TWI407393B - Interactive teaching game automatic production methods and platforms, computer program products, recording media, and teaching game system - Google Patents

Description

互動教學遊戲自動製作方法及平台、電腦程式產品、紀錄媒體，及教學遊戲系統

本發明是有關於一種教學遊戲軟體製作工具，特別是指一種互動教學遊戲的自動製作平台。

目前市面上一般數位幼兒遊戲教材，大多是讓幼兒坐在電腦螢幕前，透過電腦滑鼠來操控進行遊戲，遊戲種類不外乎塗鴉(點選色盤顏色、拖曳滑鼠當作揮筆)、填色(點選色盤顏色、點選欲填色的區塊)、認字、打怪獸、戳汽球之類的遊戲。

這類遊戲教材，不但讓幼兒近距離觀看電腦螢幕而不利於視力保健，且幼兒僅需使用手指頭操控滑鼠，不但無法消耗體力，若長時間進行這類遊戲，對發育中的手部肌肉也有不良影響。

此外，現有幼兒遊戲教材，不論單機作業或線上遊戲的模式，對於幼教老師或家長而言，只能對於現有產品進行選擇，並無法彈性地加入自編教材、無法擴充題庫，因此經常有不合意或不敷使用的感覺。基於上述，有關教學遊戲軟體的製作方面，實有進一步研究開發的必要。

因此，本發明之目的，即在提供一種使教師能自製多樣化教學遊戲的互動教學遊戲製作方法。

本發明之另一目的，在於提供一種使教師能自製多樣化教學遊戲的互動教學遊戲製作系統。

於是，本發明互動教學遊戲製作方法在一電腦程式產品中具體化，當電腦載入該電腦程式並執行後，可完成以下方法步驟：

(a)製備至少一遊戲模組，每一遊戲模組紀錄一種遊戲進行邏輯。

(b)接收一選擇其中一遊戲模組的選擇指令。

(c)提供一與該被選擇的遊戲模組相關的自編教材介面，並透過該自編教材介面接收至少一組對應該遊戲模組的上傳教材，該教材包括多數遊戲物件。

(d)使該教材連結至該被選擇的遊戲模組而轉換為一教學遊戲系統，該遊戲物件中的題目卡對應顯示於題目顯示區、答案卡出現於答案顯示區並儲存於該處理單元。該教學遊戲系統儲存於一紀錄媒體。

本發明互動教學遊戲製作平台，則包含至少一遊戲模組、一自編教材介面、一接收模組，及一轉換模組。

每一遊戲模組紀錄一種遊戲進行邏輯。自編教材介面包括多數用以供上傳教材的欄位，該教材包括多數遊戲物件。接收模組接收選擇其中一遊戲模組的選擇指令及透過該自編教材介面上傳的教材。轉換模組使該教材連結至該被選擇的遊戲模組而轉換為一教學遊戲系統，該遊戲物件中的題目卡對應顯示於一題目顯示區、答案卡出現於一答案顯示區並儲存於該處理單元。

本發明教學遊戲系統與一影像擷取單元連接，該影像擷取單元連續擷取影像而產生多數影像訊號；該系統包括 至少一教材，每一教材包括多數遊戲物件、一供該教材的答案卡內容顯示的答案顯示區，及一處理單元。處理單元供該答案卡儲存，且當遊戲開始，讀取該教材的物件使其隨機地在該答案顯示區中顯示，並即時接收該等影像訊號、從中分析得到一與一移動標的相關的操作座標，並將該操作座標與該答案顯示區中的物件所在座標進行比對，當該二座標實質上發生交疊，則將該物件與該答案卡比對，判斷答題正確或錯誤。

本發明之功效在於：提供可讓教師自行編輯教材、擴充遊戲題庫的平台，讓教學更生動且切合需求，且讓學生得以透過自編、自創的遊戲，提高遊戲及學習的樂趣，達到更佳效果。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1，本發明互動教學遊戲製作平台100之較佳實施例，是建構在一伺服器或個人電腦，並包含多數遊戲模組1(為表示方便，圖中遊戲模組予以編號1~n)、一控制模組10、一表現方式如圖3所述的自編教材介面2、一接收模組3，及一轉換得到與遊戲模組1對應的教學遊戲系統5的轉換模組4。該等遊戲模組1是預先製備，每一遊戲模組1紀錄一種遊戲進行邏輯且代表一種遊戲種類，例如抓取空中物件、承接掉落物件、拼圖、田徑競賽、完成指令 的遊戲等，遊戲種類不限於此，可任意創作、擴充。前述遊戲進行邏輯包括出題方式、答題方式及答題判斷方式，詳細內容在下文中舉例說明。

同時參閱圖1及圖4，該互動教學遊戲製作平台100執行本發明互動教學遊戲製作方法的較佳實施例，包含以下步驟：步驟S₁ -預先製備該等遊戲模組1。

步驟S₂ -控制模組10提供一如圖2所示的選擇畫面，該畫面可視為自編教材介面2的一部份，其中包括對應該等遊戲模組1的遊戲選項。

步驟S₃ -接收模組3接收一選擇指令，該選擇指令是由使用者在該選擇畫面中選擇其中一遊戲模組1而產生。以下是以選擇了第一個遊戲模組「抓抓樂」舉例說明，該遊戲玩法將於下文中說明。

步驟S₄ -控制模組10提供如圖3所示之與該被選擇的遊戲模組1對應的自編教材介面2，該自編教材介面2包括許多供上傳教材以及填入遊戲設定資訊的欄位。教材應包括多數遊戲物件，以「抓抓樂」遊戲模組來說，遊戲物件包括成對的題目卡及答案卡，例如，遊戲主題為「生活中的○、△、□」，題目卡內容為「荷包蛋」的影像，則答案卡為多數個不同大小的「○」，圓形以外的形狀屬錯誤答案；當題目卡內容為「衣架」的影像，則答案卡為多數個不同大小的「△」，三角形以外的形狀屬錯誤答案。答案卡及錯誤答案在下述的步驟S₆ 都一併在答案顯示區54(圖5) 中出現。圖片檔案可限定格式，例如440×85像素的png圖檔。

再舉例來說，若遊戲主題是找出「吃了對身體有益的食物」，則遊戲物件包括多數個答案卡，每一答案卡內容為一種食物影像。

每一遊戲模組可對應多組教材(也就是說，每一種遊戲進行邏輯可對應多種題目)；透過執行本發明互動教學遊戲製作方法分批上傳。教材可以配合教學需求發揮創意而創造出來，甚至可以讓學生自行製作遊戲物件的圖檔。

除了上傳教材之外，該自編教材介面2還可上傳開場旁白聲音檔案、背景圖檔、背景音樂、答對聲音檔案，及答錯聲音檔案等；此外，也可填寫遊戲設定資訊，例如遊戲名稱、遊戲開場語、遊戲時間、物件速度、答對鼓勵文字、答錯加油文字、遊戲製作者介紹、遊戲適合年齡，及遊戲領域分類等。

步驟S₅ -接收模組3接收透過該自編教材介面2上傳的教材及相關檔案，也接收使用者在自編教材介面2的欄位中填入的遊戲設定資訊。

步驟S₆ -該轉換模組4將步驟S₅ 所接收的教材、檔案及資訊連結至步驟S₃ 的選擇指令中選擇的遊戲模組1，轉換為一如圖5所示的教學遊戲系統5。該教學遊戲系統5包括一處理單元51，及與該處理單元51連結的至少一教材52(以執行一次步驟S₄ ~S₆ 來說，就是形成一份連結的教材)、題目顯示區53、答案顯示區54，及一記憶單元55。 為表達方便，圖5中的教材52是代表所有步驟S₅ 所接收的教材、檔案及資訊。轉換動作包括使該教材52中的遊戲物件，例如題目卡或題目主題對應顯示於題目顯示區53、答案卡及其他錯誤答案出現於答案顯示區54，答案卡並儲存於處理單元51。

本步驟製作完成的教學遊戲系統5，可儲存於一儲存媒體，例如光碟片，以供電腦讀取該儲存媒體並安裝該教學遊戲系統後執行對應的遊戲；該儲存媒體又例如為伺服器的硬碟，也就是教學遊戲系統5安裝於該伺服器，供使用者線上進行遊戲。

如圖5、圖6所示，安裝該教學遊戲系統的電腦，須與一影像擷取單元6連接，該影像擷取單元可以是網路攝影機(webcam)。當遊戲者登入且開始進行遊戲，處理單元51讀取其中一教材52的題目卡且使其顯示在題目顯示區53，並使該等物件隨機地在答案顯示區54中由上而下掉落。當然，物件在該答案顯示區54出現的模式不以此為限。

以「抓抓樂」遊戲來說，出題方式是在題目顯示區53顯示題目卡，在答案顯示區顯示多數個正在掉落中的答案卡；遊戲進行者答題方式是在螢幕前(影像擷取單元6可擷取影像的地方)作出抓取物件的動作，影像擷取單元6則連續擷取影像而產生多數影像訊號。處理單元51執行該遊戲進行邏輯的答題判斷，其即時接收該等影像訊號並利用現有移動偵測技術從中分析得到一移動標的，該移動標的就是遊戲進行者的手。處理單元51將該移動標的轉換為 一以預設圖案表現之虛擬承接物，該預設圖案例如為手或網子，並在螢幕中顯示。此外，該處理單元51並計算出該虛擬承接物的座標，當作一操作座標。處理單元51還將答案顯示區54中物件所在座標與操作座標進行比對，當該二座標實質上發生交疊，則將該物件與該答案卡比對，判斷答題正確或錯誤。

舉例來說，當題目顯示區53中出現「圓形荷包蛋」，而答案顯示區54中掉落一「○」，遊戲進行者可揮動手抓取該「○」。當螢幕中的虛擬手與該物件接觸，處理單元51將計算得知物件座標與操作座標交疊，因此依據答案卡判斷答題正確並計分，分數傳送到記憶單元55並依遊戲者身分分別儲存，且處理單元51播放答對聲音檔案並在螢幕上顯示答對鼓勵文字。反之，當螢幕中的虛擬手與非圓形的物件接觸，處理單元51依據答案卡判斷答題錯誤並計分，分數傳送到記憶單元55進行儲存，處理單元51進行計分並撥放答錯聲音檔案並在螢幕上顯示答錯加油文字。教師可藉由記憶單元55所紀錄不同的遊戲者進行各遊戲之各教材的分數，藉此分析學習曲線及喜好。

值得一提的是，若步驟S₃ 選擇其他遊戲模組，最後製作出來的教學遊戲系統5當然也會不同，遊戲進行邏輯各有差異。舉例來說，遊戲進行邏輯可設計為「移動籃子或板承接指定的掉落物」，出題方式是在題目顯示區53顯示指定掉落物名稱或圖案(題目卡)，在答案顯示區54顯示多數個正在掉落中且代表物品的答案卡，遊戲進行者答題方 式是在螢幕前作出移動籃子或板的動作。或者，遊戲進行邏輯設計為「觀察題目卡中物體缺少的部位，例如昆蟲缺少了翅膀或眼睛等，抓取可用來填空的物件」，出題方式是在題目顯示區53顯示缺少特定部位的昆蟲(題目卡)，在答案顯示區54顯示多數個代表各種昆蟲部位答案卡，遊戲進行者答題方式是在螢幕前作出移動答案物件至昆蟲身上的動作。又或者遊戲進行邏輯設計為「在指定的時間內完成特定動作」，出題方式是在題目顯示區53顯示該特定動作名稱(題目卡)，在答案顯示區53顯示與該動作相關之答案卡，遊戲進行者答題方式是在螢幕前作出該特定動作。隨著遊戲進行邏輯的設計不同，處理單元要比對及判斷的內容也就隨之調整。

歸納上述，本發明提供的互動教學遊戲製作平台100及製作方法，讓教師可自行創作教材、擴充遊戲題庫，增進教案的豐富性及適用性，製成的教學遊戲系統5可幫助學生訓練肢體平衡及發展、形成自我概念，數位遊戲教學不再限制於靜態，讓學生在遊戲過程中健康快樂地學習，確實可達到本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

100‧‧‧互動教學遊戲製作平台

10‧‧‧控制模組

1‧‧‧遊戲模組

2‧‧‧自編教材介面

3‧‧‧接收模組

4‧‧‧轉換模組

5‧‧‧教學遊戲系統

51‧‧‧處理單元

52‧‧‧教材

53‧‧‧題目顯示區

54‧‧‧答案顯示區

55‧‧‧記憶單元

6‧‧‧影像擷取單元

S₁ ~S₆ ‧‧‧步驟

圖1是一系統方塊圖，說明本發明互動教學遊戲製作 平台的較佳實施例；圖2是本實施例中，控制模組提供之讓使用者選擇遊戲模組的選擇畫面示意圖；圖3是本實施例中，控制模組提供之讓使用者上傳教材的自編教材介面的示意圖

圖4是一流程圖，說明本發明互動教學遊戲製作方法的較佳實施例；圖5是一系統方塊圖，說明利用本實施例製作成的教學遊戲系統；及圖6是一教學遊戲系統執行時，遊戲畫面的示意圖。

100‧‧‧互動教學遊戲製作平台

10‧‧‧控制模組

1‧‧‧遊戲模組

2‧‧‧自編教材介面

3‧‧‧接收模組

4‧‧‧轉換模組

5‧‧‧教學遊戲系統

Claims (20)

1. 一種互動教學遊戲製作方法，包含以下步驟：(a)製備至少一遊戲模組，每一遊戲模組紀錄一種遊戲進行邏輯，所述遊戲進行邏輯包括出題方式、答題方式及答題判斷方式；(b)接收一選擇其中一遊戲模組的選擇指令；(c)提供一與該被選擇的遊戲模組相關的自編教材介面，並透過該自編教材介面接收至少一組對應該遊戲模組的上傳教材，該教材包括多數遊戲物件，每一遊戲物件包括成對的題目卡及答案卡或僅有答案卡；及(d)使該教材連結至該被選擇的遊戲模組而轉換為一教學遊戲系統，該等遊戲物件在遊戲進行中依據該遊戲進行邏輯的出題方式至少出現於該教學遊戲系統的一答案顯示區，該教學遊戲系統並依據該遊戲進行邏輯執行答題判斷。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之互動教學遊戲製作方法，其中，該步驟(c)還接收遊戲設定資訊，該設定資訊內容包括以下至少一：遊戲名稱、遊戲開場語、遊戲時間、物件速度、答對鼓勵文字、答錯加油文字、遊戲製作者介紹、遊戲適合年齡，及遊戲領域分類。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之互動教學遊戲製作方法，其中，該步驟(c)還接收以下至少一上傳資料：開場旁白聲音檔案、背景圖檔、背景音樂、答對聲音檔案，及答錯聲音檔案。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之互動教學遊戲製作方法，其中，該遊戲物件包括成對的一題目卡及至少一紀錄正確答案的答案卡，在步驟(d)中，該題目卡出現在該教學遊戲系統的一題目顯示區，該答案卡出現在該答案顯示區。
5. 依據申請專利範圍第1至4項中任一項所述之互動教學遊戲製作方法，其中，該步驟(d)所作成的教學遊戲系統中，使一處理單元即時接收一影像擷取單元連續擷取而產生的多數影像訊號，並從中分析得到一與一移動標的相關的操作座標。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之互動教學遊戲製作方法，其中，該處理單元是將該移動標的轉換為一以預設圖案表現之虛擬承接物並在螢幕中顯示，並計算該虛擬承接物的座標，以該承接物的座標當作該操作座標。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之互動教學遊戲製作方法，其中，該步驟(d)所作成的教學遊戲系統中，使該處理單元將該物件座標與該操作座標比對，當該二座標實質上發生交疊，則將該物件與該答案卡比對，判斷答題正確或錯誤。
8. 一種互動教學遊戲製作平台，包含：至少一遊戲模組，每一遊戲模組紀錄一種遊戲進行邏輯，所述遊戲進行邏輯包括出題方式、答題方式及答題判斷方式；一自編教材介面，包括多數用以供上傳教材的欄位 ，該教材包括多數遊戲物件，每一遊戲物件包括成對的題目卡及答案卡或僅有答案卡；一接收模組，接收選擇其中一遊戲模組的選擇指令及透過該自編教材介面上傳的教材；及一轉換模組，使該教材連結至該被選擇的遊戲模組而轉換為一教學遊戲系統並儲存於一處理單元，該題目卡在遊戲進行中依據該遊戲進行邏輯的出題方式對應顯示於該題目顯示區、該答案卡供出現於該答案顯示區，該教學遊戲系統並依據該遊戲進行邏輯執行答題判斷。
9. 依據申請專利範圍第8項所述之互動教學遊戲製作平台，其中，該自編教材介面還包括供填入遊戲設定資訊的欄位，該設定資訊內容包括以下至少一：遊戲名稱、遊戲開場語、遊戲時間、物件速度、答對鼓勵文字、答錯加油文字、遊戲製作者介紹、遊戲適合年齡，及遊戲領域分類。
10. 依據申請專利範圍第8項所述之互動教學遊戲製作平台，其中，該自編教材介面還供上傳以下至少一資料：開場旁白聲音檔案、背景圖檔、背景音樂、答對聲音檔案，及答錯聲音檔案。
11. 依據申請專利範圍第8項所述之互動教學遊戲製作平台，該答案卡中紀錄正確答案。
12. 依據申請專利範圍第8~11項中任一項所述之互動教學遊戲製作平台，其中，該教學遊戲系統與一影像擷取單元連接，該影像擷取單元連續擷取影像而產生多數影像訊 號，該處理單元即時接收該等影像訊號並從中分析得到一與一移動標的相關的操作座標。
13. 依據申請專利範圍第12項所述之互動教學遊戲製作平台，其中，該處理單元是將該移動標的轉換為螢幕中虛擬承接物，並計算該虛擬承接物的座標，以該承接物的座標當作該操作座標。
14. 依據申請專利範圍第13項所述之互動教學遊戲製作平台，其中，該教學遊戲系統的處理單元將該物件座標與該操作座標比對，當該二座標實質上發生交疊，則將該物件與該答案卡比對，判斷答題正確或錯誤。
15. 一種電腦程式產品，當電腦載入該電腦程式並執行後，可完成申請專利範圍第1~7項中任一項所述之互動教學遊戲製作方法。
16. 一種紀錄媒體，紀錄申請專利範圍第1~7項中任一項所述之方法所製作之教學遊戲系統。
17. 一種教學遊戲系統，是利用申請專利範圍第1~7項中任一項所述之方法所製作，並與一影像擷取單元連接，該影像擷取單元連續擷取影像而產生多數影像訊號；該系統包括：至少一教材，每一教材包括多數遊戲物件，每一物件包括一成對的題目卡及答案卡，或僅包括一答案卡；一答案顯示區，供該教材的答案卡內容顯示；及一處理單元，當遊戲開始，讀取該教材的遊戲物件的答案卡，使其隨機地在該答案顯示區中顯示，並即時 接收該等影像訊號、從中分析得到一與一移動標的相關的操作座標，並將該操作座標與該答案顯示區中的物件所在座標進行比對，當該二座標實質上發生交疊，則將該物件與該答案卡比對，判斷答題正確或錯誤。
18. 依據申請專利範圍第17項所述之教學遊戲系統，其中，該處理單元是將該移動標的轉換為螢幕中虛擬承接物，並計算該虛擬承接物的座標，以該承接物的座標當作該操作座標。
19. 依據申請專利範圍第17項所述之教學遊戲系統，更包括一記憶單元，紀錄遊戲者進行各遊戲之各教材的分數。
20. 依據申請專利範圍第17項所述之教學遊戲系統，更包括一題目顯示區；當遊戲開始，該處理單元讀取其中一教材的題目卡且使其顯示在該題目顯示區。