游戏化设计在教育领域的应用得到了广泛的关注，然而现有相关研究较少采用多轮迭代的实证研究方式对游戏化设计进行理论与实践上的精炼。研究采用基于设计的研究范式，以基于需求满足的游戏体验（PENS）这一设计框架为基础，对一门研究生阶段的小规模专属在线课程（SPOC）进行了游戏化设计，并进行了两轮迭代。首轮研究发现，基于该框架的游戏化教学设计对促进学生在在线论坛中的互动有积极效果。本文聚焦于第二轮研究，即进一步对首轮游戏化教学实施过程中出现的问题进行完善，并探究这些改变的影响。通过对异步讨论质量进行内容分析与滞后序列分析，研究发现每门课程每周各有显著互动序列；相较于首轮游戏化，第二轮游戏化促使学生在讨论中更多添加新的信息和新的观点，并且更快适应课程，并在课程后期保持稳定的参与水平。两轮研究表明，基于PENS的游戏化设计有助于提升异步讨论中学生的互动质量。而使用基于设计的研究范式能助力设计更好地回应真实在线课程环境中影响游戏化设计实施的种种“噪音”，且使用内容分析与滞后序列分析相结合的方法能捕捉异步讨论的动态发展特点。