[6068]主机游戏界面交互设计研究外文翻译资料

 2021-12-08 10:12

标题:《Educational game design for online education

作者:Pablo Moreno-Ger a,*, Daniel Burgos b, Ivaacute;n Martiacute;nez-Ortiz a a

正文:

  1. Introduction

While e-learning has been on the rise in industry and educational institutions for the past few years, it has also been attracting a lot of criticism due to a number of current limitations. Since learn- ing is the result of rich and varied activities, many current e-learning environments propose passive educational models based on storing content that is distributed or consumed rather than learnt and where the current lore in the field of pedagogy gets scarce attention.

But the evolution in e-learning supporting technology and the environmental pressure created by commercially competing systems and institutions are changing this situation. Most modern e-learning systems have evolved and include more pedagogically sound features such as student tracking, online assessment, user feedback or community features. This is part of an effort that addresses several typ- ical e-learning problems such as high dropout rates due to frustration and the lack of motivation to continue studying (Parker, 2003).

Different approaches have been used to address the issues identified in e-learning (e.g. lack of moti- vation, no direct contact with a teacher, etc.). Multimedia environments (Schank, 1993) try to capture the attention of the students while yielding a deeper learning given the involvement of several senses in the learning process (Clinton, 2004). Hypermedia technologies facilitate constructivist approaches (Dillon amp; Gabbard, 1998; Jonassen, 1994; Merrill, 1991) that leverage human psychological traits such as curiosity or satisfaction with achievement. On a social level, the concepts of lsquo;lsquo;Communities of Practice” (Alavi, 1994; Wenger, 1998) and lsquo;lsquo;Learning Networks” (Hummel amp; Burgos, 2005; Johnson amp; Johnson, 1989) establish a social environment in which motivation is generated through peer col- laboration, peer pressure, group meritocracy, and a very short feedback cycle.

Another approach to increase motivation and the quality of the learning experience is the use of com- puter and videogames as an educational medium (Betz, 1996; Jayakanthan, 2002; Jenkins amp; Klopfer, 2003; Prensky, 2001; Squire, 2003; Squire, 2005). This approach studies which elements make video- games attractive and engaging and try to take advantage of these elements for education (Anderson amp; Bushman, 2001; Cordova amp; Lepper, 1996; Gee, 2003; Lepper amp; Cordova, 1992; Leutner, 1993; Malone, 1981; Porter, 1995). It is interesting to note how the academic debate about whether videogames have educational potential is decreasing (Kirriemur amp; McFarlane, 2004; Van Eck, 2006). The debate is actually starting to focus more on issues such as the cost of development, the complexity of integrating the games into the curriculum or the need to assess the quality of the learning process (Michael amp; Chen, 2006; Squire, 2005). In order to address these issues, we propose to look for alternatives to ad-hoc and handc- rafted approaches, whose scope is limited to the development of a single product and usually varies from product to product. A more industrial approach is required, in which specific game genres are identified, and suitable frameworks are set to facilitate the provision of educational games in such genres.

In this paper, we analyze this product-family approach. For this purpose, we start by presenting dif-

ferent approaches to educational game design by discussing their benefits and shortcomings. Then we identify some desirable pedagogic attributes in educational games for the e-learning domain such as adaptation and assessment mechanisms. Next, we introduce the product-family approach: by narrow- ing the problem and concentrating on a specific game genre we obtain a game design process that complies with the identified pedagogical requirements and can be effectively employed in online edu- cation. Finally, we describe an implementation that follows this model: the e-Adventure educational game engine.

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Different approaches to the design of educational digital games

Almost by definition, any initiative that mixes videogames and education can be considered as game-based learning. Initiatives range from the introduction of AAA commercial games1 in educa- tional processes to the application of slightly interactive multimedia wrappers around traditional educa- tional content. Thus, educational game design is a broad subject that groups very different approaches and methodologies.

Within that broadness, authors like Prensky (2001) state that an effective educational game design must achieve a balance between fun and educational value. Indeed, different designs found in the field seem to have an aim that is usually biased towards fun or educational content. In this section we pres- ent a number of initiatives that can be broadly categorized into three groups: (1) Multimedia ap- proaches tightly linked to content presentation; (2) those that repurpose pre-existing games for education; (3) a middle category of specially designed games that seeks a balance between fun and educational content. The following subsections provide examples of some of these initiatives.

Edutainment

In one of the extremes of the relation between educational focus and entertainment we find a number of initiatives usually labelled as edutainment. In spite of its etymology (merging the words

education and entertainment), this term is often used to label those initiatives that correspond to the lsquo;lsquo;educational content” extreme of the spectrum. These initiatives, backed by either commercial or pub- lic e

标题:《在线教育的教育游戏设计

作者:Pablo Moreno-Ger a,*, Daniel Burgos b, Ivaacute;n Martiacute;nez-Ortiz a a

正文:

一,简介

虽然过去几年电子学习在工业和教育机构中不断增加,但由于目前的一些局限性,它也引起了很多批评。由于学习是丰富多样的活动的结果,许多当前的电子学习环境提出了基于存储分发或消费而不是学习内容的被动教育模型,以及教育学领域当前的传说很少受到关注。

但是,电子学习支持技术的发展和商业竞争系统和机构所造成的环境压力正在改变这种状况。大多数现代电子学习系统已经发展并包含更多教学上合理的功能,如学生跟踪,在线评估,用户反馈或社区功能。这是解决几个典型电子学习问题的努力的一部分,例如由于沮丧导致的高辍学率以及缺乏继续学习的动力(Parker,2003)。

已经使用不同的方法来解决在电子学习中识别的问题(例如缺乏动机,没有与教师直接接触等)。多媒体环境(Schank,1993)试图吸引学生的注意力,同时在学习过程中涉及多种感官,从而产生更深入的学习(Clinton,2004)。超媒体技术促进建构主义方法(Dillon&Gabbard,1998; Jonassen,1994; Merrill,1991),它利用人类的心理特征,如好奇心或对成就的满足感。在社会层面上,“实践社区”(Alavi,1994; Wenger,1998)和“学习网络”(Hummel&Burgos,2005; Johnson&Johnson,1989)的概念建立了一个社会环境,其中动机是通过同行合作,同伴压力,群体精英制度和非常短的反馈周期产生。

另一种提高学习动机和学习体验质量的方法是使用计算机和电子游戏作为教育媒介(Betz,1996; Jayakanthan,2002; Jenkins&Klopfer,2003; Prensky,2001; Squire,2003; Squire, 2005)。这种方法研究了哪些元素使视频游戏具有吸引力和吸引力,并试图利用这些元素进行教育(Anderson&Bushman,2001; Cordova&Lepper,1996; Gee,2003; Lepper&Cordova,1992; Leutner,1993; Malone ,1981; Porter,1995)。值得注意的是,关于电子游戏是否具有教育潜力的学术辩论正在减少(Kirriemur&McFarlane,2004; Van Eck,2006)。辩论实际上开始更多地关注诸如开发成本,将游戏整合到课程中的复杂性或评估学习过程质量的需要等问题(Michael&Chen,2006; Squire,2005)。为了解决这些问题,我们建议寻找特定和手工方法的替代方案,其范围仅限于单个产品的开发,并且通常因产品而异。需要一种更加工业化的方法,其中识别特定的游戏类型,并且设置合适的框架以便于提供这种类型的教育游戏。

在本文中,我们分析了这种产品系列方法。为此,我们首先提出了

教育游戏设计的不同方法是讨论他们的好处和缺点。然后,我们在电子学习领域的教育游戏中确定了一些理想的教学属性,如适应和评估机制。接下来,我们介绍产品系列方法:通过缩小问题并专注于特定的游戏类型,我们获得符合确定的教学要求的游戏设计过程,并且可以有效地用于在线教育。最后,我们描述了一个遵循这个模型的实现:电子冒险教育游戏引擎。

教育数字游戏设计的不同方法

几乎通过定义,任何混合视频游戏和教育的计划都可以被视为基于游戏的学习。倡议范围从在教育过程中引入AAA商业游戏1到围绕传统教育内容应用略微互动的多媒体包装。因此,教育游戏设计是一个广泛的主题,它将不同的方法和方法组合在一起。

在这种广泛的范围内,像Prensky(2001)这样的作者表示,有效的教育游戏设计必须在娱乐和教育价值之间取得平衡。实际上,在现场发现的不同设计似乎有一个通常偏向有趣或教育内容的目标。在本节中,我们提出了一些可以大致分为三类的举措:(1)与内容呈现紧密相关的多媒体方法; (2)重新利用已有的教育游戏; (3)中间类别的特别设计的游戏,寻求娱乐和教育内容之间的平衡。以下小节提供了其中一些举措的示例。

寓教于乐

在教育焦点和娱乐之间关系的一个极端中,我们发现了许多通常被称为寓教于乐的举措。尽管它的词源(合并的话)

教育和娱乐),这个术语通常用于标记那些对应于频谱极端“教育内容”的举措。这些举措得到商业或公共实体的支持,专注于将官方教育内容(通常是小学教育,有时是高中)翻译成类似游戏的环境。从游戏设计的角度来看,这些游戏是根据其内容设计的,之后可以在该内容之上添加可玩性。一些作者,如Kirriemur和McFarlane(2004),MacFarlane和Read(2004),以及Sim和MacFarlane(2006)认为这些方法是一个死胡同,这使得寓教于乐的术语成为负面的负担。当娱乐方面未能在设计中闪耀时,基于游戏的学习在动机和参与方面的大部分优势都会丧失,学习经历也会受到影响(Koster,2004)。

重新利用现有的教育游戏

另一方面,我们根据最初设计为商业游戏的产品发现了许多举措。尽管这些游戏的开发并未构成潜在的教育用途,但有时它们的内容和模型如此丰富和细致,如果处理得当,它们可以具有教育价值,因为有几个(虽然是孤立的)举措表明。两个着名的例子是模拟城市和文明的传奇:

在“模拟城市”中,传奇中的不同头衔让玩家扮演管理城市的市长的角色。 Kolson(1996)提出的工作描述了传奇中不同头衔的经历,重点关注他们如何提供有关社会动态和进化的主题的反思。在模拟城市游戏的影响下,该工作室以“模拟”的名义发布了许多游戏,重点关注不同环境的经济实用管理。因此,我们发现了像SimFarm或SimHealth这样的游戏,它们也被用作教育工具,如(Starr,1994)所述。

“文明”系列游戏是模拟游戏,玩家必须管理和平衡基础设施建设,军事进步,探索和科学进步,从部落规模开始,到达不同文明对抗的世界场景(Bitt-anti) ,2005)。 (Squire&Barab,2004)的工作报告了参加历史课程的学生的一些经历,该课程将游戏课程与反思和讨论课程结合起来。

这些例子表明,现有的游戏可以成功地引入教育过程。这种方法的主要优点是成本效益:创造全新的教育游戏,竞争对手商业游戏在大多数情况下成本过高,这使得这些重新利用的方法非常有趣(Burgos&Tattersall,2007)。然而,有些障碍可能会影响他们的教育潜力。这种方法的主要缺点之一是这些游戏被设计为娱乐产品,而没有考虑教学和教育方面的考虑。即使现实主义和历史准确性可能有助于游戏的成功,任何衡量他们对整体乐趣的决定显然都会落到有趣的一面。这些游戏中的一些概念过于简单,这可能最终导致错误的结论,正如本节中引用的其他工作所暗示的那样。因此,这些方法应始终辅以教师的监督和频繁的反思和讨论。

具有特定设计游戏的体验

从前两个小节得出的结论是,光谱的极端都不是最优的。成功的关键是在游戏设计模型中实现乐趣与学习之间的平衡(Prensky,2001)。不幸的是,这并不容易,因为游戏设计并不是一门精确的科学,这主要归功于乐趣的微妙本质(Koster,2004)。然而,有许多游戏设计的成功故事,即使他们对教育内容不感兴趣,也能在几乎普及的情况下教授外部玩家到玩游戏的程度。这些举措包括从快节奏的动作射击游戏到恰好具有娱乐性的反光游戏。一些有趣的例子如下:

猴子扳手conspiracyTM是一个面向学习如何使用计算机辅助设计工具的第一人称射击游戏。在这个游戏中,玩家必须在游戏中的控制台中构建他/她自己的武器,该控制台的工作方式类似于正在教授的软件工具。 (Prensky,2001)的工作报告了一些关于这个游戏的额外反思以及出版商在员工培训和营销方面取得的惊人成果。

Virtual leaderTM(Aldrich,2004)专注于教授一个像领导一样复杂的主题。游戏是

结构化为多个场景,代表不同级别和不同议程的不同会议。当提出和讨论不同的想法时,玩家可以观察会议中的不同参与者(测量他们的情绪,身体语言等)。玩家必须能够接受他的想法(以及其他人的想法)而不会损害那些想法无法实现的人的士气。

虚拟UTM(http://www.vir- tual-u.org/)模仿了第2.2节中提到的“模拟”传奇背后的模型,让玩家扮演大学校长的角色,不得不平衡预算。校园管理,员工,教学质量,研究设施和吞吐量等

但是,应该指出的是,尽管有这些成功案例,许多其他举措在早期阶段都会失败或甚至遭到拒绝。大多数情况下,这是由于与这些项目相关的高开发成本以及在尝试制作能够吸引公众注意力和有趣的产品时所涉及的风险(这是所有娱乐行业面临的问题) ,如音乐或电影)。

寻找两个极端之间平衡的可能替代方案是改进现有商业游戏以提高其教育价值,如(Purushotma,2005)。虽然这种方法可以大大降低开发成本,但目标仍然是找到合适的游戏设计以满足项目的需求。如果原始游戏或引擎非常具体,那么可以制作的游戏的特征与原作的基本特征密切相关,通常缺乏教育价值。另一方面,当引擎非常通用(处理基本上低级别的操作)时,游戏编程背景方面的技术要求通常非常高。

只要降低成本和降低教育游戏的技术要求也是一个理想的目标,我们提倡使用具有内置功能的特定设计的教育游戏引擎,这些功能可以提高教学价值,教师或组织可以自由使用开发教育游戏。这些引擎将能够执行特定类型的游戏,这些游戏将使用针对此类型定制的特定领域语言进行描述。作为主要特定,这些语言将易于使用,这将使教育工作者直接使用它们来生成和维护视频游戏。因此,我们推动在软件工程中使用众所周知的方法来开发程序系列,以支持教育游戏的生产和维护。这个过程的第一步是教育游戏引擎所需的特定教学特征的定义,如下一节所述。

确定教学要求

根据之前的研究(de Freitas&Oliver,2006; Ju&Wagner,1997; Moreno-Ger&Martinez-Ortiz,2005),我们得出了教育游戏的教学要求,然后决定采用特定的教育游戏设计那些要求。接下来的小节描述了确定的主要要求。

与在线教育相结合

通常发现游戏被包含在传统教室环境中的情况,并且教师监视游戏内学生的活动。在这些场景中,教师通过促进反思和讨论来填补游戏与课程其余部分之间的差距。在线教育中,这些教育视频游戏的教育价值可以大大提高

将它们与在线教育中新兴的电子学习标准和平台相结合。这种集成增加了许多需要解决的要求。首先,从目前在线教育的趋势来看,这些教育游戏应该能够在遵循学习对象模型的环境中共存(Polsani,2003),这需要关注特定主题的小型和重点游戏。此外,在设计游戏时应考虑到在线教育环境中潜在的异构受众,并特别考虑概念和文化敏感性,如游戏中的暴力或敏感话题。

Adaptation

适应性可以在教育体验的质量中发挥非常重要的作用,允许学习环境迎合具有不同学习风格,不同初始知识水平和不同期望和目标的学生。视频游戏本质上是交互式的,并且对用户的行为很敏感,它们是在学生计算机中执行的复杂软件,这有助于在游戏中包含适应机制。另外一个考虑因素是游戏将从学习管理系统提供,该系统负责跟踪和指导学习体验。因此,引擎应该能够以这样的方式与LMS通信:LMS可以引导过程并命令游戏激活它们的适应机制以在每次运行时满足某些要求。

评定

任何学习过程中非常重要的一部分是评估学习经历的进展。游戏是一种非常丰富的交互式媒介,这种互动行为可以用于评估目的。当LMS向学生提供PDF文件进行学习时,LMS或教师几乎无法知道学生如何使用PDF文件(他/她是否读过它?他/她是否只是浏览了它?) 。相比之下,正如已经提到的,游戏是在学生的计算机上运行的活跃软件。我们可以利用这一点来定义评估模型,其中游戏监控学生的活动,记录所有相关事件并生成可用于评估学生活动的有用信息。这个过程可以是自动化的(游戏设定等级),也可以要求教师参与评估学生的活动对学习体验的影响(例如,学生是否访问了游戏中的所有区域?他/她是否四处游荡?漫无目的地?解决特定问题需要多长时间?)

一般设计

在本节中,我们将讨论一组设计指南,允许在线教育环境中集成自适应和可评估的游戏,同时考虑到上一节中确定的要求。

选择合适的类型

第一个设计决定是为游戏开发选择合适的类型。通过这样做,可以设计用于描述游戏的合适语言,从而通过适当的引擎来支持语言。由于该语言是域特定的,因此可以使引擎背后的计算模型明确。这将是非常相关的,以满足不同的教学要求。特别地,用于游戏的声明性计算模型通常可以被表征为状态转换系统(Winskel,1993),其中玩家的动作触发状态转换并且动作序列最终导致一个或多个结束状态。此外,对于许多有趣的情况,状态的数量将是有限的,因此通过游戏的进展表现为有限状态机(FSM)。

作为选择类型的一个例子,我们可以突出经典的点击冒险游戏。在这些游戏中,玩家是故事中的主角,通过与其他角色对话,对象进行对话,以创造性方式组合并解决谜语和谜题来推动它前进。该

游戏通过故事情节进行,其中执行某些操作可以释放其他一些潜力

互动。存在诸如节奏缓慢,反思,环境研究等因素

解决问题从教学角度看点和冒险游戏相关(范

Eck,2007)。这项决定也得到了诸如此类研究的支持

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