從理論到實(shí)踐：探索引擎技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)創(chuàng)新

陳佳娉

關(guān)鍵詞：引擎技術(shù)；教學(xué)創(chuàng)新；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）20-0138-03

0 引言

隨著游戲產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和普及，游戲引擎已經(jīng)成為游戲開發(fā)的重要組成部分。游戲開發(fā)是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜的工作，游戲開發(fā)者通常需要同時(shí)掌握多重技能，包括場(chǎng)景、動(dòng)畫、特效、燈光、聲音設(shè)計(jì)，腳本編程，實(shí)時(shí)渲染等。而游戲引擎作為游戲開發(fā)的靈魂，具備圖形渲染、物理模擬、聲音處理等多種功能，提供了游戲開發(fā)過程中所需的各種工具和技術(shù)，可以幫助開發(fā)者節(jié)省大量時(shí)間和精力，提高開發(fā)效率，還能為游戲的表現(xiàn)和用戶體驗(yàn)提供良好的技術(shù)支持。因此，引擎技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)已經(jīng)成為現(xiàn)代游戲開發(fā)的重要課題。

引擎技術(shù)基礎(chǔ)作為“新工科”背景下數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)核心課程，既不同于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)亦不同于一般藝術(shù)類學(xué)科，其要求學(xué)生同時(shí)具備技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力和藝術(shù)修養(yǎng)，是一門多學(xué)科交叉且應(yīng)用性強(qiáng)的課程。然而，在以理論知識(shí)講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式下，缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)，難以真正幫助學(xué)生深入理解和掌握引擎技術(shù)。引擎技術(shù)基礎(chǔ)這門課程的建設(shè)則是圍繞培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)宏觀意識(shí)的核心目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新，通過課程的學(xué)習(xí)提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，從而提升學(xué)生社會(huì)項(xiàng)目參與度和學(xué)科的社會(huì)服務(wù)能力。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方法的局限性

在現(xiàn)有的教學(xué)體系中，引擎技術(shù)通常被作為一個(gè)獨(dú)立的課程來教授。傳統(tǒng)教學(xué)注重教學(xué)過程中對(duì)教育學(xué)、心理學(xué)等相關(guān)理論的運(yùn)用，重視系統(tǒng)知識(shí)與技能的傳授，發(fā)揮教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用[1]，傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常是通過講授理論知識(shí)來介紹引擎技術(shù)的原理和應(yīng)用。然而，這種傳統(tǒng)教學(xué)方法存在一些局限性，例如：

1） 缺乏個(gè)性化教學(xué)

傳統(tǒng)教學(xué)方法通常采用同質(zhì)化的教學(xué)模式，忽略了學(xué)生個(gè)性化需求的差異性，難以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2） 缺乏實(shí)踐性

傳統(tǒng)教學(xué)方法注重理論知識(shí)的傳授，忽略了實(shí)踐操作和實(shí)驗(yàn)研究的重要性，難以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問題的能力。雖然理論知識(shí)對(duì)于理解引擎技術(shù)的原理和應(yīng)用非常重要，但是學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，難以將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際技能。這不僅導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解不夠深入，而且也難以滿足游戲開發(fā)行業(yè)對(duì)學(xué)生技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的要求。

3） 教學(xué)內(nèi)容滯后

游戲引擎的更新速度非常快，每年都會(huì)有新的技術(shù)或工具問世。目前大部分學(xué)校開設(shè)的引擎技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容比較滯后，很難跟上最新的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求。這也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)到的知識(shí)和技能與實(shí)際應(yīng)用存在較大差距。

4） 缺乏多元化的教學(xué)資源

傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要以課堂講解為主，忽略了教學(xué)資源的創(chuàng)新和利用，缺乏多元化的教學(xué)資源，難以適應(yīng)科技創(chuàng)新和社會(huì)發(fā)展的需求，限制了教學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。游戲開發(fā)需要的技能和知識(shí)非常豐富，涵蓋了游戲策劃、程序開發(fā)、美術(shù)設(shè)計(jì)、音效制作等多個(gè)方面。然而，在當(dāng)前的教學(xué)模式下，很難為學(xué)生提供全方位的教學(xué)資源和支持。

2 教學(xué)創(chuàng)新的必要性

為了解決傳統(tǒng)教學(xué)方法的局限性，需要采用新的教學(xué)方法來探索引擎技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)創(chuàng)新。教學(xué)創(chuàng)新可以幫助學(xué)生更好地理解引擎技術(shù)的應(yīng)用和原理，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。教學(xué)創(chuàng)新還可以幫助學(xué)生更好地適應(yīng)引擎技術(shù)的快速發(fā)展，從而為未來的職業(yè)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

教學(xué)創(chuàng)新的方法包括課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新、教學(xué)方法創(chuàng)新、教學(xué)資源創(chuàng)新、實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新等。其中，課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新是教學(xué)創(chuàng)新的核心。一個(gè)好的課程設(shè)計(jì)可以使得學(xué)生更好地理解引擎技術(shù)的原理和應(yīng)用，同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；其次，教學(xué)方法創(chuàng)新是課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新的重要補(bǔ)充。傳統(tǒng)的引擎技術(shù)課程通常采用講授和演示的教學(xué)方法，缺乏互動(dòng)和實(shí)踐環(huán)節(jié)。因此，采用新的教學(xué)方法可以幫助學(xué)生更好地理解引擎技術(shù)的應(yīng)用和原理；教學(xué)資源創(chuàng)新是指在教學(xué)過程中，采用新的方法、技術(shù)或工具，創(chuàng)造或改進(jìn)教學(xué)資源，以提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教學(xué)資源創(chuàng)新的目的是適應(yīng)不斷變化的教學(xué)環(huán)境和學(xué)生需求，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性；實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新是教學(xué)創(chuàng)新的另一個(gè)重要方面。通過實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生可以將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際技能，加深對(duì)引擎技術(shù)的理解和掌握。因此，在引擎技術(shù)課程中，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，是提高學(xué)生實(shí)際能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的有效手段。

3 引擎技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐

3.1 課程內(nèi)容

引擎技術(shù)基礎(chǔ)課程作為數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的一門核心課程，以培養(yǎng)學(xué)生良好的編程素養(yǎng)和能力為基礎(chǔ)，同時(shí)讓學(xué)生掌握游戲引擎開發(fā)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)核心能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

課程選擇Unity3D作為主要開發(fā)引擎，對(duì)Unity的集成開發(fā)環(huán)境、C#腳本程序、Unity常用開發(fā)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)結(jié)合理論講解、實(shí)際操作、案例分析和項(xiàng)目實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生游戲設(shè)計(jì)和開發(fā)所需要的相關(guān)技能與知識(shí)，幫助學(xué)生熟練運(yùn)用 Unity進(jìn)行游戲原型設(shè)計(jì)與開發(fā)，以及借助C#進(jìn)行游戲編程。同時(shí)，在課程的學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課以及畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。

3.2 課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新

引擎技術(shù)基礎(chǔ)在傳統(tǒng)的引擎技術(shù)課程上進(jìn)行了課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的引擎技術(shù)課程通常關(guān)注理論知識(shí)和數(shù)學(xué)算法，缺乏與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容。因此，在引擎技術(shù)基礎(chǔ)這門課程設(shè)計(jì)中，各章節(jié)加入了實(shí)際案例的分析和討論，幫助學(xué)生更好地理解引擎技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)系。同時(shí)，增加了眾多游戲項(xiàng)目實(shí)踐與開發(fā)，例如第一人稱射擊游戲、跳一跳、貪吃蛇、坦克大戰(zhàn)等，幫助學(xué)生更好地掌握引擎技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

3.3 教學(xué)方法創(chuàng)新

為了探索引擎技術(shù)課程的教學(xué)創(chuàng)新，引擎技術(shù)基礎(chǔ)在實(shí)際教學(xué)中采用了一些新的教學(xué)方法。本課程采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，所謂項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，以“項(xiàng)目”作為主線展開教學(xué)[2]，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，以企業(yè)崗位技能要求為載體，以能力目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)為核心。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種以項(xiàng)目為核心、以問題為導(dǎo)向、以學(xué)生為主體的教學(xué)方法。它通過實(shí)踐項(xiàng)目來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。本課程在建構(gòu)主義理論、任務(wù)型教學(xué)理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)改革探究。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)是一種主動(dòng)建構(gòu)過程，是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的主觀理解和再現(xiàn)。任務(wù)型教學(xué)理論認(rèn)為學(xué)生應(yīng)該通過完成實(shí)際任務(wù)來學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，它是一種以“任務(wù)”為中心，促使學(xué)習(xí)者主動(dòng)吸納、調(diào)整、重組自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而在這個(gè)過程中不斷自我完善、自我提升的教學(xué)方式[3]。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法讓學(xué)生在實(shí)踐中不斷探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)，從而更加深入地理解和掌握知識(shí)。

3.4 教學(xué)資源創(chuàng)新

由于游戲引擎技術(shù)的更新速度非常快，因此在教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)資源上需要及時(shí)跟進(jìn)最新的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求。可以通過不斷更新課程內(nèi)容、引入新的教材和案例等方式，確保教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性和時(shí)效性。

除了傳統(tǒng)的課堂講解外，還可以為學(xué)生提供多元化的教學(xué)資源，例如在線教學(xué)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)室、游戲開發(fā)社區(qū)等。這些資源可以為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)資源和交流平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。

3.5 實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新

為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，可以在課程中加入實(shí)踐環(huán)節(jié)，例如組織編程實(shí)踐、模擬項(xiàng)目開發(fā)等。通過實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生可以更好地理解課程中的理論知識(shí)，并掌握相關(guān)的技能。同時(shí)，實(shí)踐活動(dòng)也可以讓學(xué)生體驗(yàn)游戲引擎開發(fā)的實(shí)際操作流程和開發(fā)流程，提高學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

在引擎技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中增加了一些實(shí)踐環(huán)節(jié)，例如課堂演示、作業(yè)實(shí)踐、游戲項(xiàng)目開發(fā)等。在課堂演示中，學(xué)生可以展示自己的作品和實(shí)踐成果，讓其他同學(xué)進(jìn)行評(píng)估和提供反饋。在作業(yè)實(shí)踐中，學(xué)生需要完成一些實(shí)際案例的代碼實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用開發(fā)，從而提高學(xué)生的實(shí)際能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在項(xiàng)目開發(fā)中，學(xué)生需要參與多個(gè)完整的游戲項(xiàng)目的開發(fā)，從而讓學(xué)生更好地掌握引擎技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和開發(fā)流程。同時(shí)，為了讓學(xué)生更好地理解游戲引擎開發(fā)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，可以加強(qiáng)對(duì)實(shí)際應(yīng)用案例的分析，通過對(duì)實(shí)際游戲項(xiàng)目的分析和討論，更好地理解游戲引擎開發(fā)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)要求，掌握相關(guān)的技能和知識(shí)。

4 結(jié)論

本文從理論和實(shí)踐的角度，探討了引擎技術(shù)課程的教學(xué)創(chuàng)新。同時(shí)，從引擎技術(shù)基礎(chǔ)這門課程的教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐案例出發(fā)，從課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新、教學(xué)方法創(chuàng)新、教學(xué)資源創(chuàng)新和實(shí)踐環(huán)節(jié)創(chuàng)新等多方面進(jìn)行了教學(xué)創(chuàng)新的探討。

總的來說，引擎技術(shù)課程的教學(xué)創(chuàng)新需要結(jié)合理論和實(shí)踐，注重實(shí)際應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng)，從而提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，幫助學(xué)生更好地掌握引擎技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)流程。在未來的教學(xué)實(shí)踐中，仍需不斷探索和創(chuàng)新，不斷優(yōu)化教學(xué)方法和實(shí)踐環(huán)節(jié)，提升學(xué)生社會(huì)項(xiàng)目參與度和學(xué)科的社會(huì)服務(wù)能力，為培養(yǎng)具有實(shí)際能力和創(chuàng)新精神的引擎技術(shù)人才做出更大的貢獻(xiàn)。