随着计算机技术和网络技术的飞速发展,如今计算机游戏已成为时代的焦点,无数的中小学学生沉迷于虚拟的网络游戏中不能自拔,有的甚至荒废学业,走上了犯罪的道路。与之相对的是目前国内教育软件的低迷,教育软件市场上有很大的需求,但是能真正满足用户教育和游戏相结合的产品很少。本文就如何设计开发教师和家长放心,且学生喜欢的教育游戏软件进行探究和实践,利用信息化的手段实现“寓教于乐”的教育思想,让学生的学习变成快乐、自愿的事情。本文主要设计和开发一个适合儿童学习四则运算的三维教育游戏,学习者以角色扮演的形式在虚拟的游戏场景中,利用四则运算知识完成游戏中的任务。让学习者在游戏中学习并巩固四则运算知识,培养学习者对数学和计算机的兴趣。本文首先分析了设计和开发健康并有利于教育的教育游戏的必要性,其次从游戏理论,学习理论和教学理论等基础理论来分析如何科学设计和开发满足学习者的教育游戏。然后以四则运算三维教育游戏为例进一步说明教育游戏的总体设计思路,各种游戏素材开发和制作以及游戏交互功能的实现等实施过程。最后通过选择具有代表性的用户来测试和试用游戏,收集相应的问卷调查来分析和评价此教育游戏的优点和缺点;结合自己在设计和开发游戏的过程中存在的优点与不足提出下一步深入研究的内容,并对三维角色扮演类教育游戏进行了简单的展望。