項目驅動的游戲開發課程群的教學模式探討

臧兆祥 陳露露 萬文梅 王俊英

三峽大學計算機與信息學院 湖北宜昌 443002

此前，聯合國教科文組織在2015年的研究報告中指出，世界高等教育正在發生革命性變化[1]。作為世界高等教育的重要組成部分之一的中國教育，在高等工程教育方面也要肩負起改革的重任。為了應對新一輪的科技革命和產業變革，支撐服務創新驅動發展，教育部于2017年積極推進新工科建設，發布多個關于開展新工科研究與實踐的通知，助力高等教育強國建設[1-2]。

數字媒體技術作為新工科的相關專業，是創意產業興起的數字技術與藝術相結合的比較新興的一門學科，其仍然處于慢慢摸索的階段，課程的教學模式和方法也需要探索和研究[3]。在教育部頒布的《普通高等學校本科專業目錄》中，有關數字媒體技術專業的課程方案里，游戲開發技術的模塊赫然在列，而且是作為此專業的主干課程。由于游戲相關產業對這類人才的迫切需求，各個高校都將游戲開發方向作為專業建設的重點方向之一，通過相關的教學研究和改革，使人才培養方案緊跟游戲產業發展的步伐，以期待培養的人才能夠在游戲產業的眾多職位中找到自己的定位，提高學生的就業核心競爭力。

以編程項目驅動教學的方式培養引領未來游戲產業的人才。通過創造性的實踐編程項目，在學科理論知識與學科實踐應用之間搭起橋梁，強調在學生掌握學科知識的基礎上，按照學生身心發展規律開展教育活動，圍繞某一個主題，有意識、有目的地構建一系列相互銜接、難度逐層遞進的編程項目，激發學生的內動力，培養學生的實踐能力和創造性[4]。

1 課程群在教學中的現存問題

在游戲開發的相關課程中，部分課程與另外一些主要以上機技能操作為主的課程不同，其課程涉及的知識點不僅多而且雜，要求學生既能夠學習和掌握相關的算法原理，又能夠運用相關的理論知識在軟件中編程實現，并根據實際編程效果來調整理論知識的學習，從實踐課程中培養工程思維[5]。比較有代表性的課程有“圖形學”“三維圖形編程”“游戲引擎”“游戲架構與設計”“游戲智能”等，這類課程在實際教學中呈現的問題主要表現如下：

(1)教學中以理論講解為主，學生的實踐性不強。課程設置的初衷是希望幫助學生建立系統的知識體系，但是在上課時還是會遵循傳統的課程教學模式，由教師講解算法理論，學生汲取理論知識。在缺乏實踐編程的情況下，學生對所學的理論知識停留在淺層的概念理解層面，難以真正地掌握和運用。

(2)教學內容固定化，不利于提升教學質量?，F在的網絡飛速發展，獲取知識的途徑也越來越多，學生學習知識不再局限于書本和教師這兩種來源，也不再滿足于從教師那里習得的理論知識。但是教師往往會沿用以前的教學模板，課件和教案的改動都不大，教學內容更新得比較慢，這樣就形成了知識供給和需求不匹配的局面[5]。在知識更新極快的信息時代，當學生離開學校，帶著落后的知識走上工作崗位，必然面臨著更艱巨的挑戰。

(3)考核評價的方式單一，不能調動學生的積極性。目前，我們的教學課程考核實行百分制，課程的總成績由兩部分組成，一部分是平時成績，占40%；另外一部分是考試成績，占60%。其中，平時成績由課堂考勤表現和隨堂作業完成度決定，而考試成績則由考試試卷的分數決定。這樣的評價體系，注重結果而不注重過程，在過程性的評價方面幾乎是缺失的，而且也不能準確地反映學生的學習效果，沒有真正地激發學生的積極探索的能力。

2 編程項目在課程群教學中的作用

編程項目驅動的教學方法將借助學院的自身學科優勢，發掘游戲設計與開發相關課程的潛力，凝練數字媒體技術專業培養方案，通過編程項目驅動這一教學模式[6]改革和優化相關課程的教學方案，以此提高游戲開發相關課程的教學質量，具體作用如下：

(1)改進課程教學方式，提高教學質量。教師通過在教學過程和上機實驗中引入一個具體的編程項目，將理論教學與實踐相結合，以此來輔助闡述相對枯燥的理論知識，激發學生自主學習的熱情，提高教學效率和質量。在課程基本理論知識上，教師把時間和精力用來準備教學設計和實踐項目，以此來促進教師教學水平的提升。

(2)改進課程學習方式，提高學習能力。學生通過完成具體的編程項目，一方面能夠提升綜合運用所學知識的能力和創新能力，提升專業技能水平，更加深刻地認識所學的專業，及早做好自己在游戲行業的職業規劃；另一方面提高動手能力和解決實際問題的能力，提升作品產出能力，在相關的學科競賽上取得更加優異的比賽成績，對于之后學業的進一步深造也大有裨益。

(3)改進課程考核方式，提升評價體系。以學生完成具體的編程項目為評價考核的基礎，書寫對應的課程結業報告，在增強學生動手實踐能力的同時，鞏固理論知識的學習和運用，公正地評價考核學生的學習效果，更加合理地完成學生的課程成績考核。

3 編程項目驅動的教學模式

編程項目驅動模式打破原來的教學模式，以學生為中心，以編程項目為導向，培養學生認知思維能力。采用編程項目驅動的教學方法對游戲開發相關課程的教學環節進行調整和改革，把課程的教學知識點以一個具體編程項目的形式組織并貫穿起來，使課程的理論知識能夠結構化、形象化和實例化，使學生更能夠理解所學習的知識能夠做什么和怎么去做，將所學知識運用于工程實踐和實際的游戲設計開發項目中。以“游戲智能”這門課程為例，主要包含教學設計、教學實施、教學考核、教學復盤四個方面。

3.1 教學設計

設計貫穿課程教學環節的編程項目，這個游戲編程項目作為貫穿整門課程知識點的示例和實驗平臺，它的設計是整個教學的前提，項目的好壞直接影響到教學質量。設計的編程項目既要讓學生感興趣，又要具有應用價值，同時還要能夠將課程的知識點銜接起來，從簡單到復雜，做到有較強的針對性和操作性。

以“游戲智能”課程為例，該課程主要向學生介紹視頻游戲中人工智能技術的基本概念、理論和方法，使學生初步掌握或者了解使用游戲智能技術進行視頻游戲AI相關模塊設計和實現的基本原理、方法和算法。該課程的教學章節與具體的實踐編程項目之間的對應關系如表1所示。

表1 “游戲智能”教學內容與編程項目之間的對應關系

3.2 教學實施

在教學實施階段，強調以學生為中心，以編程項目為驅動，采取引導式和啟發式方法，消除學生畏難情緒，喚起學生好奇心，促使學生和老師進行思想的碰撞交流[4]。編程項目不僅能推動課程理論知識的教學，而且會驅動上機實驗的實行，課程理論教學有助于上機實驗，上機實驗又會反哺理論教學。將課程中的若干個智能算法或者技術實現為不同的子模塊，嵌入在同一個游戲實驗平臺中。通過開啟或者關閉不同的算法模塊，達到不同的游戲運行效果，展示不同模塊之間的相互影響和協作，從而在理論學習的階段提高學生上課的興趣。通過對具體項目的講解，將抽象的理論知識點形象化，激發學生學習熱情。在這樣的教學模式下，為學生預留發揮空間，引導學生在學習過程中主動地思考、發現和探索項目問題，使學生逐漸成為課堂學習的主角[7]。

3.3 教學考核

改革課程考核方式，以完成具體的編程項目為考核基礎，并書寫和項目對應的課程結業報告，更合理地完成學生的課程成績考核。項目考核的擬定應根據課程教學目標要求精心設計，制定編程項目評價標準，以便學生在學習過程中有明確的學習目標。在評價時，一方面是對技術和成果進行評價，另一方面也對學生的態度和方法進行評價，盡量突出能力為本的考核方式[8]。編程項目考核既能驅動最終課程結業考核，又能驅動學科競賽參賽。在現在提倡“學賽一體”的大環境下，學生不僅要學習專業的課程知識，還要參加一些學科競賽，以賽促學，帶動專利和軟著的申報，將理論知識成果轉化，提高動手實踐能力和創新能力[9]。教師積極動員學生將課程考核的編程項目進一步完善和改進，以編程項目的實際成果參加學科競賽、編程比賽或者是互聯網競賽，增強學生作品產出能力，為之后學生在游戲行業的職業規劃作鋪墊。

以“游戲智能”課程為例，它的考核方式包括平時考勤及課堂表現、編程項目實驗、期末結課項目以及結課報告。一般情況下，我們將課程成績的百分比做合適的分配，課程成績=平時考核成績×10%+實驗成績×40%+期末結業報告成績×50%。成績的具體結構如表2所示。

表2 “游戲智能”課程成績評定標準

3.4 教學反饋

為了真正地了解學生是否能適應編程項目驅動式的教學方法，教學反饋環節的設置是非常有必要的。正常的教學工作中，一般是教師給學生打分評價，最終結果呈現在課程的結課成績中，然而，學生對教學課堂給予評價也是教學中重要的一環，這個環節直接關系到課程的教學改進效果。學生在課程評教系統中，公正合理地對編程項目驅動式的教學方法進行評價，如果覺得課程還有需要提升的地方，直接留下自己的建議反饋。教師根據學生的項目實踐情況和評價反饋情況，進一步擴充和改進編程項目，爭取在下一次的課程教學中發揮出更好的效果[10]。

在“游戲智能”課程中，將從課堂滿意度、教學內容充實度、前沿知識涉及度、實驗編程項目滿意度以及考核機制滿意度這五個方面來對課程進行評價。在本校的本科教育管理系統中，在每個學生在查看本課程的成績時，都需要先評價本課程，評價時需要保持公平公正的態度，所以是在評價之后才能看到具體成績。關于課程滿意度的各項評價，在教學改革的連續三年里，五個方面的評分都有了一定的提高，獲得了較為滿意的評價分數，學生基本能夠很好地適應編程項目驅動的教學方式。編程項目驅動的教學方式也使教學內容更加充實，讓學生更具有創新探索能力，由此證明改革的教學方式在實踐教學中的有效性。

結語

課程改革在新工科教育改革中扮演著重要的角色，新工科的核心思想是否真正地落到實處，與課程改革息息相關?，F在的課程改革越來越重視培養學生的實踐能力，而作為與新興游戲產業密切關聯的數字媒體技術專業，學生在課程的編程實踐項目中學到的知識和經驗，能夠在游戲產業中大展拳腳。本文緊跟新工科教育改革，以學生為中心，以編程項目為驅動，以游戲產業特點和趨勢為導向，直面以往的教學課程中存在的若干問題，改革游戲開發課程群的教學方法，設計編程教學項目和編程考核項目，提高課程的實際教學效果，培養學生項目開發和編程實踐能力，構架理論和實際的橋梁，最終通過教學反饋環節靈活地調整課程，打造多元的高素質人才，為未來多變的世界提供人才保障和支撐。在高校紛紛開展新工科改革的大環境下，期望本文的編程項目驅動式的課程教學方法探索對其他相關專業的建設有一定的參考價值。