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数字化游戏的动态难度调整模型建构

作　者: 李通
导　师: 王广新
学　校: 山东师范大学
专　业: 教育技术学
关键词: 难度调整模型构建数字化游戏沉浸体验理论最近发展区挑战关卡技能
分类号: G434
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

数字化游戏如今不仅仅是娱乐的载体，而且被广泛运用到教育领域中，针对数字化游戏的研究也越来越丰富。无论是从娱乐角度还是从教学的角度出发，游戏设计者在设计游戏时都必须得考虑一个问题——如何设置游戏中难度，然而有关游戏难度设置方面的研究却尚未成熟。正是由于缺乏这方面的理论支持，所以导致某些游戏中的难度和游戏学习者的能力不相匹配，直接影响了学习者在游戏中的游戏体验。本研究将在分析综合国内外动态难度调整研究理论的基础之上，整合学习者游戏化学习中技能发展的特点，借鉴项目反映理论中提供的难度调整思想，构建出游戏中动态难度调整的理论模型。本研究的主要内容包括以下四个方面。（1）游戏难度调整理论的研究。在文献资料分析的基础上对游戏难度调整的相关概念进行界定；分析与游戏中难度调整相关的因素，为游戏设计者提供理论支持；通过对国内外游戏难度调整的相关研究进行梳理，提出了游戏难度调整方式的分类方法。（2）游戏难度设置曲线的构建。基于沉浸体验理论、最近发展区理论，以及技能学习理论的分析，提出了游戏的一般难度设置曲线模型，为动态难度调整研究奠定理论基础。（3）动态难度调整过程模型的构建。本研究借鉴项目反映理论评价学生技能发展的思想，将其应用于游戏难度调整的学习者技能评测算法的设计之中，实现对学习者能力的实时监控与难度的调整；并在此算法的基础之上构建出动态难度调整的过程模型。（4）游戏系统环境中动态难度调整初始模型的构建。本研究将对动态难度调整过程模型在游戏系统环境中进行功能模块的重构，将其发展为指导游戏开发的动态难度调整理论模型，从而为设计者提供有关动态难度调整的模块化设计思想。（5）植入动态难度调整模型的游戏实例开发。本研究将开发了一款实现动态难度调整的游戏实例，该实例整合难度调整模型的各个功能模块，体现出本研究难度调整的核心思想；在完成该游戏实例设计之后，以此游戏实例为测试平台，测试与检验了动态难度调整模型的自适应调整结果的效度。通过对于上述研究内容的展开，本研究取得了以下几个研究成果。（1）本研究构建了“波浪式缓坡曲线难度设置模型”。该难度设置模型为游戏设计者提供了游戏难度设置方面的理论参考依据，从而让游戏难度的设置遵循学习者技能的变化规律，更好地让学习者在游戏中获得最佳游戏体验。（2）本研究提出了动态难度调整的“能力—挑战平衡过程模型”。本研究将项目反映理论中有关能力估计的思想用于学习者技能估计之中，提出了动态难度调整模型中学习者技能评测算法，在此技能评测算法的基础之上将静态的“波浪式缓坡曲线难度设置模型”发展为具有了动态难度调整功能的“能力—挑战平衡过程模型”，从而让游戏难度具有了动态的自适应调整功能。（3）本研究将“能力—挑战平衡过程模型”进行模块化设计，将其发展为动态难度调整初始模型。该初始模型包括三个模块：学习者游戏化学习中技能监控模块、学习者技能分析模块和游戏难度调整模块。（4）本研究开发了具有自适应动态难度调整功能的游戏实例《太空之战》，并对该游戏进行了动态调整功能的测试。本研究在动态难度调整初始模型的指导之下设计开发了游戏《太空之战》，并让学习者对该游戏进行测试，测试结果表明该模型在难度调整方面具有一定的可行性。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-20
  1.1 问题的提出  10-11
  1.2 游戏难度调整的相关研究与应用综述  11-15
    1.2.1 游戏难度调整基础理论研究的现状  12-14
    1.2.2 游戏难度调整实践应用状况的综述  14-15
  1.3 研究目标与意义  15-17
    1.3.1 研究目标  16-17
    1.3.2 研究意义  17
  1.4 研究内容与方法  17-20
    1.4.1 研究内容  17-18
    1.4.2 研究方法  18-20
第二章研究的理论基础  20-30
  2.1 数字化游戏难度的内涵  20-23
    2.1.1 相关概念的界定  20-21
    2.1.2 游戏难度的分类  21-23
  2.2 游戏难度的调整机制与调整参数  23-26
    2.2.1 游戏难度的调整机制  23-24
    2.2.2 游戏难度的调整参数  24-26
  2.3 研究的理论基础  26-30
    2.3.1 沉浸体验理论  26-27
    2.3.2 “最近发展区”理论  27-28
    2.3.3 项目反映理论  28-30
第三章游戏难度变化设置的理论模型建构与动态实现  30-39
  3.1 游戏难度变化设置理论模型的构建  30-36
    3.1.1 游戏难度设置曲线概念提出的缘由  30-31
    3.1.2 游戏难度设置曲线建构的理念支持  31-35
    3.1.3 游戏难度变化设置理论模型：“波浪式缓坡曲线模型”的建构  35-36
  3.2 游戏中难度设置曲线模型的动态实现方法  36-39
第四章游戏动态难度调整过程模型的构建  39-49
  4.1 学习者技能评测算法的推导  39-44
    4.1.1 学习者技能评测算法的推导基础  39-41
    4.1.2 学习者技能评测算法的推导过程  41-44
  4.2 动态难度调整“能力—挑战平衡过程模型”的构建  44-45
  4.3 游戏难度值评价指标的选择  45-49
第五章游戏动态难度调整模型的构建  49-61
  5.1 动态难度调整模型分析与模块结构划分  49-53
    5.1.1 已有动态难度调整模型的分析与启示  49-52
    5.1.2 动态难度调整模型建立与模块结构划分  52-53
  5.2 动态难度调整模型各模块的细化设计  53-61
    5.2.1 学习者技能监控模块的细化设计  54-57
    5.2.2 学习者能力分析模块的细化设计  57-59
    5.2.3 游戏难度调整模块的细化设计  59-61
第六章植入动态难度调整模型的游戏实例开发  61-74
  6.1 学习者的能力、动态难度调整机制与游戏界面之间的关系  61-62
  6.2 游戏设计开发平台的选择  62-63
  6.3 植入动态难度调整模型的游戏实例设计开发  63-71
  6.4 动态难度调整模型有效性的测评  71-74
第七章总结与展望  74-76
  7.1 研究总结  74
  7.2 未来的工作  74-76
注释  76-78
参考文献  78-80
致谢  80-81
攻读硕士学位期间发表学术成果目录  81

数字化游戏的动态难度调整模型建构

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