兴趣有了显著地提高，其参与课堂学习活动的意愿明显增强。此外，在游戏活动中学生的团队协作能力、沟通能力和问题解决能力有了显著的进步。此外，通过评估学生的作业质量以及课堂反馈等方面内容可以发现，学生对工程材料知识的理解更加深入，并且可以在解决实际问题中灵活地运用所学知识，这展现了游戏化学习机制在提高工程材料教学质量方面的重要作用。

结语：总而言之，在开展工程材料课程教学活动过程当中，通过构建游戏化的学习机制，实现对传统教学模式的创新，不仅可以增强学生学习的积极性与主动性，而且保障了学生课堂参与度，强化学生对知识的理解和应用。然而，游戏化学习机制在实践中依旧存在许多需要完善的地方，比如要准确调控游戏的难度。展望未来，教育工作者应当展开对教学方式不断的探索与实践，实行对游戏化学习机制的不断优化，使其能够更加高效地服务于工程材料课程教学活动，将学生培养成为创新型的工程人才，满足时代发展对优秀人才的需要。

参考文献：

[1]王哲，李长久，陈泽霖.智能化教学工具在工程材料学科教学中的创新应用[J].化工管理，2025，（06）：81-84+88.

[2]任骏.基于混合式教学理念的“土木工程材料”课程教学设计与实践[J].科技风，2025，（05）：31-33.

作者简介：石春景，女，汉族，1990.6，黑龙江齐齐哈尔人，凝聚态物理博士，特聘副教授，研究方向：功能纳米材料、超精密加工。