歐陽捷:讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中享受游戲樂趣

歐陽捷，珠海市理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校汽車專業(yè)教師。自1994年從武漢理工大學(xué)調(diào)到珠海市理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校以來，他充分利用自己扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，在汽車專業(yè)教學(xué)中發(fā)揮主動(dòng)創(chuàng)造性，堅(jiān)持教學(xué)創(chuàng)新，取得了優(yōu)秀的成績(jī)。其中，他經(jīng)過六七年實(shí)踐開發(fā)出“汽車電氣教學(xué)用人工智能仿真系列軟件”。這一軟件有效地輔助了汽車專業(yè)的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了他的“游戲化學(xué)習(xí)”的教學(xué)理念，并成為該校汽車專業(yè)的一個(gè)重要的教學(xué)工具。在2010年12月天津舉行的“全國(guó)中等職業(yè)學(xué)校教師素質(zhì)提高計(jì)劃成果展”上，該軟件得到了教育部專家的高度評(píng)價(jià)，歐陽捷精彩的講解更贏得了教育部領(lǐng)導(dǎo)和同行的贊賞，儼然成為展會(huì)的明星。那么，歐陽捷是怎樣在專業(yè)教學(xué)中實(shí)施“游戲化學(xué)習(xí)”的呢？“汽車電氣教學(xué)用人工智能仿真系列軟件”又是怎樣的一種教學(xué)工具？記者帶著這些問題采訪了歐陽捷。

勇于創(chuàng)新，提倡游戲化學(xué)習(xí)

在中職學(xué)校執(zhí)教十多年來，歐陽捷感受最深刻的是，中職生不適應(yīng)傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式。在電子游戲深入青少年學(xué)習(xí)與生活的今天，歐陽捷想，如果能將電子游戲融入教學(xué)中，讓學(xué)生像玩電子游戲一樣學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中享受游戲樂趣必然可以為專業(yè)課教學(xué)注入活力，在潛移默化中讓學(xué)生積累專業(yè)知識(shí)，教學(xué)效果會(huì)顯著提高，也能完成教學(xué)目標(biāo)。因此，他在教學(xué)中，特別是在汽車電氣修理核心技術(shù)培訓(xùn)中提出了“游戲化學(xué)習(xí)”的教學(xué)理念。

游戲有四個(gè)要素：規(guī)則的預(yù)設(shè)，過程的展開，結(jié)果的認(rèn)定和趣味的貫穿。其中，趣味性，即娛樂性，是電子游戲的重要屬性。但是，常規(guī)學(xué)習(xí)與娛樂是相沖突的，如何將兩者有機(jī)結(jié)合起來，探索出新的教學(xué)模式，是歐陽捷在教學(xué)時(shí)思考的重要問題。

歐陽捷雖然畢業(yè)于汽車專業(yè)，從事汽車修理的教學(xué)工作，但一直不曾放棄對(duì)計(jì)算機(jī)編程的愛好。1999年，他編寫了軟件《汽車構(gòu)造》，獲得廣東省一等獎(jiǎng)。在后來的教學(xué)過程中，他將計(jì)算機(jī)編程中的高端技術(shù)——人工智能，應(yīng)用到編寫汽車教學(xué)用的軟件上，取得了成效。2009年，珠海市科技局立項(xiàng)了“人工智能軟件在職中汽車電氣教學(xué)中的應(yīng)用研究”項(xiàng)目，歐陽捷主持了其中的軟件部分。

以這個(gè)課題為依托，歐陽捷大膽嘗試，將培訓(xùn)汽車修理核心技術(shù)設(shè)計(jì)成電子游戲的形式。其中，玩游戲的過程就稱為仿真實(shí)訓(xùn)。仿真實(shí)訓(xùn)的基本思路是設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)倪^程，以達(dá)到最終能通過實(shí)物考核。即對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練，將仿真實(shí)訓(xùn)提高到足以參與實(shí)物考核難度的水平上，然后進(jìn)行實(shí)物考核，合格則培訓(xùn)完成。其主題是汽車電氣排故障，軟件的輸出與真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)有高仿真的映射關(guān)系。軟件須具備嚴(yán)格的物理電學(xué)內(nèi)涵與開放自由的互動(dòng)操作。

在該軟件中，仿真實(shí)訓(xùn)的現(xiàn)場(chǎng)由多媒體計(jì)算機(jī)輸出，實(shí)訓(xùn)操作采用鼠標(biāo)輸入，完全不需要使用專用設(shè)備。軟件是單純的人機(jī)雙邊系統(tǒng)，由學(xué)生與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)對(duì)抗游戲，教師并不介入。當(dāng)教師組織少數(shù)學(xué)生進(jìn)行實(shí)物考核時(shí)，不影響其余人進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)。教師只需要在訓(xùn)練前示范排故障，當(dāng)學(xué)生在訓(xùn)練中遇到難題時(shí)適當(dāng)點(diǎn)撥。整個(gè)培訓(xùn)過程始終為實(shí)訓(xùn)，沒有理論授課和書面作業(yè)。仿真實(shí)訓(xùn)采用《電路仿真》《電氣仿真》和《電噴仿真》三個(gè)軟件，各自以不同的特點(diǎn)，漸近地向真車排除故障的目標(biāo)靠攏。

孜孜以求，開發(fā)先進(jìn)教學(xué)軟件

現(xiàn)代汽車修理講究的是七分檢測(cè)，三分修理，指的是只要確診了故障的精確部位，整個(gè)修理工作就已完成了70%，余下的只是進(jìn)行換件的外圍工作了。涉及車載電腦部分的故障，通常要借助解碼器等精密儀器的檢測(cè)，技術(shù)難度高。這樣的技術(shù)難度往往只有長(zhǎng)時(shí)間從事汽車修理工作的師傅才能達(dá)到，以中職班級(jí)教學(xué)形式培訓(xùn)這類人材，按照現(xiàn)有的教學(xué)模式，實(shí)際上，存在諸多現(xiàn)實(shí)問題難以解決。

第一，汽車用作教學(xué)設(shè)備，昂貴而脆弱，只能容納3-5名學(xué)生實(shí)訓(xùn)。而且不容忽視的是，排除故障的實(shí)訓(xùn)對(duì)設(shè)備的完好性要求很高，任何非人為設(shè)置的故障都會(huì)誤導(dǎo)檢測(cè)結(jié)果，造成實(shí)訓(xùn)以失敗告終。在整個(gè)教學(xué)實(shí)踐過程中，設(shè)備的購置、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用都是難以承擔(dān)的支出。第二，排除汽車電氣故障是一類探究型的活動(dòng)，有別于汽車拆裝、汽車維護(hù)等程序化的重復(fù)操作，適合師傅帶徒弟的這種個(gè)別指導(dǎo)的教學(xué)方式。從故障設(shè)置到排除成功通常需要30分鐘以上的時(shí)間，若學(xué)生輪流作業(yè)，在目前大班教學(xué)的狀態(tài)下，每10節(jié)課才有一次機(jī)會(huì)，因此教學(xué)無法真正展開。

如何解決諸如此類的問題？如何開發(fā)一種更好的教學(xué)軟件輔助汽車專業(yè)教學(xué)，讓學(xué)生能夠在實(shí)訓(xùn)中感受到打電子游戲般的快樂，從而減少實(shí)訓(xùn)困難，提高實(shí)訓(xùn)效果？在長(zhǎng)達(dá)六七年的教學(xué)中，歐陽捷都在思考這樣的問題。

終于，在自己的努力以及各方的支持下，歐陽捷成功開發(fā)了“汽車電氣教學(xué)用人工智能仿真系列軟件”。該軟件系列包含有三種計(jì)算機(jī)軟件，分別對(duì)應(yīng)啟蒙教育、中級(jí)培訓(xùn)和核心技術(shù)三個(gè)階段的訓(xùn)練，都能進(jìn)行類似于電子游戲式的人機(jī)對(duì)戰(zhàn)操作?！峨娐贩抡妗奋浖么罱与娐返男问竭M(jìn)行啟蒙教育。搭接電路從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，其中滲透了電路識(shí)圖、歐姆定律、元件常識(shí)、回路分析等基礎(chǔ)內(nèi)容，并通過排除故障，教會(huì)學(xué)生多種電路檢測(cè)方法、追蹤故障的法則等實(shí)用技能；《電氣仿真》軟件以車身電氣電路為藍(lán)本，依照真車排故障的形式進(jìn)行中級(jí)訓(xùn)練。仿真現(xiàn)場(chǎng)再現(xiàn)真車上的各種約束環(huán)境，在此條件下，培養(yǎng)學(xué)生靈活地采用在線測(cè)量、離線測(cè)量和掛線測(cè)量等方式，追蹤并鎖定故障部位的能力和技巧；《電噴仿真》軟件則依托汽車電氣中難度最高的發(fā)動(dòng)機(jī)控制電路，培訓(xùn)汽車修理的核心技術(shù)。通過模擬的發(fā)動(dòng)機(jī)工作表象、解碼器反饋信息和萬用表檢測(cè)參數(shù)，分析傳感器、執(zhí)行器和車載電腦的狀態(tài)，限時(shí)排除各種常見故障。

經(jīng)過以上三個(gè)階段的訓(xùn)練，在《電氣仿真》與《電噴仿真》軟件訓(xùn)練的后期，教師只需要分別對(duì)學(xué)生進(jìn)行一至兩次真車排除故障考核就可以了。

與舊有的教學(xué)模式相比，歐陽捷開發(fā)的“汽車電氣教學(xué)用人工智能仿真系列軟件”具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)：仿真實(shí)訓(xùn)所用設(shè)備只需常規(guī)計(jì)算機(jī)，軟件的操作系統(tǒng)可選擇Windons 98、2000或XP；3個(gè)學(xué)生共用一臺(tái)機(jī)；排除一個(gè)故障所用時(shí)間為3至5分鐘，僅為實(shí)車排除故障用時(shí)的十分之一左右，可組織高頻、密集的實(shí)訓(xùn)，等等。就這樣，只具備初中電學(xué)知識(shí)的學(xué)生從零門檻開始，完全以的教學(xué)形式，經(jīng)過三個(gè)學(xué)期(共240學(xué)時(shí))仿真實(shí)訓(xùn)后，就可以上真車排除隱含在車載電腦控制的電路中故障。

珠海市理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校汽車專業(yè)首批運(yùn)用該軟件進(jìn)行培訓(xùn)的300多名學(xué)生，在實(shí)車上（涉及車載電腦的電路）進(jìn)行考核，85%的學(xué)生順利排除了預(yù)設(shè)的隱含故障。這表明歐陽捷開發(fā)的“汽車電氣教學(xué)用人工智能仿真系列軟件”有效地輔助了汽車專業(yè)的教學(xué)。

2010年12月，教育部、財(cái)政部在天津舉行了全國(guó)中等職業(yè)學(xué)校教師素質(zhì)提高計(jì)劃成果展，在成果展上，歐陽捷展示了“汽車電氣教學(xué)用人工智能仿真系列軟件”，受到了在場(chǎng)專家的關(guān)注。教育部職業(yè)教育與成人教育司師資處處長(zhǎng)郭春明更是高度肯定，“這么好的經(jīng)驗(yàn)我們一定要在全國(guó)推廣”。

人物鏈接：

歐陽捷，珠海理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校汽車專業(yè)教師。（圖為歐陽捷給學(xué)生授課）

責(zé)任編輯 鄭藹嫻