摘" 要：經(jīng)歷全球新冠感染疫情，高校線下教學(xué)活動與線上活動教學(xué)并重，但過程難以控制。改革與創(chuàng)新教學(xué)手段，是提高教學(xué)質(zhì)量的重中之重。在此背景下，依托智慧教室、虛擬仿真實驗、校內(nèi)教學(xué)實踐基地，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)開展土壤學(xué)實踐課程“游戲化”改革。通過虛擬仿真軟件與線下實操展開嚴(yán)肅教學(xué)游戲、校內(nèi)實踐基地建立互動游戲、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目申報鞏固教學(xué)，構(gòu)建三位一體課程教學(xué)體系，調(diào)動老師、學(xué)生的反饋機(jī)制，能有效實現(xiàn)碎片時間高效化和學(xué)習(xí)成果直視化，從而為新形勢下培養(yǎng)新農(nóng)科“四新”人才奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；土壤學(xué)；實踐課；游戲化；教學(xué)體系

中圖分類號：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）06-0119-05

Abstract： After the global COVID-19 epidemic， both offline and online teaching activities are paid equal attention to in colleges and universities， but the process is difficult to control. Reform and innovation of teaching methods is the top priority to improve teaching quality. In this context， relying on the smart classroom， virtual simulation experiment and on-campus teaching practice base， the agricultural resources and environment major of Hunan Agricultural University carried out the \"game-involved\" reform of soil science practice course. Through virtual simulation software and offline practice， we can launch serious teaching games， establish interactive games on campus practice bases， consolidate teaching of college students' innovative and entrepreneurial projects， construct a trinity course teaching system， and mobilize the feedback mechanism of teachers and students. This can effectively achieve high efficiency of fragment time and direct vision of learning achievements， so as to lay a foundation for the training of new agricultural \"newfour\" talents under the new situation.

Keywords： agriculture; soil science; practical course; gamification; teaching system

伴隨著社會互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，新時代的大學(xué)生皆成為名副其實的網(wǎng)民。中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）2014年1月發(fā)布的《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告》顯示，2013年國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)游戲的網(wǎng)民使用率為54.7%；截至2021年12月，中國網(wǎng)民10.32億人，互聯(lián)網(wǎng)普及率73.0%，其中，大學(xué)生群體占比為19.5%[1]。21世紀(jì)以來，大學(xué)生的學(xué)習(xí)不再以沉浸式的埋頭苦讀助長知識積累，這促使高校教師教育觀念不斷更新、教學(xué)模式不斷改進(jìn)，傳統(tǒng)的填鴨傳輸式教學(xué)比例逐步縮小，應(yīng)用式實景教學(xué)比例不斷增大，由此適應(yīng)逐步壯大起來的“Y-Z世代”學(xué)生群體[2]。由于“Y-Z世代”用戶具有“非線性、圖形化的思維模式，追捧可視化學(xué)習(xí)方式，熱衷于社交媒體和電子游戲”等信息行為特點，其對游戲的熱衷程度已超過以往各代，教育界與時俱進(jìn)，開始放棄游戲不能用于教育的觀念，與游戲設(shè)計者聯(lián)合研究將游戲用于學(xué)習(xí)的策略，國外高校專業(yè)教育實踐中也產(chǎn)生了非常多的可用游戲[3-4]。Smith[5]和Doshi[6]在對近年已有文獻(xiàn)和實踐進(jìn)行調(diào)研后認(rèn)為傳統(tǒng)課程類信息素養(yǎng)教育特別枯燥，“Y-Z代”用戶對其缺乏興趣，教育效果非常差，需根據(jù)用戶習(xí)慣和偏好進(jìn)行調(diào)整。由此，游戲化教學(xué)體系逐步建立，其主要內(nèi)涵表現(xiàn)為將游戲元素融入到學(xué)習(xí)過程中，充分發(fā)揮游戲在樹立學(xué)習(xí)成就、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、維持學(xué)習(xí)效果和增強(qiáng)學(xué)習(xí)反思等方面的能力[7]。相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，“Y-Z代”大學(xué)生非常認(rèn)可這種方式，游戲化也取得了良好的效果[8-10]。目前，游戲化教學(xué)在幼兒教學(xué)和小學(xué)教育階段應(yīng)用較為普遍，但是國內(nèi)高校信息素養(yǎng)教育實踐中對游戲的關(guān)注度還不高，相關(guān)報道較少。本研究從高等院校實踐課程的游戲化教學(xué)設(shè)計、游戲化教學(xué)過程控制、游戲化教學(xué)效果透視等方面展開討論，分析高等院校實踐課程游戲化的可行性，以期為現(xiàn)代教育技術(shù)的提高提供借鑒。

1" 高等教育土壤學(xué)實踐領(lǐng)域的游戲化教學(xué)課程設(shè)計

課程與游戲化放在一起，很容易產(chǎn)生價值取向的偏差。因此，面對個性化的新一代高校學(xué)生，游戲運(yùn)用于教學(xué)首先需解決三個問題，即教育領(lǐng)域的游戲到底該怎么定性？課程與游戲是什么關(guān)系？課程游戲化從理論到實踐怎么確定？

從大學(xué)教育的本質(zhì)來說，筆者認(rèn)為游戲之于教師是一種輔助學(xué)習(xí)方式，可以把它定位于工具層面，從而定義為學(xué)習(xí)工具，是為了使學(xué)生達(dá)到某一學(xué)習(xí)與發(fā)展目標(biāo)的手段、途徑和方法；對于大學(xué)生而言，游戲是一種存在方式，是學(xué)生感知某一知識點的快速接收方式。筆者所在專業(yè)學(xué)科為農(nóng)業(yè)類高校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)土壤學(xué)教研室，土壤學(xué)課程為專業(yè)必修課程。農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備扎實的農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)科基礎(chǔ)知識、較強(qiáng)的實踐能力和創(chuàng)新意識，能夠在農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域從事研究、教學(xué)、管理和技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用工作的高級專門人才。土壤學(xué)是以地球陸地表面能夠生長綠色植物的疏松層為對象，研究其中的物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律及其與環(huán)境間關(guān)系的科學(xué)，是農(nóng)業(yè)科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。主要研究內(nèi)容包括土壤組成；土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性；土壤的發(fā)生和演變；土壤的分類和分布；土壤的肥力特征以及土壤的開發(fā)利用改良和保護(hù)等。其目的在于為合理利用土壤資源、消除土壤低產(chǎn)因素、防止土壤退化和提高土壤肥力水平等提供理論依據(jù)和科學(xué)方法。

根據(jù)接收情境，通過研究土壤學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)大綱，可以把游戲化分為三種方式，即嚴(yán)肅游戲之教學(xué)、教育游戲之互動和應(yīng)用游戲之鞏固的學(xué)習(xí)方式，如圖1所示。

1.1" 嚴(yán)肅游戲之教學(xué)

根據(jù)筆者之前對實踐課程的定義可知，老師教學(xué)的目標(biāo)是實現(xiàn)學(xué)生的可動手性，讓每一個學(xué)生掌握獨自動手操作實施的技能[11]。相對普通的老師臺上講、學(xué)生臺下模仿的學(xué)習(xí)模式，課程游戲化能使學(xué)生通過更多感官獲得經(jīng)驗和知識點，從而使課程內(nèi)容落到實處，達(dá)到教師預(yù)設(shè)的課程教學(xué)目標(biāo)。嚴(yán)肅游戲就是這類教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)的載體，其以教授知識技巧、提供專業(yè)訓(xùn)練和模擬為主要內(nèi)容展開電子游戲設(shè)計，如虛擬仿真、游戲等形式[12-15]。筆者所在專業(yè)學(xué)科為農(nóng)業(yè)類高校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)土壤學(xué)教研室，土壤學(xué)課程為專業(yè)必修課程?；谕寥缹W(xué)的嚴(yán)肅游戲設(shè)計目的在于驅(qū)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)，從而區(qū)分各種相似、相近、干擾項。如土壤學(xué)實驗中，實驗課程設(shè)計按2個過程開展，第一個過程為自學(xué)+虛擬仿真實驗（圖2），第二個過程為線下實操過程。第二個過程中需要用到各種弱酸強(qiáng)堿、高溫消煮，學(xué)生前期掌握力度不夠很容易導(dǎo)致實驗室危險。為避免該后果出現(xiàn)，在第一個過程中應(yīng)在無害化前提下促使學(xué)生主動掌握操作技能。如土壤全磷含量的測定直接設(shè)計2個游戲通道，1為堿熔法，2為酸溶法，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，根據(jù)酸溶和堿熔的方法要點完成虛擬仿真游戲?qū)嶒?，操作要點選擇一旦錯誤將導(dǎo)致“game over”。通過該虛擬仿真游戲過程達(dá)到掌握土壤全磷含量測定的不同方法，從而使第二個過程的線下教學(xué)更順利地開展。

1.2" 教育游戲之互動

阿姆斯特朗認(rèn)為游戲化更能滿足“數(shù)字原生代”學(xué)生和學(xué)術(shù)群體的需求[16]。本科教學(xué)針對特定人才培養(yǎng)目標(biāo)，游戲化教學(xué)能為學(xué)生創(chuàng)造多層面的情感體驗、技術(shù)共鳴，提高課程滿意度，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的意愿。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)土壤學(xué)實踐課程通過“野外土壤剖面挖掘”“定向越野”等游戲方式展開互動，游戲難度可以依梯度提升，通過互動鞏固第一階段教育教學(xué)成果。如土壤樣品的采集課程內(nèi)容，互動難度可設(shè)置為：土壤表層混合樣品的采集—土壤剖面樣品的采集—土壤整段標(biāo)本的采集（圖2）。

由圖1可知，互動游戲課程設(shè)置需建立在嚴(yán)肅游戲教學(xué)基礎(chǔ)之上，只有對基礎(chǔ)理論知識具有一定的接受能力，才能順利展開互動教育游戲。教師端基于實踐理論知識，展開互動游戲設(shè)計，設(shè)立任務(wù)點，分小組展開實踐互動活動。

1.3" 應(yīng)用游戲之鞏固

應(yīng)用游戲之鞏固，可以通過各類應(yīng)用機(jī)制的建立來實現(xiàn)，如大學(xué)生科技創(chuàng)新項目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目申報等?！翱照?wù)`國，實干興邦”“教而不研則淺，研而不教則空”。高校教育只有將教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合，才能培養(yǎng)綜合素質(zhì)好、創(chuàng)新能力強(qiáng)的人才。黨的十八大以來傳遞出的“務(wù)實”新風(fēng)其實也體現(xiàn)在高校教學(xué)改革上。課程教學(xué)務(wù)實鍛煉可以依托學(xué)生科技創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)計劃的實施，從而達(dá)到“學(xué)生學(xué)而精、老師教而深”的效果。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)通過建立（學(xué)）院-（學(xué)）校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，培養(yǎng)和挖掘新農(nóng)科創(chuàng)新型人才，效果斐然。在此支撐下，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)2018年來有近120人次獲得省市級、國家級獎勵，其中在“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲國家級銅獎1項、省級一等獎和二等獎各1項，并成功創(chuàng)建了湖南省興農(nóng)仁高生物工程有限公司和湖南省斯克農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司。

2" 游戲化教學(xué)的“度”與反饋

課程游戲化教學(xué)最難控制“度”?！岸取边_(dá)不到，即游戲化不足，學(xué)生主動性難以提高，學(xué)生無游戲沖動；“度”過度，則偏離教育重點，過度游戲化，學(xué)生沉迷上癮。因此，游戲化教學(xué)過程中要重點關(guān)注兩個“度”，一是課程游戲度，一是心理接受度。

課程游戲度，首先要考慮課程是否存在游戲的可能性。只有課程和游戲存在一定的一致性，我們才能考慮有意識的課程和不受外力約束的游戲的融合，創(chuàng)造“學(xué)習(xí)沖動”。大學(xué)課程專業(yè)性強(qiáng)，專業(yè)課程游戲化相對難以實施，且要注意集中、系統(tǒng)，講究分層次加深、遞進(jìn)式擴(kuò)展，因此，游戲的方式存在很大質(zhì)疑和不確定性。由此引發(fā)課程游戲化的心理接受度問題。把握好了度，游戲和課程學(xué)習(xí)就是相輔相成的，通過游戲積累經(jīng)驗，增強(qiáng)思維，獲得知識點，且在游戲中得以實踐和鞏固。以土壤學(xué)實踐課程教學(xué)為例，考慮課程游戲度與參與人員心理接受度，其反饋機(jī)制主要從3個方面展現(xiàn)，一是老師投入及其反饋機(jī)制，主要方式有實習(xí)動員、實習(xí)提綱講解、實習(xí)報告審核等；二是學(xué)生投入及其反饋機(jī)制，主要內(nèi)容應(yīng)包括實習(xí)日記、實習(xí)報告書、實習(xí)體會等；三是教學(xué)質(zhì)量考察（實質(zhì)等效）的問題，主要是比土評土與實習(xí)報告總結(jié)會等內(nèi)容。

3" 游戲化教學(xué)效果與小結(jié)

通過以上教學(xué)過程的實施，游戲化教學(xué)效果主要體現(xiàn)在2個方面，即碎片時間高效化和學(xué)習(xí)成果直視化。1980年，麻省理工學(xué)院的托馬斯·馬倫博士在其博士學(xué)位論文中對游戲化學(xué)習(xí)進(jìn)行了開創(chuàng)性研究。研究結(jié)果顯示，基于電腦的電子游戲?qū)W習(xí)可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機(jī)，進(jìn)而形成“Flow”狀態(tài)（Flow是一種大家可能都體驗過的感覺或者狀態(tài)，指一個人在自發(fā)參與的活動中完全投入進(jìn)去，發(fā)揮自己的優(yōu)勢和才能，完全沉浸其中，達(dá)到“心無旁騖，物我兩忘”的狀態(tài)）[17-18]。筆者所在專業(yè)，就土壤學(xué)實踐課程而言，通過游戲化教學(xué)，老師與學(xué)生建立了多樣化的溝通和交流平臺。老師通過線上平臺發(fā)布課程預(yù)習(xí)任務(wù)和實習(xí)打卡任務(wù)的發(fā)布，指導(dǎo)學(xué)生開展虛擬仿真游戲模仿操作訓(xùn)練，同時展開線下互動指導(dǎo)，實現(xiàn)了土壤學(xué)必修課程內(nèi)容的多途徑教學(xué)，即通過虛擬仿真游戲后臺、線下實操、報告批改、比土評土和總結(jié)會等多種方式與學(xué)生形成實質(zhì)性指導(dǎo)關(guān)系。學(xué)生可利用自由學(xué)習(xí)時間完成既定環(huán)節(jié)，兩者有效配合，有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和課堂理論知識的遠(yuǎn)遷移，促使學(xué)生主動運(yùn)用知識解決實際問題，高效完成達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。2023年，通過該教學(xué)體系的實施，2019級農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)學(xué)生受益匪淺，學(xué)生操作動手能力提高，對口高校、研究院所研究生招生反響好，就業(yè)單位技能崗位就業(yè)率高。

總之，在現(xiàn)代科技迅速發(fā)展的時代，大學(xué)生的電競基礎(chǔ)處于較高水平，而單純的線上或線下教學(xué)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需求、不足以調(diào)動學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)能力。課程設(shè)計中開展游戲化課程教學(xué)符合高校實踐課程改革趨勢，土壤學(xué)實踐課程的目標(biāo)是為國家培養(yǎng)新農(nóng)科“四新”人才，純粹的理論教學(xué)和簡單的實驗演示的培養(yǎng)成效差。筆者通過教學(xué)課程設(shè)計改革，構(gòu)建虛擬游戲教學(xué)教育游戲互動—實操游戲鞏固的教學(xué)體系。其中，虛擬游戲教學(xué)的前提是督促學(xué)生自主預(yù)習(xí)，過程為虛擬游戲操作，復(fù)盤為線下實操體驗；教育游戲互動則是老師與學(xué)生互動關(guān)系的建立，通過實習(xí)任務(wù)發(fā)布、學(xué)生實習(xí)任務(wù)打卡等過程來實現(xiàn)。只有通過以上幾方面的配合，才能從真正意義上實現(xiàn)理論與實踐、應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，最終達(dá)成人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

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