智能游戏开发与设计课程教学方法探索

摘要：针对当前游戏产业发展的趋势和智能科学与技术专业的特点，从教学内容、教学方法和教学目标3方面阐述智能游戏开发与设计课程建设的思路：关注业界动态，调整教学内容；提倡在线课程自主学习，翻转课堂互动讨论；强调立足人工智能，体现专业特色。

关键词：智能游戏开发与设计；游戏产业；翻转课堂；人工智能

0引言

中国音像与数字出版协会游戏出版工作委员会与伽马数据（CNG中新游戏研究）、国际数据公司（IDC）联合的《2015年中国游戏产业报告》显示：2015年，中国游戏用户数已达5.34亿人，同比2014年增长了3.3%。与此同时，中国游戏市场实际销售收入达到1407.0亿元人民币，同比增长22.9%。其中，客户端游戏市场611.6亿元，网页游戏市场219.6亿元，移动游戏市场611.6亿元。

游戏产业的发展离不开国家的政策支持、社会文化的需求以及基础技术的突破。在国家“互联网+”“大众创业、万众创新”等战略的引导下，政府和投资企业为游戏产业提供了众多优惠政策和良好的发展环境；游戏行业的快速发展促使游戏产业社会认可度提升；“一带一路”国际文化交融推动游戏产业的“走出去”；宽带提速和4G网络的普及为游戏产业发展提供了网络支持；此外，智能硬件性能的提升为游戏产业创新提供了基础条件。游戏行业的蓬勃发展催生了一大批优秀的游戏企业。因此，市场对游戏专业人才数量和质量的需求也日益迫切，这对高校游戏开发与设计专业人才的培养产生了导向和促进的作用。

1课程现状

智能游戏开发与设计是一门综合性程序设计技能发展类课程，面向智能科学与技术专业三年级的本科生，在三年级第2学期开设。课程性质是专业限选课，共计32学时，2学分。课程系统介绍了游戏开发的软件工程原理，以及游戏中的图形学、人工智能、人机交互、网络等基本知识点和技术。教学目标是希望学生理解和掌握计算机游戏程序设计所需的专业知识，包括二维游戏的基本编程技术、三维图形学基础、游戏场景的组织和绘制、计算机动画技术、音频处理技术和人工智能技术等，基本涵盖了计算机游戏编程的各个主要方面。

我校智能游戏开发与设计课程虽然已经开设了7年，教学目标、内容与要求相对成熟，但相比于智能科学与技术专业的核心课程，仍然是我校正在建设中的一门新兴课程。我们在取得成绩的同时更要认清当前存在的不足：首先，游戏产业的变化与进步日新月异，移动游戏的爆发式增长、游戏引擎的更新进步对游戏行业的发展形成了巨大影响。在授课过程中，尽管任课教师也对教学方法和课程设置进行了尝试和调整，希望学生能够对该领域的前沿动态有所了解，但尚未形成系统深入的研究结果，一定程度上导致授课内容与行业动态脱节；其次，即使教师在课堂上进行了游戏效果的演示或代码的示范，学生如果没有课下的实际操作也很难较好掌握；此外，教学内容和思路过分强调游戏开发技术，还没有紧密结合本校智能科学与技术专业的特色，突出“智能”这一特点，即在游戏开发过程中融入人工智能技术。

2教学方法改革

2.1关注业界动态，调整教学内容

课程团队通过关注游戏业界的发展趋势，适当调整授课内容和计划。课程组根据近几年《中国游戏产业报告》的调查了解到：客户端游戏、网页游戏、单机游戏等已经处于成熟期，市场规模增幅有限且变动不大，而移动游戏依旧处于成长期，市场规模有望保持高增长。

结合当前实际，我们在2016年春季学期游戏课程的授课过程中，删去了游戏中的音频编程技术介绍。在“游戏业的展望”章节，加入了语音交互技术、虚拟现实技术和增强现实技术等前沿技术的讲解，强调了先导课程的重要性，例如《计算机图形学》在“高级图形技术”和“三维游戏动画”章节中所起的作用，以及《数据结构》课程中的二叉树知识点在“三维游戏场景的组织和绘制”章节中的重要性。

在“游戏引擎”章节讲授方面，之前仅介绍了OGRE图形对象渲染引擎，虽然该引擎具有较强的三维场景渲染能力，但是环境配置较复杂，且与目前业界主流的游戏引擎差别较大。因此，我们有意识地增加了对两款跨平台游戏引擎Cocos2D和Unity3D的介绍，针对目前移动平台游戏开发的技术要求，着重培养学生掌握C++或Java程序语言，鼓励学生进行简单游戏的设计与开发。

2.2在线课程自主学习，翻转课堂互动讨论

目前的教学方式仍旧是以教师为中心的广播式授课，缺乏有效互动，教、学效率低下。传统的教学过程中，授课教师对知识点进行归纳总结，然后逐一加以讲解。这种讲解方法直观性不强，难以给学生留下深刻印象。我们将游戏案例引入教学过程，在具体的案例中穿插知识点的讲解和演示。例如，在“游戏中的人工智能”章节中，以游戏“魔兽争霸”为例讲述多智能体技术、跟踪与追逐行为的模拟。这样，枯燥乏味的理论知识变成了直观有趣的游戏案例，能够激发学生的学习兴趣，提升学习效果。

本科生课业繁重，在第4学年还面临找工作和考研的压力，极少进行课前预习和课后复习，处于一种被动学习的状态。近年来，慕课（MOOC）这一新兴的教学形式在高校中掀起了一场教学革命。慕课的优势在于“人人皆学、处处能学、时时可学”，大量优质的课程资源吸引了众多学生，将被动学习转变为主动学习。因此，我们考虑采用“慕课+翻转课堂”的教学方式：首先，将班级划分为小组，每组布置不同的任务，教师向学生推荐优质的慕课资源，让各组学生通过课下自主学习的形式完成教学任务；其次，课堂上各组学生轮流担任教师的角色，向其他各组汇报和讲授知识点，同时其他组根据讲述的情况进行提问交流，教师进行点评并组织讨论。这样一来，慕课转变为课堂教学工具，教学形式由教师主讲转变为教师主导，从以知识传授为主转变为以能力培养为主，从以教为主转变为以学为主，从课堂教学为主转变为课内外学习相结合。学习过程由两个阶段组成：第一阶段是“知识传递”，学生通过教师录制的视频理解知识点；第二阶段是“吸收内化”，在课堂组织讨论，由学生自己来完成。