从理论到实践：探索引擎技术基础课程的教学创新

陈佳娉

关键词：引擎技术；教学创新；项目驱动教学法

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）20-0138-03

0 引言

随着游戏产业的快速发展和普及，游戏引擎已经成为游戏开发的重要组成部分。游戏开发是一项技术复杂的工作，游戏开发者通常需要同时掌握多重技能，包括场景、动画、特效、灯光、声音设计，脚本编程，实时渲染等。而游戏引擎作为游戏开发的灵魂，具备图形渲染、物理模拟、声音处理等多种功能，提供了游戏开发过程中所需的各种工具和技术，可以帮助开发者节省大量时间和精力，提高开发效率，还能为游戏的表现和用户体验提供良好的技术支持。因此，引擎技术的应用与开发已经成为现代游戏开发的重要课题。

引擎技术基础作为“新工科”背景下数字媒体技术专业核心课程，既不同于计算机科学技术亦不同于一般艺术类学科，其要求学生同时具备技术实现能力和艺术修养，是一门多学科交叉且应用性强的课程。然而，在以理论知识讲授为主的传统教学模式下，缺少实践环节，难以真正帮助学生深入理解和掌握引擎技术。引擎技术基础这门课程的建设则是围绕培养学生专业宏观意识的核心目标进行教学改革和创新，通过课程的学习提高学生的综合实践能力，从而提升学生社会项目参与度和学科的社会服务能力。

1 传统教学方法的局限性

在现有的教学体系中，引擎技术通常被作为一个独立的课程来教授。传统教学注重教学过程中对教育学、心理学等相关理论的运用，重视系统知识与技能的传授，发挥教师在教学中的主导作用[1]，传统的教学方法通常是通过讲授理论知识来介绍引擎技术的原理和应用。然而，这种传统教学方法存在一些局限性，例如：

1） 缺乏个性化教学

传统教学方法通常采用同质化的教学模式，忽略了学生个性化需求的差异性，难以满足不同学生的学习需求和发展潜力。

2） 缺乏实践性

传统教学方法注重理论知识的传授，忽略了实践操作和实验研究的重要性，难以培养学生的实践能力和解决问题的能力。虽然理论知识对于理解引擎技术的原理和应用非常重要，但是学生缺乏实践经验，难以将理论知识转化为实际技能。这不仅导致学生对课程内容的理解不够深入，而且也难以满足游戏开发行业对学生技术实践经验的要求。

3） 教学内容滞后

游戏引擎的更新速度非常快，每年都会有新的技术或工具问世。目前大部分学校开设的引擎技术课程教学内容比较滞后，很难跟上最新的技术发展和市场需求。这也会导致学生学习到的知识和技能与实际应用存在较大差距。

4） 缺乏多元化的教学资源

传统的教学方式主要以课堂讲解为主，忽略了教学资源的创新和利用，缺乏多元化的教学资源，难以适应科技创新和社会发展的需求，限制了教学的发展和进步。游戏开发需要的技能和知识非常丰富，涵盖了游戏策划、程序开发、美术设计、音效制作等多个方面。然而，在当前的教学模式下，很难为学生提供全方位的教学资源和支持。

2 教学创新的必要性

为了解决传统教学方法的局限性，需要采用新的教学方法来探索引擎技术基础课程的教学创新。教学创新可以帮助学生更好地理解引擎技术的应用和原理，从而提高学生的学习兴趣和学习效果。教学创新还可以帮助学生更好地适应引擎技术的快速发展，从而为未来的职业发展打下良好的基础。

教学创新的方法包括课程设计创新、教学方法创新、教学资源创新、实践环节创新等。其中，课程设计创新是教学创新的核心。一个好的课程设计可以使得学生更好地理解引擎技术的原理和应用，同时提高学生的实践能力和实践经验；其次，教学方法创新是课程设计创新的重要补充。传统的引擎技术课程通常采用讲授和演示的教学方法，缺乏互动和实践环节。因此，采用新的教学方法可以帮助学生更好地理解引擎技术的应用和原理；教学资源创新是指在教学过程中，采用新的方法、技术或工具，创造或改进教学资源，以提高教学效果和学生的学习体验。教学资源创新的目的是适应不断变化的教学环境和学生需求，提高教学质量和效率，同时激发学生的学习兴趣和主动性；实践环节创新是教学创新的另一个重要方面。通过实践环节，学生可以将理论知识转化为实际技能，加深对引擎技术的理解和掌握。因此，在引擎技术课程中，加强实践环节的设计和实施，是提高学生实际能力和实践经验的有效手段。

3 引擎技術基础课程教学创新实践

3.1 课程内容

引擎技术基础课程作为数字媒体技术专业的一门核心课程，以培养学生良好的编程素养和能力为基础，同时让学生掌握游戏引擎开发技术，培养学生专业核心能力和实践创新能力。

课程选择Unity3D作为主要开发引擎，对Unity的集成开发环境、C#脚本程序、Unity常用开发技术进行学习。同时结合理论讲解、实际操作、案例分析和项目实践进行教学，培养学生游戏设计和开发所需要的相关技能与知识，帮助学生熟练运用 Unity进行游戏原型设计与开发，以及借助C#进行游戏编程。同时，在课程的学习中，培养学生分析问题与解决问题的能力，为进一步学习其他专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。

3.2 课程设计创新

引擎技术基础在传统的引擎技术课程上进行了课程设计的创新。传统的引擎技术课程通常关注理论知识和数学算法，缺乏与实际应用相关的内容。因此，在引擎技术基础这门课程设计中，各章节加入了实际案例的分析和讨论，帮助学生更好地理解引擎技术与实际应用的关系。同时，增加了众多游戏项目实践与开发，例如第一人称射击游戏、跳一跳、贪吃蛇、坦克大战等，帮助学生更好地掌握引擎技术的实际应用。

3.3 教学方法创新

为了探索引擎技术课程的教学创新，引擎技术基础在实际教学中采用了一些新的教学方法。本课程采用项目驱动教学法进行教学，所谓项目驱动教学法是依据建构主义学习理论，以“项目”作为主线展开教学[2]，以学生为主体、教师为主导，以企业岗位技能要求为载体，以能力目标的实现为核心。

项目驱动教学法是一种以项目为核心、以问题为导向、以学生为主体的教学方法。它通过实践项目来激发学生的学习兴趣和积极性，培养学生的实践能力和团队合作精神。本课程在建构主义理论、任务型教学理论的基础上，进行了基于项目驱动的教学改革探究。建构主义认为学生的学习是一种主动建构过程，是对现实世界的主观理解和再现。任务型教学理论认为学生应该通过完成实际任务来学习知识和技能，它是一种以“任务”为中心，促使学习者主动吸纳、调整、重组自己的知识结构，从而在这个过程中不断自我完善、自我提升的教学方式[3]。项目驱动教学法让学生在实践中不断探索和发现知识，从而更加深入地理解和掌握知识。

3.4 教学资源创新

由于游戏引擎技术的更新速度非常快，因此在教学内容及教学资源上需要及时跟进最新的技术发展和市场需求。可以通过不断更新课程内容、引入新的教材和案例等方式，确保教学内容的实用性和时效性。

除了传统的课堂讲解外，还可以为学生提供多元化的教学资源，例如在线教学平台、实验室、游戏开发社区等。这些资源可以为学生提供更加丰富的学习资源和交流平台，激发学生的学习兴趣和创新思维。

3.5 实践环节创新

为了提高学生的实践能力，可以在课程中加入实践环节，例如组织编程实践、模拟项目开发等。通过实践活动，学生可以更好地理解课程中的理论知识，并掌握相关的技能。同时，实践活动也可以让学生体验游戏引擎开发的实际操作流程和开发流程，提高学生的技术实践经验和团队协作能力。

在引擎技术基础课程设计中增加了一些实践环节，例如课堂演示、作业实践、游戏项目开发等。在课堂演示中，学生可以展示自己的作品和实践成果，让其他同学进行评估和提供反馈。在作业实践中，学生需要完成一些实际案例的代码实现和应用开发，从而提高学生的实际能力和实践经验。在项目开发中，学生需要参与多个完整的游戏项目的开发，从而让学生更好地掌握引擎技术的实际应用和开发流程。同时，为了让学生更好地理解游戏引擎开发的实际应用场景，可以加强对实际应用案例的分析，通过对实际游戲项目的分析和讨论，更好地理解游戏引擎开发的实际应用场景和技术要求，掌握相关的技能和知识。

4 结论

本文从理论和实践的角度，探讨了引擎技术课程的教学创新。同时，从引擎技术基础这门课程的教学创新实践案例出发，从课程设计创新、教学方法创新、教学资源创新和实践环节创新等多方面进行了教学创新的探讨。

总的来说，引擎技术课程的教学创新需要结合理论和实践，注重实际应用和实践经验的培养，从而提高学生的综合实践能力，帮助学生更好地掌握引擎技术的应用和开发流程。在未来的教学实践中，仍需不断探索和创新，不断优化教学方法和实践环节，提升学生社会项目参与度和学科的社会服务能力，为培养具有实际能力和创新精神的引擎技术人才做出更大的贡献。