基于Java語言教學(xué)的教育游戲軟件設(shè)計分析

齊燕

摘要：在我國社會經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，移動媒體也在快速的發(fā)展，Java語言教學(xué)也越來越重要。但是因為 Java語言課程在教學(xué)過程中的知識點較為分散，學(xué)生在第一次學(xué)習(xí)過程中并不能夠全面貫徹學(xué)習(xí)主線，從而對教學(xué)效果造成了一定的影響，也降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?；诖耍撐膶ava語言教學(xué)的新模式進(jìn)行全新的研究，通過設(shè)計學(xué)生感興趣的游戲軟件對學(xué)生進(jìn)行教育，從而引導(dǎo)學(xué)生能夠?qū)W以致用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及熱情，以此有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：Java語言；教育游戲；軟件設(shè)計

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）27-0089-03

教育游戲是現(xiàn)代信息化及數(shù)字化社會全新推出在游戲中學(xué)習(xí)的全新教學(xué)方式，其能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教育游戲通過學(xué)生愛玩的天性，使學(xué)生能夠在玩中進(jìn)行學(xué)習(xí)，以此有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。在現(xiàn)代現(xiàn)實教育需求中產(chǎn)生了教育游戲，其不僅能夠滿足學(xué)生愛玩的需求，還能夠使學(xué)生在玩的同時學(xué)習(xí)到全新的知識。對于Java語言教學(xué)，現(xiàn)代我國已經(jīng)研發(fā)出了游戲多模式的教育學(xué)習(xí)軟件，但是大部分都是低年級學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的，并且其中的功能、角色、模式及場景較為單一并且單調(diào)，無法吸引高年級Java語言教學(xué)的學(xué)生。所以，本文將多種知名游戲的模式應(yīng)用到本文設(shè)計的教育游戲中，從而使學(xué)生不僅能夠感受到游戲的樂趣，還能夠?qū)W習(xí)編程知識、技能及思想。實現(xiàn)此教育游戲，能夠輔助Java語言教學(xué)及考核，以此有效提高教師的教學(xué)質(zhì)量，并且有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率能夠得到進(jìn)一步的提高。

1 軟件系統(tǒng)的設(shè)計

成熟游戲軟件的開發(fā)具有較大的工作量，所以本文設(shè)計的教育游戲軟件需要完成的內(nèi)容較多，其主要包括：

首先，將學(xué)習(xí)作為中心。本文設(shè)計將學(xué)習(xí)作為中心的教育游戲軟件，從而使能夠?qū)W生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮主動性，以此體現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)新精神。并且還能夠使學(xué)生有多個機(jī)會在不同情境中充分使用自身學(xué)習(xí)的知識。根據(jù)自身行動的反饋信息對客觀的事物進(jìn)行正確的認(rèn)知，從而有效提高學(xué)生實際問題的解決能力。

其次，將情境設(shè)計作為重點。學(xué)習(xí)的內(nèi)容和情境具有密切的聯(lián)系，在真實或者虛擬的情境中學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生實現(xiàn)自身的經(jīng)驗及知識的通化，從而實現(xiàn)知識的構(gòu)建[1]；

然后，將協(xié)作學(xué)習(xí)作為向?qū)?。學(xué)生和周圍的環(huán)境教育在學(xué)習(xí)過程中具有重要的作用，學(xué)生通過交流和討論，相互對問題、觀點、假說及信仰進(jìn)行考察和協(xié)商，從而能夠達(dá)成共識，通過相互的協(xié)作，學(xué)生思維及智慧能夠被群體共享；

最后，將信息資源設(shè)計作為物質(zhì)基礎(chǔ)。為了能夠支持學(xué)生對知識的主動探索及發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)過程中要為學(xué)生提供全面的信息資源，從而能夠?qū)W(xué)生的自主及協(xié)作學(xué)習(xí)進(jìn)行支持。

從技術(shù)上分析，在設(shè)計游戲軟件過程中包括多種技術(shù)，本文所設(shè)計教育游戲軟件的主要特點是能夠在教學(xué)過程中綜合使用其中的游戲模式，比如對戰(zhàn)類、角色扮演類及尋寶類等，軟件模式并不單一，其中還包括教育和學(xué)習(xí)的內(nèi)容及過程，能夠有效提高學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性和趣味性。將游戲的不同模式及不同的實現(xiàn)形式相互結(jié)合和創(chuàng)新，從而能夠使整個游戲更加協(xié)調(diào)，并且提高軟件的趣味性[2]。

2 軟件的架構(gòu)分析

圖1為軟件的架構(gòu)分析，消息處理子系統(tǒng)為整個教育游戲軟件的核心內(nèi)容，其能夠?qū)π枰幚淼南⑦M(jìn)行全面的檢測，并且根據(jù)消息類型進(jìn)行針對性的操作。角色扮演游戲能夠選擇的狀態(tài)主要包括標(biāo)題畫面狀態(tài)、場景狀態(tài)、開始狀態(tài)及結(jié)束狀態(tài)等。不同狀態(tài)要使用一個或者多個函數(shù)及類進(jìn)行狀態(tài)操作，并且在接受足夠信息之后跳轉(zhuǎn)到其他狀態(tài)中。從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)移消息傳遞的狀態(tài)，游戲系統(tǒng)就有效的運(yùn)行[3]。

進(jìn)程控制子系統(tǒng)能夠?qū)Τ跏蓟螒蜻M(jìn)行控制，主要包括寬度、高度、窗口圖表、窗口標(biāo)題、類名及風(fēng)格等初始化，在游戲結(jié)束之后，其能夠?qū)τ螒蜻M(jìn)程實例進(jìn)行釋放，也是將程序資源進(jìn)行釋放。并且進(jìn)程控制子系統(tǒng)還能夠?qū)τ螒蛑骺匮h(huán)狀態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制，在啟動游戲之后控制游戲狀態(tài)的走向。

場景子系統(tǒng)為軟件中的重要部件，不同的道具、角色及劇本等都根據(jù)不同次序在合理的場景中添加，并且其還是玩家操作的管理員，其能夠?qū)φ麄€游戲框架場景的狀態(tài)進(jìn)行控制和操作。使用面向?qū)ο蟮姆庋b規(guī)則，對場景內(nèi)部進(jìn)行更新、切換及圖像渲染，外部框架不關(guān)注場景中的操作，以此還有效避免了出錯的幾率[4]。

3 軟件實現(xiàn)的技術(shù)

3.1 用戶的接口設(shè)計

在軟件的登錄界面設(shè)置注冊鏈接及忘記密碼鏈接，在學(xué)生第一次使用軟件進(jìn)行登錄過程中，要通過注冊鏈接進(jìn)行注冊，之后通過管理員審核表示注冊成功，然后登錄游戲，如果信息填寫錯誤，那么系統(tǒng)就會對用戶進(jìn)行提示。如果用戶將登錄的密碼忘記，那么就可以在忘記密碼鏈接中進(jìn)行重新設(shè)置。在用戶進(jìn)入到游戲界面之后，就會將自己的角色顯示出來。如果用戶是第一次使用，那么表示用戶創(chuàng)建角色成功，之后用戶就能夠?qū)浖M(jìn)行操作，系統(tǒng)在整個過程中會對學(xué)生進(jìn)行提示，對學(xué)生的操作進(jìn)行引導(dǎo)[5]。

3.2 設(shè)計UI接口

UI接口的設(shè)計通過相應(yīng)的插件實現(xiàn)，在游戲面板中實現(xiàn)元素UI的放置，之后在面板下方將其他元素進(jìn)行安置。如果面板中要設(shè)置血量條，那么就要創(chuàng)建精靈圖集，之后在血量條中添加前景和背景，在設(shè)計前景中的長度就是血量。

3.3 Http接口的設(shè)計

在系統(tǒng)發(fā)送Http請求過程中，為了避免UI線程出現(xiàn)阻塞的情況，所有的網(wǎng)絡(luò)文件及請求的時間的讀取都要使用異步請求進(jìn)行操作，以此提高用戶在軟件使用過程中的體驗值[6]，通過以下代碼實現(xiàn)：

3.4 模塊接口的設(shè)計

表1表示用戶信息模塊的數(shù)據(jù)，其主要目的就是存放用戶的基本信息，并且在用戶登錄游戲的過程中進(jìn)行驗證。用戶還能夠通過客戶端進(jìn)行請求，如果為布爾值響應(yīng)，那么就表示用戶通過登錄，其他響應(yīng)為賬號或者密碼出現(xiàn)錯誤[7]。并且，用戶根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)能夠?qū)γ艽a及密保問題進(jìn)行重新設(shè)置。endprint

表2為客觀題表的數(shù)據(jù)字段，表3為主觀題表的數(shù)據(jù)字段，這兩個模塊的主要目的是將游戲過程中的題目進(jìn)行記錄，在用戶游戲過程中通過某個關(guān)卡，系統(tǒng)就會根據(jù)用戶的操作情況調(diào)整題目。表4為用戶提交的歷史記錄。

表5為成績記錄字段，其主要目的就是將學(xué)生在軟件中闖關(guān)的過程成績進(jìn)行詳細(xì)的記錄，根據(jù)數(shù)據(jù)能夠設(shè)計與關(guān)卡和題型難度相關(guān)的公式，通過公式對學(xué)生的分?jǐn)?shù)進(jìn)行計算，此計算的分?jǐn)?shù)會在表1中存儲。

3.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析是本文所設(shè)計重要內(nèi)容，其主要目的就是分析用戶提交題目的代碼。軟件使用現(xiàn)代開源框架實現(xiàn)在線審題系統(tǒng)的創(chuàng)建，在用戶將代碼提交之后，本文設(shè)計的游戲系統(tǒng)就會將此代碼發(fā)送到審題系統(tǒng)中，使系統(tǒng)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行自動修改，游戲的進(jìn)度是將審題系統(tǒng)的狀態(tài)做為基礎(chǔ)，如果審題完成，那么就表示用戶代碼的提交成功，能夠進(jìn)行判斷[8]。

4 結(jié)束語

本文在系統(tǒng)設(shè)計之后實現(xiàn)了模塊的測試，對其中的問題進(jìn)行了有效解決，系統(tǒng)能夠在服務(wù)器中運(yùn)行，在通過一段時間測試之后，軟件系統(tǒng)的運(yùn)行可靠，得到了學(xué)生的認(rèn)可。本文設(shè)計的軟件創(chuàng)新了傳統(tǒng)Java語言教學(xué)過程中的問題，并且解決了教師人工修改題目的麻煩，提高了教學(xué)效果及學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

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