高职计算机教育培养目标视域下的游戏编程教学模式探索与实践

2019-03-27彭崧尹积栋谢茶花

中国教育信息化·高教职教 2019年2期

彭崧尹积栋谢茶花

摘要：通过分析高职计算机教育培养目标，文章提出了一种游戏编程教学模式，通过将该模式运用到JAVA程序设计课堂教学中，具体说明如何进行课程内容重构来实现程序思维和工程能力的培养；结合实际教学情况，选取两个教学班开展不同教学模式的授课，通过调查统计教学和学生学习效果，分析新实践教学模式的实施效果。

关键词：计算机教育；游戏编程教育；教学模式

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2019）03-0082-03

高职教育人才培养模式的目标是：培养理论够用、以实践为主的高级应用型技术人才。这类级别的学生需具备较强的实践操作能力，能较快适应今后工作岗位的需求。目前高职计算机专业学生的理论知识学习和实践编程操作能力的矛盾日益突出，针对这样的问题，如何提高学生的实践操作能力，如何实现高职教育人才的培养目标，一直都是高职计算机专业教师研究的重点。本文主要结合高职计算机教育培养目标的相关要求，提出结合游戏项目开发的教学模式，解决学生缺乏理论联系实际、开发能力差的问题。

一、高职计算机教育培养目标分析

随着计算机科学技术的深入发展，高职计算机教育已不再是以往简单的计算机普及教育，需要转变为培养学生实践和创新思维能力为主的综合教育，具体包括以下两个方面。

一是程序创新思维能力的培养。计算机科学技术已经发展到互联网+、人工智能时代了，高职计算机教育的目标不再是传播简单的计算机知识，而是要传播计算机程序创新思维，即“通过现代化计算机教育模式，学生学会如何像计算机程序那样有条理有创意地执行”。计算机程序设计课程不再局限于对代码的简单实现和测试训练，还要关注程序如何来解决现实生活中的问题，引导学生用计算机程序思维解决专业问题，提高学生思维创新和复杂问题处理的能力。

二是工程项目能力的培养。2016年教育部《中国工程教育质量报告》要求“高等教育‘回归工程，要把学生能力培养当作工程教育质量之本”。高职教育作为培养实用新型工程人才的重要平台，其教育模式正在转变为工程项目教育模式，在“能力结构、知识结构、合作精神与创新思维”四个方面的素质要求上都得到了加强。

二、游戏编程项目教学模式探索

为了实现计算机教育培养目标，结合计算机专业人才培养计划，本文对计算机编程教育课程开展了全面教学改革，主要探索了一种面向游戏项目工程开发、凸显程序思維和工程建设能力一体化培养的新教学模式。新教学模式的基本思路是选取比较受学生欢迎的游戏开发项目为对象，教师先进行示范，并将游戏开发项目分解成小项目，每个小项目对应到了课程的某一知识模块，学生对模块项目进行讨论、协作实践，教师对学生做的项目进行综合评价，选取完成该项目的教学方法。

本文教学改革选取的课程是《面向对象程序设计（JAVA方向）》，JAVA程序设计是一门实践性很强、注重学生理论联系实际编程的技术课程，讲授侧重以下知识模块——函数、程序结构、多维数组、文件操作、类及其继承、多线程、界面开发、通信等。在选取游戏项目的时候要充分考虑两点：一是选取的游戏项目足够受学生欢迎；二是游戏项目规模大小要适中，既要包括JAVA语言的基本语法，又要体现图形界面开发等实践性强的知识。国内有一款基于JAVA、C++等语言开发的“飞机大战”游戏项目，该项目具有适合初学者的游戏编程内容。下面结合“飞机大战”游戏项目，对课程内容进行模块划分，如表1所示。

三、游戏编程项目教学模式实践

下面以多线程技术模块为例，具体介绍一下在该门课程教学过程中如何运用游戏编程教学模式。

1.教学目标的确定

在进行游戏编程教学前，首先要求教师明确本次教学目标，以及学生需要掌握的技能和素质目标，这是进行游戏编程教学的前提条件。通过目标分析来确定本次课是否需要采用游戏编程教学，以及如何选择游戏小项目来呈现本次课的知识模块。本文主要介绍多线程技术知识模块的教学过程，所以选取了“飞机大战”游戏项目中“多架飞机配合作战行动”小项目，该小项目能较好体现本次课多线程技术知识。

2.游戏小项目示范与引导

首先，利用多媒体技术演示“飞机大战”游戏战斗情境，让学生初步认识“多架飞机配合作战行动”这个模块活动，可以培养学生对开发这个小游戏的兴趣，为后续分析讲解打下基础。接着，具体分析“多架飞机配合作战行动”模块，解释分析多线程技术在该模块中的使用原理，学生根据情境，理解多线程技术知识。然后，教师举例子引导学生进行多线程编程，体验多线程技术运行效果，进一步夯实知识点。

3.学生分组与实训

游戏编程项目开发更注重项目的整体性和知识的综合性，为了有效完成项目，教师应从培养学生团队合作精神出发，根据学生实际情况进行分组，每个组选出一个组长，当作项目BOSS，对整个项目负责，每个组的成员为5人，组长给每个组员分派任务，这样能充分锻炼学生的团队合作精神。各个小组在进行小项目编辑设计过程中，应充分运用多线程技术实现多架飞机相互活动以及相互通信交流，这样才能完全体现小组对知识模块的掌握程度。

4.工程化项目管理

各小组在实施小项目开发设计过程中，教师应指引各小组遵循软件项目开发工程化思想，关注和控制软件开发工程进度、质量，在开发过程设置阶段，引导各小组在开发过程中采用软件开发瀑布模型。从设计实体，包括飞机实体、装备实体、选择与创建场景、地图路线、效果控制，一直到程序代码创建、编辑测试开发，形成一个个分阶段的软件工程。

5.考核评价

考核评价主要强调工程项目验收与创新意识，即各小组需提交项目文档、“多架飞机配合作战行动”演示视频、答辩PPT等过程资料，每个小组派代表进行项目答辩，答辩过程中包含小组成员的学习情况和评价，教师综合过程资料和小组答辩，给出小组综合得分，包括团队合作分、组员完成任务分、创新意识分等。

四、教学模式实施效果

JAVA程序设计课程在采用游戏编程教学模式后，学生通过参与游戏项目开发活动，可以感受真实的项目工程环境和工作过程，掌握完成项目任务所需要的技术知识，提高自身的职业素质和实践能力。本文提出的游戏编程教学模式以开发和编辑“飞机大战”游戏项目为出发点，按照真实项目软件开发业务流程，结合课程知识模块分布，指导学生进行游戏项目开发实践。

为了分析本文教学模式的有效性，本文对某职业技术学院计算机应用技术专业2016级二年级学段和2017级二年级学段做了调查，主要涉及JAVA程序设计课程自主学习能力、团队合作精神、工作责任意识等方面。2016级二年级学段采取项目化教学模式开展教学，2017级二年级学段采用游戏编程教学模式开展教学，并在教学结束后分别对2016级和2017级学生进行问卷采集，对采集数据开展研究与分析，具体分析情况如表2所示。

从表2中可以得出结论，采取项目化教学模式，2016级二年级学段学生在自主学习能力、团队合作精神、工作责任意识、沟通能力和分析解决问题的能力提升方面投票不够理想，而2017级二年级学段学生在这些方面的投票数大增，这就说明了学生接受了本文提出的游戏编程教学模式。通过该模式的教学，学生在项目学习中，明确了项目工作目标和流程，培养自主研究的良好学习习惯和协作团结的精神，提升了分析和解决问题的能力。

参考文献：

[1]Ekwue E U. Instructional Strategies for Online Introductory College Physics Based on Learning Styles[J].Proquest Llc，2013：225.

[2]Shi-Wei Y U，Song L.The Instructional Strategies for Calculus Teachers Based on Constructivism Learning Theory[J].College Mathematics，2017.

[3]劉凯，张蕾.“游戏化课堂”教学模式探索与实践——以《嵌入式创新设计》课程为例[J].长沙民政职业技术学院学报，2013（4）：63-65.

[4]杨海鹰.融游戏于高职“Java程序设计”课程教学探索与实践[J].中国电力教育， 2011（27）：186-187.

[5]黄黎，黄金晶，许小媛.互联网+与高职教育深度融合下的精品资源共享课程建设研究——以Java程序设计课程为例[J].中国教育技术装备，2017（16）：61-64.

[6]谢宇飞，周庆.基于即时模拟游戏化系统的高职院校计算机编程语言教学改革研究[J].环球市场，2017（29）：107，110.

[7]李乐，刘玉倩.游戏化教学模式在“C程序设计”中运用研究与实践[J].电子制作， 2013（7）：126-127.

[8]孟庆伟.项目化教学模式在《C程序设计》课程教学中的应用[J].软件导刊， 2015（5）：197-198.

[9]罗恩韬.基于游戏开发的Java程序设计课程教学改革研究[J].计算机教育， 2014（2）：48-51.

[10]李慧.浅谈基于企业项目JAVA程序设计课程教学改革[J].中国科技投资，2016（22）：355.

[11]李海生.基于项目驱动的实践教学改革——以Java程序设计课为例[J].广西民族师范学院学报，2017（3）：110-113.