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基于工作过程系统化的《游戏引擎应用开发》课程改革探索与实践
发布时间:2021-11-24 点击: 发布:《教育教学论坛》杂志社

基于工作过程系统化的《游戏引擎应用开发》课程改革探索与实践

李悦乔,邹昆,黄燕挺,李蓉 
(电子科技大学 中山学院,广东 中山 528402)
摘要:《游戏引擎应用开发》是数字媒体技术专业的核心课程,本文从课程改革的核心思想、教学内容的重组、实验实践教学改革、课程资源建设、课程改革成效等方面介绍了《游戏引擎应用开发》的基于工作过程系统化的改革方法,也提出了进一步完善的思路,以供同类院校参考。
关键词:游戏引擎应用开发;工作过程系统化;游戏开发教育
基金项目:基于“工作过程系统化”的游戏引擎应用开发课程教学改革(JY201705)
作者简介:李悦乔(1979-),男,广东江门人,电子科技大学中山学院讲师,硕士,研究方向:智能决策、图形图像处理。
 
Exploration and Practice of Curriculum Reform of “Game Development with Unity” Based on Working Process Systematization
LI Yue-qiao, ZOU Kun, HUANG Yan-ting, LI Rong
(University of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan Institute, Zhongshan, Guangdong 528402, China)
Abstract: "Game Design on Unity" is the core course of digital media technology. This paper introduces the reform methods of " Game Development with Unity " based on working process systematization from aspects of the guiding ideology, course content reform and organization, experimental and practice teaching implementation, teaching resources construction, results of reform, etc., and also puts forward the idea of further improvement. It is worth popularizing and applying in similar colleges and universities.
Key words: game development with unity; working process systematization; game development education
 
一、前言
《游戏引擎应用开发》是数字媒体技术的专业课程。它通过介绍如何利用游戏引擎的场景编辑、动画处理、逻辑管理、视觉特效等功能来制作一款游戏,是数字媒体专业里游戏开发方向的重要核心内容。它融合了数据结构、程序设计基础、数据库、多媒体技术基础、数字动画等课程的知识,综合培养同学们的在游戏开发中的编程能力、团队组织能力、美学展现能力等。通过这门课的学习,学生应该能具备基本的游戏行业专业能力,能独立承担小型游戏开发,能独立展开毕业设计工作,因此是数字媒体技术最重要的专业核心课程。但是,该课程的教学方法依然沿用传统的知识点教学和实验验证模式,对于内容丰富的软件环境和课程内容体系来说,其灵活性不足的缺点给教学带来很大不便,其知识和应用分离的特点也使得学生的学习效果大打折扣。
二、课程改革的探索与实践
1、 确立改革的核心思想
“工作过程系统化”的实践教学是一种新的教学模式,它以专业能力为目标,通过将有关学科的知识和技能重新横向综合,形成一种“新”的课程结构。在游戏引擎应用开发这个课程里,基于专业的性质和特点, “工作过程系统化”的实践教学融策划、美工、系统规划、编程等知识及技能教学于一体,涉及离散数学、数据库、C#程序设计等专业课程:面向游戏开发、游戏运营、游戏策划、后台分析等多行业的岗位需求,以“工作过程系统化”为导向,仿照实际的工作流程,将相关的课程内容重新组合,实现学生在同一教学时段内相互协作,共同完成从策划、素材制作、编程、调试的全过程的开发任务。
2、 课程教学内容改革与组织
传统的游戏引擎应用开发课程重理论和基础技能分类,知识点之间缺乏应用场景联系,因此我们对课程教学内容进行了改革与重组。
(1)将所有技能知识点列举出来,参照上手难度和一般的教学次序重新排序。
(2)整理以前的教学资源,精心选择4个项目作为突破点。这4个项目必须满足从简单到容易的递进要求,而且能涵盖整个教学内容体系,最好还属于不同的游戏类型。最终,我们挑选了《Pong》、《Tank》、《Town》、《Shooting Starts》这四个案例。其中,Pong参照了1972年Atari上的Pong游戏制作,界面简单,逻辑简单,相当于游戏设计上的“Hello World”,最适合学生上手。Tank是一个3D射击游戏,可以进行第一人称视觉和第三人称视觉的切换,体现了现代游戏的最常见、最易被接受的游戏模式,可以大大提高学生的接受度。Town是一款3D的RPG游戏,在画面内容到游戏机制上都上了一个层次,但我们从教学需要出发并考虑了课时的限制,削减了其逻辑体系,使学生更专注于我们的教学目标。ShootingStar是一款类似于MOBA的益智游戏,突出网络功能的教学实现。
(3)将4个项目对应的知识点列举出来,制作成表格,从而明确内容教学结构。有些知识点在多个项目中出现,我们只对第一个出现的项目中作标识,表示要在这个项目中作为授课内容。例如对象编辑,是基本功能,所有项目都需要,但只在Pong项目中作标识。最终表格如右图所示。
(4)根据表格制定教学进度安排。脚本是实现游戏逻辑的地方,内容非常多,遍布各个项目。我们在制定教学计划的时候将其拆分,将相应内容分配到需要它的项目中去,这点与传统教学方法完全不一样,充分体现了“工作过程系统化”的特征。
3、 实验实践教学实施
对于应用型人才培养而言,实验实践教学是重中之重,为此,在32学时的理论课堂之外,我们设置了32学时的实验课以及16学时的配套实践课《游戏引擎应用开发实训》。实验课主要是带领大家完成课程相应的任务;实践课则强调学以致用,尽可能发挥学生的主动性,让他们利用所学知识制作一个感兴趣的游戏出来。与传统的以知识点为中心的实践不同,“工作过程系统化”更要求学生更面向实际需求,将目标从“用知识”改为“表达自己”,鼓励学生做好细节。因此,实践考核要求中除了动画、物理、粒子、导航、优化等5点知识点要求外,还额外制定了细节、美观等非功能性的要求。
4、 教学资源建设
在现代课程体系中,建设丰富而有特色的教学资源是必需的一环。此外,《游戏引擎应用开发》对应的引擎内容很丰富,很难在80学时(32理论/32上机/16实践)的课程内涵盖的所有的课程内容,因此需要我们建设丰富的网络教学资源支持线上学习。我们从以下几个方面开展了教学资源建设:
(1)建设完善的课程资源,包括教学大纲、课件、PPT、实验指导书、实验指导视频和常用免费资源包(Asset Bundle)等。在编写指导书时,注重引导学生思考、发现和解决问题。
(2)课程案例的开发。目前选择的4个案例,在之前的教学活动中已经有初步模样。但是为了跟工作过程系统化的要求对接,我们根据“获取知识技能信息——制订工作计划——实施(工作质量控制)——检验成果——评估总结”这样的模式进行了重新设计,每个案例在开始前补充了目标内容、前置基础项目、评估方式等内容。例如,对于ShootingStar案例,我们补充了一个简化过的初始项目作为起点,以让学生更专注所需要的技能内容。
(3)将优秀学生作品放到超星泛雅平台上,这样大大激发了学生的学习兴趣和创作热情。
三、总结与展望
本课程已应用于电子科技大学中山学院数字媒体技术专业,各类教学资源和教学网站在教学中发挥了重要作用。以2019年的教学班为例,对比以往3年的教学效果,学生吸收知识有了明显改善,课程成绩优秀率从2016年的5%提升到了13%。还有学生自发参加第五届中国大学生游戏设计大赛,并获得了金辰奖。
当然,课程成绩具有一定主观性,课程建设也仍然在一些不足,后面将从以下几个方面进行进一步的完善:(1)知识递进级度有点大,需要增加更多的案例,以缓冲难度变化阶梯;(2)调动学生积极性方面还比较欠缺,学生还停留在被动接受项目任务阶段;(3)在教学手段上还是离不开课堂讲授的阶段,教学进度死板、缓慢,可采取翻转模式提高课程的灵活性;(4)可以制作更多的课外实验指导书和配套视频。
参考文献:
[1] 李悦乔. 电子游戏在独立学院的算法类课程教学中的应用[C]. Conference on Education and Teaching in Colleges and Universities. 2013: 876-879.
[2] 邹昆. 交互式三维课件在《计算机图形学》课程教学中的应用初探[J]. 福建电脑, 2016, 32(11): 86-87.
[3] 姜大源. 论高职教育工作过程系统化课程开发[J]. 徐州建筑职业技术学院学报, 2010.3, 第10 卷第1 期:1-6