基于B_S模式的游戏化学习系统研究

李 东 徐心怡

(装甲兵工程学院信息工程系，中国 北京100072）

基于B_S模式的游戏化学习系统研究

李 东 徐心怡

(装甲兵工程学院信息工程系，中国 北京100072）

传统的学习模式死板，学习方法和练习内容不能引起学习者的兴趣，导致学习效果不好。将学习与游戏相结合，在学习的同时也强调娱乐性，能满足学习者的学习兴趣，激发学习动力。随着互联网的飞速发展，网络学习平台越来越受到人们的关注。基于此，本文提出了开发一套基于B_S模式的游戏化学习系统，使学习过程能真正引起学习者的学习兴趣，在轻松且专注的学习氛围中取得良好的学习效果，实现无监督下的高效自主学习。

游戏化学习；沉浸理论；B_S模式

游戏化学习具有双重特性，即要注重理论也要注重兴趣，研究者们一直希望能找到这两者之间的平衡，但至今为止，还没能构建出一个完善的理论框架，实践方面也少有可以借鉴的成功案例。目前我国进行游戏化学习研究的大都是科研教学的教师，一般从教育理念方面来研究，对网络教育游戏等学习模式了解不全面，开发技术落后，可操作性差，不能满足学习者的兴趣需求，而公司企业开发的游戏学习软件，虽然色彩绚丽、情节丰富，但主要沿袭娱乐游戏的模式，却又无法将学习内容完全融入游戏当中，也很少考虑学习效率和学习重点，难以保证实际的学习效果。

1 理论基础

1.1 沉浸理论

沉浸理论最早在1975年由美国芝加哥大学Mihaly Csikszentmihalyi博士提出，它将沉浸定义为一种将个人精力完全投注在某种活动上的感觉[1]。Hoffman和Novak，Chen、Wigand和Nilan将沉浸感分为三个阶段：沉浸的先前准备阶段、沉浸体验阶段、沉浸体验的结果[2]。

沉浸理论认为影响沉浸感的主要因素为挑战和技巧：如果挑战太高，参与者会产生焦虑或挫折感；反之，参与者一段时间之后就会产生疲倦。沉浸状态则发生在挑战与技巧平衡的情况下[3]，如图1所示。

1.2 网络学习平台设计理论

随着计算机网络及通讯技术的飞速发展，以电子游戏为代表的数字娱乐已经强力的渗透进了人们的生活、学习、工作当中，教育开始与数字娱乐游戏携手，开创了信息时代更有效、更具有创造性的学习途径。

1.2.1 网络教学交互理论

网络教学交互是指教师和学生在一定的教学指导和网络环境下进行学习资源的交流探讨，最终促进学生某方面能力提高的过程[4]。很多研究资料表明，交互行为对学习效果十分重要。

1.2.2 基于网络的协作学习理论

协作学习是指很多学习者为了共同的目标而聚集在一起进行研究交流的过程。网络条件下的协作学习是指学习者们利用计算机网络以及多媒体等相关技术进行合作学习，以期达到对学习内容更好更快的理解与掌握[5]。

2 游戏化学习设计

游戏化学习的特点就是将游戏与学习目标相结合，使学习者在体验游戏过程中获得学习知识。根据一些学者的研究，游戏化学习软件设计的一般过程如图2所示[6]。

基于游戏模式的学习过程设计，就是在进行设计时综合考虑游戏的特性和知识内容的特性，将两者之间有机结合起来。基于游戏模式的学习过程设计如图3所示。

过程如下：

2.1 确定学习目标

游戏化学习的主要目的还在于学习，学习目标是最重要的一个部分。为了使游戏化学习的过程具有良好的整体规划，第一步就是明确学习目标，并对学习目标进行分析以确定需要掌握的学习内容。

2.2 学习者特征分析

了解学习者原有的知识基础、偏好的学习方式、认知能力等个性化特征可以使学习过程更好的适应到每个人。

2.3 确定游戏形式

网络游戏形式多种多样，有角色扮演类游戏、策略类游戏、运动游戏、卡牌游戏等。将这些游戏形式与具体的学习内容相结合，可以划分成个人游戏、竞争类游戏和合作类游戏三大类。

2.4 学习策略设计

针对以上三大类游戏形式，学习策略也可以分为以下三种形式：

1）自主学习策略

个人类游戏由于没有交互，更加强调学习者的主动参与，如何消除学习者的孤独感，维持学习兴趣是自主学习策略的研究重点。

2）竞争学习策略

竞争学习策略就是在自主学习基础上建立竞争机制，包括制定竞争目标、竞争形式、竞争规则等。

3）合作学习策略

合作学习策略主要是在自主学习策略的基础上，强调通过团队之间的交流讨论来支持学习。

2.5 学习内容呈现设计

学习成功的关键就在其游戏呈现方式，太直观的知识呈现方式过于枯燥，就失去了游戏化学习的意义因此呈现设计过程中要注意一下几点：

1）不同类型的知识适合在不同的场景中学习；

2）要注意学习内容的呈现顺序；

3）进行关卡设计，将大目标化为小目标，把握好难度增加速度；

4）设计良好的激励和反馈机制，每一关实施奖惩措施，并且奖励多于处罚，让学习者有更多的成功体验，保持较高的学习动力。

2.6 学习效果评价与测试反馈

学习效果评价与测试反馈有两个主要作用：一是，带给学习者直观的情况反馈，使学习者做到心中有数并激发学习动力，二是，更新系统参数，便于系统为学习者调整适当的学习进度。

2.7 更新学习者个人数据

学习者的学习特征在学习过程中是不断变化的，时刻掌握学习者的特征才能为学习者提供更准确有效的学习模式。

3 游戏化学习系统设计与开发

3.1 系统设计原则

系统开发的最终目的是想用户提供一个高效有趣的学习平台，良好的设计是其成功的前提，在系统设计中应该遵循以下原则[7]：适用性原则、模块化原则、开放性原则、通用性原则、可扩展性原则、安全性原则、易维护性原则。

3.2 体系架构设计

B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式是C/S模式在Internet上基于Web应用的一种实现方式，相比于C/S模式，B/S模式降低了客户端负担，易于维护和升级，用户只要具备浏览器上网的条件就能学习，不受时间、地点限制。鉴于结构模式在可扩展性和开放性等诸多方面的优势,本文设计的游戏化学习系统平台采用B/S模式进行开发。

3.3 游戏化学习系统结构

图4为游戏化学习系统结构图，该系统有三种用户身份：系统管理员、教师、学生。管理员负责系统的维护，教师负责更新学习资源及网上答疑，学生为游戏化学习系统的使用者。

游戏资源模块中存有与学习内容和游戏场景相关的背景介绍，学习者可以自主选择喜欢的游戏形式。认知模块为学习前的准备模块，通过测试等方式了解学习者的个人情况，以便设定学习进度，学习形式等。学习资源模块存储所有的学习资源并记录学习者的学习情况如学习时间，知识掌握情况和需重点巩固的知识等。

4 总结

在阅读了大量的资料文献后，本文提出了开发游戏化学习系统，旨在培养学习者的自主学习兴趣和能力，使学习者能够在轻松且专注的环境中取得更好的学习效果。该系统使用计算机辅助教学，结合网络化新技术，帮助学习者加强日常在线学习，把枯燥繁杂的知识全部融入引人入胜的虚拟游戏学习环境中，并且在学习者游戏学习过程中记录每个人的学习情况，帮助学习者在轻松学习的同时抓住重点、查缺补漏，营造学习者们之间良好的学习及竞争环境，全面激发学习者的主动性。

综上所述，该课题主要有以下四个方面的重要意义：

1）改变了传统的教育模式，节省了部分人力物力。

2）全面激发学习者兴趣，增强学习者学习的主动性。

3）为每位学习者提供指导，以期得到更高效率的学习效果。

［1］王锐俊.沉浸体验与网络环境下的英语学习[J].现代远程教育研究，2005（6）：58.

［2］Kristian Kiili.Digital game-based learning:Towards an Experiential Gaming Model[J].Internet and Higher Education，2005（8）：14-15.

［3］吴冬芹，周彩英.浅析沉浸理论在教学中的应用[J].安康师专学报，2004（6）：89-92.

［4］顾明远.教育大辞典[M].上海:上海教育出版社,1999,200.

［5］黄宇星.基于网络的协作学习模式探微[J].闽江学院学报,2004（2）:129-130.

［6］史忠翠.教育游戏的理论研究与应用[D].北京交通大学，2009，6.

［7］周晓新.基于B/S模式的网络教学平台的设计与实现[D].天津师范大学,2009.

［责任编辑：田吉捷］

The Research of Games-Based Learning System Basing on B/S Mode

LI Dong XU Xin-yi
(Department of Information Engineer Academy of Armored Forces Engineering,Beijing 100072，China)

The traditional learning model is dull and learning method and practice content cannot cause interest to students,causing bad results. Combining learning with the game,at the same time of learning emphasis on entertainment,can cause interest to students and stimulate learning motivation.With the rapid development of Internet,people pay more and more attention to the web-based learning platform.So,a games-based learning system based on B/S mode is presented in this paper,in order to make students interested and provide students a good learning circumstance, autonomous learning without supervision.

Games-Based Learning;Flow theory;B/S mode