數(shù)字化教育游戲運(yùn)用于大學(xué)課堂教學(xué)研究

[摘 要]本文探討了數(shù)字化教育游戲在大學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，并提出了具體的應(yīng)用策略。研究表明，數(shù)字化教育游戲能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。然而，數(shù)字化教育游戲在應(yīng)用過(guò)程中也面臨技術(shù)障礙和教師適應(yīng)度等挑戰(zhàn)。本文通過(guò)文獻(xiàn)研究和案例分析，提出引入虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及混合現(xiàn)實(shí)等前沿技術(shù)支持，推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及為教師提供協(xié)作網(wǎng)絡(luò)和資源共享平臺(tái)及個(gè)性化的專業(yè)支持等應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的策略，以期為提高大學(xué)課堂教學(xué)效果提供理論支持和實(shí)踐參考。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字化教育游戲；學(xué)習(xí)興趣；自主學(xué)習(xí)

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化教育游戲逐漸成為教育領(lǐng)域中的重要工具。教育游戲利用游戲的趣味性和互動(dòng)性，結(jié)合教育目標(biāo)，幫助學(xué)生在愉快的氛圍中掌握知識(shí)技能。特別是在大學(xué)課堂中，數(shù)字化教育游戲的應(yīng)用正受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，數(shù)字化教育游戲可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

一、數(shù)字化教育游戲的定義

數(shù)字化教育游戲（Digital Educational Games，DEGs）是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)，以游戲?yàn)檩d體，結(jié)合教育目標(biāo)和內(nèi)容，通過(guò)互動(dòng)、競(jìng)賽、挑戰(zhàn)等方式，使學(xué)習(xí)者在游戲中獲得知識(shí)和技能的教育工具。這類游戲不僅包含娛樂(lè)功能，還融入了教育目的，旨在通過(guò)游戲化的方式達(dá)到學(xué)習(xí)的效果。數(shù)字化教育游戲具有以下特點(diǎn)：

（一）互動(dòng)性強(qiáng)。學(xué)生可以通過(guò)游戲中的各種操作與游戲內(nèi)容進(jìn)行互動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的參與感。

（二）趣味性高。游戲設(shè)計(jì)通常具有吸引力，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

（三）個(gè)性化學(xué)習(xí)。游戲可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和水平進(jìn)行調(diào)整，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，滿足不同學(xué)生的需求。

（四）即時(shí)反饋。游戲能夠及時(shí)提供反饋，幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況，并進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)。

二、數(shù)字化教育游戲在大學(xué)課堂中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外高校紛紛開(kāi)始嘗試將數(shù)字化教育游戲引入課堂教學(xué)。在國(guó)外，如美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家，教育游戲的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，許多高校在不同學(xué)科中都進(jìn)行了有效嘗試。例如，麻省理工學(xué)院（MIT）開(kāi)發(fā)了一系列用于物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的教育游戲，并將其應(yīng)用于課堂教學(xué)中，取得了顯著的教學(xué)效果。這些游戲通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)任務(wù)，幫助學(xué)生更好地理解復(fù)雜的科學(xué)概念。例如，MIT的“StarLogo”平臺(tái)允許學(xué)生通過(guò)編程模擬各種物理和生物過(guò)程，從而深刻理解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[1]。

在國(guó)內(nèi)，數(shù)字化教育游戲的應(yīng)用相對(duì)較新，但也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì)。許多高校在計(jì)算機(jī)科學(xué)、醫(yī)學(xué)、歷史等學(xué)科中進(jìn)行了探索和嘗試。例如，北京大學(xué)開(kāi)發(fā)了一款編程教育游戲，用于計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的教學(xué)，通過(guò)游戲的方式幫助學(xué)生掌握編程技能，受到了學(xué)生的歡迎。這款游戲通過(guò)生動(dòng)有趣的任務(wù)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中逐步掌握編程的基本概念和技巧。

數(shù)字化教育游戲也廣泛應(yīng)用于不同教學(xué)領(lǐng)域，例如計(jì)算機(jī)科學(xué)。通過(guò)編程游戲幫助學(xué)生掌握編程技能。例如，CodeCombat是一款廣受歡迎的編程教育游戲，學(xué)生通過(guò)游戲中的任務(wù)和挑戰(zhàn)學(xué)習(xí)編程知識(shí)。在CodeCombat中，學(xué)生需要編寫代碼來(lái)控制角色完成各種任務(wù)，從而逐步學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言的語(yǔ)法和邏輯思維。該游戲已經(jīng)在全球范圍內(nèi)的許多學(xué)校中得到了應(yīng)用，顯著提高了學(xué)生的編程興趣和技能。醫(yī)學(xué)專業(yè)也通過(guò)模擬游戲進(jìn)行臨床技能訓(xùn)練。例如，切爾西和威斯敏斯特醫(yī)院與Imperial College London合作開(kāi)發(fā)了一款名為“Touch Surgery”的移動(dòng)應(yīng)用，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬手術(shù)過(guò)程，幫助醫(yī)學(xué)生和醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)訓(xùn)練。該應(yīng)用程序提供了詳細(xì)的手術(shù)步驟和虛擬操作環(huán)境，使醫(yī)學(xué)生能夠在安全的虛擬環(huán)境中練習(xí)手術(shù)技能，減少實(shí)際操作中的失誤風(fēng)險(xiǎn)。

數(shù)字化教育游戲不僅在上述學(xué)科中得到應(yīng)用，還在其他領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大的潛力。例如，在語(yǔ)言學(xué)習(xí)中，應(yīng)用廣泛的“Duolingo”軟件通過(guò)游戲化的學(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生掌握外語(yǔ)。Duolingo通過(guò)任務(wù)和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，使學(xué)習(xí)者在完成任務(wù)的過(guò)程中獲得成就感和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，顯著提高了語(yǔ)言學(xué)習(xí)的效果。此外，漢語(yǔ)教育中也運(yùn)用到了教育游戲[2]。在商業(yè)和管理教育中，模擬經(jīng)營(yíng)游戲如“模擬城市”（SimCity）和“模擬人生”（The Sims）也被用于教學(xué)，幫助學(xué)生理解復(fù)雜的商業(yè)和管理概念。這些游戲通過(guò)模擬企業(yè)運(yùn)營(yíng)和管理的各個(gè)方面，使學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐操作，提高實(shí)際問(wèn)題解決能力[3]。

三、數(shù)字化教育游戲的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字化教育游戲的優(yōu)勢(shì)首先是提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教育游戲通過(guò)生動(dòng)有趣的方式傳遞知識(shí)，能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在游戲中主動(dòng)學(xué)習(xí)。研究表明，學(xué)生對(duì)教育游戲的興趣明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)方式，這有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和積極性。Prensky指出，教育游戲通過(guò)其互動(dòng)性和趣味性，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使他們更愿意參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。例如，在一項(xiàng)研究中，使用“Math Blaster”這款數(shù)學(xué)教育游戲的學(xué)生表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)興趣和參與度，數(shù)學(xué)成績(jī)也顯著提高。此外，教育游戲中的故事情節(jié)和視覺(jué)效果也對(duì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣起到了重要作用。例如，“Minecraft： Education Edition”游戲通過(guò)其開(kāi)放的世界和豐富的創(chuàng)作工具，使學(xué)生在學(xué)習(xí)歷史、地理和編程等知識(shí)時(shí)充滿興趣。學(xué)生可以在游戲中建造歷史遺跡、模擬地理環(huán)境或編寫簡(jiǎn)單的編程任務(wù)，從而在實(shí)際操作中學(xué)習(xí)知識(shí)。研究表明，使用“Minecraft： Education Edition”游戲進(jìn)行教學(xué)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠提高他們的創(chuàng)造力和批判性思維。

其次，數(shù)字化教育游戲也可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。游戲中的任務(wù)和挑戰(zhàn)激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使學(xué)生主動(dòng)探究，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力[4]。教育游戲提供了一個(gè)開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和需求自由探索，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力。例如，游戲“Kerbal Space Program”允許學(xué)生設(shè)計(jì)和發(fā)射虛擬火箭，探索太空科學(xué)。學(xué)生在游戲中需要自己解決各種工程問(wèn)題，從而在實(shí)踐中學(xué)習(xí)物理和工程知識(shí)。教育游戲的即時(shí)反饋機(jī)制也是促進(jìn)自主學(xué)習(xí)的重要因素。學(xué)生在游戲中可以立即看到自己的操作結(jié)果，從而及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略。

此外，數(shù)字化教育游戲還能夠培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力與問(wèn)題解決能力。許多教育游戲設(shè)計(jì)了團(tuán)隊(duì)合作任務(wù)，學(xué)生在游戲中需要相互配合，共同完成任務(wù)，從而提高協(xié)作能力和問(wèn)題解決能力。例如，多人在線角色扮演游戲（MMORPG）通過(guò)團(tuán)隊(duì)任務(wù)和合作戰(zhàn)斗，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和解決問(wèn)題的能力。一個(gè)典型的例子是“World of Warcraft”，在這款游戲中，玩家需要組建團(tuán)隊(duì)，制定策略，協(xié)同作戰(zhàn)以完成任務(wù)。研究發(fā)現(xiàn)，參與這類游戲的學(xué)生表現(xiàn)出更高的團(tuán)隊(duì)合作能力和問(wèn)題解決能力。另一個(gè)例子是“Keep Talking and Nobody Explodes”，這是一款合作解謎游戲，要求一名玩家描述炸彈的特征，其他玩家根據(jù)描述提供拆除指導(dǎo)。這款游戲通過(guò)要求玩家相互溝通和合作，有效培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通

能力。

四、數(shù)字化教育游戲在課堂應(yīng)用中的挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在技術(shù)障礙和教師的適應(yīng)度兩個(gè)方面。從技術(shù)角度來(lái)看，數(shù)字化教育游戲?qū)τ布蟾?。一些高質(zhì)量的教育游戲?qū)τ?jì)算機(jī)硬件要求較高，部分學(xué)?？赡軣o(wú)法提供足夠的設(shè)備支持。這可能限制了教育游戲的推廣和應(yīng)用。例如，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)在教育游戲中的應(yīng)用日益增多，但高質(zhì)量的VR設(shè)備價(jià)格昂貴，需要高性能的計(jì)算機(jī)支持。研究表明，使用VR設(shè)備進(jìn)行教學(xué)可以顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和效果，但其高昂的成本使得許多學(xué)校無(wú)法承擔(dān)，限制了這類教育游戲的普及。在一些經(jīng)濟(jì)條件較差的地區(qū)，學(xué)?？赡苓B基本的計(jì)算機(jī)設(shè)備都無(wú)法提供，更不用說(shuō)高性能的硬件。這使得學(xué)生無(wú)法接觸到最新的教育游戲資源，造成了教育資源的不平衡。例如，一些教育游戲需要較高的顯卡和處理器性能，而這些硬件配置在很多學(xué)校的計(jì)算機(jī)教室中并不常見(jiàn)。

從教師角度來(lái)看，部分教師對(duì)新技術(shù)的接受度較低，缺乏使用教育游戲的經(jīng)驗(yàn)和能力，需要進(jìn)行專門的培訓(xùn)和支持。教師在教育游戲的選擇、設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面的能力直接影響到教育游戲的效果。研究表明，教師對(duì)教育技術(shù)的態(tài)度和信心對(duì)教育游戲的實(shí)際應(yīng)用有重要影響。例如，一些教師可能對(duì)教育游戲的教育價(jià)值持懷疑態(tài)度，認(rèn)為游戲只是娛樂(lè)工具，而不是有效的教學(xué)資源。這種觀念阻礙了教育游戲在課堂中的應(yīng)用。此外，教師缺乏相關(guān)的培訓(xùn)和支持，難以有效地將教育游戲融入教學(xué)計(jì)劃中。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多教師在使用教育游戲時(shí)遇到了技術(shù)問(wèn)題，但缺乏解決這些問(wèn)題的能力和資源。

五、針對(duì)挑戰(zhàn)的應(yīng)對(duì)策略

針對(duì)數(shù)字化教育游戲在大學(xué)課堂應(yīng)用過(guò)程中面臨的技術(shù)障礙和教師適應(yīng)度問(wèn)題，本文提出了以下應(yīng)對(duì)策略，以期在實(shí)踐中提供有效的指導(dǎo)。

第一，提升技術(shù)支持，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。高校應(yīng)大力加強(qiáng)硬件設(shè)施的建設(shè)，為數(shù)字化教育游戲的廣泛應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。這不僅包括更新現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)設(shè)備，還應(yīng)重點(diǎn)配置具備高性能處理器和顯卡的終端，以滿足當(dāng)今復(fù)雜教育游戲的運(yùn)行需求。此外，考慮到教育游戲的發(fā)展趨勢(shì)和未來(lái)的教學(xué)需求，學(xué)校還應(yīng)提前配備大容量存儲(chǔ)設(shè)備和高速網(wǎng)絡(luò)，以支持多用戶同時(shí)在線的高負(fù)載運(yùn)行環(huán)境。在硬件更新之外，學(xué)校應(yīng)積極探索并引入虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR），以及混合現(xiàn)實(shí)（MR）等前沿技術(shù)[5]，進(jìn)一步提升教育游戲的沉浸感和互動(dòng)性。VR技術(shù)可以模擬現(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，幫助學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)或高成本的操作練習(xí)，而AR技術(shù)則能夠?qū)⑻摂M內(nèi)容疊加到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)更為生動(dòng)的教學(xué)體驗(yàn)。通過(guò)這些技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生可以獲得更加個(gè)性化和貼近現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而更好地理解復(fù)雜的概念和理論。為解決硬件設(shè)備不足的問(wèn)題，學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)引入云計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建強(qiáng)大的教育資源平臺(tái)，使學(xué)生即使在性能較低的設(shè)備上也能夠通過(guò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)高性能服務(wù)器，體驗(yàn)到高質(zhì)量的教育游戲。這種方式不僅能夠減輕學(xué)校在硬件投入上的壓力，還能實(shí)現(xiàn)教育資源的共享與優(yōu)化，尤其是在經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)有限的地區(qū)，云計(jì)算的應(yīng)用能夠大幅度降低教育游戲的準(zhǔn)入門檻，讓更多的學(xué)生受益于數(shù)字化教育游戲的創(chuàng)新教學(xué)模式。此外，學(xué)校還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，以便在大量學(xué)生同時(shí)在線使用時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的安全性得到充分保障。

第二，教師培訓(xùn)與專業(yè)發(fā)展。教師需要了解不同類型教育游戲的特點(diǎn)與適用范圍，從而能夠根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生需求做出最優(yōu)選擇。此外，培訓(xùn)應(yīng)幫助教師掌握教育游戲與課程目標(biāo)的有機(jī)結(jié)合方法[6]。通過(guò)具體案例分析，教師可以學(xué)習(xí)如何將游戲中的任務(wù)設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系，使學(xué)生在游戲中不僅能感受到樂(lè)趣，還能有效地鞏固所學(xué)知識(shí)。除了技術(shù)培訓(xùn)，高校還應(yīng)提供教學(xué)設(shè)計(jì)方面的專業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)。例如，教師可以學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)基于教育游戲的混合式教學(xué)方案，使教育游戲不再是課堂中的“點(diǎn)綴”，而是融入整個(gè)教學(xué)計(jì)劃的核心部分。這種設(shè)計(jì)思維的轉(zhuǎn)變需要教師在培訓(xùn)中通過(guò)反復(fù)實(shí)踐和案例研究，逐步掌握如何利用教育游戲激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)他們的批判性思維和問(wèn)題解決能力。為了確保培訓(xùn)的有效性，學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)建立教師協(xié)作網(wǎng)絡(luò)和資源共享平臺(tái)，促進(jìn)教師之間的經(jīng)驗(yàn)交流和知識(shí)共享。這不僅能夠幫助教師更快適應(yīng)數(shù)字化教育游戲的使用，還能激發(fā)他們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新思維。通過(guò)定期的教學(xué)研討會(huì)、經(jīng)驗(yàn)分享會(huì)和在線論壇，教師可以相互學(xué)習(xí)最佳實(shí)踐，并共同探索數(shù)字化教育游戲在不同學(xué)科中的應(yīng)用潛力。此外，學(xué)校還應(yīng)考慮提供個(gè)性化的專業(yè)發(fā)展支持，根據(jù)教師的教學(xué)背景和發(fā)展需求制訂個(gè)性化的培訓(xùn)計(jì)劃。例如，對(duì)于已經(jīng)具備一定技術(shù)基礎(chǔ)的教師，培訓(xùn)可以更側(cè)重于高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)和游戲開(kāi)發(fā)技能，而對(duì)于技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的教師，則應(yīng)側(cè)重于基本操作和課堂管理技巧的培訓(xùn)。通過(guò)這種差異化的培訓(xùn)策略，確保所有教師都能夠根據(jù)自己的水平和需求獲得最適合的支持。

結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字化教育游戲在大學(xué)課堂教學(xué)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)其自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)其綜合能力。然而，其應(yīng)用也面臨技術(shù)障礙、教師接受度低等挑戰(zhàn)。通過(guò)合理的策略，能夠有效克服這些挑戰(zhàn)，進(jìn)而提升教育效果。

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作者簡(jiǎn)介：黃書宇（1988— ），男，漢族，四川成都人，成都大學(xué)，講師，博士。

研究方向：教育游戲，創(chuàng)造力促進(jìn)和開(kāi)發(fā)。