电子游戏教学资源库的设计与实现 - 图文(2)

并实现了一个系统原型，有利于将电子游戏这种新资源应用于教学活动。

关键词：电子游戏资源，主题爬虫，信息抽取，元数据

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Abstract

Abstract

The thought of learning through playing has existed for thousands of years. Electronic games are playing more and more important role in Education through the popularity of the Internet. In the new situation, the combination of the e-games and the education will be the focal point of the research. Teachers and parents never regard the e-games as a terrible thing. And the slogan of electronic games as a teaching resource comes out.

The Internet is a tremendous amount of information resource database, which is rich in e-games resource. More and more educators want to find these resources from the “big” database; however, it is definitely difficult. In this case, we proposed to build a e-games teaching resource database using the focus crawler and the WEB information extraction technology. It will strive to organize educational games all over the internet and provide a new way of making such resources can be fully shared.

On the basis of some research work on the e-game sites, combined with the standard CELTS, we introduce an intelligent system for collecting e-game resources and define a concept of e-game-metadata. The system finds e-game web pages and defines whether it is the pages we need through the Internet. According to the “metadata” format, this system also extracts the information that the “metadata” needs and stores them in our database. We also build a WEB interface for users and provide services for them.

In this paper, both of the key technologies and the function modules are described in detail.

The research and development of this project has supplied a useable solution to build the e-game teaching resource database.

Keywords: Electronic-game, resource, Focus crawler, Information extraction Metadata

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第一章 前言

第一章 前言

1.1 论文研究背景及研究意义

互联网是一个信息量巨大的资源库，根据互联网调查公司Netcraft 07年11月份调查显示，目前全球拥有正式网点总数（申请了域名并且有内容的网点）达到149，784，002个，其中相当一部分网站被频繁访问，并且一直保持更新[1]。这个庞大的资源库所包含的资源无论从种类上还是数量上正在以几何级增长。

电子游戏，经历了被教师、家长从“堵”到“疏”的转变，已越来越被教育者应用于教育，将电子游戏作为一种教学资源的口号也随之而出。近年来，国内外出现了许多电子游戏作为教学资源使用的例子，美国国防部推出了一款名为《美国陆军》的游戏，它强调“以团队精神、价值和责任感来完成目标”，用以美军的日常单兵训练；《文明》游戏曾经作为美国中学的教学内容之一；《模拟飞行》，多少飞行员的梦想从这里开始。与此同时，国内的游戏教学市场也蓬勃发展起来，各种类型的游戏教学主题网站如雨后春笋般出现在互联网上，像将学科学习、百科知识、智力开发、休闲娱乐等与网络游戏相结合的我国第一款大型网络教育游戏平台－－K12play快乐教育世界（http://k12play.hzec.net/），中国教育服务网主办的、面向小学生的VCM教育游戏频道（http://edugame.vcmedu.com/），还有以培养孩子英语学习乐趣为主的南天门英语乐园（http://www.789vr.com/）等等都是反响不错的游戏类教学资源门户网，提供了大量的电子游戏式教学资源。“教育游戏”这一名词开始被提出并广泛应用，在国外，一般称教育游戏为“Edutainment”或“Educational Games”，国内翻译成教育游戏、教学游戏或学习型游戏。《教育游戏产业研究报告》把教育游戏定义为：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[2]。目前，网络上的电子游戏资源种类齐全、数量繁多，并且由于互联网即时更新的特性每天都在不断扩充。

随着互联网的飞速发展，越来越多的教育者期望从这个庞大的资源库中搜集到自己所需要的电子游戏资源，然而，面对如此浩瀚的资源海洋，从中寻找游戏资源变成了一件颇为复杂的事情，在这种情况下，我们以主题式爬虫技术、信息抽取技术为基础，提出了构建电子游戏教学资源库的设想，并付诸实现，旨在使此类资源能够充分被共享。

1.1.1 相关概念界定

本章节将对电子游戏、电子游戏教学资源库及电子游戏资源作一个概念界定。 自1971年第一台街机游戏机诞生于麻省理工学院以来，在30年的时间内，以电子游戏为代表的数字娱乐业已经从当初的一种边缘性的娱乐方式日益成为目前全球（特别是发达国家）娱乐的一种主流方式。电子游戏概念的出现就是在这个时候。

2008年中国网页游戏产业发展报告中对电子游戏的定义为：电子游戏是以电子媒介为载体的游戏程式。目前，电子游戏根据运行的硬件平台，大致分为以下四类：电视游戏、电脑（PC）游戏、手机游戏和街机游戏（见图1-1）。四类游戏之间，以PC游戏发展得最为

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第一章 前言

完善丰富。随着个人电脑的不断更新换代，PC游戏也分出了网络游戏和单机游戏两类。

图1-1 电子游戏分类

在这里，本文研究的电子游戏主要是指随着电子科技发展而孕育产生的各种电子、电脑游戏与伴随网络产生的网络游戏。

教学资源库是指按照统一的符合国际标准的技术规范和课程内在逻辑关系构建的，由全国优秀的数字化媒体素材、知识点素材及示范性教学案例等教学基本素材构成的，可不断扩充的开放式教学支持系统。

文章中的电子游戏教学资源库是为教学、科研提供丰富的、多元化的“游戏式教学素材和学习资源”描述信息，并以数据库的方式组织、存储、管理，以主题网站的形式向使用者提供查询交互、资源推送等服务。用以引导电子游戏向健康的方向发展，推进以资源库为代表的信息技术与学科的深入整合，开拓教育领域新资源。

资源库中的电子游戏资源并不是具体的电子游戏，而是关于某个电子游戏资源的描述。对资源的描述信息主要来源于互联网中的网页资源，这些网页包含了各种类型的电子游戏的描述信息，比如游戏名称、游戏介绍等。电子游戏教学资源库的核心功能是通过一个自主开发的电子游戏资源自动搜集系统完成的，系统借助主题式爬虫技术从互联网中抓取具体的电子游戏网页，借助信息抽取技术将抓取下来的网页中的诸如游戏名称、游戏介绍、原始URL等敏感信息抽取出来，结构化存放在数据库中并为用户提供各种类型的服务。关于电子游戏资源的具体内容，笔者将在第2章详细介绍说明。

1.1.2 选题理由及研究意义

“寓教于乐”的教育思想，已经存在了千百年，在互联网大行其道的今天，游戏特别是网络游戏对青少年产生的影响越来越大。因此，将一板一眼的教育活动与生动有趣的电子游戏有机的结合起来，实现“游戏者即学习者，学习者即游戏者”的目标，成了教育界新的研究热点。电子游戏，经历了被教师、家长从“堵”到“疏”的转变，已越来越被教育者应用于教育，电子游戏作为一种教学资源的口号也随之而出。

由于电子游戏本身具有的教育潜质，使得它可以作为一种教学资源、教学素材使用；当

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第一章 前言

今互联网条件下，电子游戏种类繁多、信息过量但星罗棋布，迫切地需要一种系统使得此类资源被充分共享，因此建设电子游戏教学资源库切实可行。

1、电子游戏在教学中有着独特的教育潜质，电子游戏可以作为一种教学资源使用。电子游戏的教育潜质表现在以下三个方面：

（1）电子游戏提供了一种完善、互动、虚拟的学习环境。

与传统的枯燥无味的教育活动不同，数字化的今天，游戏可以借助数字化虚拟手段为学习者创设一种游戏式的带有会话协作性、竞争挑战性的学习环境，在这里，游戏者是绝对的中心，有利于培养他们迅速而有效的学习能力和自我解决问题的能力。

（2）电子游戏可以作为一种知识载体与认知工具，具有教化作用。

游戏本身也可以作为一种知识载体，一种很好的认知工具，有利于培养游戏使用者的知识、技能、智力、情感，锻炼他们的思维能力和反应能力，培养游戏使用者的态度和价值观。 例如《大航海时代》这款游戏中就包含了大量的地理、商业知识，如果玩家没有相关知识很难通关。还有就是比较著名的日本光荣公司的《三国志》系列游戏。这一款游戏一直拥有广大的玩家群，特别是80年代后出生的年轻人，他们中的大多数对这段历史都没没什么非常浓厚的兴趣，甚至不愿意去看四大名著。但是《三国志》系列游戏却让许多年轻人捧起了《三国演义》，这不能不说是对玩家们起到了教育作用。

电子游戏的教育潜质不仅仅能够以比较直接的方式实现教育目的的实例，还能够从更深层上实现了教育的目的，即通过游戏改变玩家们的人生观、世界观。但是这类游戏需要借助人的引导才能真正的体现出它的教育意义。以经典游戏《仙剑奇侠传》为例，其中主角李逍遥便是对“一诺千金”最好的解释，不论对谁，只要做出承诺便从不反悔。或许有些玩家会模仿游戏中人物的行为，但这种模仿是盲目的，我们显然并不能奢望涉世未深的孩子们能够从中领悟出人生观的深刻道理，孩子们还需要家长的引导或启发。因此，优秀的游戏从某种程度上来讲可传达一种人生观、世界观，实现教化作用。

（3）游戏过程是一种创造的过程，它本身极具诱惑力，并且，它拥有广阔的玩家范围。 电子游戏运用技术手段来表现现实的情况，满足人们的幻想，同时，游戏过程即没有固定的模式也没有强制完成的结果，充满了不确定性，一切都需要游戏者自己完成去创造与众不同的游戏过程。因此有着广阔的玩家范围，大量的潜在群体，这些群体一般为儿童、学生居多。

以上这些都显示出游戏独特的教育特质。

2、当今互联网条件下，游戏式教学资源种类繁多、信息过量但星罗棋布，不利于用户查找具体游戏资源，建设电子游戏教学资源库可以有效的把它们聚合起来。

近年来，随着网络信息的迅速膨胀，国内外出现了许多游戏作为教学资源使用的例子，均提供了大量的电子游戏资源，迫切需要一种能把分散在各地的游戏式教学资源有效的聚合在一起的系统，在这种情况下，我们提出了构建电子游戏教学资源库的设想，并付诸实现，旨在使此类资源能够充分被共享。

总之，做好本课题有如下四个方面的意义：

首先，建设电子游戏教学资源库为教师教学、学生学习提供了一种新型资源库，有利于

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第一章 前言

电子游戏资源的整合。

该资源库收集资源为游戏类教学资源，针对性强。力求把分散在各地的游戏式教学资源聚合组织起来，为教师教学和学生学习提供丰富、优质的教学素材，避免重复性劳动，提高教育教学效果。

其次，资源库收集信息丰富，为教学提供全面、准确的电子游戏资源。

采用主题式爬虫技术（Focus-Crawler），查找相关电子游戏教学资源，查全率与查准率高，为游戏式教学提供服务。

第三，资源库游戏信息罗列清晰，有利于用户的检索查询。

该资源库通过信息抽取技术对蜘蛛程序下载的网页进行处理，提取了电子游戏的游戏名称、引用网址、游戏介绍、所属类型等相关属性，逻辑性强，信息丰富，方便用户查询。同时，它可扩充性强，支持用户上传游戏资源，推荐游戏站点，支持玩家填写游戏心得。

第四，提供相关游戏推送，有利于提高游戏玩家（用户）的智能。

结合项目组开发的其它功能模块——电子游戏多元智能标注模块与电子游戏多元智能量表评测模块，对每个游戏添加多元智能标签，为用户作多元智能测试，向某项智能有缺憾的玩家用户作相关游戏推送，目的性强。

1.2 研究现状分析

电子游戏的教育意义很早就被一些国内外学者、专家研究，他们普遍认为游戏可以用来帮助学生学习，使学习过程变得生动有趣，从而调动学生的积极性。与此同时，随着Internet的爆炸性增长，WWW已经发展成为包含多种信息资源、站点遍布全球的巨大信息库。自从1991年诞生以来，它已经发展为拥有上亿用户，上百亿页面的大型分布式式信息空间，而且这个数字仍以每4到6个月翻一倍的速度增加[4]。在互联网教育资源不断增长的同时，如何快速、准确、方便的从中获取自己需要的信息，是互联网用户面临的一个重要问题。

资源获取的有效性和便捷性被提上日程。搜索引擎的出现，整合了众多站点信息，为快速查询起到了信息导航的作用。信息的价值得到众多商家的认可，成为互联网最有价值的领域。

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