关于游戏化设计在中国高等教育中的应用与思考

孙一丹

摘  要：近年来，游戏化设计作为一种运用游戏机制和游戏设计元素增强非游戏领域用户参与度与体验的方法受到了越来越多的关注，并在许多领域里有了广泛的研究，其中最具有代表性的领域之一就是教育。然而，它的潜在积极作用仍未被全面开发。文章以国际化视角对当前中国高等教育的游戏化发展状况、意义及其挑战进行了分析，并结合近年来全球范围内高等学校教育游戏化课程的相关研究与项目进行比较，以STEM课程、虚拟现实、增强现实和手机移动应用程序为切入点，就如何加强中国高校教育游戏化的实践、提高高校教育教学的学生体验与学习成效、培养中国的游戏化人才等问题提出了创新性意见。

关键词：游戏化设计；高等教育；即时反馈；人才发展；STEM教育

中图分类号：G640    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2024）17-0161-04

自2020年来，在线课堂渐渐成为各国师生熟知的学习方式，很多高校开始采用结合游戏化设计的方式，让网课变得更有吸引力。游戏化设计作为一种被证明能提高学生参与度和积极性的有效教学工具，通过结合奖励、积分和徽章等游戏元素和积极有效的游戏机制，让学习更具互动性和乐趣。学生可以通过游戏化机制更积极地参与课程作业，感受学习乐趣，提高学习兴趣和学习效率。

一、 游戏化设计的内涵与发展

（一）游戏化设计的概念

2002年，英国工程师尼克·佩林（Nick Pelling）第一次正式提出游戏化（Gamification）的概念：“将游戏设计的元素和原则放入非游戏的内容中”。［1］自此，游戏化开始正式成为一种新兴的设计方法，旨在通过借鉴游戏中可以增强用户体验的元素和技巧，使用户在执行日常事务时更有动力和乐趣。

通过对世界范围内众多关于游戏化的研究可以发现，游戏化设计的积极影响是一系列复杂因素相互作用的结果。但它的魅力不仅在于机制，更在于游戏作为媒介带来的整体体验，即时的反馈、身临其境的感受、有趣的虚拟社交等，都能为用户带来莫大的快乐。游戏化设计在社会各领域的应用也非常广泛。在企业管理领域里，游戏化设计可以被用来组织生产力和调动员工内部动机。在电商领域，产品通过与游戏化的结合，渐渐形成良性的电商游戏生态。医学领域、产品设计领域和科学研究领域等，也渐渐与游戏化设计应用建立起有效的结合。而在这些领域中，最具有代表性的便是教育。设计师将游戏化设计引入课堂，大大提高了师生的互动性和学生学习主动性。

（二）游戏化的诞生与发展

游戏化的兴起是一个缓慢的加速过程。1896年，S&H Green Stamps首次通过发放邮票来奖励忠诚的顾客。1908年，英国童子军运动开始使用奖励徽章对成员进行阶段性培训，成为早期游戏化实践的典范。1978年，世界上第一款基于文本的多人参与社交电子游戏诞生。1990年代末至2000年代初，社交网络和虚拟世界出现并开始运用游戏化手段提高用户参与度。2002年，英国工程师尼克·佩林（Nick Pelling）首次正式提出游戏化概念。自2010年起，全球对游戏化设计的关注不断增长，使之成为在线学习中提高学习动力的潜力巨大的秘密武器。2021年，旧金山成功举办了首届游戏化峰会，而CHI举办了名为“游戏化：在非游戏环境中使用游戏设计元素”的研讨会，游戏化研究网络至此诞生。随着智能手机、移动应用、社交媒体等技术的普及和发展，许多企业、组织和个人开始尝试将游戏化设计应用到各项领域。截至2022年，游戏化设计已渗透到人们日常生活，成为生活的一部分。

二、游戏化设计在世界范围内高等教育领域的应用

（一）希伯尼亚学院教育课程游戏化设计

希伯尼亚学院作为一所位于爱尔兰境内拥有专业教育硕士课程的高校，于2018年9月为为期两周的在线混合学习教师教育计划引入了一款游戏化工具“Level Up！”以提高师生的参与度和社会化程度。师生可以在活动中获得点数，通过关卡，并利用点数参加在论坛中浏览和发帖，回应民意调查和浏览博客相关内容等。

在活动结束后，据研究结果表明：“在引入游戏化插件后，学生教师的人际交往活动参与度显著增加，比2017年增加了近一半。”［2］而有80%的受访者认为该工具在参与社交活动方面激励了他们。游戏化也被初步认为可以用作培养学生社区意识的激励工具。

（二）加州州立大学多明格斯山分校“Charge On”活动

在加州州立大学多明格斯山分校，辍学率高是一个尤为困扰的问题。2017年，在整个大学系统的新生班中有高达16%的辍学率。该校每年花费7500万美元制定计划以减少辍学人数和提高毕业率。他们还举办了一项名为“Charge On”的实验性活动，该活动旨在帮助学生获得各种学习和生活方面的帮助。学生可以通过完成各种任务来获得最高达1000美元的资金奖励。

“Charge On”借鉴了在线社交游戏的形式，使用了积分和徽章制度来奖励和保持学生参与度。在活动主页上，可以看到一个任务列表，每项任务都配有一枚“成就徽章”。徽章和积分越多，奖励也越丰厚。活动结束后的调查结果显示该活动让参与学生的留校率有了显著的提高，具有积极成效。

（三）社区大学心理学课程游戏化设计应用

美国一所社区学院曾在两门心理学课程中融入游戏化设计元素，并讨论了其对学生学习动机、参与度、保留率和兴趣的影响。他们把学习任务达成度分成了四个等级，而学生可以通过取得经验值（xp值）来提高等级。该活动鼓励学生自由选择任务来弥补缺失分数，具有较高的自由度。此外，课程的奖励兑换机制让学生能获得类似在考试时删除错误答案或是携带记事卡的机会。当课程结束，据研究者统计，活动班级中分别有58.34%和57.15%的学生表示在学习中更有动力。当被问及是否希望安排更多课程时，分别有70.83%和71.43%的学生给予了肯定的回答。有58.34%和90.48%的学生表示比学期开始时更喜欢这门课程。［3］

三、游戏化设计对中国高等教育的重要性和欠缺性

（一）游戏化设计对于中国高等教育的重要性

在传统中式教育中，成绩往往被视为学习的唯一目的，而近年来“素质教育”的普及，师生压力得到了较大缓解。尽管如此，毕业后来自社会的压力却并不会消失，分数和排名依然是这场角逐赛的重要环节。因此，对于游戏化设计和课程结合是否会影响成绩的问题也成为中国当今社会环境下需要被考虑的问题。

对此，埃斯特雷马杜拉大学曾展开了一项项目研究。该项目以宏观经济学的132名学生作为研究对象，设置了具有游戏化主动学习教学条件（实验组）和非游戏化主动学习教学条件（对照组）的两组自然组进行实验设计，并最终三个测量模型为基础进行了结果的研究和统计。最终研究人员发现：“在此研究背景下的游戏化设计不会损害最终分数，学习质量及学生满意度。”［4］除此之外，ScienceDirect于2020年公布的《基于挑战的游戏化对学习的影响：统计教育背景下的实验》研究中则表示：“基于挑战的游戏化教育可以使学生成绩提高34.75%”。［5］因此，游戏化设计在高等教育的应用也同样适合中国国情下的社会现状。

（二）游戏化设计研究在中国高等教育领域的欠缺性

虽然学术界对于游戏化设计在教育领域的应用已经有了一定的研究，但大都集中在学前和初中级教育上，这种失衡在中国尤为明显。据作者统计，截至2022年6月，在中国最大学术平台“中国知网”搜索到的与“教育游戏化设计”相关的19365篇学术论文中，针对幼儿教育游戏化、小学教育游戏化、初高中教育游戏化的相关文献比例分别为56%（11005篇）、33%（6428篇）和8%（1670篇），而针对高等教育游戏化的研究相比而言可谓凤毛麟角，仅为1%（262篇）；而在涵盖了全球学术研究和论文的谷歌学术（Google Scholar）中，则有94200篇和游戏化教育相关的论文研究。其中，与高等教育游戏化相关的文献研究多达48100篇，占总比的51%，有46%的文论发表于2018年以后。由此可见，近年来，虽然中国虽然也开始重视教育游戏化的讨论与研究，但总体而言，主要还是集中于学前和初中级教育领域，高等教育则较为薄弱。

四、对游戏化设计和中国高等教育领域应用的思考

根据《中国高等教育发展报告（2019）》显示，中国的高等教育存在“教学方式方法过于陈旧，课程资源不足”等问题。［6］随着时代的发展，传统课堂面临着学生参与度和兴趣度下降的问题。

（一）游戏化设计与高校STEM课程相结合

STEM教育的理念源自于90年代的美国，由科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科的英文首字母组成。有相关研究表明：“通过结合游戏化机制或者通过游戏化的设计，包括STEM教育在内的众多新型学习方式能获得更有效率的学习效果。在项目式、探究式学习中遇到问题，可应用游戏中的交互、即时反馈与评价机制，使游戏化学习与STEM教育等建立关联。”［7］

与中国主要在中小学开展STEM教育不同，美国STEM教育在发展初期将关注点先集中于本科，再逐步延伸到中小学教育中。［8］此外，美国国家科学基金会每年为各高校的STEM教育提供大量经济支持，建立起较完善的STEM教育体系。作者认为，除了因为起步较晚，中国高等教育的游戏化设计应用也面临着多种挑战。首先，游戏化设计成本较高，部分学校可能面临着无法承担费用的可能性。其次，游戏化设计的有效实施需要大量时间，优秀的游戏机制和技术支持的缺失会导致实施效果受限，模式化的游戏机制设计可能会让课程僵化，降低学生学习兴趣。而过度的游戏化设计也有可能加剧学生沉迷游戏机制而忽视学习本身的可能性。

中国STEM高等教育可以在结合应用游戏化设计时做到“因地制宜”，选择结合实际情况，根据学生的年龄、文化背景、学习习惯等制定出适合本校师生的游戏化教育体系。学校也可以结合游戏化设计和运用各种多媒体资源，让学生在多样的形式中学习。而相关部门和机构也应加大投资，让经济相对落后，地理位置相对偏远的高校也可以更快开展游戏化STEM课程，助力中国STEM高等教育游戏化设计的发展。

（二）游戏化设计与移动应用程序相结合

随着科学技术的发展，许多教育类应用程序也渐渐开始利用游戏化机制提升用户学习兴趣和知识存留率。鲍尔州立大学曾开发了一款名为Ball State Achievements的手机应用程序，通过游戏化课外活动来提高助学金拥有者的成绩和存留率。截至2019年5月，这款应用程序已有2700名使用者，学生存留率也得到了显著的提高。旧金山大学学生安德鲁·萨瑟兰（Andrew Sutherland）则创建了一款名为Quizlet的游戏化教育应用程序，并在今天获得了数百万用户的推荐。此外，“Duolingo”“PyGamma”等知名游戏化教育应用程序也皆为高校师生开发。

在中国，虽然游戏化设计和教育应用程序结合应用的概念已经得到一定的传播，但许多高校更偏向于通过与私营教育科技公司合作的形式向学生提供游戏化教育工具，与耶鲁等世界名校还有一定差距。若要缩小这一差距，则有必要加大高校的科研投入，拓展合作伙伴，通过与当地政府单位合作，加强游戏化教育应用程序的研发和应用。此外，也可以建立游戏化教育应用程序研发基地，为普及高校游戏化教育应用程序奠定基础，为中国高等教育领域带来巨大的发展机遇。

（三）游戏化设计与VR/AR技术相结合

虚拟现实（Virtual Reality）技术，是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象。［9］增强现实（Augmented Reality）技术，是在现实物理世界或三维空间等基础上增加计算机产生辅助的信息，为人们提供对世界新的观察角度。［10］这两项新技术为给学生提供一种相对于传统教育更具交互性和可视化的学习方法成为可能。目前，世界范围内已有许多高校做出尝试。例如马里兰大学的融合现实中心在“Augmentarium”项目中利用AR技术结合游戏化设计帮助医学生在虚拟环境中体验各种手术环节；密歇根州立大学开发“A Mile in My Shoes”VR应用程序帮助用户发掘自身行为上的“无意识偏见”；麻省理工学院与美国宇航局合作开发了“火星2030”为用户感受火星生活创造了独特的互动式学习体验。

中国由于相关政策出台较晚，截至2023年2月，虽然也有以中国人民大学为代表的高等学府布局了虚拟仿真实验室教学，但能把VR/AR技术与游戏化设计结合的却寥寥无几。虽然游戏化设计在中国的高等教育领域还未得到普及，但虚拟现实技术在教育培训领域的巨大市场空间可以给其提供良好的发展机会。据华泰研究预测，到2026年，中国虚拟现实和教育培训结合的全球市场占有率及市场空间分别为3.4%和242亿元，较2021年上涨了1.3%和11倍。［11］然而，虚拟现实和增强现实技术的应用以及优秀游戏化机制的设计都需要大量具备专业知识的技术经验的人才参与，目前这两种人才在国内都具有稀缺性。国内高校在学科设置中也应增加开设人工智能、游戏心理学、区块链等相关新兴技术的课程。若在综合考虑以上几点的基础上充分发挥中国人民勇于攀峰和战胜自我的精神，便能创造人才发展和技术进步的良性循环，将游戏化设计和 VR/AR技术在中国高等教育领域的应用推向新的高度。

参考文献：

［1］ Deterding S， Dixon D， Khaled R，et al. From game design elements to gamefulness： defining" gamification"［C］//Proceedings of the 15th international academic MindTrek conference： Envisioning future media environments. 2011：9-15.

［2］ Manzano-León A， Camacho-Lazarraga P， Guerrero M A，et al. Between level up and game over： A systematic literature review of gamification in education［J］. Sustainability，2021，13（04）：2247.

［3］ OConnor P， Cardona J. Gamification： A pilot study in a community college setting［J］. Journal of Education，2019，199（02）：83-88.

［4］ Zamorano L R M， Sánchez J á L， Caballero A L G，et al. Gamification and active learning in higher education： is it possible to match digital society， academia and students' interests？ ［J］. International Journal of Educational Technology in Higher Education，2021（18）：14.

［5］ Legaki N Z， Xi N， Hamari J， et al. The effect of challenge-based gamification on learning： An experiment in the context of statistics education［J］. International journal of human-computer studies，2020（144）：102496.

［6］ 陈万灵，郑春生. 高等教育蓝皮书：中国高等教育发展报告（2019）［M］. 北京：社会科学文献出版社，2020：62-63.

［7］ 陶侃. 教育信息化2.0时代游戏化学习研究新命题［N］. 中国教育报， 2018-07-14（03）.

［8］ 王晶莹，单俊豪，郑永和. 中美STEM课程案例的比较研究：知识场域、活动设计、类型与评价［J］. 现代远距离教育，2021，（03）：12-20.

［9］ 石宇航. 浅谈虚拟现实的发展现状及应用［J］. 中文信息，2019（01）：20.

［10］ 吴骞华. 增强现实（AR）技术应用与发展趋势［J］. 通讯世界，2019，26（01）：289-290.

［11］ 朱珺，吴晓宇. 虚拟现实十大行业应用中外对比研究［R/OL］. （2023-01-03）. https：//xueqiu.com/9508834377/239125889.

（荐稿人：杨松明，湖州学院副教授）

（责任编辑：黄文波）