新工科背景下《游戲程序開發》課程建設與研究

魏菊霞

(廣東東軟學院 計算機學院,佛山 528225)

一、研究背景

從 20 世紀末互聯網和 IT 技術得到廣泛普及以來,以人工智能、大數據、云計算、虛擬現實等為代表的新技術得到了快速發展,并在多個領域得到應用。我院作為廣東省首批省級示范性軟件學院、國家技能型緊缺人才培養基地的民辦普通高等院校,在多年應用型人才培養經驗的基礎上,引入新工科專業建設思維,加強專業課程體系建設,努力培養具有多學科交叉能力的軟件工程與應用實踐方面的人才。新工科專業課程體系建設需要對傳統的培養目標進行重新確定,梳理能力指標體系,并以能力為導向建立新的課程體系[1]。

本課題以廣東東軟學院軟件工程專業游戲軟件開發方向的課程體系為例,提出“游戲+”多元融合的教學建設與研究思路,實施線上線下混合式教學模式,以促進計算機軟件類創新人才培養的思路和方法。“游戲+”的多元融合培養模式是以學校創新型人才培養目標為宗旨,結合新工科的建設工程,探索人才、產業、社會等各方需求對軟件工程專業培養目標、能力指標、課程體系、教育方式等的建設[2],并形成促進新工科自主發展、自我激勵的機制,落實到具體課程的建設中。

國內的游戲行業開始于 20 世紀 90 年代中期,經歷了萌芽、單機游戲、網游等階段,現在進入移動時代。這些發展給中國游戲產業結構帶來了根本的變化,從2000年中國游戲市場的興起至今,游戲產業在中國發展速度和市場潛力非常驚人[3]。“游戲+”的多元融合加速了內容產品的橫向拓展,延伸了游戲的社會功能,同時也為游戲賦能提供了新的實踐平臺。越來越多的游戲企業以功能性游戲為抓手,深耕游戲產品的社會價值,加快游戲產業的衍生品開發與制作,推動游戲同教育、文旅、醫療、公益、科普等多種元素的融合發展,加快主題游戲的產品開發,加速游戲產業價值的橫向拓展,彰顯了游戲的多重功能價值[4]。目前,我國游戲產業的自研技術仍然存在一定的發展瓶頸,在引擎開發方面尚存在一定技術短板,虛擬現實產業正在突破關鍵技術,推動VR、AR游戲發展的同時促成了元宇宙概念的興起。作為當下熱門話題,元宇宙概念引發眾多產業和資本的廣泛關注,我國部分游戲企業開始對元宇宙進行布局。

2020年1月,突如其來的新冠疫情推動了新一代教育的變革,隨著現代信息技術的進一步發展,線上線下混合式教學必將是后疫情時代的教育教學方式[5]之一,這需要我們變被動為主動,真正關注教育理念、教學模式和評價模式,強化引導與培育,推進金課建設,促使在線教育實現跨越式發展,繼續推動教育的轉型與變革,開創新時代高等教育改革的新局面。

二、研究目標

我院軟件工程專業的定位是以服務粵港澳大灣區經濟發展為目標,以技術進步和社會需求為導向,培養具備計算機科學、軟件工程的基本理論與基本知識,掌握軟件工程標準化規范,具有計算機軟件系統的分析、設計、實施、測試、維護和軟件項目管理能力,具有不斷創新和自主學習能力的工程型、應用型人才。

新工科專業課程體系的建設遵循 OBE 教育理念,圍繞達成學生的學術能力和技術能力等目標構建課程的各個部分。新工科專業整個課程體系一般由通識教育和專業教育兩部分組成,專業教育包括專業核心課程和專業拓展課程群,專業核心課程需要面向未來為新工科專業學生提供在本專業領域發展不可或缺的專業理論、方法和技術。這類課程應更具有系統性、方向性和綜合性。注重培養學生復雜工程問題解決能力、多學科團隊協作能力、創新創業能力、動態適應能力、工程領導力、全球勝任力等。

我院軟件工程專業游戲開發軟件方向以項目為導向,以學生為主體,采取分模塊、分階段實施課程建設,課程體系結構如圖1所示。

圖1 軟件工程專業游戲開發軟件方向課程體系

圖2 線上線下混合式教學模式

本課題瞄準課程體系中工程技能實踐模塊,按照工學結合思想實施教學,采用典型項目貫穿整個教學過程,穿插學科競賽項目元素,大膽改革教學手段和方法,培養學生掌握Unity3D引擎游戲開發的基本方法和技術,提高學生分析問題、解決問題的能力,培養學生實踐創新能力,因此,本課題主要研究目標是:

1.引入“游戲+”的多元融合概念,深耕游戲產品的社會價值,推動游戲同教育、文旅、醫療、公益、科普等多種元素的融合發展;

2.“以知識為本位,以能力培養為導向”,通過課程學習,學生能適應3D游戲的設計與開發,掌握游戲開發的基本技能,對學生的能力培養起到支撐作用,使學生真正成為適應社會的應用型技術人才;

3.為深入貫徹落實習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神,將課程思政融入課堂教學,創新課堂教學模式,全面提高軟件人才培養質量;

4.建立完整的課程體系,制定核心課程的總體設計方案;

5.搭建完善的教學資源平臺,建立師生互動交流關系;

6.探索適合我院學生學情特點的教學方法、教學模式、考核方案等;

7.以各種科技競賽為載體,培養學生創新意識;

8.打造優質教學團隊,引進企業高級游戲人才和工程師,實現教學與企業緊密結合,提高學生創新能力。

三、研究內容

圍繞新工科戰略和專業創新發展需要,以新工科建設為契機,改造升級地方高校傳統軟件工程專業,對軟件工程專業的原有課程體系進行重新設計與構建,更新教學觀念和教學內容,積極開展面向新工科建設的軟件工程專業游戲軟件方向課程體系改革與實踐。

我院軟件工程專業游戲軟件開發方向課程的教學理念是:在新工科課程建設背景下,結合課程性質進行教學設計,引入“游戲+”多元融合概念,挖掘游戲產品的社會價值,規劃課程線上學習與課堂教學的教學內容、教學方法及手段,引入自主學習、分組討論、深度講解、翻轉課堂等多種形式組織課堂教學活動,實施混合式教學模式,實現理論實踐一體化教學,培養學生的動手能力,使學生具備開發游戲軟件的能力,以滿足用人單位對知識、技能、實踐能力、創新能力等多方面的要求[6]。

本課題的主要研究內容主要包含七個方面,具體如下:

(一)以學生為主體,以項目為驅動,改變課程過于注重知識傳授的影響

在課程教學改革中,改變傳統思維,充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用,激發學生的興趣,依據“理論知識以夠用為度,強化實踐環節”的原則,遵循“以項目為導向,以學生為主體,體現能力本位”的教學理念,合理利用案例教學、翻轉課堂、任務驅動等多種教學方法組織課堂教學活動,提高課堂教學效果。

在課程教學過程中,以學生為中心,以任務為載體,把教學內容巧妙地隱含在一個個具體任務之中,學生通過獨立或協作完成任務,學習新知識和新技能。將教學內容設計成一個或多個教學任務,力求以任務驅動,以項目為導向,進而提出問題,引導學生思考,讓學生通過“學”和“做”掌握教學內容,達到教學目標,培養學生分析問題和解決問題的能力。

(二)以真實游戲項目、競賽項目為載體,引入“游戲+”多元融合概念,挖掘游戲產品的社會價值,提高學生學習積極性

技術與游戲共生發展,相互促進,技術提升游戲開發效率與產品體驗,而游戲產業的繁榮又反過來加速了技術的迭代更新。“游戲+”的多元融合加速了內容產品的橫向拓展,延伸了游戲的社會功能,同時也為游戲賦能提供了新的實踐平臺。在專業核心課程體系中,教學內容融入“游戲+”概念,推動游戲在教育、仿真、醫療、旅游、城市規劃等全方位發展。

游戲軟件方向的課程包含的知識點較多,教學內容涵蓋范圍較大,包含了多門交叉學科的知識點,需要學生有較全面的專業知識和扎實的技術技能基礎。這里以專業必修課程模塊中《游戲程序開發》課程為例,介紹課程體系中各課程的教學內容安排與組織。該課程教學內容分成了多個項目單元,每個單元采用“項目驅動”方式進行教學,選取經典游戲案例,將項目分為多個小任務,項目開展前教師可以向學生作簡要的實施動員工作,向學生說明項目的目的和意義,引導學生上超星網欣賞歷屆獲獎優秀作品,收集相關資料,從而激發學生完成項目的興趣。

(三)采用線上線下混合式教學模式,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力,以及交流與合作的能力

新工科專業課程的教學需要結合當代大學生的學習特點,以學生學習為中心,采用線上非正式學習和線下實體課堂的混合式教學模式,減少課堂講授的時間,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,增加進行深度學習和發展高級思維的機會,增強課程的互動性、協作性和技術性。

(四)課程思政融入課堂教學建設,立德樹人

挖掘課程思政元素,培養理想信念堅定、專業素質過硬、國際視野開闊、人文底蘊深厚的優秀游戲策劃人才[7]。在策劃游戲過程中,注重引導學生樹立正確的價值觀,做到不觸法、不違法,傳遞積極向上的正能量。課程案例做到情景契合、內容融合,巧妙地結合好當前流行游戲項目,用學生感興趣的事和物來引導他們感悟、發自內心的認同,增強學生自信心。如賽車游戲、天天酷跑等項目,讓學生回憶童年時的樂趣。

引導學生對行業技術要有充分的了解和信心,同時,注重傳承傳統文化,弘揚紅色文化精神,例如設計跋涉長征項目、重建文化遺產等,讓學生了解紅色革命精神的偉大,提高學生的愛國熱情。挖掘德育元素,積極發揮精益求精的“工匠精神”。在游戲邏輯設計中,對調試過程中的代碼,做到一絲不茍,反復求證。在繪制場景時,注重細節,精益求精,出現問題不懼怕,勇于解決問題,引導學生樹立誠實守信、嚴謹負責的職業道德觀。

(五)依托學院“1321”教學安排,改變實踐教學環節,培養學生分析問題和解決問題的能力

根據我院 “1321”教學模式,在第三學期小學期實踐中根據學生所學課程知識點,分模塊實施基本技能實訓、專業能力實訓、綜合能力實訓等,根據小學期完成的作品質量推薦學生參加學科競賽,提高學生實踐創新能力,培養學生分析問題、解決問題的能力。

在小學期實踐中,通過校企產教融合,篩選符合我院學情特色的案例項目作為必選或候選課題。通過角色扮演,以分組形式,按照軟件工程流程,規劃游戲項目的各個環節“策劃、設計、實現、測試、發布”。每一階段進行作品點評、互評,從理論知識到實踐動手操作全方位考核學生的專業水平能力。

(六)多樣化、過程化的考核方式全面考核學生,加大實踐成績所占比例,培養學生實踐創新能力

課程考核由過程成績和結課考核成績構成,多元、全面、可測量。其中過程成績包含考勤、課堂任務完成情況、實驗、師生互動、互評等,注重過程性管理,教學評價數據指導教學內容優化,改進教學組織活動。

此外,每學年學院組織由校外行業、企業專家主導的人才培養質量第三方外部考核,對人才培養質量進行評價。考核采用筆試、面試、作品+面試、項目+面試等多種形式,分專業、分年級對在校生知識、能力和素質三方面進行隨機抽考。

(七)提升教學團隊專業素質能力,提高課程思政建設的意識

課程教學團隊的成員都是“雙師型”教師,教學經驗豐富。在課程建設過程中,引進行業、企業工程師開展技術講座,推薦教師參加各種技術培訓、思政課講座,保證思政元素的正確性和方向性,同時增加班級輔導員,引導學生的思想政治教育,構建專業教師、企業工程師、輔導員協同育人的優質教學團隊。建立“老帶新”制度:新教師應多和優秀教師交流溝通,多聽優秀教師的課程,吸取教學經驗;老教師應定期聽新教師講課,多提意見,指導新教師適應教學環境,提高教學質量;同時教師之間建立互相聽課制度,適時發現問題,解決問題,提高整個團隊的教學質量。

四、研究成效

《游戲程序開發》課程在我院已連續開設了6個學期,學生參加相關學科競賽的人數也越來越多,作品質量越來越好,并且因為融入了課程思政元素,學生的參賽作品由最初的純游戲類慢慢轉化成了宣揚中華傳統、科普、仿真類的作品,時刻傳遞著積極向上的正能量。