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摘要：笔者深化劳动育人在游戏设计虚拟世界中形象自我塑造，基于Unity3D游戏引擎并结合Leap Motion体感交互设备，拟设计并开发一款基于体感交互的劳动育人科普教育游戏，不仅可以验证体感交互设备与成熟的Unity3D游戏引擎相结合应用在劳动育人教育教学形象塑造中的可行性，并且弥补了传统教育游戏对于沉浸感和交互性的缺失，同时希望能够在劳动育人层面为今后的科普创作提供一定参考。
关键词：体感交互;劳动育人;教育游戏;Leap Motion
1 引言
在当今知识经济快速发展的时代，高素质人才和科技人才成为综合国力竞争的主要杠杆，因此国家把“科教兴国”放在人才培养战略的重要层面，而科学教育是培养创新型高素质人才的重要途径。劳动育人作为新时代科学教育的基本手段，将劳动育人进行科学化、大众化、普及化具有重要的影响。日前，加强劳动教育、深化劳动育人已成为高校改革过程中面临的主流新课题。本人着重将劳动育人实质体现于体感交互游戏设计当中，在虚拟与现实的世界中模拟人物形象，从文化育人、实践育人、劳动育人的人物形象塑造中体现出以人为本、全面育人的真谛，从而达到树立典型形成劳动标榜育人的目的。
2 研究内容
2.1 开发软件及体感设备的选择
劳动育人科普教育游戏选取专业的Unity3D游戏引擎，该游戏引擎主要用于创建针对多平台的3D游戏，并且为开发者提供了高度可视化工作流和多维度的跨平台支持，支持的编程语言有C#和Javascript和Boolean。对于体感交互设备而言，比较流行的有Kinect和Leap Motion。其中Kinect是一种基于全身运动捕捉的传感交互设备，Leap Motion是基于手势捕捉的体感交互设备，不论是从交互识别的精度、价格还是便携度考虑，Leap Motion都是更佳的选择，并且Unity与Leap公司已经合作推出了一些VR的SDK以及Demo供开发者使用学习。
2.2 总体功能框架
根据游戏开发与设计的流程，笔者将基于体感交互的劳动育人科普游戏分为导航模块、体感交互模块、游戏内容模块和逻辑模块四大部分。
导航模块：该模块设置的目的在于为基于体感交互的劳动育人科普游戏学习者提供适当的使用说明。主要包括进入游戏的界面按钮、学习体验者进行游戏时的任务提示、以及在不同界面或关卡中终止游戏的按钮。基于体感交互的劳动育人科普游戏中的导航以菜单栏中的按钮或者可弹出式信息字幕框的形式呈现。
体感交互模块：通过这一模块功能的实现，在基于体感交互技术的劳动育人科普游戏中，学习者使用劳动育人程序进行自我塑造形成交互作用并实现劳动行为的提升，场景根据学习者程序交互所切换的劳动育人自动实现实时展示，如学习者可用手势在空中点击菜单栏中的劳动育人程序按钮，系统开始运行到所切换的劳动育人功能界面，学习者亦可在虚拟学习环境中进行趣味答题探索体验不同的虚拟劳动育人效果。此外，在关卡与关卡之间的跳转以及体验每一关之后获得奖励同样可以使用手势操作菜单栏来实现。
游戏內容模块：在该模块中，主要实现的是基于体感交互技术的劳动育人科普游戏的游戏功能，例如游戏基础信息创建、育人模块的构建、游戏每一关卡中决定展示劳动育人科普知识的形式等，以便于学习者沉浸于整个自我学习与实践的游戏世界;实现合理的关卡设置和奖励机制，充分激发学习者使用该基于体感交互的劳动育人知识与自我形象塑造科普游戏的动机与兴趣。
逻辑模块：该模块主要通过代码的逻辑判断来实现游戏的呈现效果，如游戏的关卡功能与通关判定功能等。基于体感交互的劳动育人科普游戏要求进入下一关之前，必须体验该关卡之前的所有关卡，也就是说，如果学习者要体验第三关，那么必须先要体验第一关和第二关，且不能够直接进入第三关。在每一关难度的设置上是循序渐进的关系，对于学习者而言，最符合逻辑的顺序则是由低难度到高难度的递升。
2.3 关键功能的实现
首先是劳动育人知识模块关键功能实现。基于体感交互的劳动育人科普游戏的主要目的在于帮助学习者在游戏过程中掌握劳动育人科普知识，因此劳动育人知识库的制作是该游戏功能的关键模块。劳动育人知识点模拟以育人属性为参考，通过调节参数达到模拟劳动育人最终塑造的效果。在Unity游戏引擎中，通过选择添加3D Object 中的Wind Zone来制作层级。Wind Zone中分为Mode、Main、Turbulence、Pulse Magnitude、Pulse Frequency等可调节的参数。最终将所有的模型设置为Prefab预制物体，方便之后利用代码调取模型实现体感交互控制。
其次是体感交互模块关键功能的实现。首先在Leap Motion官网下载Unity3D开发所需要的插件，并导入Unity3D工程文件中。体感交互模块设计利用体感交互手势，以导入的文件中的LeapHandController预制模型作为学习者与Leap Motion设备交互的中介，该瞄点能够将学习者的双手渲染到场景中。
2.4 游戏效果整体呈现
该款基于体感交互的劳动育人科普游戏一共包括三个关卡。第一关卡属于基础篇，其目的在于学习者对劳动育人基础知识的理解与认识。第二关卡是人物旅行记之劳动育人提升与自我塑造篇，在此过程中学习者与场景中的三维模型人物进行实时交互，并通过语音提示与动画视频版中播放劳动育人实况动画让学习者掌握劳动育人科普相关知识点以及对人们生产生活的影响。第三关卡是闯关答题篇，学习者来到一个劳动育人知识农场中，通过农场管家的语音提示来完成相应的答题任务。
将体感交互应用到劳动育人知识科普游戏中，通过生动活泼的游戏进行劳动育人知识的学习，有助于劳动育人知识的更广泛、更深入的传播。体感交互作为虚拟现实技术的重要交互方式，不仅给教学资源的开发带来新的契机，同时也为我国劳动育人科普事业的发展带来新的思路，以新技术为支撑的劳动育人知识科普产品将有可能成为劳动育人科普教育的主流趋势。
参考文献：
[1] 李焱.新时代高校劳动育人的重要维度：构建共同体关系[J].中共青岛市委党校.青岛行政学院学报，2019（03）.
[2] 杨旭.劳动教育实践育人途径与模式研究[J].黑龙江教育学院学报，2019（05）.
[3] 王怿，董珍珍.气象科普体感游戏开发与设计[J].设计，2016（09）.
（作者单位：南昌工学院人工智能学院）
关键词：体感交互;劳动育人;教育游戏;Leap Motion
1 引言
在当今知识经济快速发展的时代，高素质人才和科技人才成为综合国力竞争的主要杠杆，因此国家把“科教兴国”放在人才培养战略的重要层面，而科学教育是培养创新型高素质人才的重要途径。劳动育人作为新时代科学教育的基本手段，将劳动育人进行科学化、大众化、普及化具有重要的影响。日前，加强劳动教育、深化劳动育人已成为高校改革过程中面临的主流新课题。本人着重将劳动育人实质体现于体感交互游戏设计当中，在虚拟与现实的世界中模拟人物形象，从文化育人、实践育人、劳动育人的人物形象塑造中体现出以人为本、全面育人的真谛，从而达到树立典型形成劳动标榜育人的目的。
2 研究内容
2.1 开发软件及体感设备的选择
劳动育人科普教育游戏选取专业的Unity3D游戏引擎，该游戏引擎主要用于创建针对多平台的3D游戏，并且为开发者提供了高度可视化工作流和多维度的跨平台支持，支持的编程语言有C#和Javascript和Boolean。对于体感交互设备而言，比较流行的有Kinect和Leap Motion。其中Kinect是一种基于全身运动捕捉的传感交互设备，Leap Motion是基于手势捕捉的体感交互设备，不论是从交互识别的精度、价格还是便携度考虑，Leap Motion都是更佳的选择，并且Unity与Leap公司已经合作推出了一些VR的SDK以及Demo供开发者使用学习。
2.2 总体功能框架
根据游戏开发与设计的流程，笔者将基于体感交互的劳动育人科普游戏分为导航模块、体感交互模块、游戏内容模块和逻辑模块四大部分。
导航模块：该模块设置的目的在于为基于体感交互的劳动育人科普游戏学习者提供适当的使用说明。主要包括进入游戏的界面按钮、学习体验者进行游戏时的任务提示、以及在不同界面或关卡中终止游戏的按钮。基于体感交互的劳动育人科普游戏中的导航以菜单栏中的按钮或者可弹出式信息字幕框的形式呈现。
体感交互模块：通过这一模块功能的实现，在基于体感交互技术的劳动育人科普游戏中，学习者使用劳动育人程序进行自我塑造形成交互作用并实现劳动行为的提升，场景根据学习者程序交互所切换的劳动育人自动实现实时展示，如学习者可用手势在空中点击菜单栏中的劳动育人程序按钮，系统开始运行到所切换的劳动育人功能界面，学习者亦可在虚拟学习环境中进行趣味答题探索体验不同的虚拟劳动育人效果。此外，在关卡与关卡之间的跳转以及体验每一关之后获得奖励同样可以使用手势操作菜单栏来实现。
游戏內容模块：在该模块中，主要实现的是基于体感交互技术的劳动育人科普游戏的游戏功能，例如游戏基础信息创建、育人模块的构建、游戏每一关卡中决定展示劳动育人科普知识的形式等，以便于学习者沉浸于整个自我学习与实践的游戏世界;实现合理的关卡设置和奖励机制，充分激发学习者使用该基于体感交互的劳动育人知识与自我形象塑造科普游戏的动机与兴趣。
逻辑模块：该模块主要通过代码的逻辑判断来实现游戏的呈现效果，如游戏的关卡功能与通关判定功能等。基于体感交互的劳动育人科普游戏要求进入下一关之前，必须体验该关卡之前的所有关卡，也就是说，如果学习者要体验第三关，那么必须先要体验第一关和第二关，且不能够直接进入第三关。在每一关难度的设置上是循序渐进的关系，对于学习者而言，最符合逻辑的顺序则是由低难度到高难度的递升。
2.3 关键功能的实现
首先是劳动育人知识模块关键功能实现。基于体感交互的劳动育人科普游戏的主要目的在于帮助学习者在游戏过程中掌握劳动育人科普知识，因此劳动育人知识库的制作是该游戏功能的关键模块。劳动育人知识点模拟以育人属性为参考，通过调节参数达到模拟劳动育人最终塑造的效果。在Unity游戏引擎中，通过选择添加3D Object 中的Wind Zone来制作层级。Wind Zone中分为Mode、Main、Turbulence、Pulse Magnitude、Pulse Frequency等可调节的参数。最终将所有的模型设置为Prefab预制物体，方便之后利用代码调取模型实现体感交互控制。
其次是体感交互模块关键功能的实现。首先在Leap Motion官网下载Unity3D开发所需要的插件，并导入Unity3D工程文件中。体感交互模块设计利用体感交互手势，以导入的文件中的LeapHandController预制模型作为学习者与Leap Motion设备交互的中介，该瞄点能够将学习者的双手渲染到场景中。
2.4 游戏效果整体呈现
该款基于体感交互的劳动育人科普游戏一共包括三个关卡。第一关卡属于基础篇，其目的在于学习者对劳动育人基础知识的理解与认识。第二关卡是人物旅行记之劳动育人提升与自我塑造篇，在此过程中学习者与场景中的三维模型人物进行实时交互，并通过语音提示与动画视频版中播放劳动育人实况动画让学习者掌握劳动育人科普相关知识点以及对人们生产生活的影响。第三关卡是闯关答题篇，学习者来到一个劳动育人知识农场中，通过农场管家的语音提示来完成相应的答题任务。
将体感交互应用到劳动育人知识科普游戏中，通过生动活泼的游戏进行劳动育人知识的学习，有助于劳动育人知识的更广泛、更深入的传播。体感交互作为虚拟现实技术的重要交互方式，不仅给教学资源的开发带来新的契机，同时也为我国劳动育人科普事业的发展带来新的思路，以新技术为支撑的劳动育人知识科普产品将有可能成为劳动育人科普教育的主流趋势。
参考文献：
[1] 李焱.新时代高校劳动育人的重要维度：构建共同体关系[J].中共青岛市委党校.青岛行政学院学报，2019（03）.
[2] 杨旭.劳动教育实践育人途径与模式研究[J].黑龙江教育学院学报，2019（05）.
[3] 王怿，董珍珍.气象科普体感游戏开发与设计[J].设计，2016（09）.
（作者单位：南昌工学院人工智能学院）