基于工作過程系統化的“游戲引擎應用開發”課程改革探索與實踐

李悅喬 鄒昆 黃燕挺 李蓉

[摘 要] “游戲引擎應用開發”是數字媒體技術專業的核心課程，本文從課程改革的核心思想、教學內容的重組、實驗實踐教學改革、課程資源建設、課程改革成效等方面介紹了“游戲引擎應用開發”的基于工作過程系統化的改革方法，也提出了進一步完善的思路，以供同類院校參考。

[關鍵詞] 游戲引擎應用開發;工作過程系統化;游戲開發教育

[基金項目] “基于‘工作過程系統化的游戲引擎應用開發課程教學改革”（JY201705）

[作者簡介] 李悅喬（1979—），男，廣東江門人，碩士，電子科技大學中山學院講師，研究方向為智能決策和圖形圖像處理。

[中圖分類號] G642 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）43-0150-02 ? ?[收稿日期] 2020-03-17

一、引言

“游戲引擎應用開發”是數字媒體技術的專業課程。它通過介紹如何利用游戲引擎的場景編輯、動畫處理、邏輯管理、視覺特效等功能來制作一款游戲，是數字媒體專業里游戲開發方向的重要核心內容。它融合了數據結構、程序設計基礎、數據庫、多媒體技術基礎、數字動畫等課程的知識，綜合培養同學們的在游戲開發中的編程能力、團隊組織能力、美學展現能力等。通過這門課的學習，學生應該能具備基本的游戲行業專業能力，能獨立承擔小型游戲開發，能獨立展開畢業設計工作，因此是數字媒體技術最重要的專業核心課程。但是，該課程的教學方法依然沿用傳統的知識點教學和實驗驗證模式，對于內容豐富的軟件環境和課程內容體系來說，其靈活性不足的缺點給教學帶來很大不便，其知識和應用分離的特點也使得學生的學習效果大打折扣。

二、課程改革的探索與實踐

1.確立改革的核心思想

“工作過程系統化”的實踐教學是一種新的教學模式，它以專業能力為目標，通過將有關學科的知識和技能重新橫向綜合，形成一種“新”的課程結構。在游戲引擎應用開發這個課程里，基于專業的性質和特點，“工作過程系統化”的實踐教學融策劃、美工、系統規劃、編程等知識及技能教學于一體，涉及離散數學、數據庫、C#程序設計等專業課程：面向游戲開發、游戲運營、游戲策劃、后臺分析等多行業的崗位需求，以“工作過程系統化”為導向，仿照實際的工作流程，將相關的課程內容重新組合，實現學生在同一教學時段內相互協作，共同完成從策劃、素材制作、編程、調試的全過程的開發任務。

2.課程教學內容改革與組織

傳統的游戲引擎應用開發課程重理論和基礎技能分類，知識點之間缺乏應用場景聯系，因此我們對課程教學內容進行了改革與重組。

（1）將所有技能知識點列舉出來，參照上手難度和一般的教學次序重新排序。

（2）整理以前的教學資源，精心選擇4個項目作為突破點。這4個項目必須滿足從簡單到容易的遞進要求，而且能涵蓋整個教學內容體系，最好還屬于不同的游戲類型。最終，我們挑選了《Pong》《Tank》《Town》《Shooting Starts》這四個案例。其中，Pong參照了1972年Atari上的Pong游戲制作，界面簡單，邏輯簡單，相當于游戲設計上的“Hello World”，最適合學生上手。Tank是一個3D射擊游戲，可以進行第一人稱視覺和第三人稱視覺的切換，體現了現代游戲的最常見、最易被接受的游戲模式，可以大大提高學生的接受度。Town是一款3D的RPG游戲，在畫面內容到游戲機制上都上了一個層次，但我們從教學需要出發并考慮了課時的限制，削減了其邏輯體系，使學生更專注于我們的教學目標。ShootingStar是一款類似于MOBA的益智游戲，突出網絡功能的教學實現。

（3）將4個項目對應的知識點列舉出來，制作成表格，從而明確內容教學結構。有些知識點在多個項目中出現，我們只對第一個出現的項目中作標識，表示要在這個項目中作為授課內容。例如對象編輯，是基本功能，所有項目都需要，但只在Pong項目中作標識。最終表格如圖所示。

（4）根據表格制定教學進度安排。腳本是實現游戲邏輯的地方，內容非常多，遍布各個項目。我們在制定教學計劃的時候將其拆分，將相應內容分配到需要它的項目中去，這點與傳統教學方法完全不一樣，充分體現了“工作過程系統化”的特征。

3.實驗實踐教學實施

對于應用型人才培養而言，實驗實踐教學是重中之重，為此，在32學時的理論課堂之外，我們設置了32學時的實驗課以及16學時的配套實踐課《游戲引擎應用開發實訓》。實驗課主要是帶領大家完成課程相應的任務;實踐課則強調學以致用，盡可能發揮學生的主動性，讓他們利用所學知識制作一個感興趣的游戲出來。與傳統的以知識點為中心的實踐不同，“工作過程系統化”更要求學生更面向實際需求，將目標從“用知識”改為“表達自己”，鼓勵學生做好細節。因此，實踐考核要求中除了動畫、物理、粒子、導航、優化等5點知識點要求外，還額外制定了細節、美觀等非功能性的要求。

4.教學資源建設

在現代課程體系中，建設豐富而有特色的教學資源是必需的一環。此外，《游戲引擎應用開發》對應的引擎內容很豐富，很難在80學時（32理論/32上機/16實踐）的課程內涵蓋的所有的課程內容，因此需要我們建設豐富的網絡教學資源支持線上學習。我們從以下幾個方面開展了教學資源建設：

（1）建設完善的課程資源，包括教學大綱、課件、PPT、實驗指導書、實驗指導視頻和常用免費資源包（Asset Bundle）等。在編寫指導書時，注重引導學生思考、發現和解決問題。

（2）課程案例的開發。目前選擇的4個案例，在之前的教學活動中已經有初步模樣。但是為了跟工作過程系統化的要求對接，我們根據“獲取知識技能信息——制訂工作計劃——實施（工作質量控制）——檢驗成果——評估總結”這樣的模式進行了重新設計，每個案例在開始前補充了目標內容、前置基礎項目、評估方式等內容。例如，對于ShootingStar案例，我們補充了一個簡化過的初始項目作為起點，以讓學生更專注所需要的技能內容。

（3）將優秀學生作品放到超星泛雅平臺上，這樣大大激發了學生的學習興趣和創作熱情。

三、總結與展望

本課程已應用于電子科技大學中山學院數字媒體技術專業，各類教學資源和教學網站在教學中發揮了重要作用。以2019年的教學班為例，對比以往3年的教學效果，學生吸收知識有了明顯改善，課程成績優秀率從2016年的5%提升到了13%。還有學生自發參加第五屆中國大學生游戲設計大賽，并獲得了金辰獎。

當然，課程成績具有一定主觀性，課程建設也仍然在一些不足，后面將從以下幾個方面進行進一步的完善：（1）知識遞進級度有點大，需要增加更多的案例，以緩沖難度變化階梯;（2）調動學生積極性方面還比較欠缺，學生還停留在被動接受項目任務階段;（3）在教學手段上還是離不開課堂講授的階段，教學進度死板、緩慢，可采取翻轉模式提高課程的靈活性;（4）可以制作更多的課外實驗指導書和配套視頻。

參考文獻

[1]李悅喬.電子游戲在獨立學院的算法類課程教學中的應用[C].Conference on Education and Teaching in Colleges and Universities.2013：876-879.

[2]鄒昆.交互式三維課件在《計算機圖形學》課程教學中的應用初探[J].福建電腦，2016（11）：86-87.

[3]姜大源.論高職教育工作過程系統化課程開發[J].徐州建筑職業技術學院學報，2010（1）：1-6.