基于Java语言教学的教育游戏软件设计分析

齐燕

摘要：在我国社会经济及科学技术不断发展的过程中，移动媒体也在快速的发展，Java语言教学也越来越重要。但是因为 Java语言课程在教学过程中的知识点较为分散，学生在第一次学习过程中并不能够全面贯彻学习主线，从而对教学效果造成了一定的影响，也降低了学生的学习效率。基于此，该文对Java语言教学的新模式进行全新的研究，通过设计学生感兴趣的游戏软件对学生进行教育，从而引导学生能够学以致用，提高学生的学习积极性及热情，以此有效提高学生的学习效果。

关键词：Java语言；教育游戏；软件设计

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）27-0089-03

教育游戏是现代信息化及数字化社会全新推出在游戏中学习的全新教学方式，其能够有效提高学生的学习效率。教育游戏通过学生爱玩的天性，使学生能够在玩中进行学习，以此有效提高学生的学习兴趣，提高学生的学习质量。在现代现实教育需求中产生了教育游戏，其不仅能够满足学生爱玩的需求，还能够使学生在玩的同时学习到全新的知识。对于Java语言教学，现代我国已经研发出了游戏多模式的教育学习软件，但是大部分都是低年级学生进行学习的，并且其中的功能、角色、模式及场景较为单一并且单调，无法吸引高年级Java语言教学的学生。所以，本文将多种知名游戏的模式应用到本文设计的教育游戏中，从而使学生不仅能够感受到游戏的乐趣，还能够学习编程知识、技能及思想。实现此教育游戏，能够辅助Java语言教学及考核，以此有效提高教师的教学质量，并且有效提高学生的学习兴趣，从而使学生的学习效率能够得到进一步的提高。

1 软件系統的设计

成熟游戏软件的开发具有较大的工作量，所以本文设计的教育游戏软件需要完成的内容较多，其主要包括：

首先，将学习作为中心。本文设计将学习作为中心的教育游戏软件，从而使能够学生在学习过程中发挥主动性，以此体现出学生的创新精神。并且还能够使学生有多个机会在不同情境中充分使用自身学习的知识。根据自身行动的反馈信息对客观的事物进行正确的认知，从而有效提高学生实际问题的解决能力。

其次，将情境设计作为重点。学习的内容和情境具有密切的联系，在真实或者虚拟的情境中学习能够使学生实现自身的经验及知识的通化，从而实现知识的构建[1]；

然后，将协作学习作为向导。学生和周围的环境教育在学习过程中具有重要的作用，学生通过交流和讨论，相互对问题、观点、假说及信仰进行考察和协商，从而能够达成共识，通过相互的协作，学生思维及智慧能够被群体共享；

最后，将信息资源设计作为物质基础。为了能够支持学生对知识的主动探索及发现，在学习过程中要为学生提供全面的信息资源，从而能够对学生的自主及协作学习进行支持。

从技术上分析，在设计游戏软件过程中包括多种技术，本文所设计教育游戏软件的主要特点是能够在教学过程中综合使用其中的游戏模式，比如对战类、角色扮演类及寻宝类等，软件模式并不单一，其中还包括教育和学习的内容及过程，能够有效提高学习的挑战性和趣味性。将游戏的不同模式及不同的实现形式相互结合和创新，从而能够使整个游戏更加协调，并且提高软件的趣味性[2]。

2 软件的架构分析

图1为软件的架构分析，消息处理子系统为整个教育游戏软件的核心内容，其能够对需要处理的消息进行全面的检测，并且根据消息类型进行针对性的操作。角色扮演游戏能够选择的状态主要包括标题画面状态、场景状态、开始状态及结束状态等。不同状态要使用一个或者多个函数及类进行状态操作，并且在接受足够信息之后跳转到其他状态中。从而实现转移消息传递的状态，游戏系统就有效的运行[3]。

进程控制子系统能够对初始化游戏进行控制，主要包括宽度、高度、窗口图表、窗口标题、类名及风格等初始化，在游戏结束之后，其能够对游戏进程实例进行释放，也是将程序资源进行释放。并且进程控制子系统还能够对游戏主控循环状态转换进行控制，在启动游戏之后控制游戏状态的走向。

场景子系统为软件中的重要部件，不同的道具、角色及剧本等都根据不同次序在合理的场景中添加，并且其还是玩家操作的管理员，其能够对整个游戏框架场景的状态进行控制和操作。使用面向对象的封装规则，对场景内部进行更新、切换及图像渲染，外部框架不关注场景中的操作，以此还有效避免了出错的几率[4]。

3 软件实现的技术

3.1 用户的接口设计

在软件的登录界面设置注册链接及忘记密码链接，在学生第一次使用软件进行登录过程中，要通过注册链接进行注册，之后通过管理员审核表示注册成功，然后登录游戏，如果信息填写错误，那么系统就会对用户进行提示。如果用户将登录的密码忘记，那么就可以在忘记密码链接中进行重新设置。在用户进入到游戏界面之后，就会将自己的角色显示出来。如果用户是第一次使用，那么表示用户创建角色成功，之后用户就能够对软件进行操作，系统在整个过程中会对学生进行提示，对学生的操作进行引导[5]。

3.2 设计UI接口

UI接口的设计通过相应的插件实现，在游戏面板中实现元素UI的放置，之后在面板下方将其他元素进行安置。如果面板中要设置血量条，那么就要创建精灵图集，之后在血量条中添加前景和背景，在设计前景中的长度就是血量。

3.3 Http接口的设计

在系统发送Http请求过程中，为了避免UI线程出现阻塞的情况，所有的网络文件及请求的时间的读取都要使用异步请求进行操作，以此提高用户在软件使用过程中的体验值[6]，通过以下代码实现：

3.4 模块接口的设计

表1表示用户信息模块的数据，其主要目的就是存放用户的基本信息，并且在用户登录游戏的过程中进行验证。用户还能够通过客户端进行请求，如果为布尔值响应，那么就表示用户通过登录，其他响应为账号或者密码出现错误[7]。并且，用户根据表1中的数据能够对密码及密保问题进行重新设置。endprint

表2为客观题表的数据字段，表3为主观题表的数据字段，这两个模块的主要目的是将游戏过程中的题目进行记录，在用户游戏过程中通过某个关卡，系统就会根据用户的操作情况调整题目。表4为用户提交的历史记录。

表5为成绩记录字段，其主要目的就是将学生在软件中闯关的过程成绩进行详细的记录，根据数据能够设计与关卡和题型难度相关的公式，通过公式对学生的分数进行计算，此计算的分数会在表1中存储。

3.5 数据分析

数据分析是本文所设计重要内容，其主要目的就是分析用户提交题目的代码。软件使用现代开源框架实现在线审题系统的创建，在用户将代码提交之后，本文设计的游戏系统就会将此代码发送到审题系统中，使系统能够对其进行自动修改，游戏的进度是将审题系统的状态做为基础，如果审题完成，那么就表示用户代码的提交成功，能够进行判断[8]。

4 结束语

本文在系统设计之后实现了模块的测试，对其中的问题进行了有效解决，系统能够在服务器中运行，在通过一段时间测试之后，软件系统的运行可靠，得到了学生的认可。本文设计的软件创新了传统Java语言教学过程中的问题，并且解决了教师人工修改题目的麻烦，提高了教学效果及学生的学习质量。

参考文献：

[1] 李红婵，朱颢东，朱付保.浅谈Java语言程序设计课程的教学改革方法与措施[J].中国教育技术装备，2016（10）：96-98.

[2] 唐明虎.基于项目任务驱动的Java语言教学模式研究[J].智能计算机与应用，2010（01）：86-87.

[3] 杨化雨.基于计算机软件开发的JAVA编程语言分析[J].课程教育研究：新教师教学， 2016（4）：00304-00304.

[4] 丁知平，罗光华，关丽霞等.基于积分制的Java语言程序设计课程的教学实探[J].清远职业技术学院学报，2010，3（3）：106-108.

[5] 张诚，谢万铨，俞晔等.面向Java语言教学的教育游戏软件设计与实现[J].大众科技，2017，19（5）：8-10.

[6] 高继勋.案例教学法在java语言程序设计教学中的应用[J].湖南税务高等专科学校学报，2015（4）：53-55.

[7] 金振乾，谢伟增.游戏化的教学方案设计——以Java语言程序设计为例[J].当代教育实践与教学研究：電子版，2016（3X）：102-103.

[8] 张莹.基于游戏开发的Java语言教学方法初探[J].黑龙江科技信息，2017（2）：171-171.endprint