發(fā)布時間：2021-08-12 05:30

　　該文基于游戲教學和數(shù)據(jù)挖掘算法,首次開展了游戲教學的數(shù)據(jù)挖掘方法問題研究,提出了分層挖掘的概念和應用方法,通過研究游戲教學中的數(shù)據(jù)元素、教學目的和教學效果之間的關系,完成了游戲教學形態(tài)化的設計。提出了游戲教學的數(shù)據(jù)框架、數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)驅動,構建了分層數(shù)據(jù)挖掘模型和分層挖掘邏輯結構,分析了數(shù)據(jù)視點層、數(shù)據(jù)意義層、數(shù)據(jù)元素層和元素來源獲取層之間的關系,提出了不同視點在教學管理、教學設計下的數(shù)據(jù)挖掘函數(shù)嵌套分量和控制關系。首次提出了游戲知識的獲取、知識的聚類和知識挖掘的方法,提出了數(shù)據(jù)挖掘量化強度的概念,構建了基于數(shù)據(jù)分層挖掘的游戲設計與能力培養(yǎng)評測關系控制模型,為未來游戲教學設計框架及元素設計提供了參考標準。 

【文章來源】：中國電化教育. 2019,(02)北大核心CSSCI

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

游戲教學挖掘模型

源廣泛，體現(xiàn)了游戲設計的功能元素，被存儲于不同的數(shù)據(jù)庫中。不同的底層元素聚類形成關系的數(shù)量就是因果關系的強度，是所有學習者對某一個元素反應的概率，是所有學習者對這個元素反應的能力評價。建立某一個元素的聚合挖掘特性，以強度作為因果關系系數(shù)或權重，在其中根據(jù)概率進行權重計算，就可以系列地構成各層數(shù)據(jù)挖掘因果關系控制模型，控制模型從質到量上對數(shù)據(jù)挖掘進行了方法性描述，通過控制模型的構建，可以使教學視點的觀察者明確根目標的影響因素及控制方。(二)分層挖掘邏輯結構分層挖掘邏輯結構如圖3所示，自下而上分別是元素來源獲取層、數(shù)據(jù)元素層、數(shù)據(jù)意義層和數(shù)據(jù)視點層。其中每一個上層的數(shù)據(jù)均可以被看作因變量y，其下層數(shù)據(jù)則是自變量x，下層數(shù)據(jù)經(jīng)過大數(shù)據(jù)挖掘形成的相關函數(shù)f轉換后可以求得上層數(shù)據(jù)的值。自變量可以是自然的數(shù)據(jù)源或情節(jié)故事源，也可以是人為隱含構造出來的教學中間行為結果，因變量和自變量是一個相對的概念。每一層既可以是它上層的自變量，也可以是它下層的因變量，因此便可以形成頂層數(shù)據(jù)與底層數(shù)據(jù)的多級嵌套轉換關系。挖掘中以誰為核心點，則可以視其為y，是挖掘的原點，視點決定數(shù)據(jù)挖掘的方向，視點不同，原點不同，挖掘路徑不同。多級嵌套分層數(shù)據(jù)挖掘提出了自頂向下的挖掘方向和自底向上數(shù)據(jù)組合方向，形成了完整多層次函數(shù)嵌套挖掘框架。自頂向下的挖掘由挖掘根目標為源頭出發(fā)，以正序方向進行挖掘問題需求式延伸。自底向上數(shù)據(jù)組合是由反方向底層數(shù)據(jù)因果關系挖掘結果與中間層子挖掘目標銜接，進而獲得根根目標中層元素1中層元素2中層元素n所有人對元素1效果聚類分聚類11分聚類21分聚類12分聚類n1………………所有人對元素2效果聚類所有

閌?對所有學習者與不同的功能元素作用產(chǎn)生的效果的聚類，對每一個元素的聚類中可以體現(xiàn)多種學習能力，假設元素1實現(xiàn)的是發(fā)動機的檢測功能，則對元素1的聚類中，既體現(xiàn)了知識的運用能力，又體現(xiàn)了學習者的超越能力。同樣，對于同一個中間層元素而言，它的能力也體現(xiàn)在學習者對不同元素的反應中，例如創(chuàng)新能力既可以體現(xiàn)在元素2的分聚類中，也可以體現(xiàn)在對元素n的分聚類中。例如在發(fā)動機拆裝過程中學習者可以創(chuàng)新闖關方法，也可以在漫游中創(chuàng)新學習路徑。汽車人才培養(yǎng)素質的控制模型構成如公式3所示，其構建示意圖如圖5所示。汽車人才培養(yǎng)素質=記憶能力+運用能力+技能能力+超越能力+創(chuàng)新能力(3)(二)游戲教學分層挖掘邏輯結構以人才培養(yǎng)素質中總成績評價為例，形成了如圖6所示的總成績評價分層挖掘邏輯結構。元素來源獲取層中擁有大量的與成績相關的實體數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中記錄了每次操作軌跡記錄的各層內(nèi)容和各層表現(xiàn)的成績，包括編導庫、軌跡庫、成績庫、元素觸發(fā)庫等，通過對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的關聯(lián)等操作，形成數(shù)據(jù)元素層中與成績相關的底層軌跡記錄集，記錄集記錄的是學習者學習軌跡、學習動作和底層成績，對這些數(shù)據(jù)進行挖掘分析，便可以形成數(shù)據(jù)意義層中在各個游戲中產(chǎn)生的邏輯成績和游戲過程的表現(xiàn)子成績，最終根據(jù)已有的成績訓練模型，形成數(shù)據(jù)視點層的總成績評價，即游戲教學結束后的總成績。(三)中層元素構建五個中層元素的定義、基本元素組成、驅動及環(huán)境參數(shù)如表1-5所示，其中符號“∨”代表了多個元素的并集，符號“∧”代表了多個元素的交集。由于汽車實驗游戲教學具有很強的時間連續(xù)性，隨著時間的不斷推移，學習者會通過不同的學習行為表現(xiàn)出其對知識的理解、對知識的運用和對知識的創(chuàng)新所具有的不同表現(xiàn)形?

【參考文獻】：
期刊論文
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