基于体验式学习模型的文化遗产教育游戏——以“梦回南唐宴”游戏为例

张羽洋 李万葶 罗雅兰 聂晓梅

基于体验式学习模型的文化遗产教育游戏——以“梦回南唐宴”游戏为例

张羽洋 李万葶 罗雅兰 聂晓梅[通讯作者]

（清华大学 深圳国际研究生院，广东深圳 518055）

现有的数字化文化遗产教育主要依赖于文物的单向展示与外源性资料的补充，其交互性和趣味性逐渐无法满足人们的学习需求。基于此，文章首先提出了一种融合游戏化设计要素的体验式学习模型，并分析了此模型与文化遗产教育游戏的关系映射。随后，文章以古画《韩熙载夜宴图》为学习主题，设计了一款基于体验式学习模型的文化遗产教育游戏——“梦回南唐宴”。最后，文章采用调查问卷、学习效果测试、半结构化访谈等混合研究方法，通过对比实验对文化遗产教育游戏进行了评价，发现该游戏对于提升学习者的学习效果、学习体验和学习主动性均有积极作用。文章对数字化文化遗产教育的理论与应用研究进行了创新性探索，并为相关研究提供了实证参考。

体验式学习；文化遗产教育；游戏化学习；教育游戏

近年来，数字化文化遗产教育作为公共教育的重要一环，在我国越来越受重视。2021年，国家文物局印发《关于推进博物馆改革发展的指导意见》，提出要大力发展博物馆云教育，构建线上线下相融合的博物馆传播体系[1]。现有的数字化文化遗产教育主要依靠在线数字文物库、360°全景博物馆、VR博物馆等，尽管可以起到一定的文物展示作用，但仍存在一些局限，如信息呈现方式以图文单向展示为主、其交互性与趣味性略显不足[2]，未能提供给学习者参与度更高的沉浸式叙事环境以更好地展现文物背后的内涵等[3]。基于此，本研究设计了一款基于体验式学习模型的文化遗产教育游戏，参与者以第一人称视角进行体验，通过叙事、交互、音乐等多种媒介了解文物内容。本研究试图通过改善文化遗产教育的学习体验，来吸引年轻人更加主动地学习文化遗产，从而达到提升学习效果的目的。

一 体验式学习模型与文化遗产教育游戏

1 体验式学习模型的构建

（1）理论基础

①体验式学习循环模型。传统的虚拟博物馆大多为用户在虚拟环境中进行单调且不变的参观[4]，通过遗址重现或者文物重建来展示文化遗产原本的样貌[5]，而无法很好地展现其思想内涵，也不能有效提升学习者的学习动机。体验式学习具有认知、情感、行为等多种学习形态，更关键的是能够获取意会知识（即从直接经验中提取的、难以用言语直接表达的程序性知识），这与文化遗产本身的特质相吻合，所以体验式学习已具备应用于文化遗产教育领域的可行性。

体验式学习循环模型由组织心理学家Kolb[6]提出，是体验式学习中较为经典的理论模型。该模型分为四个阶段：具体体验、观察反思、概念抽象和积极实践，其本质上是一种综合学习，具有“以学习者为中心”的特征[7]。其中，具体体验是指学习者在真实或模拟情境中活动，习得知识与技能；观察反思是指学习者在体验过程中进行反思性的评估与分析；概念抽象是指学习者将感知到的知识进行梳理与归纳，建立结构化的记忆体系；积极实践则指学习者将习得的知识与技能进行实践应用。

②游戏化设计理论。游戏化的文化遗产教育有利于激发大众的文化学习主动意识，提升学习兴趣与参与度，对促进文化遗产的传播起推动作用[8]。20世纪80年代初，教育类严肃游戏研究开始出现，其采用寓教于乐的形式，通过对现实事件的模拟，让用户在游戏过程中学习[9]。但是，这类研究主要集中在正式学科教育领域，而在公共教育特别是文化遗产教育领域的研究成果相对较少[10]。

严肃游戏是平衡体验式学习过程中教育性与趣味性的重要途径[11]，具有区别于传统游戏产品设计的不同特征。Csikszentmihalyi[12]提出的心流理论经过Kiili等[13]的扩展后，逐渐形成了一套系统的游戏设计理论，包括清晰目标、即时反馈、挑战与技能的平衡性三个要素。其中，清晰目标是学习者需要努力达成的结果，可分为一个大目标和若干个小目标；即时反馈主要告知学习者目前距离目标实现还有多远，包括任务提示反馈、奖励与惩罚反馈等；挑战与技能的平衡性则指游戏中任务难度与学习者自身技能的匹配程度。这三个要素反映了严肃游戏的主要内容与功能，可为学习者提供目标与动机方面的支持。

（2）融合游戏化设计要素的体验式学习模型

参考体验式学习循环模型，融合游戏化设计理论的三个要素，本研究提出了体验式学习模型，如图1所示。该模型将学习经历描述为一个在游戏世界中通过体验、观察与实践构建认知结构的闭环过程，其核心驱动力在于学习者的学习动机，由清晰的游戏目标来激发；学习者需要在具体体验游戏的过程中通过观察反思完成挑战，从触发的即时反馈中反思自身的行为，从而对具体体验中获得的非结构化知识进行归纳并转化为结构性记忆，并通过积极实践将所习得知识与技能进行巩固。为了保持游戏的平衡性，游戏的挑战难度会随学习者技能的提升而升级，从而生成下一轮任务。

图1 体验式学习模型

图2 体验式学习模型与文化遗产教育游戏的关系映射

2 体验式学习模型与文化遗产教育游戏的关系映射

文化遗产教育游戏是文化学习的社会语境，这意味着文化遗产教育游戏是在意识形态层面上向社会传递其价值观，故应有一套与之关联的学习模型。而物质文化遗产本身具有艺术品和历史收藏品的双重特质，具有“形、意、髓、魂”相结合的特点，其知识体系包含文物的外观结构、创作理念、历史文化底蕴等多层内容。基于此，本研究建立了体验式学习模型与文化遗产教育游戏的关系映射（如图2所示），以解释文化遗产的四层知识体系与游戏实现机制之间的联系：

①感悟文化遗产之“形”。主要依托具体体验，利用三维重建和动画技术复现出文物及其所处历史场景，并通过叙事性设计激发学习者共情，使其感悟文化遗产之“形”，感受文物本身的形体美。

②体悟文化遗产之“意”。主要依托观察反思，通过以文物历史知识为背景的关卡挑战设计和任务反馈机制，引导学习者进行反思性的观察与思考，使其体悟文化遗产之“意”，体会文化遗产的内在意蕴。

③领悟文化遗产之“髓”。主要依托概念抽象的归纳学习过程，通过知识卡片、导航栏等形式对信息进行模块化处理，形成意元集群，从而系统梳理文物的相关知识，以助力学习者进行知识归纳并转化为结构性记忆，使其领悟文化遗产之“髓”，掌握传统文化的精髓。

④弘扬文化遗产之“魂”。主要依托积极实践，通过难度调节与技能升级机制保持游戏的平衡性与可玩性，从而提升学习者的学习主动性，形成良性学习循环，使其弘扬文化遗产之“魂”，主动与文化遗产的灵魂产生共鸣。

二 文化遗产教育游戏的设计

基于体验式学习模型，本研究以古画《韩熙载夜宴图》为学习主题，设计了一款名为“梦回南唐宴”的文化遗产教育游戏。《韩熙载夜宴图》是五代十国时期南唐画家顾闳中的绘画作品，现存宋摹本藏于北京故宫博物院；画作长三米有余，描绘了官员韩熙载家设夜宴的场面；整幅作品含有五个场景，描绘了40多位人物，涉及南唐礼仪舞乐等多种知识，被誉为“中国十大传世名画”。在“梦回南唐宴”游戏中，学习者将成为“穿越者”，以第一人称视角探索这副古画的奥秘。游戏按照两条线索展开：主线为剧情任务，需要玩家与画中的不同人物进行对话，并结合对话信息完成画中人物给出的任务；支线为收集任务，需要玩家收集画中不同人物角色与文物器具的知识卡片。根据体验式学习模型，“梦回南唐宴”游戏主要分为四个部分：

1 具体体验

“梦回南唐宴”游戏通过叙事性设计，为学习者提供具体体验，实现学习者的认知交互：首先，利用三维建模技术对原画进行情境还原（原画与游戏的对比如图3所示）；随后，根据画作的创作背景进行对话和剧情设计，并通过关卡与任务赋予其逻辑层次；最后，按照对应的历史年代进行风格一致的音乐音效设计。

“梦回南唐宴”游戏采用交互叙事结构，学习者通过与游戏中的人物发生交互参与推动剧情的发展，其行为与选择将成为剧情的一部分。交互叙事结构是通过Unity的Fungus引擎插件实现的，此插件将游戏叙事内容以剧情块（Block）的形式组织起来，每个剧情块由特定的触发条件和一组包含对话、变量处理、条件逻辑等操作的指令集组成，其中第一个关卡剧情块在Fungus中的组织结构如图4所示。其中，红色方框代表不同交互任务包含的剧情块，学习者操作所关联的剧情内容经指令集处理后被归入到不同剧情块中，从而推进剧情的发展。

图3 原画（上）与游戏（下）的对比

图4 第一个关卡剧情块在Fungus中的组织结构

2 观察反思

在主线剧情任务中，游戏允许学习者自行选择与画中的不同人物进行对话，完成他们给出的任务，从而了解他们的生平和背后故事。部分任务需借助道具完成，学习者可以点击右上角的“背包”按钮选择道具。完成任务后，会有音效和金色粒子特效作为正向反馈激励，并开放下一个连锁任务；若任务失败或长时间无法通关，则会触发游戏提示，降低游戏的难度等级。

3 概念抽象

游戏中出现的所有角色和文物都有可视化的知识卡片进行相关概念性知识的归纳，并在与场景中的相应对象初次交互后自动解锁。学习者可以点击主界面右上角的“画卷”按钮打开“博古架”或“人物志”，查看相应文物或人物的信息，如图5（a）、（b）、（c）、（d）所示。在卡片中，学习者可以对画中出现的器皿、家具、乐器等高清模型进行拖动旋转和放大观察。

4 积极实践

游戏人物对话中出现的每个文字性知识点都会对应一个交互任务，如行礼、斟酒、弹琵琶等。这种“叙事情节+交互实践”的形式，有利于加深学习者的记忆。如图5（e）所示，学习者通过与“李姬”交谈获得琵琶曲的知识，之后在琵琶上弹出对应的旋律；如图5（f）所示，学习者通过与两位官员交谈了解他们的身份，之后在侍女的询问中回答对应身份官员的姓名。

图5 “梦回南唐宴”文化遗产教育游戏截图

三 文化遗产教育游戏的评价

1 研究工具

本实验采用混合研究方法，包括调查问卷、学习效果测试和半结构化访谈，以更好地理解游戏设计机制对学习者学习效果产生的影响，并提升实验结论的有效性。

（1）调查问卷

本实验目的是测试“梦回南唐宴”游戏能否提升学习者的学习效果、能否优化其学习体验，以及能否增强其学习动机。基于此，本研究将学习效果、学习体验、学习主动性三个指标作为游戏的评价指标，并根据这三个指标设计了包含14个题项的调查问卷，如表1所示。

表1 调查问卷题项设计

①学习效果：根据Hooper等[14]提出的图书馆、博物馆和档案馆的通用学习成果，调查问卷中设置了6个题项，包括学习者能否理解画中的文物、人物、创作背景等显性知识（Q1～Q3）和礼仪、音乐、舞蹈等意会知识（Q4～Q6）。

②学习体验：根据Mekler等[15]对游戏影响玩家体验的定量研究，调查问卷中设置了5个题项来测试“梦回南唐宴”游戏能否优化学习者的学习体验，包括游戏能否获得学习者的认知和情感欣赏（Q7、Q8），能否提升沉浸感（Q9），是否具备趣味性（Q10）与挑战性（Q11）。

③学习主动性：根据Fredricks等[16]对学习主动性评价机制的研究，调查问卷从行为（Q12）、情感（Q13）、认知（Q14）三个方面测评学习者的学习主动性。

从问卷可靠性来看，学习效果（Q1～Q6总的Cronbach’s α=0.813，KMO=0.773）、学习体验（Q7～Q11总的Cronbach’s α=0.871，KMO=0.794）和学习主动性（Q12～Q14总的Cronbach’s α=0.866，KMO=0.711）的Cronbach’s α值均大于0.8，分析项的CITC值均大于0.4，相关研究项的KMO值均大于0.7，且Bartlett球形度检验结果的值无限接近于零，表明问卷的信效度水平良好。问卷采用李克特五点量表计分，用1～5分表示从“非常不同意”到“非常同意”。

（2）学习效果测试

学习效果测试能够从客观角度定量分析学习者的知识习得情况。测试卷由17道封闭式选择题组成，考察画作第一个场景中出现的知识点，内容涉及人物辨识与理解（8题）、文物辨识与理解（5题）、故事背景理解（2题）、意会知识理解（2题），满分为100分。

（3）半结构化访谈

半结构化访谈可以更细致地了解学习者的主观感受，并起到对其他实验数据的补充和验证作用。本次访谈主要从游戏本身的可玩性、享受度、习得性等角度询问学习者的看法，征得被访者的同意后，访谈过程全程录音，之后通过“讯飞听见”语音转文字服务进行录音文本整理。

2 研究过程

2021年，本研究通过招募志愿者的方式启动实验，共有97名学生志愿者入选。其中，有55名是来自清华大学深圳国际研究生院的研究生志愿者（24～28岁），有42名是来自深圳丽湖中学的初中生志愿者（14～16岁）；男生志愿者有56名，女生志愿者有42名。所有入选的志愿者在报名后都接受过先验背景调查，以确定其并非博物馆或历史文化方面的专家、学者，且都未对画作《韩熙载夜宴图》有过预先学习与了解。

所有志愿者被随机分为两组：①对照组有48人，通过模拟实地博物馆的游览经历，来观察1:1文物仿制品、查看张贴在文物下方的背景信息，并收听引导者的讲解；②实验组有49人，通过体验游戏来进行学习。游戏后台设置数据监听程序，可以自动记录每名实验组学生的游戏时间、交互次数和信息浏览时间，以便后续进行更深入的学习者行为研究。考虑到时间成本，两组学生都只学习《韩熙载夜宴图》第一个场景“宴罢聆音”中的知识点，且提供给两组学生的信息量是对等的，学习时间也都约为15分钟。学习结束后，两组学生都要填写调查问卷，并完成学习效果测试。之后，实验组学生接受一对一访谈，每个学生的访谈时间约为5～10分钟。

3 数据与录音文本分析

（1）调查问卷数据分析

不同组别的方差分析结果如表2所示，可以看出：实验组与对照组在“学习效果”上差异性显著（F=6.058，=0.016），且实验组平均值（26.08）高于对照组（24.35）；实验组与对照组在“学习体验”上差异性极显著（F=7.064，=0.009），且实验组平均值（21.84）高于对照组（19.96）；实验组与对照组在“学习主动性”上差异性显著（F=5.109，=0.026），且实验组平均值（13.47）高于对照组平均值（12.40）。上述数据说明，通过游戏进行学习的实验组学生在学习效果、学习体验和学习主动性上的表现均优于对照组。

表2 不同组别的方差分析结果

注：*＜0.05，表示差异性显著；**＜0.01，表示差异性极显著。下同。

不同组别的非参数检验结果如表3所示，可以看出：使用MannWhitney检验对调查问卷中14个题项的数据统计结果做进一步分析，结果显示实验组与对照组在Q5、Q6、Q9、Q14四个题项上差异性极显著（＜0.01），在Q7、Q8、Q10、Q12四个题项上差异性显著（＜0.05），而在其他题项上差异性不显著。具体来说，从学习效果来看，游戏在礼仪、音乐、舞蹈等意会知识的学习上更占优势，对此类知识习得性的自我评估得分更高；从学习体验来看，游戏在认知、情感层面的体验比数字博物馆导览式学习更能获得学生的欣赏，且在沉浸感、趣味性和挑战性上的满意度也更高；从学习主动性来看，实验组学生在行为、情感、认知上的参与度比对照组学生更高，学习动机也更强烈。

表3 不同组别的非参数检验结果

（2）学习效果测试数据分析

不同组别学习效果测试的方差分析结果如表4所示，可以看出：实验组与对照组在“总分”上差异性极显著（F=45.857，=0.000），且实验组的平均得分为73.76，明显高于对照组的平均得分52.48，这再次证明了游戏对于提升学习效果的作用非常显著。具体来说，不管是在“人物辨识与理解”（F=31.325，=0.000）、“故事背景理解”（F=12.052，=0.001）还是在“意会知识理解”（F=66.857，=0.000）上，体验过相关叙事与交互情节的实验组与没体验过的对照组差异性极显著。唯一的例外是在“文物辨识与理解”上实验组与对照组的得分接近，差异性不显著。究其原因，可能在于知识卡片中的内容未引起学习者的重视——游戏中有关文物信息的显性知识的展示主要依赖于知识卡片，而在访谈中有部分实验组学生表示他们忽略了游戏界面中进入知识卡片界面的按钮，故错过了相关知识点的学习。因此，后续研究需对知识卡片的入口指引方式做进一步优化。

表4 不同组别学习效果测试的方差分析结果

（3）半结构化访谈录音文本分析

通过对实验组学生半结构化访谈录音文本的整理与分析，本研究发现：实验组学生对游戏沉浸感的描述主要集中在叙事和音乐上，而对游戏趣味性和挑战性的描述主要集中在叙事和关卡设计上。“人物的配音和音乐设计都花了心思，人物形象与性格刻画很鲜明”，罗同学感叹道：“很多历史我之前是不知道的，通过这种对话的形式才理解了这幅画的背景”；而刘同学认为：“最后故事反转，原来韩大人是伪装成了肆意狂放的形象，有一种揭开悬念的感觉。”

此外，超过71%的实验组学生提到弹奏古琵琶的任务给他们留下了深刻的印象，如李同学表示：“虽然只有四根弦，但要听出区别还是比较难，需要一些乐理知识”；王同学则表示“很意外，卡了一会儿才发现这里需要我自己弹琵琶。”感觉“难”“意外”，可能是由于音乐类的互动在文化遗产教育游戏中较为少见而导致。但是，学生对音乐类互动形式的高度关注，也为继续探索多模态影音交互技术在文化遗产教育游戏中的运用提供了依据。

四 结语

上述数据与录音文本分析表明，基于体验式学习模型的文化遗产教育游戏对于提升学习者的学习效果、学习体验与学习主动性均有积极作用：游戏所提供的叙事、音乐、交互等多模态交互形式，能够改善博物馆导览信息呈现方式的单一性，增进学习者对意会知识的理解；游戏提供的浸入式虚拟环境与第一人称的叙事视角，能够有效提升学习者的沉浸感，清晰的任务目标与连环式的关卡设计也大大增加了体验的趣味性；游戏以寓教于乐的形式开展教育，能够更好地激发学习者对文化遗产的兴趣，使其养成更加积极、主动的学习态度。

需说明的是，本研究设计的文化遗产教育游戏也存在一定的局限性，如游戏目前仅适用于单人体验、对学习者的ICT技能有一定要求等。基于此，后续研究将考虑引入动作识别、AR等技术，通过多人协同的交互进一步提升游戏体验；同时，优化游戏难度调节机制，以减少低龄学习者ICT技能掌握程度对学习效果的影响。此外，受新冠肺炎疫情影响，当前的用户测试场景主要限于校内，以模拟博物馆体验为对照进行研究，在环境真实度上略有不足。因此，后续可与博物馆进行合作，在真实的博物馆学习场景下进行与游戏体验的对比实验，以提高实验结果的可靠性，进而完善文化遗产教育游戏的设计与应用。

[1]国家文物局.中央宣传部国家发展改革委教育部科技部民政部财政部人力资源社会保障部文化和旅游部国家文物局关于推进博物馆改革发展的指导意见[OL].

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Cultural Heritage Education Game Based on Experiential Learning Model——Taking the Game of “Dream Back to the Banquet in Southern Tang Dynasty” for Example

ZHANG Yu-yang LI Wan-ting LUO Ya-lan NIE Xiao-mei[Corresponding Author]

The existing digital cultural heritage education mainly relies on the one-way display of cultural relics and the supplement of exogenous materials, and its interactivity and interest cannot meet people’s learning needs. Based on this, this paper firstly proposed an experiential learning model that integrated gamification design elements and further analyzed the relationship mapping between this model and the cultural heritage education game. Then, taking the ancient painting of “” as the learning theme, this paper designed a cultural heritage education game named “Dream Back to the Banquet in Southern Tang Dynasty” based on this model. Finally, a comparative experiment was conducted using the mixed research methods of a questionnaire, a learning effect test, and a semi-structured interview to evaluate the cultural heritage education game. It was found that the game played a positive role in improving learners’ learning effect, learning experience and learning initiative. This paper made an innovative exploration of the theory and application of digital cultural heritage education and provided empirical reference for relevant research.

experiential learning; cultural heritage education; gamification learning; education game

G40-057

A

1009—8097（2022）07—0048—09

10.3969/j.issn.1009-8097.2022.07.006

张羽洋，在读硕士，研究方向为文化遗产数字化教育与人机交互，邮箱为yuyangz17@foxmail.com。

2021年12月24日

编辑：小米