田沖　王興輝

【摘要】Unity3D游戲開發(fā)引擎作為制作游戲的主流應(yīng)用軟件，近年在教育領(lǐng)域也得到較廣泛的應(yīng)用。在教學(xué)過程中使用Unity3D游戲引擎制作的學(xué)習(xí)資源，不僅豐富了教學(xué)形式，教學(xué)方法也得到了更好的體現(xiàn)，同時也可以達(dá)到寓教于樂的效果。Unity3D在教育中的應(yīng)用研究，可以從Unity3D在成人教育中的應(yīng)用、Unity3D在教育模型展示中的應(yīng)用以及Unity3D在教育游戲中的應(yīng)用三個方面分析研究。

【關(guān)鍵詞】Unity3D 教育 應(yīng)用 游戲 模型

一、緒論

在現(xiàn)代教育中，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式不應(yīng)局限于傳統(tǒng)課堂的講授模式，參與式學(xué)習(xí)、討論式學(xué)習(xí)以及探究式學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)模式被不斷提出，那么如何將學(xué)生帶入到此類學(xué)習(xí)情境中是一個值得深思的問題，提供給學(xué)生的學(xué)習(xí)資源就是其中的一個切入點(diǎn)。在傳統(tǒng)課程模式的推動下，運(yùn)用多媒體教學(xué)資源可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂的主動參與性，提高獨(dú)自思考與探索問題的個人能力。

同時，隨著IOS、Android等系統(tǒng)的移動終端的廣泛使用，各類移動終端的移動學(xué)習(xí)資源被大面積開發(fā)?；赨nity3D制作出來的教學(xué)游戲交互資源可以跨平臺發(fā)布到手機(jī)、IPAD等移動終端，使學(xué)生可以不受時空時間限制進(jìn)行學(xué)習(xí)，成為Unity3D從同類軟件中脫穎而出的重要原因之一。

二、Unity3D技術(shù)

Unity3D簡介：Unity3D技術(shù)相對其他游戲制作軟件是一種相對較新的技術(shù)，它既是一款游戲引擎，也是游戲制作工具。Unity3D是由丹麥Unity公司開發(fā)的游戲開發(fā)工具，具體的特性包含整合的編輯器、跨平臺發(fā)布、地形編輯、著色器、腳本、網(wǎng)絡(luò)、物理、版本控制等特性。Unity3D在教學(xué)中應(yīng)用具有以下優(yōu)勢：

（1）MonoDevelop是Unity3D中主要的開發(fā)平臺，同時包含了多種編程語言，例如C，C++，Boo，JavaScript等，其中JavaScript語言最為入門。開發(fā)者可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。對于無開發(fā)游戲經(jīng)驗(yàn)的教育者也可以使用簡單的編程語言參與到教育游戲開發(fā)的過程中。

（2）Unity3D相對于其他的同類制作游戲軟件支持更大的場景制作，制作出的場景也較為逼真，虛擬與現(xiàn)實(shí)的完美結(jié)合可以提供給學(xué)生更強(qiáng)的代入感。

（3）Unity3D另外一種較為強(qiáng)大的功能是可以支持跨平臺設(shè)計，在當(dāng)前的游戲引擎中是唯一可以提供所有平臺植入能力的游戲開發(fā)軟件；同時，可以將開發(fā)出的游戲發(fā)布到手機(jī)等移動終端，作為移動學(xué)習(xí)資源供學(xué)生利用閑散的時間學(xué)習(xí)，也可以為成人學(xué)習(xí)者提供終身學(xué)習(xí)的目的。移動學(xué)習(xí)將終身學(xué)習(xí)的理念從技術(shù)上進(jìn)行了充分展現(xiàn)，使學(xué)習(xí)者得以在生活、工作甚至消遣之余，于開放的狀態(tài)中體驗(yàn)移動計算技術(shù)帶來的隨時隨地學(xué)習(xí)的全新感受。

三、Unity3D在教育游戲中的應(yīng)用

（一）教學(xué)設(shè)計

基于Unity3D游戲引擎制作的教育游戲，既然需要用在教育過程中，那么必須需要遵循教育的相關(guān)教學(xué)理論以及教學(xué)設(shè)計相關(guān)原則。教學(xué)設(shè)計的目的是設(shè)計教學(xué)過程，使教學(xué)過程更完善，學(xué)生在結(jié)合Unity3D教育游戲?qū)W習(xí)的過程中學(xué)習(xí)效率更高、學(xué)習(xí)效果更好，以達(dá)到預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。教育游戲面對的對象可以是各個領(lǐng)域、各個行業(yè)，不同類型的教育游戲有不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，以針對小學(xué)英語教學(xué)設(shè)計的教育游戲?yàn)槔??；赨nity3D游戲引擎設(shè)計的游戲也是一個小型的學(xué)習(xí)環(huán)境，所以在設(shè)計的過程中首先要進(jìn)行學(xué)習(xí)者分析、教學(xué)目標(biāo)的制定、設(shè)計教學(xué)過程，其次需要在一定的理論的指導(dǎo)下，根據(jù)一定的教育游戲的設(shè)計原則進(jìn)行教育游戲的框架設(shè)計，最后階段是進(jìn)行開發(fā)與調(diào)試。

1.學(xué)習(xí)者分析

小學(xué)生接受新鮮事物的能力有限，并且每個學(xué)生的英語基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)習(xí)慣也有所不同，所以在呈現(xiàn)新的知識點(diǎn)時不宜直接進(jìn)入深層次問題的探索，應(yīng)該循序漸進(jìn)、由簡到難，給學(xué)生一個適應(yīng)的過程。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自身的情況自主控制學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)方法以及學(xué)習(xí)時間，這與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論所倡導(dǎo)的“以學(xué)生為中心的”思想不謀而合。

2.教學(xué)目標(biāo)的制定

基于Unity3D游戲引擎設(shè)計的教育游戲，必須要確定教學(xué)目標(biāo)?？蛇x擇一些在傳統(tǒng)課堂中不易理解的知識點(diǎn)作為教學(xué)內(nèi)容，同時將大的學(xué)習(xí)內(nèi)容拆分成小的知識點(diǎn)，每一部分的設(shè)計內(nèi)容不宜過多，知識點(diǎn)應(yīng)短小精悍，可以適應(yīng)各個年齡段學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)要求。

設(shè)計者還需要考慮到學(xué)生在運(yùn)用基于Unity3D游戲引擎設(shè)計的學(xué)習(xí)資源后學(xué)習(xí)者可以達(dá)到哪些學(xué)習(xí)目標(biāo)，可以從三維學(xué)習(xí)目標(biāo)展開，語言技能、知識目標(biāo)以及情感態(tài)度。在這一部分的設(shè)計過制定過程中教師可以參與其中，與游戲設(shè)計者共同完成目標(biāo)的制定。

3.設(shè)計教學(xué)過程

在針對小學(xué)英語設(shè)計教育游戲時，可將教學(xué)內(nèi)容的難易程度進(jìn)行區(qū)分，學(xué)生可根據(jù)自身情況進(jìn)行選擇。作為學(xué)生學(xué)習(xí)的輔助課件，在使用Unity3D設(shè)計的教育游戲課件時，學(xué)生本身處于一種非正式的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教育游戲?qū)W(xué)生完全帶入到學(xué)習(xí)內(nèi)容中顯得尤為重要。這就需要在設(shè)計基于Unity3D游戲引擎的教育游戲時，環(huán)境的設(shè)計要符合學(xué)生的心理特征。

4.教育游戲框架設(shè)計

游戲框架設(shè)計是教育游戲最為關(guān)鍵的一個部分。框架的設(shè)計可以根據(jù)移動學(xué)習(xí)環(huán)境下教育游戲通用標(biāo)準(zhǔn)。分別包括以下幾個方面，目標(biāo)、規(guī)則、競爭、挑戰(zhàn)、幻想以及娛樂。

設(shè)計者首先根據(jù)課堂大綱為學(xué)習(xí)者制定相應(yīng)的目標(biāo)，通過運(yùn)用教育游戲資源玩家學(xué)習(xí)者可以達(dá)到哪些學(xué)習(xí)效果，例如，在進(jìn)入游戲時學(xué)習(xí)者就應(yīng)該被告知通關(guān)需要具備哪些技能、這樣做的目的是什么等，使玩家對于游戲的最終目標(biāo)有一個清晰的認(rèn)識。同樣，學(xué)習(xí)者玩家也應(yīng)該了解相應(yīng)的游戲規(guī)則，這部分內(nèi)容在游戲開始前學(xué)習(xí)者就應(yīng)該被告知。競爭可以有不同的表現(xiàn)形式，玩家與玩家之間的競爭、玩家與時間的競爭等，如果是聯(lián)網(wǎng)游戲可以設(shè)置玩家與玩家的競爭，如果是單機(jī)游戲可以設(shè)置與時間形成競爭，增加玩家的緊迫感，促使玩家在學(xué)習(xí)過程中集中注意力。設(shè)計者可以適當(dāng)增加障礙物或者設(shè)置關(guān)卡來增加玩家的挑戰(zhàn)感，使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的同時又可以增加趣味性。設(shè)計者在游戲中可以設(shè)置故事情節(jié)，以故事情節(jié)為主線，結(jié)合關(guān)卡使學(xué)習(xí)者完成任務(wù)，使玩家可以帶有強(qiáng)烈的代入感。最后為了使游戲生動，通過設(shè)置音效、背景音樂等來增加游戲的娛樂性。

（二）環(huán)境預(yù)設(shè)

教育游戲情境可以分為兩種形式，一是根據(jù)故事情節(jié)。在針對小學(xué)英語設(shè)計Unity3D教育游戲時，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計以故事為情節(jié)的課件，以學(xué)生喜歡的故事為主線，在敘述故事的同時加入教學(xué)內(nèi)容，隨著故事的深入發(fā)展，學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度逐漸加深，同時可以在故事的結(jié)尾加入測試環(huán)節(jié)來檢驗(yàn)的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成果。以這樣的形式向?qū)W生展示學(xué)習(xí)內(nèi)容可以使學(xué)習(xí)者有著很強(qiáng)的代入感，幾乎遠(yuǎn)離枯燥的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生更容易接受，真正達(dá)到寓教于樂的目的。

（三）開發(fā)實(shí)現(xiàn)

1.在Unity3D中新建一個工程文件

2.在3DsMax中進(jìn)行建模

3Ds Max的特點(diǎn)主要由以下幾個方面：（1）基于PC系統(tǒng)很低的配置要求；（2）安裝插件，可提供3D Studio Max沒有的功能同時增強(qiáng)原本的功能；（3）有很強(qiáng)大的角色動畫制作能力；（4）可以堆疊的建模步驟，使制作出來的模型有很大的彈性。Rainer Hoffmann認(rèn)為3D效果的真實(shí)性可以極大限度的吸引觀看者，可以使觀看者精神高度集中。

3.將在3DsMax中建立的模型導(dǎo)入到Unity3Dasset中

4.創(chuàng)建場景

利用Unity3D自帶的資源包等自帶功能創(chuàng)建需要的場景。包括天空、地形的創(chuàng)建，以及重力、碰撞、燈光、反射的創(chuàng)建。

5.編譯發(fā)布

首先把所有的場景拖到Scenes In Build的菜單中，然后編譯發(fā)布的過程可以發(fā)布成網(wǎng)頁格式，也可以發(fā)布成獨(dú)立的軟件格式，并且可以發(fā)布成Flash格式，也可以根據(jù)不同的平臺需要進(jìn)行跨平臺選擇。

（四）運(yùn)行評價

初步完成的教育游戲需要進(jìn)行反復(fù)的測試與修改，找出運(yùn)行過程中的不足。除了設(shè)計者自身反復(fù)操作游戲過程中找出游戲的漏洞以外，同時還可以將游戲給少量學(xué)習(xí)者進(jìn)行使用，聽取學(xué)習(xí)者寶貴的反饋意見和建議，在此基礎(chǔ)上修改技術(shù)問題和設(shè)計之中的不足。

四、結(jié)語

基于Unity3D游戲引擎設(shè)計的教育游戲雖然有不足之處，但是在教育游戲上的運(yùn)用上還是有很大的優(yōu)勢。

首先，是突破了傳統(tǒng)課堂上枯燥的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者可以通過自己操作游戲軟件來完成學(xué)習(xí)認(rèn)為，打破了老師在講臺或者是教師機(jī)上單人操作的尷尬演示，學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度更高，學(xué)習(xí)熱情當(dāng)然也就更濃烈。

其次，可以發(fā)布到網(wǎng)頁、也可以發(fā)布成軟件的教育游戲不受時空的限制，這種學(xué)習(xí)形式完全可以作為微型學(xué)習(xí)的形式，學(xué)習(xí)者可以利用零散的時間做課堂教學(xué)的輔助學(xué)習(xí)，也可以作為學(xué)習(xí)新知識的先導(dǎo)教材，學(xué)習(xí)形式更靈活。

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