随着网络技术与游戏的风靡，知识与游戏融合技术以其寓教于乐及其决定教育游戏的成功的特征正在成为研究热点。知识与游戏融合技术以游戏为载体，达到使用者在游戏的过程中能动地、不知不觉地掌握知识、提高能力的目的，并与心理学理论、能力结构理论、知识理论、游戏设计理论、网络架构技术、游戏开发技术相结合，已经应用于知识教育、技能训练、智力培养等方面。知识与游戏融合技术对知识传递的有效性，游戏的沉浸感、可玩性、逼真性有着很高的要求，其中教育游戏设计模型与策划和教育游戏的实现技术能够更好的满足上述要求，因此一直是知识与游戏融合技术的研究重点及热点。本文针对知识与游戏融合技术中的几个关键问题，开展了如下的研究工作：(1)教育游戏设计模型是教育游戏研究的基础，针对当前教育游戏设计中忽视玩家心理需求，缺失游戏性及游戏与知识脱节等问题，提出一种基于能力迭代的教育游戏设计模型。该模型由心理需求、能力、知识与游戏组成元素四个子模型构成。为了确保子模型形成能力迭代的过程，对其采用了相互激发、互为参照、分层匹配的建模方法，并提出模型作用机制，该机制表明，模型具有连续激发玩家心理需求，持续保持游戏深度与平衡，合理融合游戏与知识等作用。(2)游戏策划是设计模型的有效补充，是知识与游戏融合的可量化的方法。在构建基于能力迭代模型的基础上，开展了生存知识游戏《生存之道》的设计与实现工作，以实践应用说明本文提出的知识与游戏融合的技术和手段。首先基于能力迭代模型，进行了游戏策划工作，并阐述包括基础系统、道具系统、生存技能系统、战斗系统数值、人工智能系统和社交系统等模块的设计。(3)在游戏的实现上，提出生存之道游戏系统的总体软件架构设计，并分别阐述游戏客户端和服务器及其功能模块。为了提高游戏性与用户参与度，基于C/S与P2P的混合网络架构模型设计游戏网络通信模块，并重点对其功能和接口进行了设计。(4)针对教育游戏对沉浸感与逼真性的要求，应用3D游戏开发引擎Torque实现《生存之道》游戏，文中对游戏基础系统、道具系统、生存技能系统、人工智能系统与社交系统的实现过程进行了重点阐述。基于上述研究成果，本文最终对《生存之道》游戏进行了演示。通过分析演示结果，能力迭代设计模型运转达到预期的效果，对教育游戏设计具有一定的理论指导意义；《生存之道》完成了在有趣、有深度的游戏过程中传递知识的目标，在教育游戏设计与开发领域具有实际应用价值。