Python程序設(shè)計(jì)課程游戲化教學(xué)模式設(shè)計(jì)

曹錢宇

摘要：數(shù)字時(shí)代的發(fā)展讓學(xué)生接觸到更多的學(xué)習(xí)資源與信息，間接沖擊了傳統(tǒng)課堂。傳統(tǒng)授課模式造成的學(xué)生興趣缺失使得課堂氛圍沉重，形成“課堂冷漠”現(xiàn)象，使得部分高校課程改革勢在必行。游戲化教學(xué)作為一種全新的教學(xué)形式，通過在課堂內(nèi)容中加入游戲化元素、設(shè)計(jì)游戲情境，達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的效果。文章對高職Python程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行游戲化教學(xué)模式設(shè)計(jì)，引入線上輔助平臺(tái)，與線下課程設(shè)計(jì)結(jié)合，完成該課程的游戲化改革。

關(guān)鍵詞：課堂冷漠;游戲化教學(xué);Python程序設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）08-0126-02

1 背景

大學(xué)課堂是大學(xué)教育的主要陣地，是學(xué)生進(jìn)行校園活動(dòng)、與老師進(jìn)行互動(dòng)的基本場所。大學(xué)課堂在承擔(dān)文化傳播的同時(shí)，還肩負(fù)著傳承人文道德、政治思想的責(zé)任，即，課堂中的教學(xué)效果直接影響到高等教育的成敗。然而，如今部分高校課堂，教學(xué)氛圍冷淡，教師與學(xué)生缺乏實(shí)質(zhì)性的交流，形成“課堂冷漠”現(xiàn)象[1]。

“課堂冷漠”現(xiàn)象起因可以簡單分為兩部分——“興趣缺失”與“興趣轉(zhuǎn)移”。

“興趣缺失”與學(xué)生自我的學(xué)習(xí)興趣、課堂的教學(xué)內(nèi)容、老師的教學(xué)方法與教學(xué)手段等有著極大的關(guān)系。有研究對近800位大學(xué)生進(jìn)行調(diào)查[2]，在407位本科生與350位專科生中，38.86%專科生與45.45%本科生表明對所學(xué)課程缺乏興趣。除此之外，高校課程與高中課程相比，更加具有專業(yè)性，部分學(xué)生在填報(bào)高考志愿時(shí)并沒有對所選專業(yè)做過多了解，因此對自身所在專業(yè)缺乏足夠認(rèn)知，或者被調(diào)劑至其他不感興趣的專業(yè)，缺乏對該專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣與熱情。

“興趣轉(zhuǎn)移”主要是因?yàn)橹悄茉O(shè)備對傳統(tǒng)課堂的影響。同一研究顯示有近80%的學(xué)生認(rèn)為“老師講課不夠精彩，不吸引人”。當(dāng)今的學(xué)生生長在信息時(shí)代，能夠較為頻繁地通過智能設(shè)備從互聯(lián)網(wǎng)上獲取大量的信息，且學(xué)生興趣愛好寬泛且多變，傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以吸引學(xué)生注意力。學(xué)生認(rèn)為教師授課方式單一，內(nèi)容枯燥，課堂氣氛沉悶，因此形成“課堂低頭族”現(xiàn)象。另一方面，“課堂低頭族”同樣影響教師授課熱情，從而形成惡性循環(huán)，形成“課堂冷漠”。

其次，如今大學(xué)生所能接觸到的學(xué)習(xí)資源已經(jīng)超過在傳統(tǒng)課堂教學(xué)與借閱式圖書館中所接觸到的資源。隨著數(shù)字信息時(shí)代的發(fā)展，利用互聯(lián)網(wǎng)與各種智能設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)式學(xué)習(xí)與交互式學(xué)習(xí)的方式廣受關(guān)注，傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中的時(shí)間限制與空間限制被打破，同時(shí)教育者與受教育者間的界限也在逐漸模糊。高校教育應(yīng)緊跟互聯(lián)網(wǎng)教育發(fā)展大潮，引入多元化的學(xué)習(xí)資源與技術(shù)工具，逐步進(jìn)行教學(xué)改革，營造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍，打造全新的教學(xué)生態(tài)。

2 游戲化教學(xué)

2.1 游戲化教學(xué)概念與意義

游戲化，即將游戲或者游戲中的各類元素、游戲設(shè)計(jì)形式或游戲理念應(yīng)用至非游戲的情境中，通過游戲化任務(wù)增加任務(wù)的趣味性?；谶@一理念，游戲化教學(xué)將游戲與教學(xué)結(jié)合，通過游戲化的教學(xué)模式提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性。

游戲化教學(xué)將游戲化元素應(yīng)用于教學(xué)情境。在課程中使用包括游戲視覺呈現(xiàn)、游戲獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制、游戲排行榜等游戲化元素，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，提高完成任務(wù)的效果與收益。除此之外，游戲化所構(gòu)建的安全試錯(cuò)環(huán)境使得學(xué)習(xí)者能夠在不斷的嘗試中提升認(rèn)知技能。

2.2 游戲化教學(xué)研究現(xiàn)狀

游戲化教學(xué)目前主要有兩種應(yīng)用形式[3]：一是選擇符合課程設(shè)計(jì)與課程內(nèi)容的游戲應(yīng)用于教學(xué)活動(dòng)，即將游戲加入課堂中，利用游戲吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力，對教學(xué)起到輔助作用;二是將教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)成游戲，即依照游戲的理念，對課堂內(nèi)容及課堂活動(dòng)進(jìn)行游戲化設(shè)計(jì)，將課堂以游戲的形式呈現(xiàn)。

近年來，游戲化教學(xué)受到國內(nèi)外教育人士的廣泛關(guān)注，并且對游戲化教學(xué)效果進(jìn)行大量的試驗(yàn)與研究。游戲化學(xué)習(xí)已經(jīng)應(yīng)用于包括電腦科學(xué)、信息技術(shù)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科課程，并且教學(xué)層次覆蓋學(xué)前教育[4]、中小學(xué)以及高校教育。相比較其他年齡層次的教育，高校教育面向心智快速成熟的大學(xué)生，對游戲化教學(xué)的要求更高。在已有的研究中，有部分教育者已經(jīng)嘗試過利用游戲輔助教學(xué)活動(dòng)[5]，或?qū)φn程進(jìn)行游戲化的整體設(shè)計(jì)[6]，融入游戲化元素，進(jìn)行教學(xué)改革。

游戲化教學(xué)本身較為復(fù)雜，受較多因素影響，學(xué)界對其開展的理論研究較為薄弱，而小樣本數(shù)據(jù)難以得到普適性結(jié)論[3]。國內(nèi)外對游戲化開展了眾多實(shí)證研究，通過組合不同環(huán)境與不同游戲化元素，探究游戲化教學(xué)的實(shí)際效果。Li等[7]使用AutoCAD推出的游戲化系統(tǒng)作為教學(xué)軟件，其研究表明使用游戲化系統(tǒng)的用戶主觀參與度更高，完成測試的效率更高。另一部分研究人員在課程中加入徽章與排行榜兩個(gè)游戲化元素[8]，探究徽章與排行榜對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、任務(wù)參與度、主觀滿意度、知識(shí)能力和學(xué)習(xí)成績的影響。此研究顯示與Li等相反的結(jié)果，游戲化教學(xué)帶來了負(fù)面影響，參與游戲化課程學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)、滿足感與非游戲化課程學(xué)習(xí)者相比較都較低。

游戲化教學(xué)對中小學(xué)以及學(xué)前教育階段有著較為明顯的優(yōu)勢[3]，大學(xué)游戲化教學(xué)因涉及專業(yè)與課程本身復(fù)雜性，教學(xué)效果尚不確定。因此，本文基于游戲化教學(xué)理念，對Python程序設(shè)計(jì)編程課程進(jìn)行游戲化元素的添加，綜合線上與線下等不同層次進(jìn)行教改創(chuàng)新，探索Python程序設(shè)計(jì)課程游戲化教學(xué)模式設(shè)計(jì)方案。

3 Python程序設(shè)計(jì)課程游戲化教學(xué)模式方案設(shè)計(jì)

3.1 游戲化元素應(yīng)用思路

Python程序設(shè)計(jì)課程為計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，面向大一新生開設(shè)，理論與實(shí)踐性較強(qiáng)，主要以講授法與任務(wù)驅(qū)動(dòng)法為主要授課方法，通過“多看、多問、多練”提高學(xué)生的編程水平。高職院校學(xué)生大多基礎(chǔ)薄弱，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式更多偏向于“視覺型”與“實(shí)操型”，編程課程作為基礎(chǔ)課程，內(nèi)容較為枯燥，課堂中學(xué)生得到的反饋較弱，易造成學(xué)生的興趣缺失。本次教改對該基礎(chǔ)課程進(jìn)行游戲化教學(xué)模式設(shè)計(jì)，在課程中引入線上游戲平臺(tái)作為學(xué)生鞏固、練習(xí)以及考核的學(xué)習(xí)平臺(tái)。對線下教學(xué)環(huán)節(jié)，即課中任務(wù)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，將本門最終期末考核作業(yè)按照知識(shí)點(diǎn)分解，根據(jù)分解知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)游戲化任務(wù)，同時(shí)添加多種游戲化元素，如“團(tuán)隊(duì)”“競爭”及“排行榜”等，且在課后利用學(xué)習(xí)平臺(tái)，上傳Python編程相關(guān)的趣味程序，用于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

3.2 線上游戲化教學(xué)方案設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)上編程相關(guān)的游戲數(shù)量較多，本次教改選擇了一款線上平臺(tái)“扣噠世界”作為學(xué)習(xí)輔助平臺(tái)。此平臺(tái)團(tuán)隊(duì)成員來自全世界頂級名校，是創(chuàng)建于首都中關(guān)村的科創(chuàng)教育項(xiàng)目?！翱蹏}世界”是一款真實(shí)代碼編程和個(gè)性化學(xué)習(xí)的場景化功能教學(xué)產(chǎn)品，該產(chǎn)品在游戲中加入編程語言控制系統(tǒng)，用戶需要通過代碼編寫進(jìn)行游戲人物控制。與此同時(shí)，該產(chǎn)品含有金幣、闖關(guān)、排行榜、徽章等游戲元素，內(nèi)容較為豐富，趣味性較高，視覺效果佳。

“扣噠世界”平臺(tái)中根據(jù)Python編程的難易度分成“計(jì)算機(jī)科學(xué)1”至“計(jì)算機(jī)科學(xué)6”六個(gè)模塊，對應(yīng)知識(shí)內(nèi)容與實(shí)際教學(xué)內(nèi)容相符。平臺(tái)在每個(gè)模塊中，設(shè)置多個(gè)關(guān)卡，幫助學(xué)生進(jìn)行練習(xí)鞏固。學(xué)生完成對應(yīng)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)后，可通過“游戲開發(fā)”模塊進(jìn)行進(jìn)階練習(xí)。本次教改將“計(jì)算機(jī)科學(xué)”模塊融入線上方案設(shè)計(jì)，教師在講解對應(yīng)知識(shí)點(diǎn)后進(jìn)行任務(wù)發(fā)布，學(xué)生通過“闖關(guān)”完成相應(yīng)關(guān)卡，鞏固知識(shí)點(diǎn)?！坝螒蜷_發(fā)”模塊作為課后任務(wù)發(fā)布，學(xué)生可通過完成課后練習(xí)掌握進(jìn)階知識(shí)（表1）。

每個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)模塊在最后一關(guān)設(shè)置有“競技場”開放關(guān)卡。用戶可以通過“競技場”關(guān)卡與同一班級用戶進(jìn)行代碼競賽，比較代碼優(yōu)劣，獲取分?jǐn)?shù)排行。利用此機(jī)制，設(shè)計(jì)“以賽代考”考核模式，將競技場的分?jǐn)?shù)與排名作為終結(jié)性考核，促進(jìn)學(xué)生良性競爭。

3.3 線下游戲化教學(xué)方案設(shè)計(jì)

本次教改對應(yīng)Python程序設(shè)計(jì)課程每個(gè)教學(xué)單元，設(shè)定游戲化的教學(xué)內(nèi)容（表2）。根據(jù)本門課程最終大作業(yè)要求，將知識(shí)點(diǎn)分布到相對應(yīng)的教學(xué)單元中，每個(gè)大的教學(xué)單元對應(yīng)一個(gè)明確目標(biāo)，運(yùn)用多種游戲化元素提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使得教學(xué)過程更生動(dòng)。

4 結(jié)束語

本次教改對Python程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行游戲化教學(xué)模式設(shè)計(jì)，在課程中添加游戲化元素，對該課程進(jìn)行游戲化教學(xué)改革。 基于游戲化理念，本次教改利用游戲平臺(tái)作為輔助教學(xué)工具，并將整體線下課程進(jìn)行游戲化設(shè)計(jì)，取得了較為顯著的成果。首先，該課程在課堂教學(xué)過程中學(xué)生提問次數(shù)有了極大的提升，對于含有“闖關(guān)”“競爭”與“排行榜”等游戲元素的輔助平臺(tái)有著明顯的興趣。其次，在進(jìn)行團(tuán)隊(duì)任務(wù)與程序設(shè)計(jì)時(shí)，小組間的交流與討論更為頻繁，合作解決問題的意識(shí)更強(qiáng)。在個(gè)人任務(wù)中，提問的次數(shù)也得到了提升。最后，在“大作業(yè)考核”與“以賽代考”的考核模式中，學(xué)生顯得更積極主動(dòng)，競爭氛圍濃厚。本次教改在較大程度上解決了“學(xué)生不提問”“教師受冷漠”的“課堂冷漠”現(xiàn)象，并充分發(fā)揮了游戲化教學(xué)的優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。

游戲化教學(xué)仍然處于探索與試驗(yàn)階段，暫無普適性方案適用于所有課程。因此需要針對某一具體課程進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，針對課程特點(diǎn)以及學(xué)生特點(diǎn)有選擇性地添加游戲化元素，并在此基礎(chǔ)上不斷提升、改進(jìn)。

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