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

[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，硕士，电子科技大学中山学院讲师，研究方向为智能决策和图形图像处理。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）43-0150-02    [收稿日期] 2020-03-17

一、引言

“游戲引擎应用开发”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（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（1）：1-6.