人工智能的科普知识

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇人工智能的科普知识范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

人工智能的科普知识范文第1篇

几年来，我们看到了我们伟大的祖国的科技事业的迅猛发展，这让我为我是个中国人而感到无比的自豪。记得很久以前，手机的用途几乎只有一个，那就是打电话，可是前几年，手机有了很大的改变，不仅外观漂亮多了，而且用途也多了，可以用手机拍照、开会、上网、发短信息等等一系列的事情，这让我们的生活更为方便，也让我更加领会到了科技的力量，不过，我只是个初出茅庐的学生，对“科技”二字的内容还知之有限，我无法用一些很深奥的理论来阐述科技的玄奇，也无法对各位走上工作岗位的长辈们承诺我所能实现的科技蓝图。但我愿意用一个学生的角度来畅想科技与未来。

从基因工程“让人活到一千岁”的梦想，到纳米技术“包你穿衣不用洗”的诺言；从人工智能“送你一只可爱机器狗”的温馨，到转基因技术“让老鼠长出人耳朵”的奇观。不断有新的科技在诞生，每一个新科技的发现都会让人们欣喜若狂，因为，这些新科技正在逐步地改善我们的生活，让我们更加了解自己。就近期而言，中国首先完成了非典病毒全基因组测序，非典现在是全球公认的危害性最大的疾病，可是为什么别的国家不能首先完成，而我们国家就偏偏完成了呢？很简单，这说明了我们国家不比别人落后，不比别人差，回头看看我们祖国的过去，从曾经一个刚刚起步的改革开放的国家到现在的拥有领先的科技水平的大国，我们的祖国经历了多少的风风雨雨，多少的困难与坎坷，但是我们的祖国还是挺过来了，因为我们的祖国坚信——科技不仅改变命运，还可改变未来。

对于我们这一代人，对社会的普遍感觉是竞争意识强了，学习劲头足了。科普知识是我们关注的焦点，爱因斯坦、霍金、比尔·盖茨是我们心目中的明星，计算机科学、现代物理和化学动态更是无时不牵动着我们。我们已经明白科技的重要性，也知道了科技的普遍性。

虽然科技创造新生活的前景引人遐思，令人神往。但是归根结底是要靠我们共同的努力实现的。作为祖国未来建设的中坚，我们这一代年轻人肩上的担子的确不轻，新的机遇总是伴着风险与挑战，但是，我们不会轻易地说放弃，我们用我们的青春向前辈们发誓：决不辜负前辈们对我们的希望。

回望文明的历程，是科技之光扫荡了人类历史上蒙昧的黑暗，是科学之火点燃了人类心灵中的熊熊的希望；科技支撑了文明，科技创造着未来，而未来在我们手中。让我们成为知识的探索者，让我们在未知的道路上漫游，让我用我们的创造力将我们居住的世界变得更美好。

人工智能的科普知识范文第2篇

农业专家系统也可叫农业智能系统,是一个具有大量农业专门知识与经验的计算机系统。它应用人工智能技术,依据一个或多个农业专家系统提供的特殊领域知识、经验进行推理和判断,模拟农业专家就某一复杂农业问题进行决策。典型的专家系统主要由知识获取工具、知识库、数据库、推理机、解释机、人机交互接口几部分组成。专家系统的主要特征是有一个巨大的知识库存储农业领域知识,而系统的控制级,通常表达成某种推理规则。整个系统的工作是从知识库出发,通过控制机理,得到所需的结论。即利用计算机来模拟某领域专家或专家群体在解决某些任务时所具有的技能,对各种实际问题给出高水平的解答。对农业生产管理给出决策指导。

2农业专家系统的作用及发展现状

2.1农业专家系统的作用

我国地域辽阔,气候多样,各地生产条件千差万别,不同作物、不同品种均需要根据当地实际情况,因地制宜地进行管理。要求必须很好地协调处理好高产、优质、高效的关系,最大限度地利用好各种资源,保护生态环境,实现可持续发展。农业专家系统为各种单项农业技术提供先进的集成平台,将各种农业技术有机结合起来,帮助农民因地制宜地正确使用各项农业技术,实现生产的科学管理。农业生产的复杂性和生态区域性决定了必须有一个健全而庞大的推广体系。在现代农业经营体制下,建立高效的农业技术推广体系、加速科技成果转化,是当前农业科技工作中必须解决的一个重要问题。信息技术可以为推广体系和广大推广人员提供最先进的工具和技术手段,利用其在传播信息和知识方便、快捷、可大量复制的特点,将大量科技成果迅速传播到农民手中,实现大范围的应用,弥补和克服农业科技人员短缺的问题,改变传统的农业科技推广模式,从而大大促进农业技术成果转化和生产的发展,促进当地生产组织方式科学化。随着农业种植和养殖业结构的调整,优质高效的经济作物日益受到重视,成为新的投资热点。农业市场的对外开放(加入WTO),国外大量的新品种、新技术进入国内,同时国内的“名、特、优、新”农产品也不断出现,迫切需要快速获取和更新种养信息,适应复杂多变的市场变化,以提高效益。通过先进的信息硬件和软件技术,对农业产前、产中、产后全过程中的知识、信息进行获取、处理与应用,帮助农户根据市场做出科学决策,实现农业生产、管理和经营的科学化,克服盲目性,实现农业增产增收和集约经营。

2.2农业专家系统发展现状

20世纪70年代末期美国开始研究农业专家系统,最初用于农作物的病虫害诊断,1978年伊利诺斯大学开发的大豆病虫害诊断专家系统PLANT/ds是世界上应用最早的专家系统。到80年代中期,研究从单一的病虫害诊断转向生产管理、经营决策与分析、生态环境等。例如,日本东京大学建成的西红柿栽培管理专家咨询系统就面向生产管理。目前国际上有近百个农业专家系统,广泛应用于作物生产管理、灌溉、施肥、品种选择、病虫害控制、温室管理、畜禽饲料配方、水土保持、食品加工、财务分析、农业机械选择等方面,有些系统(如哥伦比亚大学的梯田管理系统)已成为商品进入市场。我国农业专家系统的研究,始于20世纪80年代初期。中国科学院合肥智能机械研究所与安徽省农业科学院土壤肥料研究所合作研制的砂姜黑土小麦专家施肥咨询系统于1985年10月建成,在安徽省淮北10多个县得到较大规模的应用。随后,许多科研院所开展了各种农业专家系统的研究、开发及推广应用活动,这些专家系统,在基础研究和应用两方面推动了我国农业专家系统的发展。在基础研究方面,也就是面向领域和面向任务的专家系统开发工具,主要是编辑型开发工具和智能型开发工具,如熊范纶等研制的雄风系列、吉林大学的MES、浙江大学的IDEST、中国科学院计算所的VESS、哈尔滨工业大学的专家系统平台等,同时还开发出自动知识获取工具。

在应用方面,砂姜黑土小麦施肥专家咨询系统在我国农业专家系统的应用中是最早的,随后,施肥专家系统、品种选育专家系统、粘虫测报专家系统、蚕育种专家系统相继问世。到目前为止,已广泛应用的专家系统包括关于粮食作物和经济作物的栽培技术专家系统、管理专家系统、施肥专家系统、病虫害防治专家系统、专家咨询系统、品种选育专家系统、畜牧兽医专家系统、饲料配方专家系统、农业气象专家系统以及农业工程、土壤侵蚀、盐碱地改造等方面的专家系统[1]。如小麦高产技术专家系统,水果果形判别人工神经网络专家系统,关于规则和图形的苹果、梨病虫害诊断及防治专家系统,农业资源高效利用技术集成专家系统的设计,生态农业投资项目外部效益评估的专家系统,有关作物生长特征的作物栽培专家系统,有关生长模型的小麦管理专家系统[2]。863课题根据我国农业发展的实际需要,从1990年起把农业专家系统等智能化农业信息技术列为重点课题,给予重点支持。为了进一步探索信息技术支撑服务农业大面积推广应用的经验,1996-1998年度在北京、云南、安徽、吉林四省市开展了以农业专家系统为核心的“智能化农业信息技术的应用示范工程”,并在示范区内实施[3]。示范区经过2年多的建设,取得了显著成效,同时探索出了信息技术服务农业的成功经验和发展模式。总之,农业专家系统触及农业领域的各个方面,为发展高产、优质、高效农业做出了贡献。

2.3农业专家系统目前存在的问题

2.3.1农业专家系统的综合性和实用性问题目前,农业专家系统的研制及应用大多数局限于科研院所及示范基点,农业专家系统的潜在作用远没有充分发挥出来。要想充分发挥其作用,必须考虑应用领域特点,按照生态环境、气象、地理等因素开发适应地区的、针对性和实用性强的农业专家系统。另外,影响农业生产的因素较多,但现在大多数农业专家系统是针对农作物生产的某一侧面开发的,缺乏对农作物生产各个阶段、各个方面的有机联系和统筹考虑,因此,只有提高系统的综合,才能真正地解决农民的实际问题。

2.3.2农业专家系统的对象范围我国的一些农业专家系统只强调目前应用,缺乏第二次开发所需的专家系统开发工具,使用者无法根据当地实际情况创建知识库和模型库,限制了专家系统的进一步应用,有些专家系统虽提供了开发工具,但缺少通用的模板和模型,要求使用者具有一定的计算机基础技术,缩小了专家系统的应用范围;另外,一些农业专家系统追求所谓先进性,要求高档次的硬软件,也要求使用者具有一定的计算机基础,很难在农业基层普及,一些农业专家系统与领域知识结合不够,停留于科普知识介绍,从而表现其先进性和实用性较差。因此,开发与应用并进,增强系统的适用性是非常必要的。

2.3.3专家系统自动获取及检验知识机制问题目前知识库缺乏自动求成机制,推理方法缺乏误差分析及预测功能急需解决和提高。

2.3.4专家系统在知识处理方法上过于简单知识的深加工处理水平低,新方法新技术的融合与聚类等方法少。现代信息技术的发展,提供了很多成熟的信息技术,今后农业专家系统的开发需广泛吸收这方面的技术,特别是当今的多媒体技术、计算机网络技术、信息高速公路(互连网)技术等。

2.3.5网络化、动态化服务问题由于农作物生育期间受气象、病虫害等不可控因素的影响,利用现代信息、技术进行信息交流处理,实现网络化服务十分必要。农业专家系统要解决的是农业生产中的问题,这些问题大多具有四维特性(三维空间+时间),这就要求系统的知识库、数据库、模型库必须是动态的。为此要求其能随时间的推移不断更新。而我国目前的农业专家系统多是静态的,时效性差,实用性不高,因此在农业专家系统建设中必须注意其动态性。综上所述,在分析我国农业专家系统应用及发展现状的基础上,探讨其未来发展趋势是非常必要的。

3综合智能农业专家系统—精确农业的重要组成部分

3.1精确农业的概念

精确农业是一种战略思想,是信息和人工智能高新技术在农业中的运用。它为当代农民和将来的农业经营者们提供了一种美好的前景。从技术角度上看,精确农业是将遥感(Remotesense,RS)、地理信息系统(Geographicalinformationsystem,GIS)、全球定位系统(Globalpositioningsystem,GPS)、计算机技术、自动化技术和网络技术等高科技应用于农业,逐步实现精确化、集约化、信息化的现代控制农业[4],它可根据田间因素的变化,精细准确地调整各种农艺措施(包括土壤和作物管理措施),最大限度地优化各项投入,以获取最高产量和最大经济效益,实现最大回报,同时保护农业生态环境,保护土地等农业自然资源。具体而言,精确农业是为了挖掘并谋求种植业和畜牧业利润最大化,所采取的是精确投入的农业生产管理手段。此概念从另一角度体现了精确农业是要在降低生产成本,最小程度地减少环境污染的情况下,仍然提高粮食、饲料及纤维生产力水平。因此,精确农业是信息技术和农学的集成。

3.2综合农业技术智能专家系统

以“3S”为技术核心结合快速检测技术,以数据库及数据库技术和数据挖掘技术,作物模拟模型、专家系统技术、多媒体和网络技术为技术支持的一个综合性智能专家系统。GPS,即全球定位系统。通过24颗卫星可以给出任意一个地面点的精确度为厘米级的坐标值,从而能精确地确定地物的空间位置。该系统可用于耕地面积的量算和形状的测量,引导田间定位系统的采集,小区作物产量的计算,以及农业机械定位播种、配方施肥、喷药、灌溉等。GIS,即地理信息系统。是在计算机硬、软系统支持下对空间数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它的操作对象是空间数据,即点、线、面、体等地理实体,按统一的地理坐标对这些实体进行编码后,可实现定位、定性和定量的描述。在农业专家系统中应用GIS,能将各类图纸(如地形图、土壤图、土地适宜性评价图、作物分布图,土地利用现状图、降水分布图等)数字化并存储于计算机,然后根据需要进行叠加在一起,就能知道哪些作物的分布是合适的,哪些是需要进一步调整的。利用GIS还可以生成数字地形模型DTM(Digitalterrainmode),有了DTM,就能清楚地知道地块中某一点的海拔、坡度、坡向,甚至土层厚度及地下水深度,这些数据是农业专家系统所必需的基础数据[5]。RS,即遥感技术。它是快速获取大面积空间信息的主要技术手段,获得的空间信息是动态的,更新很快,能对动态变化现象进行监测。对遥感图像进行预处理和分类处理之后,就可以根据图像的特征,依据地物光谱特性,采用统计概率法、模糊数学法等进行识别,提取有用的信息。

RS技术在农业专家系统中主要用于:

农业资源的调查与监测,如利用微波雷达的穿透能力,透过植被和土壤,获取耕作层土壤质地和水分含量等信息;

自然灾害及病虫害监测,如借助于RS技术对旱涝灾害、水土污染、病虫害等农业灾害进行有效的预测、预报,对灾情变化进行动态监测,为制定防灾、抗灾、救灾提供决策信息;

作物种植面积、产量与长势监测,以及农业环境的检测和管理。快捷方便的实时检测技术的结合除结合GPS、GIS、RS技术外,还可以近距离采用快速检测仪检测土壤水份、养分含量以及数码相机获取近距离照片分析作物群体结构、长势、病情诊断,达到生产小区内生产管理决策的准确、高效性。

人工智能的科普知识范文第3篇

游戏是自然界中最普遍的活动之一．自古以来，人们学会了在快乐的游戏体验中不知不觉地掌握本领。因此。从某种意义上说，游戏也是学习活动的一种。在信息时代，数字游戏及相关产业得到了长足的发展。与此同时，尝试借助数字游戏为载体，以达到开发智力、提高技能、传授知识、培养正确价值观等目的的教育游戏也应运而生，其学术研究气氛也日益浓厚。

二、文献概况

在维普、万方及知网数据库中检索2Oo0年到2011年题名或关键字包含“教育游戏”的论文．可得到千余篇相关度很高的学术文章，涉及的学科涵盖了计算机、互联网、教育以及信息管理领域等。从研究目的及内容上看，这些文献大体从以下几个方面展开研究：发展综述、理论探索、设计方法、技术工具、应用实践以及调查分析等。发展综述类文献旨在研究并分析近年来国内教育游戏的总体发展概况，从各个角度综合地、客观地看待教育游戏，侧面地论证了两者结合的可行性和重要性：理论研究类文献主要探讨教育游戏的概念和本质，并基于认知主义、建构主义等学习理论和游戏理论，从宏观上分析学习与游戏之间的关系，试图找到教育性与游戏性两者之间的平衡点，其研究涉及到心理学、教育学、社会学、信息学等领域：而设计方法类文献则从微观角度人手，对教育游戏具体的设计方法和过程进行研究并建模．研究内容包括如何设计游戏任务，如何调动学习动机，如何增加沉浸感、如何设计知识应用情景、体验路线以及反馈奖励机制等：技术工具类文献主要研究教育游戏开发中的关键技术、创作工具或模板，为产品设计提供必要的技术支持：应用实践类文献往往以某一领域为例，针对某个学科，研究教育游戏应用方法和意义。或者针对具体的某类受众，开发教育游戏应用系统，并对其进行评估。除此以外．还有一些文献则是以调查为主要手段，以某一特殊领域或特殊人群为对象，考察其对教育游戏的需求，或者研究教育游戏在不同受众群体中的应用效果以及产生的社会效益。从数量比例上看．上述六类不同侧重点文献的所占比例大致为：发展综述类占12％、理论研究类占28％、设计方法类占27％、技术工具类占3％、应用实践类占28％，、调查调研类占2％。理论、设计方法和应用实践是本领域研究的重点。从发表时间来看，大部分文献集中于2005年到2011年，体现出教育游戏研究在最近几年呈加速发展趋势。

三、发展综述类

综述类文献是了解并把握整体研究动态的有力工具。魏婷、李艺等人以国际化的视野梳理了不同学习理论对教育游戏设计思想的影响，并以教育与游戏平衡为主线，介绍了国际主流的平衡化设计思想和结构设计方法。IlJ阳嵘莎等人选取了国内CNKI上1999年到2009年之间218篇教育游戏相关文章。从时间分布、研究内容、研究重点、作者所属单位和区域上进行了详细分析，指出了国内相关研究在用户分析、效果评估方面的不足，并给出了关注国际、立足本土、拓展主题、校企合作等方面的建议。[21综述类文献基本都认为2005年左右是教育游戏研究加速的重要时间点，研究重心也逐步从探讨教育游戏的价值逐步转移到设计理论和方法创新上．但截至目前国内依然缺乏广泛认同和普遍应用的教育游戏设计模型及工具。

四、理论研究类

理论研究类文献主要从教育游戏的概念和本质出发，归纳其特点，对其进行分类，分析各种学习理论对教育游戏设计的影响，并基于学习理论展开教育与游戏之间辩证关系的探讨。对于教育游戏的概念，赵海兰、祝智庭从狭义和广义两个维度给出了定义：“狭义上的教育游戏是指教育性和游戏性整合在一起．在玩游戏的过程中所产生的自然教育效果”；“从广义上来讲教育游戏是指具有教育素材和游戏性因素的所有的教育软件”。而《中国远程教育》市场研究室提供的《教育游戏产业研究报告》中，则将其定义为能够培养游戏使用者的知识、技能、智力、情感、态度、价值观，并具有一定教育意义的计算机游戏类软件。[41前者强调了“教育软件”，后者则落脚在了“计算机游戏类软件”上。这便引出了关于教育游戏的本质讨论，即教育游戏是“游戏化的教育软件”还是“具有一定教育意义的计算机游戏”?教育性和游戏性哪个更重要?其中，有些研究通过分析教育游戏与普通游戏、教育游戏与教育软件之间的共同点和不同点．得出了教育游戏的本质并非单纯强调教育性重要还是游戏性更重要，而是两者从形式到内容上的结合。例如．张文兰等人通过比较游戏与教育各自的不同本质，提出了教育游戏的本质是吸取了教育的外在不独立性和游戏的内在自由性，即外在的游戏形式和内在的教育内容的结合。[51更有研究者从学习理论和游戏理论人手。探讨教育性和游戏性在形式和内容上的高度整合。认为早期的行为主义影响下的教育游戏，主要强调建立基于“刺激一反应”的学习行为，但游戏任务太过简单．“游戏性”不够；而基于认知主义和建构主义学习理论的教育游戏，更注重了学习动机的设计．强调了学习者具有主导地位，是知识转化为能力的主动建构者。这种学习理论下的学习行为与游戏中的体验行为有着相通之处。虽然不同学者出发点不同，但几乎所有的研究都强调了教育游戏的基本特征：(1)教育性，即以发展个体为目的，不同于一般游戏的“休闲娱乐”目的；(2)以游戏作为表现形式．区别于普通教育软件或平台中知识的直白、单一的表示；(3)软件系统，即限定了概念的本质为软件系统．而非其他日常游戏活动。此外，赵海兰等人还分别从内容、受众等方面，对教育游戏进行分类。就内容而言，有以“课程学习”为内容的教育游戏。也有为“专门知识或技能培训”而开发的游戏；从游戏对象角度来看，教育游戏又可分为儿童、青少年、一般人和特殊群体类。[3]这些分类的研究对教育游戏的设计提出了不同的要求。

五、设计及建构方法类

近年来教育游戏的系统设计及构建方法方面的文章大量涌现，关注的是微观上各个设计环节中的细节问题，而“游戏性”和“教育性”的平衡点问题最终也体现在这些细节的设计上，包括：游戏主题设计、游戏场景设计、游戏任务设计、游戏规则设计、关卡设计、参与者角色设计和情感设计等等。这些常见于一般游戏的元素，如何植入知识，并且不失原来的游戏味道是大家研究的重点。魏婷从Amory等人的游戏对象模型GOM(GameObjectMode1)tn出发，探讨了教育游戏设计过程中如何解决游戏性和教育性平衡问题。GOM模型包含九大对象，并分属于游戏空间、视觉空间、要素空间、人物空问、问题空间五个空间。每个对象都有相应的抽象属性和具体属性．可以借此来理解和处理教育游戏中的娱乐性和教育性的平衡关系。设计过程中运用抽象属性来体现教育性．开发过程中，基于具体属性来实现游戏性。这种GOM的设计充分体现了建构主义学习理论中的情境学习、合作学习以及挑战策略三个方面的内容．因此为教育游戏的设计提供了思路：学习目标与故事情节的融合。活动与场景的统一，故事情节与任务难题的联结。李彤彤等人从本能层、行为层和反思层三个层面提出了教育游戏设计模型的情感化设计，[9]即“人的情感赋予教育游戏的设计过程中，同时给学习者带来积极的情感体验”。作者认为游戏界面设计精美，给人很好的视觉享受是本能层的目标：通过学习者的努力获得游戏的成功而伴随的“成就感”和“愉悦感”是行为层的情感目标：而反思层则是“在用户内心产生的更深度的情感、意识、理解、个人经历、文化背景等种种交织在一起所造成的影响。这是一种被提升的、复杂的情感”。因此．一个优秀的教育游戏一定在教授知识的同时也应赋予一定的情感因素，传递给人积极向上的情感体验。情感设计包含教学的情感设计和游戏环境设计的情感化。即将枯燥的知识赋予一定的情感，游戏界面情感化，游戏任务情感化、交互情感化等。宋敏珠等人通过分析学习动机、流体验、有效学习环境和教育游戏之间的内在联系，构建了一个以创设有效学习环境为取向．通过流体验激发学习动机的“EFM教育游戏设计模型”。㈣马颖峰等人针对教育游戏设计中沉浸感缺失问题。以非常流行的开心网为例，从社会、认知和情感三方面对沉浸感进行了深入分析，探讨了如何增强教育游戏沉浸感的途径。李敏从教学设计的角度建议：游戏任务的设计要“明确”、“灵活”、“形式多样”、“具有创新性与娱乐性”、“要有奖励”等特点。这与普通教学软件中单纯以得分多少作为学习任务区别很大。她还提出游戏规则要使学习者具有很强的自主支配感，不受很大约束，能发挥自身的创造力和想象力。02]汤跃明、张玲通过几个实例，提出了“把模拟转换成模拟游戏”、“争夺的活动空间”、“在模拟的环境中运用信息解决复杂问题”、“在模拟世界里提供机会和结果”、“区分角色并对专家进行分类”、“利用分工与合作制定计划并完成任务”等教育游戏设计策略。作者还提出，逐渐提高复杂度、增加界面的友好、增加分工协作机制等都是设计环节中可借鉴的经验。[131值得注意的是。目前依然缺乏清晰、完整的设计理论体系，也不存在成熟的开发框架来全面指导教育游戏的设计和开发。

六、关键技术与工具类

目前，游戏的开发多采用游戏引擎来完成。游戏引擎是指一些已编写好的、可编辑游戏的工具系统及一些交互式实时图形程序的核心组件。玩家所体验到的故事情节、场景、交互操作、关卡、音乐、特效等内容都是由游戏的引擎直接控制的。游戏引擎一般由多个骥子系统组成，包括渲染、场景管理、人工智能、粒子系统、音效、输入输出等。不同文献探讨或研究的技术方案并不相同，比较常见的用来开发教育游戏的引擎或软件工具平台包括：美国MarkOvermars公司推出的GameMaker、日本Enterbrain公司开发角色扮演类游戏制作工具RPGMaker等，这类工具易用性强．非常适合不熟悉游戏底层开发技术的教育人士使用：FLASH提供了ActionScript脚本语言和强大的交互功能，也非常适合制作小型的教育游戏：Torque3D、Unity3D、Virtools、BigWorld、Unreal等商业游戏引擎的价格从几百美元到百万美元级别，适合具有一定技术背景的团队使用；DirectX、OpenGL以及O—GRE(Object—OrientedGraphicsRenderingEngine)+CEGUI(CrazyEddie’SGUISystem)+RakNet+OpenAL的组合等API和底层组件能够提供最大的灵活性．但开发难度和技术要求也最高，适合技术实力强的团队。另外．李卓群等人尝试以游戏引擎技术为核心设计了教育游戏软件开发平台，在情境创设及变换、角色动画、教学功能交互组件等部分模块上进行了功能创新。为了显示不同形式的教学内容，系统专门设计了适合情境教学的GUI按钮和编辑框。同时，为了实现游戏对学生的实时反馈以及学生之间的信息交互，系统采取UDP数据包传送方式来加快服务器与客户端之间的通信速度，并且通过客户端预言来解决UDP快速响应游戏方式下的数据包的丢失和乱序问题。㈣为了便于农业领域中教育游戏的开发，一种基于游戏引擎的、面向农民科技培训的三维可视化平台提供了两种模式：游戏模式和编辑模式。其中编辑模式可完成游戏任务编辑、场景地图编辑以及相关知识点编辑，以帮助农业专家进行虚拟农业模型参数的设置。平台采取四层架构：表现层、控制层、逻辑层、持久层，可实现科学知识与游戏逻辑的分离，增强了其知识的可复用性以及游戏系统的可扩展性。[151

七、应用实践类

众多文献作者针对某个领域的教育游戏的设计和开发实践进行了描述和总结。从教育对象看，有一些游戏旨在开发婴幼儿智力，例如：“走迷宫”游戏提供了一个迷宫场景，起点和终点是固定的。游戏中，幼儿可以反复体验“上”、“下”、“左”、“右”的感觉，训练幼儿对于方向的感觉．并且能够认识到达目的可以有多种途径。整个游戏采取卡通风格，亲近儿童，同时场景具有一定随机性，具有很强的游戏性。[161还有一些教育游戏用于配合学校课堂教学，帮助理解抽象知识并掌握技能。例如南天门公司研发的“幻境游学”游戏化英语学习产品，按难易分为五级，分别为对应小学、初中、高中、大学四级、大学六级英语学习。再如“E代学堂”提供小学至初中(1～8年级)的英语、语文、数学同步教学内容．所有的知识点均以益智游戏的形式展现出来。071有相当数量的教育游戏应用于宣传科普知识。提高普通公众的科学素养。例如以消防知识为主要内容，基于游戏引擎开发的“消防游戏”，利用虚拟现实技术再现真实的火灾情景，直观地传递消防知识。再如，面向青少年，针对户外、室内常遇意外事故(包括骨折、溺水、冻伤、烫伤等)开发的基于角色扮演的“安全急救知识”教育游戏．用于培养学生灵活运用急救知识解决突发事件的能力，帮助青少年积累急救经验，培养关心他人、克服困难、团结友爱的优秀品质并树立珍惜生命的信念。另外，教育游戏逼真的画面、真实的沉浸感以及虚构的故事情节也为很多专业领域中的被培训者提供了知识学习和特殊技能培训的应用情境。“临床护理实习”是一款以丰富的临床护理模拟案例为基础．培训临床护理专业学生掌握实际操作中的关键步骤的角色扮演游戏。游戏提供了医患交流的虚拟情境，锻炼学生与医护、病人的沟通能力、临床应急能力、临床思维能力、团队协作能力。周昌能等人针对煤矿事故救援环境高危、救护队员训练不足、心理素质不过硬等问题，基于情感驱动的受训玩家个性化建模而研发的煤矿事故救援训练游戏．被用于训练救护人员的实操能力。受训者还在游戏过程中能得到情感以及心理脱敏训练，提高其心理素质，塑造其坚韧、冷峻的性格品质。

八、调查与社会效益类

调研类文献主要从各种群体对教育游戏需求出发，验证教育游戏发展的可行性和必要性。例如调查中小学生及其家长对游戏以及教育游戏的态度．得出大多数调查对象对教育游戏及其产生的效果持肯定态度；[221再如《高校公共政治理论课教育游戏的需求调查和分析》中指出，高校学生对于高校公共政治理论课与游戏相结合是持支持态度的。除此以外，也有一些文献专门研究教育游戏产生的社会效益．结果表明教育游戏不但产生了正面的社会效益．也为很多企业带来很可观的经济效益。《教育游戏产业研究报告》一文通过教育游戏的市场前景分析和预测、国内教育游戏企业分析、教育游戏产品分析、教育游戏用户特征等的全面分析，得目前国内教育游戏产业虽然处于起步阶段，市场定位、产品研发、市场推广、产品销售等诸多环节还没有形成完整的产业价值链，但是教育游戏以其独有的特点，具有广阔的市场空间。

九、几点思考

尽管教育游戏的研究在近几年取得了大量的成果，并广泛应用于各个学科领域，大量的教育游戏应用软件也层出不穷，发挥着前所未有的强大作用。但是，教育游戏的发展仍然存在着很多不足，值得我们去思考：

(一)缺乏成熟的理论体系作为指导大多数研究普遍认同建构主义和情境主义学习理论是教育游戏设计的理论基础。但是如何完美结合学习理论和游戏理论。如何基于游戏任务来驱动引导学习者的认知过程．目前还没有公认的非常成熟的理论体系。

(二)尚未出现规范的设计模板和建模语言对于设计中最为关键的“教育性”和“游戏性”的平衡问题，一直是大家探讨的焦点和有待于解决的核心。对此，很多学者立足于某个领域，或某类受众人群，通过实例系统的研发，提出了一些解决方案，但教学内容的设计者和游戏策划者之间的交集毕竟很少．能够真正开发出既具有教育意义、涵盖丰富合理的教学内容，又不失逼真的情境，同时还具有很强的可玩性的优秀教育游戏产品可谓凤毛麟角。在设计方面．目前尚未出现规范的设计模板或建模语言．能够指导上述两项工作之间的完美结合。