時(shí)間：2023-03-22 17:34:33
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇游戲設(shè)計(jì)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
數(shù)學(xué)游戲能為學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦，多種感官參與學(xué)習(xí)活動(dòng)創(chuàng)設(shè)最佳情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，最大限度地發(fā)揮學(xué)生身心潛能，省時(shí)高效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)，滲透思想品德教育，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和心理素質(zhì)，使智力和非智力品質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
設(shè)計(jì)游戲的目的要引導(dǎo)學(xué)生在“玩”中學(xué)，“趣”中練，“樂”中長才干，“賽”中增勇氣。所以，設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)游戲，安排課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：
1．思想性，激勵(lì)性
游戲必須寓教育于教學(xué)之中，以正確的思想激發(fā)學(xué)生競爭精神，樹立為祖國爭光的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。如游戲“攀登世界屋脊珠穆朗瑪峰”，在高聳入云的山峰兩側(cè)貼上題卡，選兩隊(duì)隊(duì)員當(dāng)“登山隊(duì)員”分別從兩側(cè)向頂峰挺進(jìn)。其他學(xué)生當(dāng)裁判，哪隊(duì)答對一題就插上一面紅旗表示前進(jìn)了若干米，哪隊(duì)先到達(dá)頂峰，哪隊(duì)奪取山上的“先鋒號(hào)”紅旗。在游戲中，參賽隊(duì)員像登山運(yùn)動(dòng)員那樣堅(jiān)韌不拔，勇往直前，裁判員們默默地?fù)屜人愠龃鸢敢员阏_評(píng)判。全體學(xué)生愉快地在游戲中完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，并借此了解一項(xiàng)我國的世界之最，滲透熱愛祖國錦繡河山的情感，激發(fā)昂揚(yáng)奮進(jìn)的精神。
2．多樣性，情趣性
游戲新穎，形式多樣，富有情趣，才能有效地激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，使他們主動(dòng)地學(xué)、愉快地學(xué)。
如形式活潑又有競爭性的“數(shù)學(xué)撲克”：“爭上游”、“拍大數(shù)”；富于思考啟發(fā)性的“猜謎”、“問號(hào)旅游”；富有情趣的“小貓釣魚”、“摘蘋果”、“幫白兔收蘿卜”、“小鳥回家”；結(jié)合地理知識(shí)教學(xué)的“火車開往北京城”等游戲一一展示在學(xué)生面前，學(xué)生們都喜形于色，躍躍欲試，迫不及待地要參加，并自覺地遵守游戲規(guī)則，努力爭取正確、迅速地完成游戲中的學(xué)習(xí)任務(wù)，提高了學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)了學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和組織紀(jì)律性。
3．直觀性，形象性
直觀形象的數(shù)學(xué)游戲可以在學(xué)生“具體形象的思維”與“抽象概念的數(shù)學(xué)知識(shí)”之間架起一座橋梁，幫助學(xué)生理解掌握概念、法則等知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生由具體形象思維向抽象思維過渡。
形象地表演“數(shù)的組成”、“數(shù)的分解”、“數(shù)字歌”、“找鄰居”、“找朋友”、“送信”、“爭當(dāng)優(yōu)秀售貨員”等游戲都是借助學(xué)生的表演動(dòng)作和生活常識(shí)來理解數(shù)學(xué)知識(shí)。例如兒歌“2字像小鴨，圓圓小腦瓜，斜著長脖子，直著小尾巴。”形象地描述了數(shù)字“2”的字形和書寫要領(lǐng)。如“找兄弟”，學(xué)生拿著數(shù)字卡片“6”說：“我今年6歲，弟弟比我小兩歲，弟弟在哪里？”學(xué)生們想出答案舉起數(shù)字卡片“4”說：“我今年4歲，比你小兩歲的弟弟在這里。”學(xué)生繼續(xù)問：“比我大1歲的哥哥在哪里？”學(xué)生舉起卡片“7”說：“今年我7歲，比你大1歲的哥哥在這里。”在這個(gè)游戲中，開始學(xué)生依據(jù)數(shù)序知識(shí)想出結(jié)果，為學(xué)習(xí)有關(guān)的應(yīng)用題做了鋪墊。
4．針對性、啟發(fā)性
數(shù)學(xué)游戲的形式是為教學(xué)內(nèi)容服務(wù)的，設(shè)計(jì)游戲應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際因材施教，要有助于突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生思維的積極性，學(xué)會(huì)思維方法，提高教學(xué)質(zhì)量。例如：（1）“數(shù)學(xué)接力賽”可以突出分析問題的層次，培養(yǎng)思維的條理性、邏輯性。如分析應(yīng)用題：“桃樹有8棵，梨樹比桃樹多3棵，梨樹有多少棵？”請4名同學(xué)參加數(shù)學(xué)接力賽，每個(gè)學(xué)生完成一層任務(wù)。
第一棒：從“梨樹比桃樹多3棵”這句話里知道了誰和誰比。（梨樹和桃樹比。）第二棒：還知道了誰的棵數(shù)多？它是由哪兩部分組成的？（梨樹的棵數(shù)多，梨樹的棵數(shù)是由兩部分組成的：一部分是和桃樹同樣多的8棵，另一部分是比桃樹多的3棵。）第三棒：求梨樹有多少棵，應(yīng)該怎樣做？用什么方法計(jì)算？（求梨樹有多少棵，應(yīng)該把這兩部分合起來，用加法計(jì)算。）第四棒：列式6＋3＝9（棵）答：梨樹有9棵。
如此一來，一人只說一句話，突出了思維的程序，滲透了思維方法，分散了學(xué)習(xí)應(yīng)用題的難點(diǎn)，對分析能力尚低、語言表達(dá)能力差的低年級(jí)學(xué)生有很大的輔助作用。
“適應(yīng)”是指個(gè)體與環(huán)境達(dá)到和諧關(guān)系的動(dòng)態(tài)過程，表現(xiàn)在個(gè)體改變自己以適應(yīng)環(huán)境，也包括個(gè)體改變環(huán)境使之滿足自己的需要。適應(yīng)性學(xué)習(xí)本質(zhì)上是一種適應(yīng)個(gè)體學(xué)習(xí)需求的個(gè)性化學(xué)習(xí)，主要是依據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、知識(shí)水平等特性適應(yīng)性呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)導(dǎo)航，同時(shí)學(xué)習(xí)者也能夠自我組織，制定并執(zhí)行學(xué)習(xí)計(jì)劃，自主選擇學(xué)習(xí)策略，控制整個(gè)學(xué)習(xí)過程，對學(xué)習(xí)進(jìn)行自我評(píng)估，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)者的有效學(xué)習(xí)。其中，對于學(xué)習(xí)者特征，學(xué)習(xí)風(fēng)格是影響個(gè)性化學(xué)習(xí)的最重要因素之一，因此，在多媒體教學(xué)中需要考慮學(xué)習(xí)風(fēng)格設(shè)計(jì)和組織教學(xué)內(nèi)容，并依據(jù)學(xué)習(xí)風(fēng)格，運(yùn)用與之匹配的教學(xué)策略。學(xué)習(xí)風(fēng)格是學(xué)習(xí)者特有的認(rèn)知、情感和生理行為，它是反映學(xué)習(xí)者如何感知信息、如何與學(xué)習(xí)環(huán)境相互作用并對之做出反應(yīng)的相對穩(wěn)定的學(xué)習(xí)方式。已有大量的學(xué)習(xí)風(fēng)格理論被提出和驗(yàn)證，較為典型的有Keefe學(xué)習(xí)風(fēng)格模型、Kolb學(xué)習(xí)風(fēng)格模型和Felder—Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格模型。其中，F(xiàn)elder—Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格模型已得到越來越多研究者的認(rèn)可，被CS383、MASPLANG、LSAS、TANGOW等國外著名的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)采納，在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持下，證明了其良好的適用性和可信度。它根據(jù)學(xué)生對信息的接受和處理方法的不同，將學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格分為4組維度、8種類型，即活躍型與沉思型（信息加工維度）、感悟型與直覺型（感知維度）、視覺型與言語型（信息輸入維度）、序列型與綜合型（內(nèi)容理解維度）[11]。在每個(gè)維度的兩類學(xué)習(xí)風(fēng)格中，學(xué)習(xí)者可能更傾向于某一種風(fēng)格，例如，在內(nèi)容理解維度上某些學(xué)生可能傾向于序列型多一點(diǎn)，而傾向于綜合型少一點(diǎn)。本研究將以內(nèi)容理解維度為依據(jù)設(shè)計(jì)適應(yīng)性教育游戲。
二、適應(yīng)性教育游戲設(shè)計(jì)
（一）適應(yīng)性教育游戲設(shè)計(jì)策略不同的學(xué)習(xí)者，根據(jù)自己不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格，采取的學(xué)習(xí)策略是不一樣的。因此，教育游戲應(yīng)遵循學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì)，以內(nèi)容理解維度為例，在游戲界面中應(yīng)該同時(shí)表現(xiàn)為如下設(shè)計(jì)策略，為學(xué)習(xí)者提供適應(yīng)性學(xué)習(xí)導(dǎo)航：1.序列型知識(shí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)內(nèi)容主題排序的導(dǎo)航策略是將學(xué)習(xí)內(nèi)容按邏輯劃分成小的單元，采用組塊的方式將學(xué)習(xí)內(nèi)容按主題的邏輯關(guān)系進(jìn)行排序，然后由學(xué)習(xí)者或系統(tǒng)控制導(dǎo)航過程，使學(xué)習(xí)者一步一步地按照學(xué)習(xí)內(nèi)容主題的邏輯順序進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，使用“下一個(gè)”的控制策略，當(dāng)學(xué)習(xí)者學(xué)完某一組塊的內(nèi)容之后，自己按或者系統(tǒng)自動(dòng)切換“下一個(gè)”再進(jìn)行接下來的一個(gè)組塊內(nèi)容。這種控制策略可以讓學(xué)習(xí)者具有足夠的反思時(shí)間，同時(shí)也減少了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。2.綜合型知識(shí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)內(nèi)容主題采用的是全局導(dǎo)航策略，系統(tǒng)給學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)內(nèi)容的整體視圖，能夠讓學(xué)習(xí)者在整體上把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的基本結(jié)構(gòu)，使學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的思維過程控制導(dǎo)航過程，從而使學(xué)習(xí)內(nèi)容呈現(xiàn)過程符合學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解過程。
（二）適應(yīng)性教育游戲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型與實(shí)現(xiàn)1.適應(yīng)性教育游戲設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型本游戲是為小學(xué)五年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì)的練習(xí)四則運(yùn)算題，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型，如圖1所示[12]。由教師根據(jù)序列型和綜合型設(shè)計(jì)游戲界面，同時(shí)組織學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)習(xí)者可以采用兩種方法進(jìn)行練習(xí)：一種是直接進(jìn)入四則運(yùn)算游戲，教育游戲默認(rèn)為給學(xué)習(xí)者推薦序列型游戲界面，當(dāng)然學(xué)習(xí)者也可以根據(jù)學(xué)習(xí)偏好自主選擇游戲界面；另一種，學(xué)習(xí)者首先經(jīng)過一個(gè)基于Felder—Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格模型設(shè)計(jì)的所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格量表[13]，然后，教育游戲會(huì)根據(jù)測定后學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格適應(yīng)性呈現(xiàn)游戲界面和學(xué)習(xí)內(nèi)容。2.適應(yīng)性教育游戲設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)通常可以采用使用Flash、GameMaker或Scratch等軟件開發(fā)教育游戲，本研究則采用Flash教學(xué)軟件開發(fā)適合五年級(jí)學(xué)生練習(xí)的四則運(yùn)算題。游戲?qū)W習(xí)過程為：當(dāng)學(xué)習(xí)者算對一道題后，獎(jiǎng)勵(lì)1枚小紅花（伴隨掌聲）；算錯(cuò)沒有紅花（伴隨鼓勵(lì)聲），同時(shí)學(xué)習(xí)者可以點(diǎn)擊游戲界面自動(dòng)彈出的智能MSAgent[14]，它會(huì)給予學(xué)習(xí)者一定指導(dǎo)，幫助其完成四則練習(xí)。為了適應(yīng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格，本游戲基于Felder—Silverman學(xué)習(xí)風(fēng)格模型采用兩種設(shè)計(jì)策略：序列型四則運(yùn)算游戲和綜合型四則運(yùn)算游戲。（1）序列型四則運(yùn)算游戲：序列型學(xué)習(xí)者傾向于線性學(xué)習(xí)，愿意采用小步子學(xué)習(xí)原則解決問題，在游戲中表現(xiàn)為提供“下一個(gè)”的控制策略，逐漸引導(dǎo)學(xué)習(xí)者完成“加、減、乘、除”學(xué)習(xí)任務(wù)，如圖2所示。（2）綜合型四則運(yùn)算游戲：綜合型學(xué)習(xí)者更傾向于非線性學(xué)習(xí)，習(xí)慣先在整體上把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的基本結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)自己的思維過程控制學(xué)習(xí)導(dǎo)航，在游戲中表現(xiàn)為“加”、“減”、“乘”、“除”四項(xiàng)練習(xí)并排出現(xiàn)，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的意愿任意選擇練習(xí)直至完成學(xué)習(xí)任務(wù)，如圖3所示。
三、適應(yīng)性教育游戲?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析
本研究主要探討四個(gè)問題，一是調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格對選擇教育游戲類型的影響；二是調(diào)查性別對選擇教育游戲類型的影響；三是研究適應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格的教育游戲?qū)W(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率的影響；四是調(diào)查研究影響學(xué)習(xí)者使用教育游戲的因素。
（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)選取吉林省某實(shí)驗(yàn)小學(xué)五年級(jí)70名學(xué)生作為研究對象，男生38人，女生32人，通過所羅門學(xué)習(xí)風(fēng)格量表測定后，23人（男生11，女生12）學(xué)習(xí)風(fēng)格屬于序列型，47人（男生27人，女生20人）學(xué)習(xí)風(fēng)格屬于綜合型。此外，為了研究第三、第四兩個(gè)問題，將學(xué)生隨機(jī)分成兩組，實(shí)驗(yàn)組（適應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格呈現(xiàn)四則運(yùn)算游戲界面）和控制組（默認(rèn)呈現(xiàn)四則運(yùn)算游戲界面），每組各35人。
（二）數(shù)據(jù)結(jié)果分析1.調(diào)查學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格對選擇適應(yīng)性教育游戲類型的影響本研究面向70名小學(xué)生調(diào)查學(xué)習(xí)風(fēng)格對選擇適應(yīng)性教育游戲類型的影響，通過交叉表分析得出研究結(jié)果如表1所示，75.7%的學(xué)生選擇了綜合型教育游戲類型，僅24.3%的學(xué)生選擇了序列型教育游戲類型，可見大多數(shù)學(xué)生愿意采用綜合型教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，也可知序列型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生73.9%選擇了綜合型教育游戲，綜合型學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生23.4%選擇了序列型教育游戲，進(jìn)一步證實(shí)了綜合型教育游戲比較受學(xué)生歡迎。2.調(diào)查性別對選擇適應(yīng)性教育游戲類型的影響本研究面向70名小學(xué)生（男生38人，女生32人）進(jìn)行調(diào)查性別對選擇適應(yīng)性教育游戲類型的影響，通過交叉表分析得出研究結(jié)果如表2所示，38名男生中有31人選擇綜合型教育游戲，32名女生中有26人也選擇綜合型教育游戲，可見無論男生或是女生都愿意選擇綜合型教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，也可知序列型學(xué)習(xí)風(fēng)格的男生中81.8%選擇了綜合型教育游戲，序列型學(xué)習(xí)風(fēng)格的女生中75.0%選擇了綜合型教育游戲，同樣，進(jìn)一步證實(shí)了綜合型教育游戲比較受學(xué)生歡迎。3.適應(yīng)性教育游戲?qū)W(xué)習(xí)效率的影響本研究通過實(shí)驗(yàn)組和控制組兩組學(xué)生在相同學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)（設(shè)定5分鐘），獲得紅花數(shù)量為評(píng)價(jià)依據(jù)，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)方法探究適應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格的適應(yīng)性教育游戲?qū)W(xué)習(xí)效率的影響，研究結(jié)果如表3a、3b所示。從表3a統(tǒng)計(jì)信息中可以看出，實(shí)驗(yàn)組與對照組人數(shù)都是35人，其中實(shí)驗(yàn)組在規(guī)定時(shí)間內(nèi)所獲紅花數(shù)量均值是37.80，控制組在規(guī)定時(shí)間內(nèi)所獲紅花數(shù)量均值是33.03；從表3b獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)信息中可以看出概率p值是0.000<0.05，說明在0.05顯著性水平上實(shí)驗(yàn)組與控制組中的學(xué)生能力有顯著性差異，另外從兩樣本均值差為4.771可知，學(xué)習(xí)者在適應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格的適應(yīng)性教育游戲中學(xué)習(xí)效率更高。4.調(diào)查研究影響學(xué)習(xí)者使用教育游戲的因素教育游戲可以為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)自由、有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境，有助于激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)，對培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的操作能力、創(chuàng)新能力發(fā)揮著重要的作用。然而，教育游戲目前還無法真正融入到學(xué)校學(xué)科教學(xué)中，以至于出現(xiàn)各類游戲產(chǎn)品很多，但是真正得到有效應(yīng)用的卻很少。排除一些人主觀主導(dǎo)因素之外，比如，一些教育工作者和家長對教育游戲的認(rèn)識(shí)嚴(yán)重缺失，對于教育游戲自身的設(shè)計(jì)受哪些因素影響，這正是本文重點(diǎn)要研究的問題。教育游戲軟件設(shè)計(jì)的好與壞，使用者的語言最有說服力。本研究主要圍繞影響使用教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)的因素進(jìn)行調(diào)查，通過實(shí)驗(yàn)組和控制組兩組學(xué)生反饋信息，本文對其進(jìn)行了梳理，總結(jié)出了四大因素，即“趣味性”、“愉悅性”、“易操作性”、“靈活性”，如表4所示。從表4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，實(shí)驗(yàn)組中71.4%的學(xué)生認(rèn)為“趣味性”是影響使用教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)的一個(gè)因素，控制組中65.7%的學(xué)生給出同樣認(rèn)可；實(shí)驗(yàn)組中65.7%的學(xué)生認(rèn)為“愉悅性”是影響使用教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)的一個(gè)因素，控制組中68.6%的學(xué)生給出同樣認(rèn)可；實(shí)驗(yàn)組中74.3%的學(xué)生認(rèn)為“易操作性”是影響使用教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)的一個(gè)因素，控制組中62.9%的學(xué)生給出同樣認(rèn)可；實(shí)驗(yàn)組中71.4%的學(xué)生認(rèn)為“靈活性”是影響使用教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)的一個(gè)因素，控制組中68.6%的學(xué)生給出同樣認(rèn)可。由于在本研究中實(shí)驗(yàn)組和控制組所用的教育游戲軟件是一樣的，給出幾乎一樣的反饋也不足為奇，可以說“趣味性”、“愉悅性”、“易操作性”、“靈活性”是目前多數(shù)游戲開發(fā)過程中需要考慮的公認(rèn)的四要素。但是值得思考的一個(gè)問題，“為什么一樣的游戲，在學(xué)生已有知識(shí)水平幾乎沒有區(qū)別的前提下，實(shí)驗(yàn)組和控制組卻有著不一樣的學(xué)習(xí)效率？”究其根本原因差別在于“適應(yīng)性”和“非適應(yīng)性”，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生進(jìn)行的是適應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格呈現(xiàn)四則運(yùn)算游戲，而控制組的學(xué)生則不是。也即實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生是一種個(gè)性化學(xué)習(xí)，四則運(yùn)算游戲是適應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格而呈現(xiàn)游戲界面，充分考慮了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)偏好特性，正是因?yàn)閭€(gè)性化因素成分存在，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生學(xué)習(xí)效率要高。因此，影響使用教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)的因素除了上述四大要素外，更重要的還應(yīng)該具有“適應(yīng)性”，也正是目前多數(shù)游戲都忽略了最重要人的因素，人的特性，沒有開發(fā)適應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)風(fēng)格的游戲，導(dǎo)致很多游戲即使開發(fā)出來，也不能被很好地利用，教育游戲的適應(yīng)性是關(guān)鍵因素，即實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)，教育游戲開發(fā)者一定要考慮學(xué)習(xí)者特征，才能使教育游戲被高效利用。
四“、適應(yīng)性”教育游戲應(yīng)用思考
中國有句老話，“告訴我，我會(huì)忘記；給我示范，我可能會(huì)記得；讓我參與，我將真正理解。”“適應(yīng)性”教育游戲讓學(xué)習(xí)變得更“沉浸”，使呆板、無趣的學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng)、情趣，這不僅實(shí)現(xiàn)了游戲課件根據(jù)學(xué)習(xí)者特性適應(yīng)性地呈現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容的需求，而且也能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者根據(jù)自身學(xué)習(xí)偏好自選、定制游戲?qū)W習(xí)過程，給予學(xué)習(xí)者足夠的自主學(xué)習(xí)空間，真正做到因材施教，做到個(gè)性化學(xué)習(xí)，有助于提高學(xué)習(xí)成績。誠然，伴隨著翻轉(zhuǎn)課堂、在線MOOC、大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析等時(shí)代的到來，也給“適應(yīng)性”教育游戲應(yīng)用發(fā)展帶來新思路。1.大數(shù)據(jù)時(shí)代的“適應(yīng)性”教育游戲?qū)W習(xí)分析大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析能夠?yàn)槊恳晃粚W(xué)生都創(chuàng)設(shè)一個(gè)量身定做的“適應(yīng)性”游戲化學(xué)習(xí)環(huán)境，通過記錄學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)，分析和預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)行為和知識(shí)掌握程度，并提供可視化的精準(zhǔn)跟蹤報(bào)告，通過條形圖、扇形圖等可視化方式，詳細(xì)呈現(xiàn)學(xué)習(xí)概況、問題集中點(diǎn)、整體水平等數(shù)據(jù)，為教師教學(xué)或者學(xué)習(xí)者自學(xué)提供可靠的參考[15]。教師可以幫助避免課堂講解難度過大或過小，自學(xué)者可以看到自己的努力程度和掌握水平，通過這種與自我的信息對稱過程，能夠讓學(xué)習(xí)者感受到自我掌控的成就感。腦神經(jīng)學(xué)的研究已經(jīng)可以證明，當(dāng)人們有自我掌控的感覺，內(nèi)啡肽、催產(chǎn)素都會(huì)分泌的更多，一種叫做“樂觀”的東西就出現(xiàn)了，生理和心理的健康水平就會(huì)因此提高，展開行動(dòng)和追求成就的動(dòng)力相應(yīng)增強(qiáng)。同時(shí)，學(xué)習(xí)環(huán)境向每個(gè)學(xué)生提供獨(dú)特的個(gè)性化學(xué)習(xí)建議，推薦恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)進(jìn)度、難易適中的學(xué)習(xí)內(nèi)容，滿足適合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的學(xué)習(xí)，解決“有教無類”問題，不但能激起學(xué)生的求知欲和積極性，提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，而且利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性思維和綜合解決問題的能力，促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)發(fā)展。2.MOOC建設(shè)中融入“適應(yīng)性”教育游戲策略MOOC以其豐富的資源和開放的、隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)方式，受到渴求知識(shí)的人們的青睞。然而在眾多學(xué)習(xí)者中，爭取堅(jiān)持到最后，獲得認(rèn)證的學(xué)習(xí)者所占比率很少，就其原因除了需要考慮完善MOOC平臺(tái)的技術(shù)交互功能外，更重要的因素是如何在課程內(nèi)容建設(shè)中進(jìn)行改變。MOOC的學(xué)習(xí)應(yīng)該是基于興趣而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)，是一種主動(dòng)學(xué)習(xí)，是一種針對自己的個(gè)性化學(xué)習(xí)，也是社會(huì)化學(xué)習(xí)。MOOC的真正問題是，如何提高課程的“玩課率”而不是“完課率”。讓MOOC課程發(fā)展得更有趣，學(xué)習(xí)者能在自由自在的狀態(tài)下充分享受學(xué)習(xí)的樂趣，能在MOOC課程中盡情享受與老師、同學(xué)交流互動(dòng)的喜悅，讓課堂自然而然充滿學(xué)習(xí)的氛圍，成為真正意義上（而非形式上）的學(xué)習(xí)型組織。“適應(yīng)性”教育游戲策略為MOOC的建設(shè)帶來福音，即形成個(gè)性化MOOC，不但給學(xué)習(xí)者帶來學(xué)習(xí)愉悅，還能為不同學(xué)習(xí)者在游戲化學(xué)習(xí)中推送不同的學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，在很大程度上激發(fā)了學(xué)習(xí)者參與學(xué)習(xí)的積極性以及提高學(xué)生個(gè)體對知識(shí)的成就感和認(rèn)知程度，為降低輟學(xué)率、提升完成率提供了有力保障。3.翻轉(zhuǎn)課堂與“適應(yīng)性”教育游戲相融合傳統(tǒng)教學(xué)模式是老師講，學(xué)生聽，而教育研究者都知道，老師與學(xué)生之間、學(xué)生跟學(xué)生之間的溝通與討論是最有效的學(xué)習(xí)。可汗學(xué)院顛覆了傳統(tǒng)模式，開發(fā)了“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，將學(xué)習(xí)流程“反過來”，即學(xué)生在家里學(xué)，然后到學(xué)校上課跟老師和同學(xué)討論。在“反轉(zhuǎn)式教學(xué)”中，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主性。然而，書本常常是無趣無味的，即使在課堂中有教師親身指導(dǎo)情況下，學(xué)生都未必用心學(xué)好，何況沒有教師指導(dǎo)？學(xué)生的學(xué)習(xí)效果又是如何得到保障？俗話說“興趣是最好的老師”，但興趣從何而來？不排除天生的好奇心驅(qū)使，但更多學(xué)生需要的是后天巧妙的引導(dǎo)，而書本知識(shí)或老師講課大多缺乏因勢利導(dǎo)，對學(xué)生的心理沒有把握，不能帶領(lǐng)他們?nèi)腴T；游戲卻充分利用了對人性心理的認(rèn)知，環(huán)環(huán)相扣，如果能在游戲中培養(yǎng)孩子對學(xué)科知識(shí)的興趣不是很好嗎？事實(shí)證明，情況的確如此，課后的知識(shí)學(xué)習(xí)如果是以一種游戲化方式呈現(xiàn)，尤其是融入了“適應(yīng)性”教育游戲，在學(xué)習(xí)進(jìn)行中不斷獲得一些小小的激勵(lì)，進(jìn)步越大獎(jiǎng)勵(lì)越多，同時(shí)根據(jù)自身學(xué)習(xí)進(jìn)度和對知識(shí)的掌握程度，適應(yīng)性地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)者玩出了樂趣，結(jié)果就很不一樣了。比如，當(dāng)學(xué)生答題正確，就會(huì)出現(xiàn)所獲得分?jǐn)?shù)，就會(huì)朝學(xué)習(xí)終點(diǎn)線移動(dòng)更近，同時(shí)下一個(gè)問題變得更難，因此有了“適應(yīng)性”。
總之，游戲互動(dòng)學(xué)習(xí)的最終目的是最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化、個(gè)性化的服務(wù)。基于學(xué)生個(gè)體的興趣、特長，取其所長補(bǔ)己之短，更好地解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中的個(gè)人盲區(qū)。“適應(yīng)性“教育游戲可最大限度地激發(fā)用戶的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，提高學(xué)生的粘性和忠誠度，進(jìn)而對學(xué)習(xí)者在認(rèn)知（如可以改善注意力、專注力和反應(yīng)時(shí)間）、動(dòng)機(jī)（如鼓勵(lì)成長）、情感（如引發(fā)積極的情緒狀態(tài)）等方面產(chǎn)生正面影響。當(dāng)然，在課堂上引入“適應(yīng)性”教育游戲，并不意味著紙質(zhì)書籍的末路。混合式學(xué)習(xí)也并不意味著取代線下課堂。但是，“適應(yīng)性”教育游戲可以通過新的技術(shù)方案來幫助解決需要時(shí)間檢驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐的長期問題，同時(shí)可以擁有最好的新事物和最好的舊事物。大數(shù)據(jù)時(shí)代的“適應(yīng)性”教育游戲?qū)W習(xí)分析可以幫助教師回答關(guān)于評(píng)估的問題，培養(yǎng)孩子們的自我認(rèn)知、自我反思和自我評(píng)價(jià)等元認(rèn)知能力。然而，“適應(yīng)性”教育游戲課程效果好，需要教師付出得更多，同時(shí)也意味著教師要有更高的水平。一個(gè)主題怎樣展開，需要設(shè)計(jì)哪些活動(dòng)，如何使活動(dòng)更具有整體性、綜合性，需要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)能力發(fā)展情況、學(xué)習(xí)風(fēng)格偏好等學(xué)習(xí)個(gè)性特征進(jìn)行調(diào)整，都要靠教師動(dòng)腦筋把握。正如英特爾公司董事會(huì)主席貝瑞特博士曾說“計(jì)算機(jī)不是什么神奇的魔法，教師才是真正的魔術(shù)師!”
五、研究結(jié)論
1.1吸引多個(gè)不同喜好的消費(fèi)群體消費(fèi)者對于動(dòng)漫游戲的關(guān)注點(diǎn)不盡相同，因此一部好的動(dòng)漫游戲應(yīng)當(dāng)注重嚴(yán)謹(jǐn)、有邏輯、樣式豐富的人物形象設(shè)計(jì)，以吸引不同喜好的消費(fèi)群體。仍以第一人稱射擊游戲《使命召喚》系列為例，玩家的構(gòu)成情況并不單一，其中有對人物形象所處的歷史事件和著名戰(zhàn)役保持關(guān)注的歷史愛好者，也有對游戲中人物的操作手感和真實(shí)度要求頗高的游戲愛好者等等。一部好的動(dòng)漫游戲，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)人物的同時(shí)兼顧作品的整體質(zhì)量，保證每一個(gè)潛在的消費(fèi)群體能得到最佳的體驗(yàn)效果。
1.2催生周邊產(chǎn)業(yè)動(dòng)漫游戲不僅僅是單一的視聽體驗(yàn)，更是處在產(chǎn)業(yè)鏈條的起始一環(huán)。人物形象設(shè)計(jì)在動(dòng)漫游戲中所獲得的巨大成功，極容易帶動(dòng)相近或衍生的周邊產(chǎn)業(yè)，如電影、手辦、文具、模型、玩具等。以著名科幻漫畫《變形金剛》為例，由原著動(dòng)漫改編，知名導(dǎo)演邁克爾•貝執(zhí)導(dǎo)的《變形金剛》系列電影，僅第四部《變形金剛：絕跡重生》就在中國拿到19.78億元人民幣的總票房，成為目前為止國內(nèi)最賣座的電影。電影上映的同時(shí)，各種擎天柱、大黃蜂和威震天等劇中人物形象的模型、文具在國內(nèi)引發(fā)了搶購風(fēng)潮，為商家創(chuàng)造了巨大的利潤。充分證明了動(dòng)漫游戲的周邊產(chǎn)業(yè)廣受其惠，潛力無限。
1.3促使行業(yè)良性競爭擴(kuò)大行業(yè)規(guī)模動(dòng)漫游戲產(chǎn)業(yè)日新月異，競爭激烈。人物形象作為動(dòng)漫游戲設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定了后期的市場規(guī)模和消費(fèi)潛力。優(yōu)秀的人物形象能夠激起消費(fèi)者心中的共鳴和認(rèn)同感，為動(dòng)漫游戲贏得巨大的聲譽(yù)和利潤。以著名網(wǎng)絡(luò)游戲《魔獸世界》為例，巫妖王阿爾薩斯、惡魔獵手伊利丹等極具特色的人物形象設(shè)計(jì)為其發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。同時(shí)也刺激了行業(yè)內(nèi)的其他如《劍俠情緣網(wǎng)絡(luò)版》《、夢幻西游》等優(yōu)質(zhì)游戲的產(chǎn)生，促使行業(yè)內(nèi)部逐步走向良性競爭，為整個(gè)行業(yè)注入了新的活力。
2人物形象設(shè)計(jì)未來的發(fā)展方向
2.1創(chuàng)作技術(shù)不斷增強(qiáng)早期的動(dòng)漫游戲中，受制于技術(shù)條件的匱乏，人物形象各個(gè)方面比較單一，如色彩、動(dòng)作等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，動(dòng)漫游戲中的人物形象不斷得到改進(jìn)完善，如人物服飾的真實(shí)和變化程度、動(dòng)物的毛發(fā)細(xì)節(jié)等等。今后，隨著科技的不斷日臻完善，人物形象的設(shè)計(jì)勢必將會(huì)朝向細(xì)節(jié)化、真實(shí)化的方向發(fā)展下去。
2.2設(shè)計(jì)題材不斷豐富動(dòng)漫游戲經(jīng)過多年的發(fā)展，開發(fā)出許多題材。科幻、歷史、軍事、神話等等都成為動(dòng)漫游戲中的常用題材，也涌現(xiàn)出一大批的經(jīng)典人物形象。隨著創(chuàng)作思想的不斷變化和技術(shù)手段的改進(jìn)，在未來的時(shí)間里，必定會(huì)有新的題材不斷出現(xiàn)，同時(shí)伴生出新的，更具有影響力的人物形象。
2.3影響力不斷加深現(xiàn)今，動(dòng)漫游戲不斷地影響著人們的生活，其中的人物形象更是在潛移默化中成為人們生活中不可缺少的一部分。隨著新的作品不斷涌現(xiàn)，題材的不斷拓展，動(dòng)漫游戲必將一直持續(xù)的為人們的生活帶來影響。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：教育游戲；初中物理；多媒體技術(shù)
德國學(xué)者沃爾夫?qū)?#8226;克萊默將游戲定義為一種由道具和規(guī)則構(gòu)建的，游戲者主動(dòng)參與并且在整個(gè)過程中包含競爭，充滿變化的娛樂活動(dòng)[1]。將游戲運(yùn)用到教育中，主要是借助游戲的娛樂性和趣味性，使學(xué)習(xí)者可以在輕松的氛圍中獲得知識(shí)[2]。在游戲設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)加入各種先進(jìn)的電子、媒體技術(shù)，可以使游戲在表現(xiàn)形式上更加多樣化，用戶體驗(yàn)更加真實(shí)。使用多種媒體技術(shù)對游戲進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)習(xí)變得輕松愉快，可以實(shí)現(xiàn)“寓教于樂”的教育目標(biāo)[3]。如學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律這一內(nèi)容時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，大多數(shù)教師都是照本宣科地進(jìn)行理論講解，容易使教學(xué)變得枯燥乏味。而使用多媒體技術(shù)可以把枯燥乏味的知識(shí)融入到游戲中，讓學(xué)生在放松的情況下掌握相關(guān)的知識(shí)，因此研究教育游戲具有重要意義。
一、國內(nèi)外教育游戲的研究現(xiàn)狀
（一）國外研究現(xiàn)
狀國外學(xué)者對教育游戲的研究開始于20世紀(jì)80年代初，初代教育游戲是將教學(xué)和電視游戲相結(jié)合，學(xué)習(xí)者在電視上進(jìn)行游戲的同時(shí)掌握知識(shí)技能。隨著計(jì)算機(jī)的普及和多媒體技術(shù)的發(fā)展，教育游戲的載體也逐步從電視發(fā)展為計(jì)算機(jī)，教育游戲軟件的種類也更加豐富多樣。國外教育游戲在理論方面也有一套完整的設(shè)計(jì)開發(fā)模式。如KRISTIAN將已有教育理論與游戲設(shè)計(jì)整合提出了體驗(yàn)式游戲模型，強(qiáng)調(diào)在教育游戲設(shè)計(jì)中加入即時(shí)反饋，以及根據(jù)學(xué)習(xí)者的技能水平為其提供相應(yīng)的挑戰(zhàn)的內(nèi)容[4]。
（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國學(xué)者最開始是致力于挖掘游戲的教育價(jià)值，之后有學(xué)者提出了娛教技術(shù)，才正式確定了游戲的教育地位。通過娛教技術(shù)，可以使學(xué)校教育在時(shí)空上得到擴(kuò)展，將學(xué)習(xí)者日常生活的一些有趣的體驗(yàn)融入到傳統(tǒng)的學(xué)校教育中，為學(xué)習(xí)者提供系統(tǒng)的學(xué)習(xí)生活情境[5]。目前我國物理游戲大多是以零散的單機(jī)游戲?yàn)橹鳎枰婕覔碛幸欢ǖ奈锢沓ＷR(shí)和體驗(yàn)才能過關(guān)。如在某個(gè)光學(xué)游戲中，玩家需要靈活運(yùn)用入射角等于反射角這一光學(xué)物理知識(shí)，才能完成游戲任務(wù)，這些游戲雖然沒有系統(tǒng)的對某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，但深受學(xué)習(xí)者的喜愛。這也表明教育游戲終將成為未來教學(xué)新的突破口，游戲與教育相結(jié)合會(huì)逐步成為一種發(fā)展趨勢，因此制作出更多、更好的教育游戲已經(jīng)是教育的一個(gè)潮流[6]。基于以上分析，在《超級(jí)電工》游戲的設(shè)計(jì)制作中，要充分結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，使用娛教技術(shù)的相關(guān)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，在發(fā)揮游戲娛樂性的基礎(chǔ)上，更要注意對學(xué)習(xí)效果的檢測，不然就會(huì)本末倒置[7]。
二、《超級(jí)電工》教學(xué)游戲開發(fā)設(shè)想
（一）課程內(nèi)容
本游戲的教學(xué)內(nèi)容是初中物理中的歐姆定律，所以在設(shè)計(jì)游戲時(shí)，考慮了如何將歐姆定律體現(xiàn)在游戲過程中，使游戲設(shè)計(jì)既符合歐姆定律的相關(guān)原理，又能與日常生活中的一些現(xiàn)象聯(lián)系起來，使游戲既貼合課程標(biāo)準(zhǔn)，又具有趣味性。
（二）游戲內(nèi)容
游戲設(shè)定為超級(jí)電工，任務(wù)是幫助主人修好電路點(diǎn)亮電燈。游戲給定電壓值和電流值，選擇適當(dāng)?shù)碾娮柽B接，將電壓減小到電燈的額定電壓。電阻選擇完成后拉下電閘，如果電壓達(dá)到電燈額定值燈亮；如果電壓小于額定值燈閃爍；如果電壓大于額定值電燈爆炸。游戲過關(guān)可獲得金幣獎(jiǎng)勵(lì)，如果到游戲結(jié)束時(shí)間還沒有選好電阻并拉下電閘主人會(huì)生氣。
（三）游戲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
游戲的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)為四個(gè)部分：主界面、游戲幫助、游戲關(guān)卡小提示。主界面：用一個(gè)簡單的動(dòng)畫效果吸引學(xué)生眼球。介紹游戲規(guī)則，讓學(xué)生了解游戲怎么玩，明白獎(jiǎng)勵(lì)制度。游戲關(guān)卡：設(shè)置游戲關(guān)卡主要目的是讓學(xué)生通過游戲方式快速學(xué)習(xí)、記憶電阻和歐姆定律的相關(guān)公式，學(xué)生完成關(guān)卡會(huì)得到相應(yīng)的金幣獎(jiǎng)勵(lì)。小提示：用于輔助學(xué)生完成游戲任務(wù)，在學(xué)生忘記相關(guān)公式時(shí)可以點(diǎn)擊小提示查看公式表，但是在點(diǎn)擊小提示時(shí)會(huì)扣除一定的金幣，如果金幣數(shù)量不夠則無法開啟小提示。具體的游戲界面如圖1所示。教育游戲的實(shí)質(zhì)是利用游戲來激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，達(dá)到特定的教育目標(biāo)[8]。針對于教育游戲的特性，筆者認(rèn)為在游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意兩個(gè)環(huán)節(jié)，首先游戲設(shè)計(jì)必須按照相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不可脫離理論知識(shí)；其次需要將教學(xué)目標(biāo)完美融合到游戲場景、任務(wù)要素中[9]。
三、應(yīng)用價(jià)值
本研究把初中二年級(jí)物理中的歐姆定律作為研究內(nèi)容進(jìn)行分析，根據(jù)國家課程標(biāo)準(zhǔn)的理論指導(dǎo)和技術(shù)手段及開發(fā)平臺(tái)將其設(shè)計(jì)并制作成教育教學(xué)游戲，可體現(xiàn)出以下應(yīng)用價(jià)值。首先，可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性。教學(xué)內(nèi)容以游戲的方式呈現(xiàn)，設(shè)置多種難度不同的關(guān)卡，學(xué)習(xí)者可以通過體驗(yàn)游戲的不同關(guān)卡，來理解歐姆定律的基本內(nèi)容，學(xué)習(xí)串并聯(lián)情況下電阻總值的計(jì)算方法，在一種輕松的游戲氛圍下自主學(xué)習(xí)，并且能通過玩游戲的方式來掌握歐姆定律。通過游戲探究閉合電路中電壓和電阻之間的關(guān)系，并將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生活中。其次，可以加強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果。眾所周知，人們對自己感興趣的事物學(xué)習(xí)的主動(dòng)性更強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果會(huì)更明顯。而把這些繁雜和抽象的物理電學(xué)方程式融入在游戲中，能使學(xué)生在體驗(yàn)游戲的過程中充分理解并掌握知識(shí)點(diǎn)，有效提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。
四、結(jié)語
在物理學(xué)習(xí)中繁多的定律公式學(xué)習(xí)起來是非常枯燥乏味的，但是如果在游戲中加入了教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的心理特征設(shè)計(jì)制作出貼合科學(xué)教育目標(biāo)的教育游戲，不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，還能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。另外教育游戲是結(jié)合學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，有一定的獎(jiǎng)懲措施，能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)力及學(xué)習(xí)的積極性和自主探索能力。
作者:曾思遙 單位:云南師范大學(xué)
參考文獻(xiàn)：
[1]葉虹.校本教育游戲軟件的設(shè)計(jì)研究[D].上海:上海師范大學(xué),2004.
[2]劉艷,閆慧潔.我國教育游戲研究現(xiàn)狀及存在的問題[J].教學(xué)研究,2009(12):10-12.
[3]程君青,朱曉菊.教育游戲的國內(nèi)外研究綜述[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2007,17(9):72-75.
[4]KRISTIANK.Digitalgame-basedlearning:towardsanexperientialgamingmodel[J].InternetandHigherEducation,2005(8):13-24.
[5]祝智庭,鄧鵬,孫蒞文.娛教技術(shù):教育技術(shù)的新領(lǐng)地[J].中國電化教育,2005(5):11-14.
[6]陶翠婷.基于體驗(yàn)學(xué)習(xí)的初中物理教育游戲設(shè)計(jì)研究[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào),2012(54):152-153.
[7]李偉,趙蔚,馬杰.基于Flash+XML的中學(xué)物理教育游戲的設(shè)計(jì)和開發(fā)[J].中國電化教育,2013(318):86-90.
[8]閆正洲.淺談教育游戲的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].科技信息(科學(xué)•教研),2008(15):46-59
關(guān)鍵詞：動(dòng)漫游戲場景設(shè)計(jì)
一、引言
動(dòng)漫游戲中場景設(shè)計(jì)是動(dòng)漫作品構(gòu)成中重要的組成部分，場景設(shè)計(jì)是指動(dòng)漫游戲中除角色造型以外的隨著時(shí)間改變而變化的一切物的造型設(shè)計(jì)。好的場景設(shè)計(jì)可以提升動(dòng)畫影片的美感、強(qiáng)化渲染主題，它能夠使動(dòng)畫影片的渲染效果更加飽滿。恰當(dāng)?shù)膱鼍霸O(shè)計(jì)更能為影視作品提升附加值，直接影響著整部作品的風(fēng)格和藝術(shù)水平。
二、場景設(shè)計(jì)在動(dòng)漫游戲中的作用
場景設(shè)計(jì)既要求有高度的創(chuàng)作性，又要求有很強(qiáng)的藝術(shù)性。動(dòng)漫游戲場景不僅僅是繪景，更不同于環(huán)境設(shè)計(jì)。它是一門為動(dòng)漫游戲服務(wù)，為展現(xiàn)故事情節(jié)，完成戲劇沖突，刻畫人物性格服務(wù)的時(shí)空造型藝術(shù)。它的創(chuàng)作是依據(jù)動(dòng)漫游戲劇本、依據(jù)角色造型、依據(jù)特定的時(shí)間線索規(guī)定的。動(dòng)漫游戲場景設(shè)計(jì)對鏡頭畫面的形成起著至關(guān)重要的作用，可以說場景空間設(shè)計(jì)制約著鏡頭畫面。設(shè)計(jì)一般是依據(jù)場景空間的創(chuàng)意思維來安排鏡頭畫面中景別的變化、視角的變化、鏡頭的運(yùn)動(dòng)方式以及場景氣氛效果的營造。
場景設(shè)計(jì)還有可能影響到劇情發(fā)展，比如古代對建筑規(guī)模和建筑形制的規(guī)定都很嚴(yán)格，那么古裝角色要根據(jù)自己的身份選擇合適的建筑去居住和生活，活動(dòng)范圍也會(huì)受到限制，劇情要依照這些場景來展開。
場景設(shè)計(jì)不但影響著角色與劇情，而且還影響著影視動(dòng)畫的欣賞。動(dòng)畫片給觀眾帶來的感受是動(dòng)畫片中多種元素綜合產(chǎn)生的，它讓觀眾隨著劇情的發(fā)展而緊張、憂傷、欣喜、興奮，在欣賞過程中，觀眾最直接感受到的還是場景設(shè)計(jì)所傳達(dá)出來的復(fù)雜情緒。場景設(shè)計(jì)對動(dòng)畫中的場面施加主觀影響，通過色彩、構(gòu)圖、光影等設(shè)計(jì)手法來強(qiáng)化影視動(dòng)畫的視覺表現(xiàn)，使恐怖氣氛更加恐怖，優(yōu)雅場面更加優(yōu)雅。
三、動(dòng)漫游戲場景設(shè)計(jì)原則
3.1整體上把握作品主題與基調(diào)
設(shè)計(jì)游戲場景設(shè)計(jì)需要從宏觀上把握游戲的場景造型，要有駕馭整個(gè)作品的主體意識(shí)。場景總體設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)在于把握整個(gè)動(dòng)漫作品的主題；場景的總體設(shè)計(jì)必須圍繞主題進(jìn)行；主題反映于場景的視覺形象中。正確完整的思維方式應(yīng)該是：整體構(gòu)思——局部構(gòu)成——總體歸納。也就是先有一個(gè)整體的思路，再進(jìn)行每個(gè)局部的設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行總體的歸納整理。具體的做法就是要從調(diào)度著手，充分考慮場面的調(diào)度，以動(dòng)作為依據(jù)。強(qiáng)調(diào)造型的意識(shí)，以造型的表意性、敘事性取代說明性。如何表現(xiàn)場景的視覺形象，就是要找出動(dòng)漫作品的藝術(shù)基調(diào)。基調(diào)就好似音樂的主旋律，無論樂章如何變化，總會(huì)有一個(gè)基本情調(diào)；或歡樂、或悲壯、或莊嚴(yán)、或詼諧等等。而基調(diào)就是通過動(dòng)漫游戲中角色的造型、色彩、故事的節(jié)奏以及獨(dú)特的場景設(shè)計(jì)等表現(xiàn)出的一種特有風(fēng)格。
3.2營造恰當(dāng)?shù)臍夥?/p>
動(dòng)漫游戲的場景設(shè)計(jì)也是一種藝術(shù)表現(xiàn)，是一種世界觀的設(shè)計(jì)，不管是什么樣類型的作品，還是采用了二維或是三維的空間形式，都可以應(yīng)用視覺藝術(shù)的表現(xiàn)原則來實(shí)現(xiàn)區(qū)別于現(xiàn)實(shí)世界的虛擬電子空間。氣氛的營造是游戲場景設(shè)計(jì)的第一位，白天、夜晚、明亮、清新、陰暗、詭異……不同的環(huán)境、氣候和色彩能給玩家?guī)聿煌母惺埽蝗缓缶褪钦鎸?shí)感的實(shí)現(xiàn)，年代、地域、氣候、風(fēng)俗習(xí)慣等客觀依據(jù)，這種真實(shí)不一定是現(xiàn)實(shí)中的那種真實(shí)，可以是制作者自己營造出來的一個(gè)小社會(huì)中的真實(shí)。最后是最重要的一點(diǎn)，就是在真實(shí)與夸張之中找到一種統(tǒng)一、平衡。動(dòng)漫世界不可能完全的再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)，卻能濃縮現(xiàn)實(shí)，建造一個(gè)屬于自己真實(shí)，這種真實(shí)感可以說是來自于人類社會(huì)，但卻比人類社會(huì)更有趣。當(dāng)然，這需要設(shè)計(jì)師的靈感和想象力去實(shí)現(xiàn)。好的氣氛營造、真實(shí)感和適當(dāng)?shù)娜∩峥鋸垼簿蜆?gòu)成了動(dòng)漫游戲的世界觀，這種世界觀決定了作品的成敗。
3.3場景空間的表現(xiàn)和造型形式
動(dòng)漫游戲場景的空間要素主要包括物質(zhì)要素：景觀、建筑、道具、人物、裝飾等等；效果要素：外觀、顏色、光源等等。利用景深加強(qiáng)場景可以有效的擴(kuò)大場景的空間感；利用光影塑造距離和深度感；利用引力感可以產(chǎn)生不同的空間效果。場景可以很容易的創(chuàng)造出危機(jī)感和神秘感。通過復(fù)雜互動(dòng)的場景空間強(qiáng)調(diào)懸念感。在場景的設(shè)計(jì)制作上，應(yīng)將場景處理的盡量的豐富些、多變些、信息量大些，使觀眾不會(huì)感到不真實(shí)，太單調(diào)。由于動(dòng)漫場景制作手段多元化，使用數(shù)字造型動(dòng)畫軟件可以較方便的創(chuàng)造出超現(xiàn)實(shí)、幻想的內(nèi)容。在場景設(shè)計(jì)方面有效的配合魔幻的效果，營造神秘感，但是任何的藝術(shù)創(chuàng)作都需要把握尺度，豐富多變的場景空間，并不是要求創(chuàng)作者一味的追求復(fù)雜，過于復(fù)雜也會(huì)造成繁瑣眩目的效果。最恰當(dāng)?shù)膭?dòng)漫游戲場景設(shè)計(jì)就是在豐富的場景空間中，能最快地、最準(zhǔn)確地傳達(dá)出信息、突出主題、使參與者在豐富生動(dòng)的視覺效果中，沉浸其中，娛樂其中。
優(yōu)秀的動(dòng)漫游戲作品應(yīng)該是內(nèi)容與形式的完美結(jié)合。造型形式，特別是場景的造型形式，是體現(xiàn)影片整體形式風(fēng)格、藝術(shù)追求的重要因素。場景的造型形式直接體現(xiàn)出游戲的空間結(jié)構(gòu)、色彩搭配、繪畫風(fēng)格，設(shè)計(jì)者需要探求游戲整體與局部、局部與局部之間的關(guān)系，形成游戲造型形式的基本風(fēng)格。場景的造型隨著技術(shù)的不斷更新，造型變得更復(fù)雜細(xì)致，實(shí)時(shí)渲染也變得更快。游戲廠商不斷的在過分追求游戲畫面的寫實(shí)性，將寫實(shí)做到極端，勢必會(huì)帶來負(fù)面的影響，游戲場景的造型風(fēng)格應(yīng)吸納全世界各地域文化的特點(diǎn)。
四、常用動(dòng)漫游戲場景設(shè)計(jì)軟件
數(shù)碼技術(shù)的出現(xiàn)對場景設(shè)計(jì)而言無論是創(chuàng)作工具還是創(chuàng)作方法上來說都有了較大的改變和突破。使得藝術(shù)設(shè)計(jì)師可以創(chuàng)作出全新的藝術(shù)設(shè)計(jì)形式。數(shù)字化場景設(shè)計(jì)在風(fēng)格上有寫實(shí)、裝飾、漫畫等風(fēng)格。根據(jù)風(fēng)格的不同在手段上大致可以分為這么幾種，一是借助電腦軟件繪制完成的場景設(shè)計(jì)，目前常用的軟件是PHOTOSHOP、PAITER。這種類型的場景設(shè)計(jì)繪畫性較強(qiáng)。二是通過電腦合成照片，還有就是通過三維軟件創(chuàng)作場景中所需要的模型。我們所熟悉的軟件像3DSMAX、MAYA等。通過合成等手段完成的場景設(shè)計(jì)能輕松實(shí)現(xiàn)對真實(shí)場景的模仿，而且能將真實(shí)世界很難同時(shí)出現(xiàn)的場景合成展現(xiàn)在我們眼前。合成的手段目前主要還是依賴軟件，流行的合成軟件有：PAINT、AFTEREFFECTS、MAYAFUSION、FLINT/INFORNO等，這些軟件的功能都十分強(qiáng)大，而且在此基礎(chǔ)上又有各自獨(dú)特而擅長的功能，以處理各種不同的合成需要。利用三維軟件的輔助設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了畫面的空間深度和立體感。通過計(jì)算機(jī)軟件，使得許多以往不可能實(shí)現(xiàn)的效果成為了可能。但是任何三維軟件都是非常龐大復(fù)雜的軟件，學(xué)習(xí)使用起來是一個(gè)漫長的過程，只有熟練掌握基本要求才能更好的提高。首先要鍛煉三維空間想象能力，熟練掌握視圖、坐標(biāo)與物體的位置關(guān)系，這是最基本的要掌握的內(nèi)容。其次要掌握基本的操作命令：選擇、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像、對齊、陣列、視圖工具，這些命令是最常用也是最基本的，幾乎所有制作都用到，在這些基礎(chǔ)之上學(xué)維圖案的編輯，很多三維物體的生成和效果都是取決于二維圖案。最后，對于場景設(shè)計(jì)來說，就要掌握好最基本的特效制作，掌握常用的材質(zhì)參數(shù)、貼圖的原理和應(yīng)用；熟悉燈光的參數(shù)及與材質(zhì)效果的關(guān)系；另外也要加強(qiáng)藝術(shù)方面的修養(yǎng)，這就需要我們不斷加強(qiáng)美術(shù)方面的修養(yǎng)，加強(qiáng)色彩方面的知識(shí)，多注意觀察實(shí)際生活中的效果。
五、結(jié)論
動(dòng)漫游戲場景設(shè)計(jì)不僅僅是繪景，更是一門為展現(xiàn)故事情節(jié)、完成戲劇沖突、刻畫人物性格服務(wù)的時(shí)空造型藝術(shù)。在創(chuàng)作過程中，經(jīng)常只要場景一出現(xiàn)，整部作品的情緒基調(diào)就會(huì)立刻顯得更為突出，更為鮮明。場景運(yùn)用得當(dāng)，節(jié)奏就更加流暢，更加富有韻律美感；反之，場景處理失誤也會(huì)破壞影片的整體感覺。因此，在動(dòng)漫游戲的創(chuàng)作中應(yīng)充分認(rèn)識(shí)、充分利用場景對于情緒氛圍的推動(dòng)作用，在塑造聲畫合一的視聽綜合藝術(shù)形象的同時(shí)，營造出最佳的總體效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓笑.影視動(dòng)畫場景設(shè)計(jì)[M].海洋出版社，2006.
構(gòu)建工學(xué)結(jié)合為導(dǎo)向的一體化課程體系建設(shè)的開發(fā)思路。課程模式以工作過程為導(dǎo)向、以工作任務(wù)為主線，實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合，制定符合職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性要求；根據(jù)職業(yè)教育理念進(jìn)行了課程的序化、重構(gòu)、整合或開發(fā)新課程；根據(jù)區(qū)域、行業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求和職業(yè)崗位實(shí)際工作任務(wù)，依據(jù)有關(guān)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，選取課程內(nèi)容；注重構(gòu)建課程評(píng)價(jià)體系為開發(fā)思路。游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程建設(shè)要將游戲行業(yè)崗位能力分解為若干個(gè)能力模塊；結(jié)合游戲企業(yè)制作流程和能力訓(xùn)練要求，開發(fā)相應(yīng)的項(xiàng)目為課程編制思路；按照崗位的工作項(xiàng)目來設(shè)置集中實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，且都在學(xué)完相關(guān)知識(shí)和基本技能后就立即安排，縮短了集中實(shí)訓(xùn)的時(shí)間間隔，同時(shí)也降低了學(xué)習(xí)的難度。完成一個(gè)集中實(shí)訓(xùn)后就標(biāo)志著能勝任未來崗位的一項(xiàng)工作，并能以此在社會(huì)上進(jìn)行工作，這樣讓學(xué)生在一次次的成功中體驗(yàn)成就感，以成就感來激發(fā)和保持學(xué)習(xí)興趣。安排以游戲企業(yè)實(shí)際工作項(xiàng)目作為練習(xí)和實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，學(xué)生感覺到的是在完成一個(gè)個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，雖然在此過程中相關(guān)技能能不知不覺中得到強(qiáng)化訓(xùn)練。
2游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)一體化課程建設(shè)與改革
（1）游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程體系建設(shè)目標(biāo)。
游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)積極聘請行業(yè)企業(yè)專家、同行專家共同參與專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)。對游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)所覆蓋的崗位能力要求進(jìn)行認(rèn)真分析，共同開發(fā)友協(xié)專業(yè)的課程標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過幾年時(shí)間，建成并組織實(shí)施符合職業(yè)能力要求并且可供學(xué)院其他專業(yè)借鑒的專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程的開發(fā)與實(shí)踐，即游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)及系列教材的編寫與教學(xué)實(shí)踐。每個(gè)課程實(shí)務(wù)以崗位能力入手——學(xué)習(xí)目標(biāo)——工作流程，確保崗位的從業(yè)能力；并且根據(jù)不同方向的特點(diǎn)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以大量游戲企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目為實(shí)訓(xùn)手段，確保內(nèi)容的掌握。建立“學(xué)習(xí)目標(biāo)——相關(guān)知識(shí)——典型案例——學(xué)習(xí)小結(jié)——進(jìn)一步探討——公司項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)實(shí)訓(xùn)”的教學(xué)流程。游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程體系建設(shè)必須以職業(yè)崗位能力為目標(biāo)，重點(diǎn)突出職業(yè)技能的培養(yǎng)。分階段劃分教學(xué)模塊，按工作崗位確定實(shí)際學(xué)習(xí)項(xiàng)目，以實(shí)際學(xué)習(xí)項(xiàng)目為載體完成教學(xué)任務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)技能與就業(yè)無縫對接。同時(shí)，根據(jù)學(xué)生就業(yè)方向的個(gè)人意愿、就業(yè)市場需求和專業(yè)的最新成果等，有選擇地開設(shè)一些專業(yè)選修課，拓展或深化某一方面的專業(yè)知識(shí)，以適應(yīng)社會(huì)、企業(yè)和學(xué)生個(gè)人的需要；另一方面，結(jié)合游戲行業(yè)特點(diǎn)，加大工學(xué)結(jié)合核心課程建設(shè)，合理規(guī)劃項(xiàng)目課程建設(shè)。在教學(xué)內(nèi)容中大力補(bǔ)充新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新成果，并實(shí)現(xiàn)課程的模塊化；同時(shí)，鼓勵(lì)教師與企業(yè)技術(shù)人員合作編寫學(xué)材，創(chuàng)建以能力培養(yǎng)為中心、以解決實(shí)際問題為目標(biāo)的學(xué)材模式。
（2）課程建設(shè)理念。
游戲美術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)堅(jiān)持“以行業(yè)為依托、職業(yè)為特色、能力為本位、質(zhì)量為準(zhǔn)則”的工學(xué)結(jié)合為導(dǎo)向的一體化課程體系建設(shè)理念，在編制人才培養(yǎng)方案中，把專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力和崗位技能培養(yǎng)放在首位，專業(yè)理論知識(shí)以“必須”“、夠用”為度。所以在課程設(shè)置上，要按照國家教育部的要求開設(shè)。專業(yè)技術(shù)模塊和專業(yè)實(shí)訓(xùn)模塊，按照技術(shù)應(yīng)用能力、職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為主線，按照理論知識(shí)“必須”“、夠用”為度的原則，設(shè)置課程并精選內(nèi)容。按照專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位（群）的能力要求來設(shè)置課程，刪除不必要的課程，對課程內(nèi)容重合的課程進(jìn)行整合。例如，將《游戲場景設(shè)計(jì)》《三維游戲設(shè)計(jì)》和《游戲角色設(shè)計(jì)》整合為《三維游戲設(shè)計(jì)》等。根據(jù)目前動(dòng)漫游戲市場對不同人才需求，拓寬學(xué)生的就業(yè)面，加強(qiáng)三維游戲設(shè)計(jì)1/2、ZBRUSH（次時(shí)代游戲制作）軟件操作，有利于提高學(xué)生崗位技能的提高。課程內(nèi)容的改革要突出時(shí)效性，動(dòng)漫技術(shù)的發(fā)展實(shí)際和市場的需求，在人才培養(yǎng)方案中新增加《游戲架構(gòu)與策劃》《ZBRUSH（次時(shí)代游戲制作）》《PS（插畫設(shè)計(jì)）》課程，及時(shí)將當(dāng)今動(dòng)漫領(lǐng)域新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝引進(jìn)課堂，重點(diǎn)考慮教學(xué)內(nèi)容的前沿性和實(shí)用性《。網(wǎng)頁與網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫設(shè)計(jì)》《后期合成》選修課的設(shè)置增加了學(xué)生個(gè)體的發(fā)展空間以及人才培養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展。
（3）工學(xué)結(jié)合一體化學(xué)材建設(shè)。
學(xué)材立足于游戲設(shè)計(jì)行業(yè)的實(shí)際操作，突出“以能力為本位”“、以就業(yè)為導(dǎo)向”的指導(dǎo)思想，從崗位實(shí)際出發(fā)，闡述相關(guān)的知識(shí)和技能，突出崗位能力點(diǎn)的訓(xùn)練，加強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力，根據(jù)游戲行業(yè)用人需求，編寫產(chǎn)學(xué)結(jié)合、突出實(shí)踐能力培養(yǎng)的學(xué)材。學(xué)材體系結(jié)構(gòu)體現(xiàn)職教特點(diǎn)，符合學(xué)生的認(rèn)知能力和技能養(yǎng)成規(guī)律，適應(yīng)現(xiàn)代職業(yè)教育教學(xué)模式和教學(xué)方法，體現(xiàn)教學(xué)過程中教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性。“以學(xué)生為主體”，打破學(xué)科式課程體系，從實(shí)際需要出發(fā)，以課題、項(xiàng)目為中心，做到理論實(shí)踐一體化，使學(xué)生在邊學(xué)邊練的過程中，掌握制作流程和操作方法。參照職業(yè)資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，在學(xué)材中體現(xiàn)職業(yè)資格考核認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，在學(xué)生的思考與訓(xùn)練過程中，模擬資格考核的要求，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠符合行業(yè)需求。
3結(jié)語
新的系統(tǒng)選用2臺(tái)37kW電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)一臺(tái)A10VSO100的恒壓變量泵作為動(dòng)力源，系統(tǒng)采用一用一備的工作方式。恒壓變量泵變量壓力設(shè)為16MPa，在未達(dá)到泵上調(diào)壓閥設(shè)定壓力之前，變量泵斜盤處于最大偏角，泵排量最大且排量恒定，在達(dá)到調(diào)壓閥設(shè)定壓力之后，控制油進(jìn)入變量液壓缸推動(dòng)斜盤減小泵排量，實(shí)現(xiàn)流量在0～Qmax之間隨意變化，從而保證系統(tǒng)在沒有溢流損失的情況下正常工作，大大減輕系統(tǒng)發(fā)熱，節(jié)省能源消耗。在泵出口接一個(gè)先導(dǎo)式溢流閥作為系統(tǒng)安全閥限定安全壓力，為保證泵在調(diào)壓閥設(shè)定壓力穩(wěn)定可靠工作，將系統(tǒng)安全閥調(diào)定壓力17MPa。每臺(tái)泵的供油側(cè)各安裝一個(gè)單向閥，以避免備用泵被系統(tǒng)壓力“推動(dòng)”。為保證比例閥工作的可靠性，每臺(tái)泵的出口都設(shè)置了一臺(tái)高壓過濾器，用于對工作油液的過濾。為適當(dāng)減小裝機(jī)容量，結(jié)合現(xiàn)場工作頻率進(jìn)行蓄能器工作狀態(tài)模擬，最終采用四臺(tái)32L的蓄能器7作為輔助動(dòng)力源，當(dāng)?shù)退龠\(yùn)動(dòng)時(shí)載荷需要的流量小于液壓泵流量，液壓泵多余的流量儲(chǔ)入蓄能器，當(dāng)載荷要求流量大于液壓泵流量時(shí)，液體從蓄能器放出，以補(bǔ)液壓泵流量。經(jīng)計(jì)算，系統(tǒng)最低壓力為14．2MPa，實(shí)際使用過程中監(jiān)控系統(tǒng)最低壓力為14．5MPa，完全滿足使用要求。頂升機(jī)液壓系統(tǒng)在泵站閥塊上，由于系統(tǒng)工作壓力低于系統(tǒng)壓力，故設(shè)計(jì)了減壓閥以調(diào)定頂升機(jī)系統(tǒng)工作壓力，該系統(tǒng)方向控制回路采用三位四通電磁換向閥，以實(shí)現(xiàn)液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向控制，當(dāng)液壓缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，依靠雙液控單向閥錐面密封的反向密封性，能鎖緊運(yùn)動(dòng)部件，防止自行下滑，在回油回路上設(shè)置雙單向節(jié)流閥，雙方向均可實(shí)現(xiàn)回油節(jié)流以實(shí)現(xiàn)速度的設(shè)定，為便于在故障狀態(tài)下能單獨(dú)檢修頂升機(jī)液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)在進(jìn)油回路上設(shè)置了高壓球閥9，在回油回路上設(shè)置了單向閥14。該液壓站采用了單獨(dú)的油液循環(huán)、過濾、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此外還設(shè)置有油壓過載報(bào)警、濾芯堵塞報(bào)警、油位報(bào)警、油溫報(bào)警等。
2機(jī)械手機(jī)體閥臺(tái)的液壓原理
對于每臺(tái)機(jī)械手都單獨(dú)配置一套機(jī)體閥臺(tái)，機(jī)體閥臺(tái)采用集成閥塊設(shè)計(jì)，通過整合優(yōu)化液壓控制系統(tǒng)，將各相關(guān)液壓元件采用集約布置方式，使全部液壓元件集中安裝在集成閥塊上，元件間的連接通過閥塊內(nèi)部油道溝通，從而最大限度地減少外部連接，基本消除外泄漏。機(jī)體閥臺(tái)的四個(gè)出入油口(P－壓力油口，P2－補(bǔ)油油口，T－回油油口，L－泄漏油口)分別與液壓泵站的對應(yīng)油口相連接。壓力油由P口進(jìn)入機(jī)體閥臺(tái)后，經(jīng)高壓球閥1及單向閥2．1后，一路經(jīng)單向閥4給蓄能器6供油以作為系統(tǒng)緊急狀態(tài)供油，一路經(jīng)插裝閥3給系統(tǒng)正常工作供油。為保證每個(gè)回路產(chǎn)生的瞬間高壓不影響別的工作回路，在每個(gè)回路的進(jìn)出口都設(shè)置了單向閥，對于夾鉗工作回路因設(shè)置了減壓閥16進(jìn)行減壓后供油，無需設(shè)置單向閥。對于小車行走系統(tǒng)，由比例閥12．1控制液壓馬達(dá)21的運(yùn)動(dòng)方向，液壓馬達(dá)設(shè)置了旋轉(zhuǎn)編碼器，對于馬達(dá)行走采用閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起制動(dòng)以及小車的精準(zhǔn)定位。為避免制動(dòng)時(shí)換向閥切換到中位，液壓馬達(dá)靠慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的液壓沖擊，設(shè)置了雙向溢流閥11分別用來限制液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的最大沖擊壓力，以起到制動(dòng)緩沖作用，考慮到液壓馬達(dá)制動(dòng)過程中的泄漏，為避免馬達(dá)在換向制動(dòng)過程中產(chǎn)生吸油腔吸空現(xiàn)象，用單向閥9．1和9．2從補(bǔ)油管路P2向該回路補(bǔ)油，為實(shí)現(xiàn)單臺(tái)機(jī)械手的故障檢修，在補(bǔ)油管路P2上設(shè)置了高壓球閥8，為實(shí)現(xiàn)檢修時(shí)，可以將小車手動(dòng)推動(dòng)到任意檢修位置，系統(tǒng)設(shè)置了高壓球閥5．2。對于雙垂直液壓缸回路，由比例閥12．2控制液壓缸22的運(yùn)動(dòng)方向，液壓缸安裝了位移傳感器，對于液壓缸位置采用閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)液壓缸行程的精準(zhǔn)定位，液壓缸驅(qū)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)來完成夾鉗系統(tǒng)的垂直方向運(yùn)動(dòng);為防止液壓缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)自行下滑，回路設(shè)置了雙液控單向閥13．1，其為錐面密封結(jié)構(gòu)，閉鎖性能好，能夠保證活塞較長時(shí)間停止在某位置處不動(dòng);為防止垂直液壓缸22因夾鉗系統(tǒng)及工件自重而自由下落，在有桿腔回路上設(shè)置了單向順序閥14，使液壓缸22下部始終保持一定的背壓力，用來平衡執(zhí)行機(jī)構(gòu)重力負(fù)載對液壓執(zhí)行元件的作用力，使之不會(huì)因自重作用而自行下滑，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)動(dòng)作的平穩(wěn)、可靠控制;為防止夾鉗夾持超過設(shè)計(jì)重量的車輪，在有桿腔設(shè)置了溢流閥15．1作為安全閥對于夾鉗液壓缸回路，工作壓力經(jīng)減壓閥16調(diào)定工作壓力后由比例閥17控制帶位置監(jiān)測的液壓缸23的運(yùn)動(dòng)，來驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)完成夾鉗的夾持動(dòng)作，回路設(shè)置了雙液控單向閥13．2，來保證活塞較長時(shí)間停止固定位置，考慮到夾鉗開啟壓力原小于關(guān)閉壓力(液壓缸向無桿腔方向運(yùn)動(dòng)夾鉗關(guān)閉)，在液壓缸無桿腔回路上設(shè)置了溢流閥15．3，調(diào)定無桿腔工作壓力，當(dāng)比例換向閥17右位工作時(shí)，壓力油經(jīng)液控單向閥13．2后，一路向有桿腔供油，一路經(jīng)電磁球閥18向蓄能器19供油，當(dāng)夾鉗夾住車輪，有桿腔建立壓力達(dá)到壓力繼電器20設(shè)定值后，比例換向閥17回中位，蓄能器19壓力油與有桿腔始終連通，確保夾持動(dòng)作有效，當(dāng)比例換向閥17左位工作時(shí)，蓄能器19壓力油經(jīng)電磁球閥18與有桿腔回油共同經(jīng)過比例換向閥17回回油口。緊急情況下，電磁換向閥7得電(與系統(tǒng)控制電源采用不同路電源)，將蓄能器6儲(chǔ)存的壓力油，一路經(jīng)單向閥9．11供給夾鉗液壓缸23，使夾鉗打開，同時(shí)有桿腔回油經(jīng)電磁球閥18，單向閥9．9回回油T口;一路壓力油經(jīng)節(jié)流閥10，單向閥9．3使液壓馬達(dá)21帶動(dòng)小車向爐外方向運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)回油經(jīng)比例換向閥12．1，單向閥9．5回回油T口。以確保設(shè)備能放下待取車輪，退出加熱爐內(nèi)部，保護(hù)設(shè)備安全。
3結(jié)論
該工程是集客房、餐飲、宴會(huì)、會(huì)議辦公為一體的多層公共建筑，地下一層、地上五層，建筑體總高度22.46米，總建筑面積13735平方米。本建筑各層平面主要功能為:地下1層為廚房、庫房及設(shè)備用房等，首層為餐飲、會(huì)議功能，二層～四層為客房層，五層為設(shè)備層。該工程的酒店級(jí)別定為五星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
2空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1冷熱源設(shè)計(jì)
該工程空調(diào)計(jì)算冷負(fù)荷為1058kW，計(jì)算熱負(fù)荷為423kW。由于該項(xiàng)目的功能特性決定了其空調(diào)設(shè)備同時(shí)開啟的情況極少，故在冷熱源裝機(jī)容量的選擇上取同時(shí)使用系數(shù)為較小值，制冷時(shí)的同時(shí)使用系數(shù)約為0.8，制熱時(shí)約為0.6。由此，該工程選用了2臺(tái)60冷噸(211kW)的螺桿式水冷冷水機(jī)組(其中有1臺(tái)為熱回收型機(jī)組)、1臺(tái)120冷噸(422kW)熱回收型螺桿式水冷冷水機(jī)組作為冷源，集中放置于地下一層空調(diào)主機(jī)房。熱源選用2臺(tái)額定制熱量為130kW模塊式風(fēng)冷熱泵機(jī)組作為熱源，同時(shí)該風(fēng)冷熱泵機(jī)組可兼作過渡季節(jié)或夜間的極低負(fù)荷以及高峰負(fù)荷時(shí)的冷源。冷源系統(tǒng)的冷卻塔及風(fēng)冷模塊式熱泵機(jī)組放置于二層露天平臺(tái)處，水泵則統(tǒng)一置于地下一層主機(jī)房內(nèi)，方便集中統(tǒng)一管理。如圖1所示為空調(diào)冷熱源系統(tǒng)流程圖。
2.2空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
結(jié)合本工程業(yè)主方的要求及整體管理水平，該空調(diào)水系統(tǒng)以方便有效的管理為原則，以合理的節(jié)能運(yùn)行為目的進(jìn)行設(shè)計(jì)。空調(diào)水系統(tǒng)采用分區(qū)兩管制，按照建筑功能，分為客房區(qū)域、餐飲區(qū)域及辦公會(huì)議區(qū)域。各區(qū)供冷/供熱轉(zhuǎn)換在主機(jī)房內(nèi)分集水缸的各環(huán)路總管上設(shè)手動(dòng)蝶閥實(shí)現(xiàn)手動(dòng)切換。空調(diào)冷卻水、冷凍水、供暖熱水系統(tǒng)均為水泵與主機(jī)一對一的一次泵定流量系統(tǒng)。冷凍水/冷卻水/供暖水系統(tǒng)均采用二管制異程式系統(tǒng)。冷凍水供回水溫度為7℃/12℃;冷卻水供回水溫度為32℃/37℃;供熱系統(tǒng)供回水溫度為45℃/40℃。
2.3熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
為了降低能耗，酒店建筑一般需要設(shè)計(jì)空調(diào)熱回收系統(tǒng)，利用回收其冷水機(jī)組的冷凝熱來獲得免費(fèi)的生活熱水，而廣東地區(qū)明確規(guī)定采用集中空調(diào)系統(tǒng)的大面積酒店建筑應(yīng)當(dāng)配套設(shè)計(jì)和建設(shè)空調(diào)廢熱回收利用裝置［1］。本工程空調(diào)熱回收系統(tǒng)分別由1臺(tái)制冷量為60RT(211kW)的熱回收型螺桿式冷水機(jī)組和1臺(tái)制冷量為120RT(422kW)的熱回收型螺桿式冷水機(jī)組、2臺(tái)熱回收循環(huán)水泵以及2個(gè)梯級(jí)蓄熱水罐組成。空調(diào)熱回收熱水系統(tǒng)主要為該工程的客房區(qū)及廚房區(qū)提供生活熱水，同時(shí)綜合考慮了熱水管網(wǎng)的回水加熱循環(huán)。空調(diào)熱回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱水供/回水溫度為60℃/35℃。如圖2、圖3所示分別為冷凝熱回收系統(tǒng)流程圖(空調(diào)主機(jī)側(cè))及冷凝熱回收系統(tǒng)流程圖(水專業(yè)側(cè))。
3系統(tǒng)節(jié)能性分析
3.1冷源系統(tǒng)節(jié)能分析該空調(diào)系統(tǒng)的冷源具有大小主機(jī)搭配、并且與風(fēng)冷熱泵機(jī)組互為備用，基本可以滿足該項(xiàng)目的各種不同運(yùn)行工況，同時(shí)有效避免了冷源容量配置過大，可降低初投資成本，其運(yùn)行也比較節(jié)能。
3.2空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能分析空調(diào)水系統(tǒng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)設(shè)計(jì)為分區(qū)兩管制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)客房區(qū)及餐廳區(qū)不同時(shí)段冷熱負(fù)荷需求，在滿足實(shí)際需求的同時(shí)運(yùn)行更加節(jié)能。冷凍水泵、冷卻水泵及熱水泵與主機(jī)采用一對一的連接方式，以達(dá)到合理的流量分配及穩(wěn)定的運(yùn)行效果，同時(shí)采用定流量系統(tǒng)運(yùn)行，減少了系統(tǒng)控制的復(fù)雜性，運(yùn)行更加可靠，但是系統(tǒng)節(jié)能性相對變流量系統(tǒng)會(huì)差一些。
3.3熱回收系統(tǒng)節(jié)能分析
3.3.1熱回收的基本原理本工程的空調(diào)熱回收系統(tǒng)采用了回收冷水機(jī)組的冷凝熱。冷水機(jī)組冷凝熱回收系統(tǒng)就是把制冷循環(huán)中制冷工質(zhì)冷凝放熱過程釋放的熱量利用來制備生活熱水。所示為冷水機(jī)組排氣熱回收系統(tǒng)原理圖。由文獻(xiàn)［2］及相關(guān)廠家的實(shí)際測試數(shù)據(jù)可知，標(biāo)準(zhǔn)測試條件下(熱水供回水溫度一般為55℃/30℃)冷水機(jī)組的顯熱回收量約為制冷量的12.5%～15%范圍內(nèi)，很多時(shí)候可按照15%計(jì)算。當(dāng)熱水的供回水工況與測試工況不一致時(shí)則需根據(jù)實(shí)際情況分析，具體方法可按照文獻(xiàn)的分析方法計(jì)算得出總熱回收量。
3.3.2熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析由于傳統(tǒng)熱回收系統(tǒng)存在一系列的問題，故本文在文獻(xiàn)的熱回收系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了以下幾點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(1)為了減少熱水罐的蓄水時(shí)間以及為了避免進(jìn)水溫度對主機(jī)性能系數(shù)產(chǎn)生較大的影響，設(shè)計(jì)工況下的進(jìn)出水溫度為35℃/60℃，溫差25℃。
(2)蓄熱水罐采用立式水罐，更好的實(shí)現(xiàn)了水溫分層作用及熱水的梯級(jí)利用。
(3)本工程的熱回收系統(tǒng)考慮了熱水管網(wǎng)的回水加熱循環(huán)，更加充分地利用了冷水機(jī)組的冷凝熱，更加節(jié)能。
(4)控制方面，在熱回收系統(tǒng)的回水管上設(shè)置溫度傳感器，當(dāng)回水溫度超過58℃時(shí)，輸出信號(hào)關(guān)閉熱回收水泵，同時(shí)在用水點(diǎn)最遠(yuǎn)段的回水管上設(shè)置溫度傳感器，當(dāng)回水溫度低于55℃時(shí)，輸出信號(hào)開啟水專業(yè)的回水循環(huán)水泵。按照一臺(tái)120RT(422kW)的熱回收機(jī)組來分析，由文獻(xiàn)］的計(jì)算方法可得，該熱回收機(jī)組的顯熱回收量為63.3kW，熱回收水流量為2.47m3/h，從而根據(jù)此水流量及25℃的設(shè)計(jì)供回水溫差即可求出總熱回收量為71.8kW，熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總熱回收量為制冷量的17%左右。由此可知，供回水溫差越大，同等制冷量的情況下的熱回收量就越大，但相應(yīng)的對冷水機(jī)組的性能系數(shù)影響也就越大。由以上分析可知，熱回收系統(tǒng)的實(shí)際供回水工況是一直在不斷變化的，其熱回收量也是一個(gè)變數(shù)，嚴(yán)格來說分析一個(gè)工況范圍內(nèi)的熱回收量才更有參考價(jià)值，這部分還有待于下一步做更詳細(xì)的分析計(jì)算。
4總結(jié)
