基于艾兰岛引擎的科普教育游戏开发
丁俊晖
摘要：游戏教育这几年开始逐步进入我们的生活，其具有寓教于乐的特点。知识的普及形式也不仅仅再局限于书本的获取。艾兰岛引擎可以利用游戏中的可视化编辑器开发制作游戏，将课本中索然无味的知识通过新的媒介反应到设计的虚拟世界场景中，使得学生可以在游戏的放松之余，同时也能巩固课堂中所学到的知识。同时激发他们的想象，为推进未来的生活空间与生活方式提供一种思路。
关键词：教育游戏;游戏设计;虚拟场景模拟
1. 背景
教育游戏是指将知识、技能、价值观等因素相融合，并具有一定教育意义的计算机教育类软件。教育游戏属于严肃游戏的分支，它具有明确的教育目标与学习内容和有效的教育活动，以促进学习者认知的提升为基本前提。通过游戏为教育载体将教育的主要内容融入其中。教育游戏是互动游戏，他们通过在学生进行游戏互动的过程中不断输出教育知识，把现有的纸质教材内容与影像、互动相融合的产物。学生可以在玩的过程中对于相对应的知识有着更让深入的了解与记忆。不在仅仅局限于乏味的书面知识，可以更好的通过学生更加喜欢的形式去帮助学生开辟兴趣点与学习目的。
2. 科普教育游戏的设计背景
随着电子设备形式的不断更新，游戏的表现媒介不再是传统的棋类游戏，而是更多的数字化表现形式。电子游戏的应用越来越广泛，传统教育形式与数字媒体相结合的教学游戏也层出不穷。以模拟飞行为例，将真实环境与现实世界相结合，模拟飞行员在现实生活中的真实操作，通过游戏的形式不断强化飞行员对极端环境和情况的反应。由此可见，教育游戏具有很高的应用空间和场景。
虽然对于中小学的学生而技能相关的专业虚拟培训的需求没有那么明显，但传统的教育模式中往往是使用视频与图片文字相结合的方式进行对应教学，但依旧存在视频与文字对于一些较为抽象的概念没有一个较为直观的表现形式，从而引发了学生对于相应板块的知识一直处于模糊的状态，更多的时候学生对于对应板块的知识都会处于一种死记硬背的状态下，以至于一些需要以对应知识为背景的衍生问题，学生无法进行更加深入的研究。所以科普游戏的作用就是在利用游戏的表现形式与传统的教育模式相融合，利用虚拟世界将这些传统模式下较为抽象的概念较为直观的表现出来。
在国外的心理学研究中表明，人的记忆形式是多种多样的，不同感受所对应的记忆深度也各不相同。研究表明，人在进行阅读的过程中所获得的记忆深度只有百分之十，但是听觉所带来的记忆深度相比阅读会提高百分之十。相对于听觉感官上带来的记忆深度视觉上所带来的实际感观体验会将记忆深度加深至百分之三十。当然研究现实当人在通过视觉与听觉双重感知情况下的记忆深度有百分之五十。整个实验中也提出记忆深度最为显著的是当人亲身经历体验过的事情记忆深度高达百分之九十。我们想从记忆深度的角度对于中小学生的课程难点融入进游戏当中，让学生可以在虚拟环境中实际体验从而加深相关课程难点的记忆深度。
3.游戏在教学课程中的应用
游戲的本源是具有一定的趣味成分穿插其中的，而教育游戏属于严肃游戏的一个分支，因此教育游戏的严肃点在于提升学生的学习兴趣为基本条件的情况下进行设计制作的。中小学生的上课状态大多数情况下是一种较为兴奋的一个状态，如若老师在教学开始前直接切入知识点中进行对应的系统教学时，学生很难被提起学习兴趣，从而达不到一个有效的教学效果，甚至会由于日积月累的教学差值，从而引发学生的厌学情绪。由此教育游戏的开发就尤为重要，教育游戏可以将教师的授课内容与目标进行转换，通过游戏的形式来吸引同学从而达到教学目标，让学生会更加容易的重中获取到知识点，让学生更加容易的接受新的知识。这种方式被称之为兴奋点的转移，会引起学生的关注度，从而加强学生的学习状态，使得整个课堂氛围较为活跃，营造了良好的学习氛围，帮助学生提高理解知识的本质。在传统的教学方式中，大多数的教师在授课期间都无法寻求一个有效的新颖话题来吸引学生，学生的课程注意力也会随着上课时间的延长不断的减弱，在中小学教学中融入教育游戏就可以很好的改善这种情况。游戏对于中小学生有着本质上的吸引作用，可以有效不减少教师在授课期间不断寻找新的新颖话题来提高学生的注意力。在中小学生的教学中融入教育游戏，不仅能够吸引学生认真听课，还能够加深学生对其所教授的教学内容的理解。在本就良好的教学计划中额外加入游戏环节，将促进学生之间的互动，同时会带动死板的课堂气息，带来较为活跃的课堂氛围。学生也会对教学中所涉及到的知识理解必然会有跟深刻的印象。另一方面数学教学中加入游戏环节可帮助学 生形成思维定式，能提高学生对所讲知识本质的认识，提高学生的学习效率。
4.基于艾兰岛引擎的游戏开发
《艾兰岛》是一款开放世界沙盒游戏，在游戏中玩家可以和同伴一起搭建并创造一个输入自己的科幻世界，同时玩家也可以使用艾兰岛引擎下自带的可视化模块组件开发一款属于自己的游戏，玩家可以使用游戏内置的编辑器创作出如生存、射击、解密、RPG、赛车等各种类型的游戏。艾兰岛采用LowPoly（低多边形）艺术风格，在满足主流审美的前提下降低了对于硬件设备的要求，以满足青少年寓教于乐的目的。
在利用艾兰岛引擎进行游戏开发的过程中，我们结合了中小学生的系统框架下的知识内容，更加有效的探索基于艾兰岛引擎模块下的益智类游戏开发。我们以《摩尔庄园》为例子，在摩尔庄园中玩家将会通过较为独立的关卡游戏来不断解锁新的游戏模式与方向，并且拥有较为独立的故事线。在整个游戏开发期间，需要游戏开发者设定独立完整的多条故事线内容，并指定完整的开发方案，探索游戏制作过程中出现的问题，进行针对性的调整以满足游戏对于中小学生相关专业知识的学习与记忆，提升《天空之城》游戏开发的有效性。该游戏在设计开发过程中具有很强的吸引力，值得推广和使用。重要原因在于，这款游戏具有很强的探索价值，能给中小学生带来不同的游戏体验，能让学生在仔细观察的基础上充分了解游戏的发展规律，合理融入游戏的各个环节，并根据学生的学习情况通过环节测试在后续游戏环节中，积极提高学生的专业学习能力与知识点的记忆。在游戏的实际设计和完成阶段，还可以达到培养学生独立思考能力的目的，通过提高学生的体验记忆，增强游戏的使用效果。另外，这款游戏在操作过程中非常简单，可以让学生在短时间内快速参与游戏互动，提升游戏的使用价值。
5.结语
在使用艾兰岛引擎制作游戏的过程中发现，教育游戏的开发需要在了解青少年教育游戏设计的前提下进行有针对性的游戏开发，促进中小学生通过体验教育游戏，对相应学科的相应知识进行更深入的研究和学习。而在全面开展中小学生教育游戏的过程中，要做好青少年游戏的运行监管和使用，确保中小学生在游戏中有序进行，防止游戏成瘾的出现。
上海工程技术大学
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