Python程序设计课程游戏化教学模式设计

曹钱宇

摘要：数字时代的发展让学生接触到更多的学习资源与信息，间接冲击了传统课堂。传统授课模式造成的学生兴趣缺失使得课堂氛围沉重，形成“课堂冷漠”现象，使得部分高校课程改革势在必行。游戏化教学作为一种全新的教学形式，通过在课堂内容中加入游戏化元素、设计游戏情境，达到激发学生学习动力的效果。文章对高职Python程序设计课程进行游戏化教学模式设计，引入线上辅助平台，与线下课程设计结合，完成该课程的游戏化改革。

关键词：课堂冷漠;游戏化教学;Python程序设计

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）08-0126-02

1 背景

大学课堂是大学教育的主要阵地，是学生进行校园活动、与老师进行互动的基本场所。大学课堂在承担文化传播的同时，还肩负着传承人文道德、政治思想的责任，即，课堂中的教学效果直接影响到高等教育的成败。然而，如今部分高校课堂，教学氛围冷淡，教师与学生缺乏实质性的交流，形成“课堂冷漠”现象[1]。

“课堂冷漠”现象起因可以简单分为两部分——“兴趣缺失”与“兴趣转移”。

“兴趣缺失”与学生自我的学习兴趣、课堂的教学内容、老师的教学方法与教学手段等有着极大的关系。有研究对近800位大学生进行调查[2]，在407位本科生与350位专科生中，38.86%专科生与45.45%本科生表明对所学课程缺乏兴趣。除此之外，高校课程与高中课程相比，更加具有专业性，部分学生在填报高考志愿时并没有对所选专业做过多了解，因此对自身所在专业缺乏足够认知，或者被调剂至其他不感兴趣的专业，缺乏对该专业课程的学习兴趣与热情。

“兴趣转移”主要是因为智能设备对传统课堂的影响。同一研究显示有近80%的学生认为“老师讲课不够精彩，不吸引人”。当今的学生生长在信息时代，能够较为频繁地通过智能设备从互联网上获取大量的信息，且学生兴趣爱好宽泛且多变，传统的教学方法难以吸引学生注意力。学生认为教师授课方式单一，内容枯燥，课堂气氛沉闷，因此形成“课堂低头族”现象。另一方面，“课堂低头族”同样影响教师授课热情，从而形成恶性循环，形成“课堂冷漠”。

其次，如今大学生所能接触到的学习资源已经超过在传统课堂教學与借阅式图书馆中所接触到的资源。随着数字信息时代的发展，利用互联网与各种智能设备进行移动式学习与交互式学习的方式广受关注，传统学习中的时间限制与空间限制被打破，同时教育者与受教育者间的界限也在逐渐模糊。高校教育应紧跟互联网教育发展大潮，引入多元化的学习资源与技术工具，逐步进行教学改革，营造良好的课堂学习氛围，打造全新的教学生态。

2 游戏化教学

2.1 游戏化教学概念与意义

游戏化，即将游戏或者游戏中的各类元素、游戏设计形式或游戏理念应用至非游戏的情境中，通过游戏化任务增加任务的趣味性。基于这一理念，游戏化教学将游戏与教学结合，通过游戏化的教学模式提高学习者的学习积极性。

游戏化教学将游戏化元素应用于教学情境。在课程中使用包括游戏视觉呈现、游戏奖励机制、游戏排行榜等游戏化元素，激发学生的内在驱动力，提高完成任务的效果与收益。除此之外，游戏化所构建的安全试错环境使得学习者能够在不断的尝试中提升认知技能。

2.2 游戏化教学研究现状

游戏化教学目前主要有两种应用形式[3]：一是选择符合课程设计与课程内容的游戏应用于教学活动，即将游戏加入课堂中，利用游戏吸引学生，激发学生学习兴趣与动力，对教学起到辅助作用;二是将教学活动设计成游戏，即依照游戏的理念，对课堂内容及课堂活动进行游戏化设计，将课堂以游戏的形式呈现。

近年来，游戏化教学受到国内外教育人士的广泛关注，并且对游戏化教学效果进行大量的试验与研究。游戏化学习已经应用于包括电脑科学、信息技术、数学、生物学、心理学、化学等多个学科课程，并且教学层次覆盖学前教育[4]、中小学以及高校教育。相比较其他年龄层次的教育，高校教育面向心智快速成熟的大学生，对游戏化教学的要求更高。在已有的研究中，有部分教育者已经尝试过利用游戏辅助教学活动[5]，或对课程进行游戏化的整体设计[6]，融入游戏化元素，进行教学改革。

游戏化教学本身较为复杂，受较多因素影响，学界对其开展的理论研究较为薄弱，而小样本数据难以得到普适性结论[3]。国内外对游戏化开展了众多实证研究，通过组合不同环境与不同游戏化元素，探究游戏化教学的实际效果。Li等[7]使用AutoCAD推出的游戏化系统作为教学软件，其研究表明使用游戏化系统的用户主观参与度更高，完成测试的效率更高。另一部分研究人员在课程中加入徽章与排行榜两个游戏化元素[8]，探究徽章与排行榜对学习者学习动机、任务参与度、主观满意度、知识能力和学习成绩的影响。此研究显示与Li等相反的结果，游戏化教学带来了负面影响，参与游戏化课程学习者的动机、满足感与非游戏化课程学习者相比较都较低。

游戏化教学对中小学以及学前教育阶段有着较为明显的优势[3]，大学游戏化教学因涉及专业与课程本身复杂性，教学效果尚不确定。因此，本文基于游戏化教学理念，对Python程序设计编程课程进行游戏化元素的添加，综合线上与线下等不同层次进行教改创新，探索Python程序设计课程游戏化教学模式设计方案。

3 Python程序设计课程游戏化教学模式方案设计

3.1 游戏化元素应用思路

Python程序设计课程为计算机专业的基础课程，面向大一新生开设，理论与实践性较强，主要以讲授法与任务驱动法为主要授课方法，通过“多看、多问、多练”提高学生的编程水平。高职院校学生大多基础薄弱，学生的学习方式更多偏向于“视觉型”与“实操型”，编程课程作为基础课程，内容较为枯燥，课堂中学生得到的反馈较弱，易造成学生的兴趣缺失。本次教改对该基础课程进行游戏化教学模式设计，在课程中引入线上游戏平台作为学生巩固、练习以及考核的学习平台。对线下教学环节，即课中任务进行整体设计，将本门最终期末考核作业按照知识点分解，根据分解知识点设计游戏化任务，同时添加多种游戏化元素，如“团队”“竞争”及“排行榜”等，且在课后利用学习平台，上传Python编程相关的趣味程序，用于学生自主学习。

3.2 线上游戏化教学方案设计

网络上编程相关的游戏数量较多，本次教改选择了一款线上平台“扣哒世界”作为学习辅助平台。此平台团队成员来自全世界顶级名校，是创建于首都中关村的科创教育项目。“扣哒世界”是一款真实代码编程和个性化学习的场景化功能教学产品，该产品在游戏中加入编程语言控制系统，用户需要通过代码编写进行游戏人物控制。与此同时，该产品含有金币、闯关、排行榜、徽章等游戏元素，内容较为丰富，趣味性较高，视觉效果佳。

“扣哒世界”平台中根据Python编程的难易度分成“计算机科学1”至“计算机科学6”六个模块，对应知识内容与实际教学内容相符。平台在每个模块中，设置多个关卡，帮助学生进行练习巩固。学生完成对应知识点任务后，可通过“游戏开发”模块进行进阶练习。本次教改将“计算机科学”模块融入线上方案设计，教师在讲解对应知识点后进行任务发布，学生通过“闯关”完成相应关卡，巩固知识点。“游戏开发”模块作为课后任务发布，学生可通过完成课后练习掌握进阶知识（表1）。

每个计算机科学模块在最后一关设置有“竞技场”开放关卡。用户可以通过“竞技场”关卡与同一班级用户进行代码竞赛，比较代码优劣，获取分数排行。利用此机制，设计“以赛代考”考核模式，将竞技场的分数与排名作为终结性考核，促进学生良性竞争。

3.3 线下游戏化教学方案设计

本次教改对应Python程序设计课程每个教学单元，设定游戏化的教学内容（表2）。根据本门课程最终大作业要求，将知识点分布到相对应的教学单元中，每个大的教学单元对应一个明确目标，运用多种游戏化元素提高学生的学习积极性，使得教学过程更生动。

4 结束语

本次教改对Python程序设计课程进行游戏化教学模式设计，在课程中添加游戏化元素，对该课程进行游戏化教学改革。 基于游戏化理念，本次教改利用游戏平台作为辅助教学工具，并将整体线下课程进行游戏化设计，取得了较为显著的成果。首先，该课程在课堂教学过程中学生提问次数有了极大的提升，对于含有“闯关”“竞争”与“排行榜”等游戏元素的辅助平台有着明显的兴趣。其次，在进行团队任务与程序设计时，小组间的交流与讨论更为频繁，合作解决问题的意识更强。在个人任务中，提问的次数也得到了提升。最后，在“大作业考核”与“以赛代考”的考核模式中，学生显得更积极主动，竞争氛围浓厚。本次教改在较大程度上解决了“学生不提问”“教师受冷漠”的“课堂冷漠”现象，并充分发挥了游戏化教学的优势，激发学生学习内在驱动力，形成良好的学习氛围。

游戏化教学仍然处于探索与试验阶段，暂无普适性方案适用于所有课程。因此需要针对某一具体课程进行整体设计，针对课程特点以及学生特点有选择性地添加游戏化元素，并在此基础上不断提升、改进。

参考文献：

[1] 赵金波.高校“课堂冷漠”困境透视及对策分析[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2021（4）：10-11.

[2] 孙英杰，朱倩，张岩，等.大学课堂“低头族”现象调查及对策研究[J].职业技术，2020，19（9）：78-83.

[3] 胡晓玲，赵凌霞，李丹，等.游戏化教学有效性的系统评价与元分析[J].开放教育研究，2021，27（2）：69-79.

[4] 張芳.在幼儿园科学活动中开展游戏化教学的策略研究[J].天天爱科学（教育前沿），2021（10）：23-24.

[5] 李倩舒.高职课程游戏化教学方案设计与运用——以《国际市场营销》为例[J].山东广播电视大学学报，2021（2）：35-38.

[6] 杨爽.游戏化教学在高校市场营销类课程中的创新应用[J].科教文汇（上旬刊），2021（10）：107-109.

[7] Li W，Grossman T，Fitzmaurice G.GamiCAD：A gamifiedtutorial system for first time AutoCAD users[C]//Proceedings of the 25th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology.Massachusetts：ACM，2012：103-112.

[8] 黄健.游戏化教学设计在高校课程中的实践研究[J].计算机时代，2021（11）：91-93，96.

【通联编辑：谢媛媛】