项目驱动的游戏开发课程群的教学模式探讨

臧兆祥 陈露露 万文梅 王俊英

三峡大学计算机与信息学院 湖北宜昌 443002

此前，联合国教科文组织在2015年的研究报告中指出，世界高等教育正在发生革命性变化[1]。作为世界高等教育的重要组成部分之一的中国教育，在高等工程教育方面也要肩负起改革的重任。为了应对新一轮的科技革命和产业变革，支撑服务创新驱动发展，教育部于2017年积极推进新工科建设，发布多个关于开展新工科研究与实践的通知，助力高等教育强国建设[1-2]。

数字媒体技术作为新工科的相关专业，是创意产业兴起的数字技术与艺术相结合的比较新兴的一门学科，其仍然处于慢慢摸索的阶段，课程的教学模式和方法也需要探索和研究[3]。在教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》中，有关数字媒体技术专业的课程方案里，游戏开发技术的模块赫然在列，而且是作为此专业的主干课程。由于游戏相关产业对这类人才的迫切需求，各个高校都将游戏开发方向作为专业建设的重点方向之一，通过相关的教学研究和改革，使人才培养方案紧跟游戏产业发展的步伐，以期待培养的人才能够在游戏产业的众多职位中找到自己的定位，提高学生的就业核心竞争力。

以编程项目驱动教学的方式培养引领未来游戏产业的人才。通过创造性的实践编程项目，在学科理论知识与学科实践应用之间搭起桥梁，强调在学生掌握学科知识的基础上，按照学生身心发展规律开展教育活动，围绕某一个主题，有意识、有目的地构建一系列相互衔接、难度逐层递进的编程项目，激发学生的内动力，培养学生的实践能力和创造性[4]。

1 课程群在教学中的现存问题

在游戏开发的相关课程中，部分课程与另外一些主要以上机技能操作为主的课程不同，其课程涉及的知识点不仅多而且杂，要求学生既能够学习和掌握相关的算法原理，又能够运用相关的理论知识在软件中编程实现，并根据实际编程效果来调整理论知识的学习，从实践课程中培养工程思维[5]。比较有代表性的课程有“图形学”“三维图形编程”“游戏引擎”“游戏架构与设计”“游戏智能”等，这类课程在实际教学中呈现的问题主要表现如下：

(1)教学中以理论讲解为主，学生的实践性不强。课程设置的初衷是希望帮助学生建立系统的知识体系，但是在上课时还是会遵循传统的课程教学模式，由教师讲解算法理论，学生汲取理论知识。在缺乏实践编程的情况下，学生对所学的理论知识停留在浅层的概念理解层面，难以真正地掌握和运用。

(2)教学内容固定化，不利于提升教学质量。现在的网络飞速发展，获取知识的途径也越来越多，学生学习知识不再局限于书本和教师这两种来源，也不再满足于从教师那里习得的理论知识。但是教师往往会沿用以前的教学模板，课件和教案的改动都不大，教学内容更新得比较慢，这样就形成了知识供给和需求不匹配的局面[5]。在知识更新极快的信息时代，当学生离开学校，带着落后的知识走上工作岗位，必然面临着更艰巨的挑战。

(3)考核评价的方式单一，不能调动学生的积极性。目前，我们的教学课程考核实行百分制，课程的总成绩由两部分组成，一部分是平时成绩，占40%；另外一部分是考试成绩，占60%。其中，平时成绩由课堂考勤表现和随堂作业完成度决定，而考试成绩则由考试试卷的分数决定。这样的评价体系，注重结果而不注重过程，在过程性的评价方面几乎是缺失的，而且也不能准确地反映学生的学习效果，没有真正地激发学生的积极探索的能力。

2 编程项目在课程群教学中的作用

编程项目驱动的教学方法将借助学院的自身学科优势，发掘游戏设计与开发相关课程的潜力，凝练数字媒体技术专业培养方案，通过编程项目驱动这一教学模式[6]改革和优化相关课程的教学方案，以此提高游戏开发相关课程的教学质量，具体作用如下：

(1)改进课程教学方式，提高教学质量。教师通过在教学过程和上机实验中引入一个具体的编程项目，将理论教学与实践相结合，以此来辅助阐述相对枯燥的理论知识，激发学生自主学习的热情，提高教学效率和质量。在课程基本理论知识上，教师把时间和精力用来准备教学设计和实践项目，以此来促进教师教学水平的提升。

(2)改进课程学习方式，提高学习能力。学生通过完成具体的编程项目，一方面能够提升综合运用所学知识的能力和创新能力，提升专业技能水平，更加深刻地认识所学的专业，及早做好自己在游戏行业的职业规划；另一方面提高动手能力和解决实际问题的能力，提升作品产出能力，在相关的学科竞赛上取得更加优异的比赛成绩，对于之后学业的进一步深造也大有裨益。

(3)改进课程考核方式，提升评价体系。以学生完成具体的编程项目为评价考核的基础，书写对应的课程结业报告，在增强学生动手实践能力的同时，巩固理论知识的学习和运用，公正地评价考核学生的学习效果，更加合理地完成学生的课程成绩考核。

3 编程项目驱动的教学模式

编程项目驱动模式打破原来的教学模式，以学生为中心，以编程项目为导向，培养学生认知思维能力。采用编程项目驱动的教学方法对游戏开发相关课程的教学环节进行调整和改革，把课程的教学知识点以一个具体编程项目的形式组织并贯穿起来，使课程的理论知识能够结构化、形象化和实例化，使学生更能够理解所学习的知识能够做什么和怎么去做，将所学知识运用于工程实践和实际的游戏设计开发项目中。以“游戏智能”这门课程为例，主要包含教学设计、教学实施、教学考核、教学复盘四个方面。

3.1 教学设计

设计贯穿课程教学环节的编程项目，这个游戏编程项目作为贯穿整门课程知识点的示例和实验平台，它的设计是整个教学的前提，项目的好坏直接影响到教学质量。设计的编程项目既要让学生感兴趣，又要具有应用价值，同时还要能够将课程的知识点衔接起来，从简单到复杂，做到有较强的针对性和操作性。

以“游戏智能”课程为例，该课程主要向学生介绍视频游戏中人工智能技术的基本概念、理论和方法，使学生初步掌握或者了解使用游戏智能技术进行视频游戏AI相关模块设计和实现的基本原理、方法和算法。该课程的教学章节与具体的实践编程项目之间的对应关系如表1所示。

表1 “游戏智能”教学内容与编程项目之间的对应关系

3.2 教学实施

在教学实施阶段，强调以学生为中心，以编程项目为驱动，采取引导式和启发式方法，消除学生畏难情绪，唤起学生好奇心，促使学生和老师进行思想的碰撞交流[4]。编程项目不仅能推动课程理论知识的教学，而且会驱动上机实验的实行，课程理论教学有助于上机实验，上机实验又会反哺理论教学。将课程中的若干个智能算法或者技术实现为不同的子模块，嵌入在同一个游戏实验平台中。通过开启或者关闭不同的算法模块，达到不同的游戏运行效果，展示不同模块之间的相互影响和协作，从而在理论学习的阶段提高学生上课的兴趣。通过对具体项目的讲解，将抽象的理论知识点形象化，激发学生学习热情。在这样的教学模式下，为学生预留发挥空间，引导学生在学习过程中主动地思考、发现和探索项目问题，使学生逐渐成为课堂学习的主角[7]。

3.3 教学考核

改革课程考核方式，以完成具体的编程项目为考核基础，并书写和项目对应的课程结业报告，更合理地完成学生的课程成绩考核。项目考核的拟定应根据课程教学目标要求精心设计，制定编程项目评价标准，以便学生在学习过程中有明确的学习目标。在评价时，一方面是对技术和成果进行评价，另一方面也对学生的态度和方法进行评价，尽量突出能力为本的考核方式[8]。编程项目考核既能驱动最终课程结业考核，又能驱动学科竞赛参赛。在现在提倡“学赛一体”的大环境下，学生不仅要学习专业的课程知识，还要参加一些学科竞赛，以赛促学，带动专利和软著的申报，将理论知识成果转化，提高动手实践能力和创新能力[9]。教师积极动员学生将课程考核的编程项目进一步完善和改进，以编程项目的实际成果参加学科竞赛、编程比赛或者是互联网竞赛，增强学生作品产出能力，为之后学生在游戏行业的职业规划作铺垫。

以“游戏智能”课程为例，它的考核方式包括平时考勤及课堂表现、编程项目实验、期末结课项目以及结课报告。一般情况下，我们将课程成绩的百分比做合适的分配，课程成绩=平时考核成绩×10%+实验成绩×40%+期末结业报告成绩×50%。成绩的具体结构如表2所示。

表2 “游戏智能”课程成绩评定标准

3.4 教学反馈

为了真正地了解学生是否能适应编程项目驱动式的教学方法，教学反馈环节的设置是非常有必要的。正常的教学工作中，一般是教师给学生打分评价，最终结果呈现在课程的结课成绩中，然而，学生对教学课堂给予评价也是教学中重要的一环，这个环节直接关系到课程的教学改进效果。学生在课程评教系统中，公正合理地对编程项目驱动式的教学方法进行评价，如果觉得课程还有需要提升的地方，直接留下自己的建议反馈。教师根据学生的项目实践情况和评价反馈情况，进一步扩充和改进编程项目，争取在下一次的课程教学中发挥出更好的效果[10]。

在“游戏智能”课程中，将从课堂满意度、教学内容充实度、前沿知识涉及度、实验编程项目满意度以及考核机制满意度这五个方面来对课程进行评价。在本校的本科教育管理系统中，在每个学生在查看本课程的成绩时，都需要先评价本课程，评价时需要保持公平公正的态度，所以是在评价之后才能看到具体成绩。关于课程满意度的各项评价，在教学改革的连续三年里，五个方面的评分都有了一定的提高，获得了较为满意的评价分数，学生基本能够很好地适应编程项目驱动的教学方式。编程项目驱动的教学方式也使教学内容更加充实，让学生更具有创新探索能力，由此证明改革的教学方式在实践教学中的有效性。

结语

课程改革在新工科教育改革中扮演着重要的角色，新工科的核心思想是否真正地落到实处，与课程改革息息相关。现在的课程改革越来越重视培养学生的实践能力，而作为与新兴游戏产业密切关联的数字媒体技术专业，学生在课程的编程实践项目中学到的知识和经验，能够在游戏产业中大展拳脚。本文紧跟新工科教育改革，以学生为中心，以编程项目为驱动，以游戏产业特点和趋势为导向，直面以往的教学课程中存在的若干问题，改革游戏开发课程群的教学方法，设计编程教学项目和编程考核项目，提高课程的实际教学效果，培养学生项目开发和编程实践能力，构架理论和实际的桥梁，最终通过教学反馈环节灵活地调整课程，打造多元的高素质人才，为未来多变的世界提供人才保障和支撑。在高校纷纷开展新工科改革的大环境下，期望本文的编程项目驱动式的课程教学方法探索对其他相关专业的建设有一定的参考价值。