游戏化教学设计在高校课程中的实践研究

黄健

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2021.11.025

摘  要： 目前游戏化学习的研究主要集中于中小学，本研究是游戏化课程设计在高等教育中的探索，通过在高校课程中引入一系列游戏化元素，并观察学习者行为，利用网络系统日志及访谈法，分析学习者的游戏化参与行为，以及对学习过程和成绩的影响。研究发现资源积累、排行榜等游戏化元素容易被学习者接受，且游戏化元素使用频率与学习成绩存在正相关关系。

关键词： 游戏化; 教学设計; 游戏化元素; 游戏化学习

中图分类号：G40-057          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2021）11-91-03

Research on practice of game based teaching design for college curriculum

Huang Jian

（Information Technology Center， Zhejiang University， Hangzhou， Zhejiang 310027， China）

Abstract： At present， the research on game based learning mainly focuses on primary and secondary schools. This research is the exploration of game based teaching design for college curriculum in higher education. By introducing a series of game elements into college curriculum， observing learners' behavior， and using network system log and interview method， this paper analyzes learners' behavior of game participation and its impact on learning process and achievement. The research found that game elements such as resource accumulation and ranking are easy to be accepted by learners， and there is a positive correlation between the use frequency of game elements and academic achievement.

Key words： game based; teaching design; game element; game based learning

0 引言

教育游戏化近几年引起了研究者的广泛关注。游戏作为一种娱乐形式，可以为学习者构建一个安全、可反复试误的近测发展区学习场所[1]。教育游戏化采用了“简化”的方法，提取游戏中能够影响用户行为、情感的游戏化元素、机制，将其与教育教学融合，达到吸引学习者注意力、增强学习体验、提升学习动机、激发团队合作与交流的效果[2]。

1 游戏化学习

1.1 游戏化学习意义

教育研究者认为游戏化在教育背景下具有重要的价值。游戏中的及时反馈系统促使学习者在学习过程中达到心流状态[3]。游戏美学可以通过丰富的多媒体与简明的设计，增加游戏与学习的趣味性。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[4]。

1.2 游戏化学习在高校中的应用

国内外对游戏化开展了众多实证研究，学者在不同环境、不同游戏化元素组合下的研究结果各不相同[5]，好坏参半。部分研究表明，游戏化元素能够有效促进学习者学习成绩提升。如Domínguez等在高校课程中使用游戏视觉呈现、奖励、排行榜等游戏化元素插件，分析游戏化元素对学习者作业质量表现、学习成绩、学习动机、满意度的影响。结果显示参与游戏化体验的学习者在学习动机与最终分数上高于其他学习者。Li等通过实证研究也得到了同样的结论，通过使用AutoCAD推出的游戏化系统作为教学软件，发现使用游戏化系统的用户主观参与度更高、完成测试的速度更快。Dias在课程中引入积分元素，允许学习者通过积分弥补活动表现，收集活动参与点，结果显示实验组表现出更高的平均分数、及格分数及参与度。

另一部分研究表明，游戏化元素并不会影响学习者的学习行为与学习成绩，Hanus与Michael D.使用排行榜与徽章这两个游戏化元素探究排行榜和徽章对学习者动机、社会交互、参与度、满意度、知识能力和学习成绩的影响。研究显示与非游戏化课程的学习者相比，参与游戏化课程学习者的动机、满足感都较低。Attali与Arieli-Attali研究了积分对学习者数学测试准确性、速度的影响，发现对于青少年学习者而言，数学测试的准确性与速度的变化均不明显。

积分、徽章、排行榜和等级是目前研究中最常用、最具吸引力的游戏化元素，在一些研究中观察到学习者的学业表现在游戏化元素加入后有所提高。同时部分研究表示，游戏化虽然可以提高学习过程的体验感，但并没有提高学习成绩。

通过对游戏化元素被学习者使用情况的观察，部分研究指出，使用情况在性别上存在差异，Hamari等发现女性在游戏化学习中能够获益更多。游戏化元素的使用也与学习者的人口学变量，例如游戏经历、在线课程平台使用经历、专业等存在关联。

2 研究方法與设计

2.1 实验参与者

本次实验参与者包括来自公共事业管理专业的60名本科生，其中有36名男生，24名女生。88.3%的学习者为大三学生，其余为大四学生，均没有游戏化学习经验。参与者均了解并同意参与此次实验。

2.2 实验课程与平台

实验选取了“信息管理与电子政务”作为实验课程。课程内容包括信息系统、电子政务系统发展概况，以及功能、业务流程、信息架构等知识，并设计电子政务网站/App原型。课程分为8周，32课时，使用Moodle作为学习管理系统平台。

2.3 课程游戏化设计

课程中引入了金币系统、排行榜、等级、挑战测试等游戏元素，来丰富游戏化设计，如表1所示。

2.4 实验评价工具

为了提升数据分析的准确度，本次实验采用质性与量化结合的检证方法，对多个信息来源的资料做定性交互验证。信息来源渠道包括网络平台使用情况、学习者学习成绩与学习者访谈，网络平台使用情况由课程后台数据库记录学习者在平台中的每一次活动。学习者学习成绩由课程出勤率、平时测试成绩及期末作业分数三部分构成。访谈随机选取了13名学习者，其中有5名男生，8名女生。访谈问题侧重游戏化元素的使用情况及使用感受。

3 实验数据

3.1 学习者游戏化元素使用情况

表2为等级、排行榜、金币系统、挑战测试使用情况，学习者间差距较大，均值与最大值接近。学习者等级最大值为6级，最小值为1级，均值为3.92;排行榜积分最小值为221点，最大值为2202点，均值为809点;学习者总金币累计数量，最小值为0，最大值为24，均值为15，有部分学习者没有捡起金币;挑战级尝试次数极小值为0次，极大值为2次，均值为1.75次，标准差为0.51。

各游戏化元素使用情况学习者间存在较大差异。学习者在使用游戏化使用过程中存在侧重，例如，有部分学习者会多次尝试挑战级测试，以获得更好的成绩。除排行榜积分，各游戏化元素使用情况的均值更接近极大值，说明大部分学习者的游戏化学习表现集中于中上部分，低使用频次者人数较少。金币、挑战级等需要学习者探索的游戏化元素均有未参与者。说明课程中有部分学习者仅仅使用课程平台完成测试任务。

3.2 游戏化元素与学习成绩的关系

利用SPSS中的线性回归分析，分析游戏化元素与学习成绩之间关系，结果如表3所示。结果显示总金币积累数量、等级、排行榜积分、挑战级尝试次数与学习成绩为显著正向回归关系，且均在0.01水平上显著。

金币系统对学习者学习成绩具有显著影响。首先，学习者通过金币兑换重测机会能够直接提升其平时分数;其次，金币系统作为学习者印象最为深刻的游戏化元素，对学习者学习动机、参与度有直接影响。而等级、排行榜分数越高者，平时能够积极的探索课程资源、及时完成课程测试任务、参与课程讨论，从而间接地影响了学习者学习成绩。挑战级尝试次数对学习成绩影响是各个元素中最小的，因为本次实验中挑战级测试相对较少，且挑战级测试不单独计分。但通过挑战级测试的学习者可获得更多金币，从而间接影响学习者的平时成绩。

4 总结与展望

本研究旨在通过高校课程“信息管理与电子政务”课程引入金币系统、排行榜、等级、挑战测试等游戏化元素，考察学习者游戏化元素使用行为、影响因素，及游戏化元素对学习者学习成绩的影响。调查发现课程平台中用户最常使用的游戏化元素是金币系统，除少部分学习者外，学习者均会使用课程平台的各个游戏化元素。各个游戏化元素与学习成绩表现存在回归关系。在访谈中发现性别、知识基础、小组同侪游戏化元素使用行为均会影响学习者游戏化元素使用行为。除此之外游戏化元素与学习成绩关系的密切度、元素使用规则清晰度及元素本身的吸引力会对学习者使用该游戏化元素产生影响。

由于实验前期没有了解学习者更多元的信息，在影响因素分析方面只能分析性别、知识基础等差距，而无法对一些更加深入的信息进行分析。例如学习者在线平台使用经历、学习者游戏经历与偏好。同时本次实验为第一年开展，缺少对照组，无法排除一些无关变量的干扰。例如，课程平台本身使用感受对学习者学习成绩的影响，有部分学习者认为实验学习平台操作便捷，能够较快的找到相关信息，且学习平台提供的课外资源，也使其能够进一步了解相关知识。而另一部分学习者认为，学习平台内容较为庞杂，排版布局还可以进一步提升。在访谈过程中发现，某些游戏化元素的使用情况在前期与后期会发生变化，例如排行榜，如果能够在中期进行控制，能够较好的提升游戏化元素的使用效果。

未来研究会进一步分析游戏化元素与学习者的参与度、动机等因素的关系。利用聚类分析、个性化推荐算法等人工智能技术，为学习者推荐个性化的游戏化元素。例如，女生对收集类游戏的兴趣，可以对女生开放更多可收集元素，而男生对于竞争类游戏的兴趣，可对男生开放更多挑战性任务。

参考文献（References）：

[1] 尚俊杰，裴蕾丝.重塑学习方式：游戏的核心教育价值及应用前景[J].中国电化教育，2015.5：40-49

[2] 石晋阳，陈刚，教育游戏化的动力结构与设计策略[J].现代教育技术，2016.26（6）：27-33

[3] Shoukry L，Sturm C，Galal G H.Pre-MEGa： A Proposed Framework for the Design and Evaluation of Preschoolers' Mobile Educational Games[A].Innovations and Advances in Computing，Informatics，Systems Sciences， Networking and Engineering[C].Springer：Springer International Publishing，2015：385-390

[4] Granic I， Lobel A， Engels R C M E . The benefits of playing video games[J].American Psychologist，2014.69（1）：66-78

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