高校教育游戲軟件的現狀和設計

高子林 羅衛敏 馮玉明

(1.重慶三峽學院 智能信息處理與控制重慶高校市級重點實驗室 重慶 萬州 404100) (2.重慶三峽學院 計算機科學與工程學院 重慶 萬州 404100)

人類對游戲有與生具有的需求，游戲可以提高人對某件事的專注力，增強人的社交性，帶給人更多的趣味性，同時具有天然的教育功能，古代中國的蹴鞠、投壺、象棋都是典型的運動類和智力類游戲。當前計算機游戲產業發達，游戲類型眾多，網絡、單機以及手機等各種平臺上游戲發展迅猛。根據中國互聯網絡信息中心于2019年8月發布的第44次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》[1]，截至2019年6月，中國網民規模達8.54億，手機網民規模達8.47億；網民群體占比最多的職業是學生，達26%；網絡游戲用戶規模達4.94億，占網民整體的57.8%；手機網絡游戲用戶規模達4.68億，占手機網民的55.2%。

計算機游戲的吸引力如此巨大，也帶來了很大的負面影響，許多人沉迷游戲荒廢學業，很早就引起了社會各界人士的關注，對游戲多呈反對態度。隨著時代發展，人們對計算機游戲不再全盤否定。2002年美國華盛頓特區伍德羅威爾遜國際學者中心發起了“嚴肅游戲計劃”，目的是鼓勵解決政策和管理問題的游戲設計和開發，2003年國際游戲開發者協會的羅卡在China Joy大會上進行了名為《“嚴肅”游戲：游戲對社會經濟的潛在影響》的主題發言，將“嚴肅游戲”定義為“不以娛樂為主要目的游戲”[2]。2004年呂森林在報告中提出的“教育游戲”概念，指能夠培養游戲者的智力、知識、技能、情感、態度、價值觀，且具有一定教育意義的計算機游戲類軟件[3]。

當前教育游戲得到廣大教育工作者的關注，但是從2019年12月31日在中國知網上以“教育游戲”為關鍵字的搜索結果看，結果共有3436條，數量并不多，說明教育游戲的開發和推廣不夠深入；教育游戲主要涉及教學過程中的游戲活動，游戲軟件類的結果只有142條，說明游戲研發并沒有跟上信息化時代的腳步；142條結果中相當一部分是以一個小游戲系統為目標進行軟件開發，說明教育游戲并沒有落到實處；整個搜索結果主要涉及中小學生，說明教育游戲在高等教育中的缺失。計算機游戲與教育結合，具備教育功能和學習機制，是教學改革的一種新的途徑，理清兩者的關系，熟悉教育游戲的設計和開發，推廣教育游戲在高等教育中的應用，值得廣大高校教育工作者的研究和探索。

一、高校教育游戲現狀

相關學者對教育游戲軟件的設計開發進行了相應的研究和探討，李卓群等[4]通過一個教育游戲設計案例，探討了開發教育游戲所涉及的關鍵技術；徐曉琪[5]指出教育游戲要與學校及課程整合、重視人工智能和虛擬技術的應用研究、重視游戲文化對青少年價值觀的影響、尋求商業化運作的最佳模式以及注重教育游戲的學科交叉特性；張晶[6]提出以游戲為外在表現形式，以教育目的、內容為內在核心的設計理念；王玉龍[7]對游戲軟件的教育性設計進行了探討，認為教育游戲設計需整合教學設計、軟件工程、認知心理學、游戲美學等領域的理念和方法，實現游戲目標對學習目標的自然詮釋與超越，謀得游戲任務對學習內容的生動呈現與優化；托比亞斯等[8]針對學習型計算機游戲的設計，提出分析認知任務以確認體驗游戲的、任務導向的認知過程等十三項建議。

據筆者所知，目前高校教育游戲軟件很少，使用范圍廣且為人所知的有兩款，一是在通識課程大學計算機基礎中使用的金山公司出品的金山打字游戲，以中英文打字為教學目標，以計算機為平臺，可以單機玩耍也可以網絡對戰，對學生熟悉鍵盤按鍵、提高打字速度以及糾正打字姿勢都有很大幫助；二是在專業課程計算機網絡中使用的思科公司出品的模擬經營游戲Aspire CCNA，嵌套思科的PacketTracer模擬器，從網絡設計師的角度，在游戲里購買網絡互連設備并配置網絡通信，可以有效提高學生對網絡的認知以及網絡知識的應用，可惜只有英文版。

二、教學設計

在設計和研發教育游戲軟件前，教學設計文檔必不可少。由于教育游戲軟件最后需要投入到教學中，所以需要對教學背景、教學目標、設計思路、教學方法以及特色進行詳細調研，以此形成的教學設計文檔，作為指導思想貫穿軟件設計開發的整個過程，這樣才能將教育和游戲充分融合，體現游戲軟件在教學中的作用。

(一)教學背景

教學背景需要闡述相應的教學問題，游戲軟件是基于這些教學問題的存在而產生，如果缺少教學背景，游戲軟件就像無本之木缺少根基，軟件的設計就會隨意化，陷入純粹娛樂化的困境。

(二)教學目標

教學目標指明了通過游戲過程，需要清楚的概念和掌握的技巧能力。有教學目標的存在，游戲在人機交互方式、游戲類別、游戲進程等方面的設計，才能具有明確的目的性和可行性。

(三)設計思路

游戲軟件的設計思路主要涉及多個方面：考慮游戲的類別，游戲類別實際決定了游戲過程的主要操作方式；考慮游戲的主線和支線，一般來說總是要確定一個主線任務，完成相應的教學目標，多個支線任務可以對教學目標進行擴展，且主、支線之間有相互依托和影響；構思游戲故事背景，確定游戲的進行和發展的層疊遞進關系；規劃游戲風格，例如輕松幽默型、嚴肅探討型、恐怖解密型等。

(四)教學方法

教學方法指在游戲中具體過程的展現方法和手段，如在具體游戲場景中開始涉及知識點時，通過比較法、提問法、總結法、演示法等某個或多個方法，引導游戲者進行思考和操作。

(五)教學特色

教學特色是教育游戲的成功之本，特色體現了游戲設計者的教學理念，是整個游戲的特點和精華，缺少教學特色，游戲無法有效融入教學過程。

三、游戲設計

設計一個教育游戲，需要關注的事情涉及各個方面，這里主要闡述故事背景、游戲類別和激勵機制三個方面。

(一)故事背景

游戲設計者通過一個完整的故事，可以構建獨特的世界框架，便于闡述和實行游戲里面的規則。通過故事可以合理描述事件的發展過程，使情節具有生動性和連貫性，使游戲過程更加自然且邏輯嚴密。在設計故事背景時，要注意主線和支線的交叉融合，支線故事是對主線故事的延伸補充。各個階段的小故事需要層層結合，最終完成對主線故事情節的敘述和推進。在構思故事背景時，不僅需要考慮故事的類型，如現實世界類或神話虛幻類，還要考慮故事內容與教學內容的貼合，使得在故事的發展過程中，相關教學內容能夠無縫接入。總的來說，故事具有天然的趣味性，一個優秀的故事能夠提高游戲者的參與性，增強游戲者的游戲體驗。如果脫離故事背景，游戲會更傾向于一種技能的反復訓練，容易引起游戲者的反感，不利于游戲在教學中的推廣和使用。

(二)游戲類別

計算機游戲發展至今已成百花齊放的態勢，在網絡游戲和單機游戲這兩個基礎大類上，已形成角色扮演、即時戰略、策略戰棋、模擬經營、體育競速、動作類、射擊類、格斗類和休閑類等多個類別，各個類別不僅在一定程度彼此有交叉，而且還會再次細分。不同類別的游戲，除了在操作上有差異，還在人物視角、思維方式、過程體驗上各有不同。一個成功的教育游戲，必然需要根據教學目標和內容，選擇合適的游戲類別。考慮到教學內容的差異，例如有些是概念類，有些是計算類，所以在游戲設計時可以不拘泥于某一種游戲類別，可以適當引入不同類別進行靈活穿插，不同游戲階段采用不同類型的操作，使游戲更有趣更好玩，但最重要的是，更符合教學目標的需要。

(三)激勵機制

在網絡游戲中的人和人的對抗，或者在單機游戲中人和計算機的對抗，都屬于競爭機制，只不過人和人對抗更激烈更有戲劇性。從某方面來說，競爭也是一種激勵，鼓勵游戲者更專注于游戲體驗從而獲得更多的成就感。但是競爭不完全等同于激勵，特別在教育游戲中，不能以打擊和犧牲大多數學生的游戲參與熱情，來成全極少數學生的成就感，例如通常采用的積分排行機制。教育游戲的激勵機制，大致可以從兩個方面入手，一是游戲里采用內在激勵機制，例如設計緊張萬分的故事情節，必須在規定時間內完成任務，又如完成相應支線任務，可能獲得對主線任務的關鍵提示或道具；二是游戲外結合教學給予一定的教學獎勵，例如在規定時間內完成獲得額外的平時成績分。

四、游戲軟件開發

游戲軟件的開發仍然屬于軟件開發，需要符合軟件工程的相應規范，對各種編程語言也要熟悉，這里主要探討開發團隊和運行平臺。

(一)開發團隊

高校各個學科中，電子、信息等工科對程序開發天然具有優勢，其他學科的教師即使有一定想法，也沒辦法自己動手開發游戲軟件，如果直接放棄而純粹使用游戲活動，不僅在教學效果方面有所欠缺，也是對當前信息時代背景的忽略和脫離。高校教師可以組建跨學科教研團隊，以項目的方式尋求資金來源，任課教師根據課程需求設計游戲，游戲軟件開發則交由電子信息類學科的教師完成。

(二)運行平臺

當前計算機仍然是工作學習的主流工具平臺，但是電腦平板和智能手機等移動平臺也占據了用戶大部分的使用時間。不同平臺之間，屏幕尺寸、游戲操作等多個方面都不同，另外，移動平臺根據操作系統的不同大體分為蘋果和安卓兩大陣營，如果涵蓋所有平臺，游戲軟件開發的工作量會極大增加，所以游戲軟件，至少在最初版本中，只會關注某一個平臺。由此游戲設計者對平臺的選擇時，需要考慮多個方面，如游戲方式更適合采用碎片化或沉浸式、教學目標在何種平臺更易實現、是課外還是課中與教學結合、學生群體所用手機操作系統分類等，經過詳細的調研后再做選擇。

五、結束語

高校教育游戲的發展任重道遠，在信息時代的背景下，教育游戲需要得到更多的教育工作者的關注和參與。教育游戲是教育教學和游戲的結合，是教學改革的新途徑，所以不能忽視教學設計這一環節，以對游戲的設計和開發進行正確的規范和引導。設計游戲時，需要構建完整的故事背景，明確游戲類型，建立合理的激勵機制。開發游戲軟件時，根據需要組建跨學科的開發團隊，選擇合適的運行平臺。這樣得到的教育游戲軟件，才能更加符合教學需求，吸引教師使用以及學生參與，完成教學目標的達成。