發(fā)布時間：2021-08-12 05:30

　　該文基于游戲教學(xué)和數(shù)據(jù)挖掘算法,首次開展了游戲教學(xué)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(yīng)用方法,通過研究游戲教學(xué)中的數(shù)據(jù)元素、教學(xué)目的和教學(xué)效果之間的關(guān)系,完成了游戲教學(xué)形態(tài)化的設(shè)計。提出了游戲教學(xué)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(qū)動,構(gòu)建了分層數(shù)據(jù)挖掘模型和分層挖掘邏輯結(jié)構(gòu),分析了數(shù)據(jù)視點(diǎn)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(guān)系,提出了不同視點(diǎn)在教學(xué)管理、教學(xué)設(shè)計下的數(shù)據(jù)挖掘函數(shù)嵌套分量和控制關(guān)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(qiáng)度的概念,構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)分層挖掘的游戲設(shè)計與能力培養(yǎng)評測關(guān)系控制模型,為未來游戲教學(xué)設(shè)計框架及元素設(shè)計提供了參考標(biāo)準(zhǔn)。 

【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(xué)挖掘模型

源廣泛，體現(xiàn)了游戲設(shè)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(guān)系的數(shù)量就是因果關(guān)系的強(qiáng)度，是所有學(xué)習(xí)者對某一個元素反應(yīng)的概率，是所有學(xué)習(xí)者對這個元素反應(yīng)的能力評價。建立某一個元素的聚合挖掘特性，以強(qiáng)度作為因果關(guān)系系數(shù)或權(quán)重，在其中根據(jù)概率進(jìn)行權(quán)重計算，就可以系列地構(gòu)成各層數(shù)據(jù)挖掘因果關(guān)系控制模型，控制模型從質(zhì)到量上對數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)行了方法性描述，通過控制模型的構(gòu)建，可以使教學(xué)視點(diǎn)的觀察者明確根目標(biāo)的影響因素及控制方。(二)分層挖掘邏輯結(jié)構(gòu)分層挖掘邏輯結(jié)構(gòu)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(diǎn)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(guān)函數(shù)f轉(zhuǎn)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(gòu)造出來的教學(xué)中間行為結(jié)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(zhuǎn)換關(guān)系。挖掘中以誰為核心點(diǎn)，則可以視其為y，是挖掘的原點(diǎn)，視點(diǎn)決定數(shù)據(jù)挖掘的方向，視點(diǎn)不同，原點(diǎn)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(biāo)為源頭出發(fā)，以正序方向進(jìn)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(guān)系挖掘結(jié)果與中間層子挖掘目標(biāo)銜接，進(jìn)而獲得根根目標(biāo)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)能力，假設(shè)元素1實(shí)現(xiàn)的是發(fā)動機(jī)的檢測功能，則對元素1的聚類中，既體現(xiàn)了知識的運(yùn)用能力，又體現(xiàn)了學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)者對不同元素的反應(yīng)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(jī)拆裝過程中學(xué)習(xí)者可以創(chuàng)新闖關(guān)方法，也可以在漫游中創(chuàng)新學(xué)習(xí)路徑。汽車人才培養(yǎng)素質(zhì)的控制模型構(gòu)成如公式3所示，其構(gòu)建示意圖如圖5所示。汽車人才培養(yǎng)素質(zhì)=記憶能力+運(yùn)用能力+技能能力+超越能力+創(chuàng)新能力(3)(二)游戲教學(xué)分層挖掘邏輯結(jié)構(gòu)以人才培養(yǎng)素質(zhì)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(jié)構(gòu)。元素來源獲取層中擁有大量的與成績相關(guān)的實(shí)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(dǎo)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(guān)聯(lián)等操作，形成數(shù)據(jù)元素層中與成績相關(guān)的底層軌跡記錄集，記錄集記錄的是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)軌跡、學(xué)習(xí)動作和底層成績，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)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(xùn)練模型，形成數(shù)據(jù)視點(diǎn)層的總成績評價，即游戲教學(xué)結(jié)束后的總成績。(三)中層元素構(gòu)建五個中層元素的定義、基本元素組成、驅(qū)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(shí)驗(yàn)游戲教學(xué)具有很強(qiáng)的時間連續(xù)性，隨著時間的不斷推移，學(xué)習(xí)者會通過不同的學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)出其對知識的理解、對知識的運(yùn)用和對知識的創(chuàng)新所具有的不同表現(xiàn)形?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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