学习者在游戏过程中普遍扮演着知识接收者的角色,但随着时间的推移容易产生厌烦情绪,降低学习兴趣,这一现象成为游戏化学习面临的重要难题。为打破这一僵局,研究者结合教学实践,尝试在游戏世界中转变学习者与游戏代理的角色定位,由学习者的“学”变为学习者的“教”,游戏代理负责接收学习者传递的知识成为可教代理,从而提高学习者兴趣,巩固所学知识,促进学习者积极的学习行为。鉴于此,本研究采用文献研究法、评价研究法等系列研究方法,在教中学理论、强化学习理论的指导下,利用游戏开发工具,设计开发面向化学实验操作的知识学习型可教代理游戏。本研究主要进行以下三方面的工作:(1)基础理论研究。在查阅大量文献的基础上展开分析,针对可教代理内涵、教中学理论、强化学习理论进行详细阐述,确定可教代理学习技术,明确可教代理型游戏设计策略。(2)可教代理型游戏设计模型建构。在对建构主义教学设计模型分析的基础上结合问题解决视角,构建可教代理型游戏的教学设计模型。借鉴现有相关系统、游戏元素、模型设计,结合可教代理运行机制,构建可教代理型游戏的功能结构模型。(3)可教代理型游戏实例开发。在教学设计模型和功能结构模型的基础上,选取初中化学实验操作知识,以强化学习算法为技术支持,在Unity平台下借助C#语言开发可教代理型游戏实例,并进行效果验证。系列相关文献的分析有效地推动研究工作的逐步开展,共取得以下三点研究成果:(1)从本研究的视角出发,详细论述可教代理内涵和游戏设计开发相关理论,明确游戏实例开发的关键点,并为后续可教代理型游戏的开发提供了理论支持。(2)本研究构建了可教代理型游戏的设计框架。借鉴现有成功案例,将可教代理的思想融入游戏环节设计中,强调学习者的主体地位和可教代理的学习机制,构建可教代理型游戏的教学设计模型、功能结构模型。(3)本研究设计开发面向初中化学实验操作的知识学习型可教代理游戏。以鲁教版初中化学课本中三个实验操作为内容来源,利用强化学习算法实现教学交互中可教代理的智能学习行为,呈现教中学环境,并使用后台数据分析和问卷调查的方式验证游戏效果。由于研究者研究时间、能力有限,所开发游戏实例虽实现可教代理的基本功能,提供教中学体验,但仍存在不足之处,未来的研究工作将围绕可教代理与其他学科知识的融合以及可教代理环境的丰富来展开。