寧恩創,付禮卉,劉小玲
(廣西大學 1.輕工與食品工程學院;2.食品質量與安全研究中心,廣西 南寧 530004)
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教育游戲引入課程的教學實踐探索
——以《食品工藝學》教學游戲為例
寧恩創1,2,付禮卉1,劉小玲1,2
(廣西大學1.輕工與食品工程學院;2.食品質量與安全研究中心,廣西南寧530004)
摘要:當前大力提倡全面發展、素質教育,因此我們不應繼續遵循傳統的教育教學模式,而是要改變這種模式,實行教育改革。筆者把兼具娛樂性與教育性的教育游戲引入高校教學中,以《食品工藝學》教學游戲為例,將游戲與知識進行巧妙融合,以完成任務的方式激發學生的學習興趣,讓他們在快樂的游戲體驗中不知不覺地掌握專業知識,從而實現寓教于樂、優化傳統教學模式的目標。實踐證明,將教育游戲引入到高等教育課程內容中的探索式教學模式是可行的,并且具有一定的實踐效果。
關鍵詞:教育游戲;高等教育;教育改革
目前數字娛樂產業的增長速度很快,教育界的專家學者們紛紛開始思考把網絡游戲和教育教學結合起來,試圖利用多媒體的手段實現一種“寓教于樂”的教育思想,讓學生在游戲的情景中快樂、自主地學習,在這種教育思想的指導下,教育游戲應運而生。近年來越來越多的教育游戲產品逐漸進入教育領域,對教育領域的影響越來越大,而平板電腦和智能手機的廣泛應用也為教育游戲的推廣提供了可能。孔子有言,“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”,可見,學習的最高境界應該是達到“樂”的境界,教育游戲通過游戲的形式達到教育的目的,讓學生在快樂中掌握知識。目前針對低齡兒童的教育游戲較為豐富,而針對高等教育受教育者的教育游戲則較少。為了更大程度地激發學生自主學習的熱情、幫助學生更好地掌握專業知識技能,本文著重對教育游戲融入食品類專業教學模式進行研究,對高等教育方法改革進行探索。
一、教育游戲概述
自2004年以來,教育游戲作為一種新型教學模式的探索,逐漸引起了國內教育者、家長和學生的關注。教育游戲并不是一個新的概念,早在20世紀80年代美國的學者就已經開始對電視游戲的教育價值進行研究。目前,國內對教育游戲的定義尚不十分統一,比較權威的幾種表述包括:《教育游戲產業研究報告》中概括的能夠培養游戲使用者的知識、技能、智力、情感、態度、價值觀,并具有一定教育意義的計算機游戲軟件[1]。除了“教育游戲”這種表述方式,還存在其他的同義詞,如:“數字化游戲學習”“嚴肅游戲” “輕游戲”等。總體來說,國內關于教育游戲概念的界定分為兩種:一種是輔助教學的工具,另一種是帶學習內容的軟件媒體。兩者盡管角度與強調重點不同,但其研究的目的與結果是一致的,都是為了更好地利用信息化手段提高學生學習的績效。
教育游戲結合教育的內容和計算機游戲的形式,使之既具有教育性又具有娛樂性。具體來說,教育游戲首先應該是具有學習目標或者說教育意義的,它有理論支撐,包含正確的知識和原理,而不是謬論或是未經證實是正確的理論。其次它應該具備游戲的特點,如虛擬的情景、特定的規則、豐富的視聽等。以游戲者具有的挑戰、好奇、競爭等心理為內在動機,通過計算機游戲的特性激發學生們的學習興趣,營造體驗式的學習環境,讓學生積極、主動、愉悅地學習。
二、國內外教育游戲研究現狀及存在問題
1.國外教育游戲研究現狀及問題
國外(尤其西方國家)對教育游戲的研究起步較早,早在20世紀80年代就對教育游戲開展了相關研究。國外的教育游戲研究領域較廣泛,層次較清晰,成果較顯著。我們可以將國外的教育游戲研究分成理論研究和實踐研究兩方面。
在理論研究方面,主要包括基礎理論研究、設計與開發模型研究和評價研究。其中基礎理論研究主要包括如何運用建構主義等教育理論來指導和支持游戲的設計,并探討通過游戲的研究怎樣去影響發掘和創造新的教育理論Csikszentmihalyi[2]提出的“心流(flow)”理論被廣泛應用于解釋游戲中結構要素的設計帶給游戲者的沉浸體驗,在“心流”理論模型中,系統地闡釋了“挑戰”與“技巧”對“心流”產生與維持的影響。Malone[3]經過一系列實驗研究,提出了一套完整的“內在動機”理論。該理論把游戲者挑戰、好奇、控制和幻想的心理概括為內在動機,而合作、競爭和尊重作為集體動機。在設計與開發模型方面,Fabricatore、Dempsey和Mitchell 等學者分別從游戲者的心理需要層次、游戲的難易劃分、學習任務與游戲情境的融合、學習目標等方面提出了設計“Edugaming”的一些方法與策略[4]。Kiili[5]提出了體驗式游戲設計模型,并從不同角度展開了深入研究。Amory 和Seagram[6]在游戲對象模型(GOM,Game Object Model)的基礎上提出了游戲成就模型 (Game Achievement Model),也嘗試創建一種結合教學方法和游戲原理的辦法。Paraskeva[7]等學者強調合作學習環境的作用,提出適合多人協作完成的教育游戲模型。在趣味性方面,Huang[8]等通過調查問卷的形式評價了網絡教育游戲特征對大學生的學習動力支持和認知投入方面的影響。
在實踐研究方面,最具代表性的研究無疑是美國麻省理工學院比較媒體研究系(Comparative Media Studies Department)和微軟研究院學習科學與技術實驗室合作開展的Games-to-Teach項目。該項研究旨在以游戲方式傳遞麻省理工學院的課程內容,從而證明計算機游戲在教育方面的應用潛能。該項目的主要實踐性成果是將游戲和課程內容整合,最終設計了15個包括生命科學、醫學、電磁學等領域的概念模型,使教育游戲不僅僅具有娛樂性,更重要的是具有教育價值。由MarcPrensky創建的Game2Train公司目前已開發出包括視頻游戲、Flash游戲、手機游戲等適合各年齡段人們使用的多種類型的教育游戲。其他國家,如加拿大Enlight Entertainment公司、法國的Cryo 公司和Canal+環廣公司以及日韓等國家的一些專業游戲公司都先后推出了一些比較受歡迎的教育游戲。此外,funbrain.com、earobics.com、gamequarium.com等一些國外的網站上,也都分別提供了針對不同年級的學生、不同學科內容的比較全面又具有針對性的教育游戲。目前,教育游戲的開發技術主要有Java、C/C++、Flash、VB、Game Maker和RPG等[9]。教學游戲具有交互性強、靈活性大、視覺效果要求高等特點,因而對開發者提出了相對較高的要求。
綜合國外的教育游戲研究成果來看,無論在基礎理論研究領域還是在教育游戲的模型設計及技術實現領域都取得了豐富的成果,能為我國教育游戲的蓬勃發展提供可借鑒的研究框架和設計模型,從而奠定良好的基礎。但是其研究仍存在一定局限,如在教育游戲的應用效果和評價方面的研究有待加強。
2.國內教育游戲研究現狀及問題
在國內,教育游戲的研究起步較晚,國內相關人士在2004年才開始關注教育游戲的作用與發展,任何東西都具有兩面性,我們不應該只看到青少年沉浸在游戲中不能自拔,就認為游戲是不好的,而是應該轉變思路,試著把游戲和教育結合起來,探索新的教學模式。目前國內對于教育游戲的研究,主要有3點,一是教育游戲指導理論;二是開發教育游戲軟件;三是對教育游戲可行性的實踐探索。其中,教育游戲的理論研究主要圍繞游戲的實現價值和教育游戲軟件的設計理論指導,研究如何區分教育游戲與游戲的概念,探索教育游戲的理論基礎,怎么使游戲與教育更好地融合在一起,網絡游戲與教育如何結合以及怎樣對教育游戲軟件進行設計與開發等。教育游戲軟件實踐探索不僅能夠證明游戲可以為教育服務,同時顯示出教育與游戲兩大行業能夠協同發展的良好前景,教育游戲軟件實踐應用不僅為改善傳統教育中存在的弊端提供新思路,而且有利于游戲產業開辟經濟價值和社會價值雙收的發展道路。在這一領域,最早的研究有2000 年[10]科利華公司發布的《學生智慧世界》等。近年來,隨著網絡技術的發展與普及,很多以Flash 為開發環境制作的小型網絡與移動端的教育游戲受到了青少年的喜愛,例如奧卓爾游戲化學習世界、農場狂想曲系列、摩爾莊園等。而針對大學生的教育游戲開發的較少。
總體來講,我國的教育游戲研究正處于蓬勃發展的階段,無論在教育游戲的理念上還是在技術開發上都有了一定的發展。但研究的角度和方法還有待增加改進,研究的成果還不夠全面深入,研究的領域有待擴展,研究的體系還不夠系統化。
三、高等教育教學方法改革探索
1.教育游戲開發應用的基礎
隨著現代信息技術的高速發展,計算機游戲得到迅猛發展。美國財經雜志《巴倫周刊》2009年9月1日 (網絡版)援引暴雪(Activision)之言:“預計視頻游戲產業將擊敗電影和電視產業,并有望在5年內實現。[11]”計算機游戲充分利用多媒體網絡優勢,拓寬了傳統游戲的界限,給人們帶來全新的視聽及交互體驗,同時也已成為青少年主要娛樂方式之一,據CNNIC統計,2010年青少年網民在網絡游戲上的使用率為74.8%,明顯高于網民整體水平。隨著教育信息化的不斷深入,我國教育技術領域對教育游戲研究的關注和重視程度越來越高。2007年遼寧師范大學舉辦全國教育游戲與虛擬現實學術會議,從那以后關于教育游戲的研究成果不斷出現。2012年,杭州舉辦“第四屆數碼游戲化學習國際學術會議”,此舉再一次把對教育游戲的研究推上了一個新的臺階。
據相關調查[12]表明,目前我國高等教育的實際教學過程中,雖然教育游戲的普及率不高,但絕大多數學生與教師對教育游戲有一定認識,認可其具有一定的應用價值,并且期待在今后的實際教學中能夠使用專門為其設計的教育游戲軟件。可以預見隨著對教育游戲的不斷深入研究,教育游戲將會在高等教育中發揮獨特的作用。
在眾多游戲中,Flash小游戲具有畫面豐富絢麗、操作簡單、無需安裝、文件體積小等優點,它得到越來越多青少年網友的喜愛與推崇。其開發速度快、種類繁多,且十分便于在網絡上傳播、播放和下載的特點也為互聯網帶來了巨大的商業價值,同時我們也應該看到它可充分利用的教育價值。
Flash文件可發布成swf文件,用Flash Player播放,據Adobe公司公布的數據顯示,Flash Player占據了90%互聯網用戶的瀏覽器[13],因此Flash具有很大的發展潛力,且它的文件體積比較小,不僅方便在網上的傳播與使用,而且在計算機之間相互拷貝也十分便捷。加上近年來, Android系統智能手機的普及很快,利用Adobe公司Flash Air等跨操作系統應用程序可以在智能手機上很好地運行Flash文件,操作性極強。
因此,我們可以以Flash為基礎,將它與教學內容結合起來,開發出兼具娛樂性和教育性的教學游戲。
2.高等教育教學方法改革實踐——《食品工藝學》教學游戲開發
(1)游戲軟件總體分析與設計
《食品工藝學》是高等院校食品科學與工程、食品質量與安全專業的必修學位課程,是最重要的專業課之一,具有理論知識綜合性強、注重實踐動手能力等特點。它主要包括兩部分內容:一是食品的加工保藏技術;二是以具體食品生產為主線,內容包括果蔬制品、乳制品、肉制品、飲料、酒類等,對應不同的加工工藝及產品原料的要求。其內容多而雜,而且課時有限,并不能完全將食品工藝學中包含的內容傳授給學生,加上傳統教學思想的制約以及實驗設施條件的限制,實驗課也不能很好地幫助學生對食品加工知識的掌握。因此要使該課程達到良好的教學效果存在一定的難度,自1996年以來該門課程的改革探索就一直是各高校研究的熱點,而近年來得到迅速發展的網絡、信息、多媒體等技術的整合應用更是改革探索中的主要方向之一[14-16]。為了適應國內高等工程教育教學改革形勢的發展需要,特別是為了滿足我國食品工業進入高速發展時期后對食品安全專業人才的迫切需求,探索如何在課程學習過程中體現學生的主體地位,培養學生的學習興趣,提高學習績效,培養能適應企業生產實際需求的高素質人才具有很現實的意義。
在實踐中,以Flash作為載體,使它承載食品工藝學的教學內容,發揮Flash在教育領域應用的潛力,把食品工藝學的學習內容巧妙地融進游戲情境和關卡中,使游戲不僅具有以往的娛樂性,更具有教育性。通過游戲的感性來激發和維持學習者內在動機,通過教育的理性完成對學習者知識能力、解決問題的過程與方法以及情感態度價值觀的培養,使游戲和教育能夠相輔相成。利用游戲教學軟件輔助學習,可充分調動學生學習的主動性和興趣,讓學生在游戲的過程中來鞏固和提高食品加工的相關知識和技能,從而可實現“寓教于樂”的教育理念。
軟件整體采用卡通風格,以查理加工廠為背景情景。原輔料選擇界面模擬在學生和上班族中盛行一時的QQ農場、牧場的風格模式。最后,整體再配以適當的背景音樂增加趣味性。另外,場景中歡快的背景音樂和一些滑稽的音效也能夠激發學習者的感官好奇。在本教育游戲設計中,將完整的食品工藝生產技術分為選擇原輔料、選擇工藝流程和選擇設備三個階段的步驟,對應三個關卡。游戲中設有闖關控制和每一關的得分統計,可以用于學生之間完成情況的競爭,同時老師也可將學生分小組合作來完成游戲的闖關,每個小組成員可以共同完成闖關也可以接力完成,小組之間結果競爭。
(2)游戲軟件效果評價
高等教育改革的目的是為了提高辦學水平,使同學們更好地掌握知識。為了評價游戲軟件的學習性效果,將此軟件應用于廣西大學食品質量與安全專業2011班學生的課程教學中,學期初將學生隨機分為A、B兩組,A組在學習食品工藝學課程之余試玩游戲,B組仍然采取傳統的教學模式。通過用戶的客觀成績與主觀評價相結合的方式,總結學生知識的掌握情況,評價游戲軟件的學習性效果(詳見表1、表2)。

表1 A、B兩組學生期末成績
由表1可以看到使用教育游戲進行輔助學習的A組的平均成績高于按傳統模式學習的B組,A組較B組的成績提高了約6.3%。這說明游戲的應用有助于學生對知識的掌握,教育游戲軟件具有一定的學習性。

表2 游戲用戶主觀評價結果
表2中的數據顯示,“通過游戲,我對食品加工過程理解更簡單”平均得分為8.4分,所有用戶均認為游戲對簡化食品加工過程的學習內容的理解有幫助;“通過游戲,我掌握了相應食品的加工方法”平均得分為8.0分,且所有用戶在玩過游戲之后,均對游戲中所涉及的特定產品的原輔料、工藝流程及其加工設備有了或多或少的了解;“我可以很容易地從游戲到現實世界轉移技能”平均得分為7.6分,且98.3%的用戶認為可以將游戲中所學的內容進行轉化,從而應用于指導實踐;“通過游戲,我對食品加工的興趣更加濃厚”平均得分為7.7分,且98.3%的用戶認為通過游戲的過程,提高了食品工藝學課程內容的學習興趣,會積極地探究所學內容,以期在游戲中獲得較高的分數;“游戲可以讓我從自己的錯誤中學習”平均得分為7.6分,95%的用戶在游戲中積累了經驗,完成了挑戰失敗后總結經驗掌握知識,再挑戰成功的過程;“我愿意通過這個游戲來學習食品工藝學的學習內容”平均得分為8.5分,且97.7%的用戶愿意將該游戲作為食品工藝學課程的學習手段,有的用戶表明,與死板的課堂填鴨式教學相比,使用游戲進行學習更具有主動性與針對性。
總體來說,游戲的學習性評價結果較好,得到了用戶的認可,實現了其作為教育游戲的基本功能。教育游戲使學生在一種更為積極、輕松的狀態下進行學習,大大提高了他們學習的效率。
四、結束語
研究教育游戲,通過游戲的感性把教育的理性帶給學生,不僅能磨合傳統教育中教育內容和學生之間的錯位,而且有利于游戲產業(尤其網絡游戲產業)擺脫目前經濟價值很高,但社會價值為負的尷尬局面,使教育與游戲兩大行業協同發展。
將教育游戲引入到高等教育課程內容中的探索式教學模式,是為了促進高等教育教學模式的改革,使高等教育不再是重理論輕實踐的教學模式。此次的教學實踐在一定程度上說明了教育游戲有利于培養學生的自主學習能力、自主探究能力,從而提高學生學習的積極性和探究新知的欲望,它為教育的發展注入了新的動力,激發了新的教育理念,在高等教育中具有廣闊的應用前景。我們堅信,隨著研究的不斷深入,教育游戲會在教育領域做出應有的貢獻。
(責任編輯:呂建萍)
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Exploration on the Teaching Practice of the Introduction of Educational Games——Taking the Teaching Game of “food technology” as an Example
NING En-chuang1,2,FU Li-hui1,LIU Xiao-ling1,2
(1.College of Light Industry and Food Engineering,2.Center of Food Quality and Safety Research,Guangxi University,Nanning 530004,China)
Abstract:At present,the state promotes education of all around development,so we should not follow the traditional teaching mode,but to change this pattern and carry out reforms in education. In order to achieve the goal that education in amusement and the optimization of the traditional teaching mode. We bring educational games that having characteristic entertainment and educational into higher education,for example,the game of food technology.It combines game and knowledge,stimulates students’ interest in learning by completing the tasks. Let students experience the joy of the game ,at the sametime,master professional knowledge,the practice has proved that it is feasible to introduce the educational game into higher education curriculum content,and has some practical effect.
Key Words:educational game;higher education;reforms in education
中圖分類號:G434;TS201.1
文獻標識碼:A
文章編號:1671-9719(2016)4-0032-04
作者簡介:寧恩創 (1970-), 男,廣西上林人,副教授,研究方向為食品科學。
收稿日期:2016-02-25修稿日期:2016-03-16
基金項目:廣西科技攻關項目“食品加工技術互動教學游戲軟件的開發”(桂科能14123004-5-6);廣西大學2014年實驗教改項目“食品加工技術互動教學游戲軟年的開發”(20141401)。