游戏编程在计算机课程设计中的应用.doc

2009年全国技工教育和职业培训优秀教研成果评选活动参评论文游戏编程在计算机课程设计中的应用作者姓名：陈莉萍 单 位：江苏省泰州技师学院 通讯地址：江苏省泰州市海陵区九龙镇龙轩路9号邮政编码：225300 联系电话游戏编程在计算机课程设计中的应用摘要：课程设计是计算机教学的重要环节，如果能因势利导，适时地引入游戏编程，提高学生的学习兴趣，进行兴趣教学，可以对教学起到事半功倍的效果。关键词：游戏编程；课程设计；兴趣教学；任务驱动引言技工教育是面向职业、注重实践能力培养、技能优先的教育，主张“实践为主，理论够用为度”的理念。因此我们培养的是具有实际动手能力和一定设计能力的技术工人。对于传统的机械、电子等专业的学生而言，我们有校办工厂可以让学生有充分的实践，校外企业也欢迎我们的学生前去实习。对于这些专业的学生，在学习阶段就可以得到充分的锻炼，使得学生进入企业实习前，就已经具备一定的实践经验。然而对于计算机专业的学生，尤其是软件专业的学生，事实上很少有本专业的实习机会。因此授课期间的上机实践和课程设计基本上是学生们唯一的实践机会。当然理论上学生们还可以通过业余上机时间去学习提高。但是，在实际教学过程中，相信很多在机房授课的教师都有这样的经历:老师在进行演示的过程中，总有个别学生脱离教师机而沉浸在他的游戏世界或黑客帝国中，甚至在学生的实践过程中，有部分学生会见缝插针，一旦老师没留意，便会开启游戏。游戏、网聊对学生有着不小的诱惑力。学生之间很喜欢比较谁得到的分值高，谁占据排行榜的首位，非常喜欢相互交流心得体会，以此获得他们的自豪感和成就感。为什么学生更愿意去玩游戏、上网，去荒废大好青春，置日后就业于不顾呢？回答简单点，就是兴趣、刺激、成就。游戏很刺激，胜利很有成就感，上网很有意思。为了让学生能充分利用上机时间，甚至包括业余上机时间。这就需要老师提高课堂教学的兴趣，进行兴趣教学。所谓兴趣教学，是指一个人对学习的一种积极的认识倾向与情绪状态。学生对某一学科有兴趣，就会持续地专心致志地钻研它，从而提高学习效果。从对学习的促进来说，兴趣可以成为学习的原因；由于从学习产生新的兴趣和提高原有兴趣来看，兴趣又是在学习活动中产生的，可以作为学习的结果。学习兴趣大体上可以分为直接学习兴趣与间接学习兴趣两种。前者是由所学材料或学习活动学习过程本身直接引起的。后者是由学习活动的结果引起的。学习兴趣的产生与教学有密切的关系。学生学习兴趣的培养,主要在教师使学习活动有兴趣。在进行计算机教学时，特别是程序设计课程时，如果能因势利导，适时地引入游戏编程，提高学生的学习兴趣，进行兴趣教学，将会对教学起到事半功倍的效果。一、游戏的选取在教学过程中，游戏的选取应该尽可能地使学生能够综合应用所学到的知识，在巩固所学的理论知识的基础上，加深对专业知识理解，达到独立编程的目的。在选取游戏中，可以对以下几点进行考虑:首先，尽可能地选择学生熟悉的游戏，甚至是学生们在课余生活中经常玩的游戏。比如，俄罗斯方块、贪吃蛇、推箱子、弹球、连连看、五子棋等。相对而言，小游戏的编程工作量不大，运用所学知识能够实现，而且，学生们对这些游戏的规则非常清楚，即游戏的需求分析能比较快地定位下来。更重要的是，在玩游戏过程当中，根据平常自己游戏的经历，也许学生们另有一些修改的想法，这一点对他们会有较大的刺激作用。也就是说，所选的游戏要尽可能地让学生们感兴趣，让他们产生有编程的强烈欲望，从而提高学生学习的积极性，增强实际动手能力。当然，游戏的选取，学生们也可以自己介入。其次，游戏的难度不宜偏高，游戏中的算法不宜过于复杂。针对高级工学生的课程设计的实际水平，适当地留有一定的余地。由于学生们在课堂中所学的知识相对来说比较有限，仅凭上课所学的知识还不足以解决比较复杂的问题。如果游戏难度定的过高，容易使学生望而却步，从而降低他们编程的积极性。相反，适当地留有余地，让学生有发挥的空间，可以更好地刺激学生自主地学习。为此，甚至可以在刚开始时，将某些关键算法提供给学生参考，而让学生专心于界面、功能的设计。最后，游戏中所用到的知识能体现课程的教学大纲的要求，能紧密地围绕着课程的重点知识体系展开，不要过多地强调让学生独立学习新知识的能力，但也不能降低游戏编程的难度，要使整个教学达到使学生在动手操作过程中，加深对所学课程的综合应用的能力，最终培养学生们的系统的分析问题、解决问题的能力的目的。二、任务驱动式游戏编程教学控制任务驱动式教学方法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法，它将传授知识为主的传统教学，转变为以解决问题、完成任务为主的互动式的教学。通过提出问题，引导学生思考，培养学生分析问题和解决问题的能力。在游戏编程的教学过程中，从任务驱动角度出发，可以分为以下几个阶段:1.提出问题确定游戏课题后，可采用两种方式提出课题：一是阐述式，直接或以文档的形式告诉学生课程实训的内容和要求；一是演示导入式，即将已经编好的游戏，通过课堂演示的方法向学生提出编程的内容和要求。前者可以让学生们围绕着课题自由发挥，有着更多的想象空间，特别是游戏界面、图像的选取上。不过，由于绝大部分学生都没有编程经验，因此，有可能对编程的界面设置还缺乏一定的感性认识。而后者却在这方面体现了它的优势，学生可以首先完成演示程序的基本功能，然后对些程序进行相应的功能扩充，同时对界面进行优化。2.分析问题对游戏编程来说，分析的内容应该包括功能分析、算法分析、界面设计等。其中，功能分析是重点，如果功能分析(即通常所说的需求分析)没做好，它会直接影响整个程序的质量；算法分析可谓是游戏编程中的难点，编程中的绝大部分的关键技术都集中于此；而流程分析是影响游戏方便性的关键因素之一，一个游戏是否好玩，功能是最重要的一个方面，但对玩家来说，界面是否优美是衡量游戏接受程度的一个重要的指标。在教学过程中，功能分析可以采用讨论的方式，让学生们自己修改完善需求，教师可以结合学生最终确定的需求，做一些补充、修改和点评。在这一过程中，针对学生的不同层次，可以设定分层实训目标，即将所有的功能分为两部分，第一部分为基本功能，实现这一部分功能，可以使游戏比较完整，至少游戏可以玩起来，尽管功能还不够强大，要求全班学生都必须完成这部分的功能。第二部分为提高部分，按照编程的难易程度又可加上适当的权重，权重越大，难度越高，这部分功能学生们可根据自己的能力选择完成。两级分层方式既可以保证基础薄弱的学生能够得到实践的锻炼，按质按要求完成任务，又可以赋予学有余力的学生更多的任务，培养其自主学习的能力，提高学习兴趣，调动学习积极性。算法分析是这一阶段的难点，大部分学生在这一部分相对比较薄弱，因此，可以对其中的程序设计思路进行适当地引导，让学生明白算法的基本思想，使他们不会因为编程的复杂而望而却步。3.解决问题这一阶段的工作重心是让学生自己通过实践锻炼自己的程序编制能力。传统的教学模式往往采用分组的方式，选取其中一人为小组长，负责程序的分析与设计工作，由其将程序划分为若干个模块，再下发给组员分头编制。在这种模式下，能力强的学生经常会包办这组学生所有的程序，使得其它学生缺少实践的机会，不利于从总体上提高学生们的综合应用知识的能力。其实，课程设计阶段完全可以打破分组的概念而采用分层的方式，即每人都必须独立地完成规定的课程设计任务，在完成过程中，各人根据自己的能力水平选择分层要求中的某一项任务完成。在这一分阶段，教师的工作是指导学生查阅资料、制定进度计划表，并严格遵照进度要求完成规定的任务。同时，帮助他们善于利用帮助文档解决实际问题，加强学生进行交流的能力。最后，在学生编写完程序后，应布置相应文档的编写。在整个实训过程中要求采用现代的软件编程模式，即软件工程的方法进行程序的开发。其完整的流程是:需求分析、系统分析、系统设计、系统实现、系统维护。每位学生必须严格按照相应的流程执行，并形成相应的文档。4.任务评价对每位学生所做的游戏进行公平、公正的评价，既是对学生所做工作的肯定，同时，又可以很好地让学生认识到自己在编程过程中的不足。对课程的实训评判可以分为优、良、中、及格、不及格五档。评分的依据不仅要看最终的文档和最终的程序，同时也要注重实训过程。所谓过程是指按照实训所提出的任务要求认真地完成，有较强的独立工作能力，态度端正，善于思考。评价时，通过学生之间相互展示各自的成果，辅以PPT，讲解他的编程过程，演示他的成果，这样可以很好地锻炼学生的口头表达能力，培养学生对一个方案进行全面分析的思维方式。大家可以一起参与每位学生的评分。三、小结任务驱动教学要求培养学生的创新精神和合作意识。从编制游戏的角度开展课程设计，在某种程度上能很好地刺激学生学习的主动性，增强他们开发程序的积极性。由于在实施课程设计过程中需要老师进行良好的过程控制，显然不是一个老师能够