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上海科技馆MOOC课程:
单车历险记

01 / PROJECT INTRO

项目介绍

上海科技馆的MOOC平台推出的互动课程。目的是通过有趣的互动体验,让学生可以学习物理知识。

气压、摩擦力、能量转换与齿轮比都发生在一次普通骑行里,但仅靠文字解释,学生很难把抽象概念与真实现象连起来。

《单车历险记》把四个知识点改写成一段连续旅程:每到一处,学生先做选择或操作,再从车辆的变化、成功或失败中获得解释。我的职责覆盖原项目的 3D、UI 与部分交互设计。

CLIENT上海科技馆
FORMAT网页互动课程
MY ROLE3D / UI / 部分交互
LEARNING TOPICS4 个骑行科学主题
01

抽象原理难以被感知

学生知道结论,却不一定能理解“为什么”。课程需要让不可见的力、能量和传动关系变得可观察。

02

知识点彼此割裂

四个主题需要一个共同目标来串联。小岛地图将独立实验组织成从准备到抵达终点的骑行路线。

03

游戏不能盖过学习

每次操作都必须产生有意义的现象,并在结果页把现象重新指向原理,而不只是提供奖励。

02 / GAME SETTING

游戏核心策略设计

01 / 角色

扮演骑行探险者

玩家在「单车岛」上准备自行车,完成从出发到终点的骑行旅程。

02 / 任务

完成四项关键任务

修车铺调胎压、冰道选花纹、木桥定初速度、终点比齿轮比;每站只解一个问题。

03 / 结局

面对不同结局

选对就能前进;爆胎、打滑、冲不上桥也可重试,直到抵达终点。

04 / 知识

学到四项物理知识

气压与支撑、摩擦力与抓地、动能势能转换、齿轮比与传动。

03 / SCENE ASSETS

场景素材展示

把单车岛拆成独立资产,以 isometric 视角铺在白底上:店铺、自行车、树、云、雪山、雪人、箭头等。

    FOUR LEARNING INTERACTIONS

    四次操作,
    四个可以看见的原理。

    每关只保留一个核心问题,并用“操作—现象—知识”组织信息。以下均为当前可玩游戏本体的真实界面。

    修车铺打气关卡真实界面
    01 / TIRE PRESSURE
    01修车铺 · 胎压

    不是越硬越好,
    而是找到合适范围。

    行动
    操作气筒,观察 PSI 表;过量时主动放气。
    现象
    轮胎形变与仪表同步变化,超过上限会爆胎。
    理解
    气压来自分子撞击胎壁;合适胎压需要兼顾支撑与缓冲。
    雪山冰道选择轮胎花纹的真实界面
    02 / FRICTION
    02雪山冰道 · 摩擦力

    轮子转得快,
    不代表车走得远。

    行动
    在深沟雪地胎与浅纹普通胎之间做选择。
    现象
    深沟胎块咬住冰面前进;浅纹轮胎原地空转打滑。
    理解
    地面给予轮胎向前的摩擦力,足够抓地才能把转动变成位移。
    木桥河流动能与势能实验真实界面
    03 / ENERGY CONVERSION
    03木桥河流 · 能量转换

    选好初速度,
    看能量一路变身。

    行动
    选择上桥初速度,进入桥面后不再加力。
    现象
    上坡时动能下降、势能上升;速度不足会停下并回滑。
    理解
    动能与重力势能相互转换,阻力会把部分机械能转为其他形式。
    冲刺终点齿轮比实验真实界面
    04 / GEAR RATIO
    04冲刺终点 · 齿轮比

    同样蹬一圈,
    后轮可以转得不同。

    行动
    比较 2 : 1 与 3 : 1 齿轮比,用相同节奏冲刺。
    现象
    脚蹬一圈,后轮分别转两圈或三圈。
    理解
    前大后小会提高后轮转速,但速度与省力并不能同时最大化。

    FEEDBACK & CLOSURE

    完成关卡,不等于
    学习已经结束。

    结果页会重放现象、解释原因,并允许学生改变变量再次验证。四关完成后,岛上的小红房子解锁“摩擦力实验台”,让学生跨出固定答案,自己比较接触面与重量。

    4 / 4 COMPLETED解锁额外关卡 · 摩擦力实验台
    01即时反馈操作、数值和画面同步变化
    02结果解释把成功或失败重新连接到原理
    03低成本重试只改变一个变量,形成清晰对照
    04开放验证在实验台中自主提出比较问题

    04 / DESIGN LANGUAGE

    像游戏一样有吸引力,
    像教材一样讲得清楚。

    视觉系统在“探索感”和“可读性”之间取平衡:低多边形世界负责建立旅程,图纸式界面负责拆解知识,颜色负责标出可以行动的下一步。

    低多边形单车岛世界
    01 / WORLD

    低多边形世界

    柔和天空、几何地形与清晰地标降低真实模拟的复杂度,让路线和任务地点首先被看见。

    图纸式冰面抓地教学界面
    02 / EXPLANATION

    图纸式知识面板

    剖面、箭头、数值与短句共同解释不可见关系,让科学信息直接嵌入操作现场。

    动能和势能状态反馈界面
    03 / FEEDBACK

    状态优先的颜色

    深绿建立稳定阅读层级,黄色提示行动与目标,蓝绿区分环境和变量,避免装饰色干扰反馈。

    OUTCOME & REFLECTION

    从一组课程画面,
    到一套可完成的学习系统。

    项目最终形成“岛屿导览—四个实验—结果解释—额外实验台”的完整闭环。3D 世界、UI 与交互不再是分离的展示层,而是共同服务于同一条学习路径。

    这次重构也让我重新审视教育游戏的边界:趣味并不来自更多机制,而来自学生能够亲手改变一个变量,并清楚看见它为什么带来不同结果。

    结构 / 文字#173E3B
    行动 / 状态#165C4F
    知识 / 面板#DFF2E5
    世界 / 留白#DFEFF6
    目标 / 奖励#F5C954