《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：Exploring the Effectiveness of Gamification in Food Safety Training: A Systematic Review
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摘要：传统食品安全培训长期作为食品从业人员教育的主要途径；然而，游戏化已崭露头角，成为一种创新策略，以增强食品安全学习并帮助预防食源性疾病风险。本研究旨在通过综合现有关于游戏化对教育成果、参与度、动机及食品安全行为影响的证据，系统评估游戏化在食品安全培训中的有
摘要：传统食品安全培训长期作为食品从业人员教育的主要途径；然而，游戏化已崭露头角，成为一种创新策略，以增强食品安全学习并帮助预防食源性疾病风险。本研究旨在通过综合现有关于游戏化对教育成果、参与度、动机及食品安全行为影响的证据，系统评估游戏化在食品安全培训中的有效性，并与传统教学方法进行比较。本系统综述遵循PRISMA-P方法学，从Web of Science和Scopus等数据库中筛选并检索2006年至2025年间发表的同行评审文章。在确定的八项研究中，所报告的干预措施主要采用基于网络的游戏、模拟活动、严肃游戏（serious games）和游戏化培训平台，针对卫生、交叉污染预防、烹饪温度、微生物风险和HACCP原则等主题。多数研究采用准实验或随机对照设计，并报告了积极的教育成果，包括增强的自我效能感、行为意识、问题解决能力以及对食品安全规范的遵从性。研究结果表明，游戏化可为食品安全教育提供一种有前景的方法；然而，由于异质性研究数量有限且缺乏评估长期行为改变的高质量证据，当前数据仍不具决定性。建议未来研究可受益于开发包容性的、人工智能增强的游戏化食品安全培训工具，以提供个性化、多语言、文化适应性强且对识字水平敏感的学习体验，同时整合自适应反馈、实时分析和沉浸式技术，以改善不同人群的可及性、参与度和长期行为改变。
主体内容总结
1 引言
食品安全构成重大公共卫生挑战，每年有数百万人受食源性疾病影响，其中许多可通过正确的食品处理、制备和储存实践加以预防。食品从业人员的教育与培训被广泛视为减少污染和预防疫情暴发的核心策略。有效培训能够提升危害意识、促进对卫生标准的遵从，并支持安全食品操作实践的采纳。然而，传统培训方法——如讲座、印刷材料和静态在线课程——往往是被动且缺乏吸引力的，情境化和体验式应用有限，难以将学习迁移至实际工作场景，也难以实现持续参与和长期行为改变。现有证据表明，培训虽能明确改善知识，但将知识转化为持续的态度和安全行为改变仍具挑战性。此外，微生物风险概念涉及抽象和概率推理，可能造成认知不确定性，而不可见的病原体常被低估，导致感知易感性降低。这些心理反应凸显了设计能够将复杂科学原理转化为可及、具体且可操作的学习体验的重要性。游戏化，即将分数、奖励、竞争和叙事等游戏设计元素融入非游戏情境，已成为一种潜在有效的教育策略。人工智能（AI）和增强现实（AR）也被提出作为增强游戏化教育系统的手段。研究显示，游戏元素可提升学习者参与度、动机和注意力，同时需要关注学习者既有信念和误解的修正。在食品安全情境中，游戏化结合AI可能弥合知识与实践之间的差距。本系统综述旨在评估游戏化在食品安全培训中对学习成果、学习者参与和食品安全相关行为的影响，并考察干预的设计与实施方式。
2 方法
本系统综述遵循系统综述和荟萃分析首选报告项目（PRISMA）指南。纳入和排除标准被明确界定，以纳入与研究问题相关的研究。
2.1 检索策略与研究识别
检索策略涵盖同行评审期刊文章和学术出版物。文献检索于2026年2月8日在Web of Science和Scopus等数据库中进行，覆盖2006年至2025年。使用的关键词包括“gamification”、“game-based learning”、“serious game*”、“digital game*”、“educational game*”、“interactive learning”、“simulation*”、“virtual learning”与“food safety”、“food hygiene”、“food handling”、“HACCP”、“food quality”、“food safety culture”、“foodborne disease”以及“train*”、“educat*”、“instruct*”、“program*”、“skill development”的组合。每项研究基于其研究设计、样本特征、游戏化工具、主要发现及对政策和教育实践的启示进行评估。
2.2 资格标准
纳入以英文撰写的原创研究文章。初步筛选基于标题和摘要评估研究问题，二次筛选包括全文相关性审查，重复文献通过EndNote识别。
2.3 纳入文献
经二次筛选后，若干文章因不同原因被排除，如图1所示。随后创建了两个数据提取表，总结了纳入研究的特征和发表指标，以及作者、人群/目标群体、样本量、干预类型、食品安全主题/内容、技术/平台、研究设计、结果测量、主要发现/结果、统计结果和报告百分比。
3 结果与讨论
3.1 综合概述
完成的PRISMA流程图见图1。初步检索共获得648篇文章，去除120篇重复后，528篇经标题和摘要筛选，排除501篇不相关文献。剩余27篇进行全文筛选，排除19篇，原因包括：未涉及游戏化或游戏化学习；主要聚焦COVID-19隔离而非游戏化食品安全教育；未聚焦食品安全；聚焦制造业虚拟装配；聚焦健康危害检测的机器智能；使用研讨会而非游戏化或严肃游戏；以及聚焦农场管理应用。最终纳入8篇文章。这些研究在目标人群、干预形式、样本量、结果测量和研究设计方面差异显著。参与者范围从初中学生到成年食品从业人员，干预措施包括严肃游戏、网络游戏、模拟活动和游戏化工作场所培训。由于这种异质性，研究间直接比较受限，结果应谨慎解读。纳入研究的数量有限反映了游戏化在食品安全培训中的新兴状态以及严格纳入标准对实证性教育干预的聚焦。
从纳入研究中浮现三项主要发现。第一，八项研究中有六项报告了游戏化干预后食品安全知识或学习相关结果的改善。第二，行为改变的证据有限，仅三项研究评估了行为或合规相关结果。第三，人群、干预形式和结果测量的显著异质性阻碍了对最有效游戏化方法的识别，并限制了对普适性的结论。
3.2 单项研究结果
八项研究的特征总结于表1。研究跨越近二十年（2006–2025），既有早期探索性工作，也有2016年后方法论更成熟的研究。多数文章发表于食品科学、农业科学、教育和应用计算期刊，凸显游戏化食品安全研究的跨学科性。Food Control、Foods、British Food Journal和Journal of Educational Computing Research等期刊反映了应用食品安全实践与教育和技术创新之间的平衡。这些发现表明游戏化已引起科学兴趣，但发表于高质量期刊不应被解读为干预有效性的证据。期刊的跨学科分布进一步表明食品安全游戏化定位于食品科学、教育和数字技术的交叉点。
3.3 人群/目标群体与样本量
纳入研究涉及不同年龄段参与者，包括初中青年（11–14岁）、高中学生（14–18岁）、高中高年级学生（16–18岁）、大学和烹饪本科学生（18–25岁），以及成年消费者（18岁及以上）、大型零售企业食品从业人员和公共市场售卖街头食品的家庭农民（25–60岁）。样本量差异较大，从109名参与者或10名初始焦点小组，到1973名参与者和1268名学生（实验组903人，对照组365人）。一项研究评估了75个家庭农民群体（共572人），其中过半参与者教育水平较低且主要为低收入背景。教育环境中常见的是学生人群，样本量从124到359名学生不等。这种多样性表明游戏化已在教育、专业和社区环境中得到探索，但现有证据不足以确定其在不同年龄组和利益相关者类别中的有效性是否一致。年龄分布与更广泛的游戏化文献趋势一致，主要针对青少年、年轻人和学生，而对老年人和长期劳动力人群的关注相对有限。
3.4 干预类型
多数干预基于数字或在线游戏（四项研究），两项使用严肃游戏或游戏化学习，两项将现有培训游戏化。一项研究整合了基于情境和问题解决的活动，其他干预则使用网络教育视频游戏（如“Ninja Kitchen”）或游戏化在线培训平台（如“Food Safety Trainer”网页应用）。模拟学习通过平板电脑课堂活动实现，部分研究将视频学习与在线游戏化元素相结合。交互式数字游戏如“Serious Gordon”应用于专业和教育情境。总体而言，四项研究评估数字或网络游戏，两项评估严肃游戏，两项评估游戏化培训项目，显示出干预设计的显著多样性。
3.5 食品安全主题/内容
八项研究中的六项涉及基础食品安全概念，包括个人卫生、洗手、交叉污染预防、安全操作和微生物食品安全。三项研究涉及烹饪温度、危险温度区控制、安全食品储存以及良好卫生规范（GHPs）、良好生产规范（GMPs）或HACCP。一项研究涉及风险感知和行为信念以及疫情调查/问题解决。
3.6 技术/平台使用
八项研究使用了多种技术，包括计算机游戏（n=3）、网络游戏或视频游戏（n=3），以及在线或网络平台（n=2）。此外，基于模拟的方法（如平板模拟游戏）用于促进体验式学习和疫情调查技能。一项研究整合了包括井字棋板、表情符号海报和储存横幅在内的混合实体游戏化工具。多项研究强调了需要更先进的基于网络的模拟环境，能够复现真实食品安全情境。未来方向包括整合沉浸式虚拟世界、科学探究机制、交互式决策和顺序问题解决任务。也有建议优先考虑以使用为中心和交互式游戏设计，并在正式和非正式教育环境中更广泛地实施网络教育游戏。
3.7 研究设计
多数研究（n=3）采用准实验或前测–后测干预设计，一项研究采用实验或对照比较方法，另一项使用横断面在线调查与教育干预相结合。游戏化数字游戏和平台的开发阶段也观察到试点测试、可用性评估和焦点小组评估。纳入研究表明从实验性试点研究和教育原型向更有结构、面向工作场所和技术整合的干预模式演变。未来研究应优先加强随机对照试验、纵向设计、标准化结果测量、客观行为和微生物指标以及实际实施研究。
3.8 结果测量与主要发现
知识获取是最常评估的结果，八项研究中的六项主要评估认知或知识相关结果。这些研究报告游戏化显著提高了参与者对微生物危害、交叉污染预防、手部卫生、安全烹饪温度以及GHPs和GMPs的知识。基于情境和模拟的干预在理解污染途径和情境化预防措施应用方面尤为有效。游戏化方法反复与学习者参与度、动机、参与和享受感的提升相关联。三项研究表明干预还增强了行为和心理决定因素，包括自我效能感、食源性疾病感知易感性、风险感知和预期安全行为。行为或合规相关结果仅在三项研究中评估。一项研究显示游戏化改善了公共市场环境中食品安全协议的遵守，另一项观察到通过风险感知和自我效能感的提升改善了预期食物安全行为。此外，游戏化在低教育或弱势群体中也有效。一项研究报告游戏化纠正了成年消费者常见的食品安全误解，增强了自我效能感，并影响了信念和预期行为，尤其是添加厌恶版本时。与本文发现一致，其他系统综述也报告在线教育项目能有效改善食品安全知识，但对态度和实践的影响有限。游戏化可提高动机和参与度，但其一致强化教育结果的能力未完全确认。传统游戏化可能产生外在奖励依赖、肤浅参与和不平等学习体验，AI可能通过自适应学习、个性化、智能反馈和动态挑战调整来纠正这些不足，但这一提议尚待验证。
3.9 理论机制
游戏化通过影响内在动机（如好奇心和竞争）和外在动机（如奖励）来增强学习者参与，支持自我决定理论。重复任务和反馈增强知识获取，符合行为学习理论。游戏化提供真实世界食品安全情境模拟，改善情境知识和体验知识，促进深层认知加工和技能保留。游戏化鼓励顺序问题解决和批判性思维，符合认知负荷理论，减少认知过载同时促进有效的知识整合。研究结果也暗示与社会认知理论的一致性，经验和反馈丰富自我效能感并影响行为意图。然而，多数纳入研究仅测量短期知识增益，限制了对长期行为改变的理论普适性。理论机制可被推断但未被明确检验。
3.10 设计异质性
纳入研究涵盖儿童/年轻消费者、高中和大学生、成年消费者以及在职成人/食品从业人员，在年龄、教育背景和先前食品安全知识方面存在异质性，限制了干预效果在人群间的普适性。青少年干预可能无法直接转化为成人专业环境。游戏化类型和平台差异大，包括数字游戏、严肃游戏、现有培训游戏化、计算机游戏、平板和在线界面。干预时长也不同，短期干预仅测量即时知识增益，较长干预可能更好影响应用行为，但评估不一致。研究设计包括随机对照试验、实验设计、调查实验和案例研究，影响证据强度并限制荟萃分析综合。
3.11 实践启示
游戏化通常与不同年龄学习者的参与度、好奇心和动机提升相关，但仅少数研究测量实际行为应用，表明感知与真实应用之间存在差距。青少年或学生干预可能无法直接转化为工作场所或专业情境。游戏化干预的有效性取决于与学习者特征和情境的匹配。平台具有在学校、大学和公共卫生项目的规模化交付潜力，但平台可及性、技术素养和参与机制差异可能影响效果。长期机构采用需评估成本效益、员工培训和与监管标准的对齐，而这些多在纳入研究中未涉及。
3.12 规模化与实施障碍
纳入研究展示了在线干预、平板或计算机平台等多样性，提示在学校、大学和机构培训项目中规模化的潜在可能。然而，由于人群特征差异，干预可能无法有效规模化，尤其是在资源受限或技术知识较低的环境中。游戏化类型的差异可能限制规模化与可比性，因为每种变体以不同方式吸引学习者，产生不一致结果，并需情境特定的调整。多数研究聚焦短期知识影响，长期效率和实际采用仍不明确。
3.13 局限性
本系统综述存在若干局限性。排除灰色文献可能引入发表偏倚。纳入研究质量和报告变异带来偏倚风险。仅纳入八项研究，反映游戏化在食品安全培训中的新兴性质，限制了稳健性和普适性。仅纳入英文发表的研究，可能导致遗漏其他语言的相关研究。游戏化在实践中可能广泛实施，但其有效性在科学文献中可能被低估。
3.14 假设驱动的研究空白与未来方向
基于有限且异质的证据，需进一步实证研究的假设和研究问题浮现。仅八项研究符合标准，凸显研究的新兴状态，未来应扩展证据基础，尤其在多样人群和专业环境中。需评估游戏化培训的长期有效性，探索不同游戏设计特征对可测量学习结果的影响。也应调查游戏化与传统培训在专业环境中的整合。由于多数研究聚焦短期即时知识增益，未来需关注现实食品安全合规系统中的长期行为改变和技能保留。当前证据高度集中于学生和年轻消费者，需更多包含机构或工业环境食品从业人员的研究。较少研究将游戏化基础与行为理论联系，未来应使用行为改变理论对游戏化干预进行理论奠基。此外，应研究游戏化可能引发的压力、焦虑或误解，包括心理安全。虚拟现实、AI和数字学习平台的进步为开发更沉浸式和情境特定的培训提供了机会。现有证据生成若干可检验假设：包含主动决策和即时反馈的游戏化元素可能比被动教育方法更有效；整合自适应和个性化学习特征的干预可能提供额外益处，但AI增强游戏化的有效性仍是理论性的，因为无纳入研究评估基于AI的系统；食品安全行为的持续改善可能取决于重复接触、工作场所整合和与学习者特征的对齐。这些假设需通过充分把握度的对照试验和纵向评估来确认。
4 结论
总之，本系统综述表明游戏化可能作为改善食品安全教育和培训的一种有前景的补充方法。在八项纳入研究中，游戏化干预通过严肃游戏、模拟学习、网络平台和交互式数字工具，可能增强学习者的参与度、动机、知识获取、风险感知、自我效能感和预期食品安全行为。然而，由于证据基础仅包含八项异质性研究，在人群、干预、研究设计和结果测量方面存在显著差异，尚不能对有效性和广泛实施做出明确结论。证据虽令人鼓舞，但仍有限且异质。大多数研究依赖短期评估或自我报告结果，难以确定实际食品安全实践的长期影响。文献仍高度集中于学生和年轻学习者，而专业食品从业人员、弱势人群和工业劳动力环境相对代表性不足。AI、虚拟现实、自适应学习系统和移动平台的快速发展为开发更具沉浸感、个性化、文化适应性和可扩展性的培训干预提供了重要机遇。未来研究应采用更严格的设计，包括对照试验和纵向评估，以理解成功和持续行为效果的因素。游戏化似乎是传统培训的一种有前景的补充，但在推荐广泛实施之前需要更强证据。将游戏化学习策略和工具整合到教育项目中，可能有助于解决食品安全知识和实践中的持续差距。持续研究、审慎规划和实施对于塑造新的学习体验并充分发挥其在教育机构、专业培训模块和公众意识倡议中的潜力至关重要。
