高職計(jì)算機(jī)教育培養(yǎng)目標(biāo)視域下的游戲編程教學(xué)模式探索與實(shí)踐*

彭 崧 ，尹積棟 ，謝茶花

（1.吉安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械與電子工程學(xué)院，江西 吉安343000；2.吉安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 師范學(xué)院，江西 吉安 343000）

高職教育人才培養(yǎng)模式的目標(biāo)是：培養(yǎng)理論夠用、以實(shí)踐為主的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才。這類級(jí)別的學(xué)生需具備較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力，能較快適應(yīng)今后工作崗位的需求。目前高職計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐編程操作能力的矛盾日益突出，針對(duì)這樣的問(wèn)題，如何提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，如何實(shí)現(xiàn)高職教育人才的培養(yǎng)目標(biāo)，一直都是高職計(jì)算機(jī)專業(yè)教師研究的重點(diǎn)。本文主要結(jié)合高職計(jì)算機(jī)教育培養(yǎng)目標(biāo)的相關(guān)要求，提出結(jié)合游戲項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的教學(xué)模式，解決學(xué)生缺乏理論聯(lián)系實(shí)際、開(kāi)發(fā)能力差的問(wèn)題。

一、高職計(jì)算機(jī)教育培養(yǎng)目標(biāo)分析

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，高職計(jì)算機(jī)教育已不再是以往簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)普及教育，需要轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新思維能力為主的綜合教育，具體包括以下兩個(gè)方面。

一是程序創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能時(shí)代了，高職計(jì)算機(jī)教育的目標(biāo)不再是傳播簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)知識(shí)，而是要傳播計(jì)算機(jī)程序創(chuàng)新思維，即“通過(guò)現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)教育模式，學(xué)生學(xué)會(huì)如何像計(jì)算機(jī)程序那樣有條理有創(chuàng)意地執(zhí)行”。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程不再局限于對(duì)代碼的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)和測(cè)試訓(xùn)練，還要關(guān)注程序如何來(lái)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生用計(jì)算機(jī)程序思維解決專業(yè)問(wèn)題，提高學(xué)生思維創(chuàng)新和復(fù)雜問(wèn)題處理的能力。

二是工程項(xiàng)目能力的培養(yǎng)。2016年教育部《中國(guó)工程教育質(zhì)量報(bào)告》要求“高等教育‘回歸’工程，要把學(xué)生能力培養(yǎng)當(dāng)作工程教育質(zhì)量之本”。高職教育作為培養(yǎng)實(shí)用新型工程人才的重要平臺(tái)，其教育模式正在轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ添?xiàng)目教育模式，在“能力結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、合作精神與創(chuàng)新思維”四個(gè)方面的素質(zhì)要求上都得到了加強(qiáng)。

二、游戲編程項(xiàng)目教學(xué)模式探索

為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)教育培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，本文對(duì)計(jì)算機(jī)編程教育課程開(kāi)展了全面教學(xué)改革，主要探索了一種面向游戲項(xiàng)目工程開(kāi)發(fā)、凸顯程序思維和工程建設(shè)能力一體化培養(yǎng)的新教學(xué)模式。新教學(xué)模式的基本思路是選取比較受學(xué)生歡迎的游戲開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為對(duì)象，教師先進(jìn)行示范，并將游戲開(kāi)發(fā)項(xiàng)目分解成小項(xiàng)目，每個(gè)小項(xiàng)目對(duì)應(yīng)到了課程的某一知識(shí)模塊，學(xué)生對(duì)模塊項(xiàng)目進(jìn)行討論、協(xié)作實(shí)踐，教師對(duì)學(xué)生做的項(xiàng)目進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，選取完成該項(xiàng)目的教學(xué)方法。

本文教學(xué)改革選取的課程是 《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（JAVA方向）》，JAVA程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)、注重學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際編程的技術(shù)課程，講授側(cè)重以下知識(shí)模塊——函數(shù)、程序結(jié)構(gòu)、多維數(shù)組、文件操作、類及其繼承、多線程、界面開(kāi)發(fā)、通信等。在選取游戲項(xiàng)目的時(shí)候要充分考慮兩點(diǎn)：一是選取的游戲項(xiàng)目足夠受學(xué)生歡迎；二是游戲項(xiàng)目規(guī)模大小要適中，既要包括JAVA語(yǔ)言的基本語(yǔ)法，又要體現(xiàn)圖形界面開(kāi)發(fā)等實(shí)踐性強(qiáng)的知識(shí)。國(guó)內(nèi)有一款基于JAVA、C++等語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的“飛機(jī)大戰(zhàn)”游戲項(xiàng)目，該項(xiàng)目具有適合初學(xué)者的游戲編程內(nèi)容。下面結(jié)合“飛機(jī)大戰(zhàn)”游戲項(xiàng)目，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行模塊劃分，如表1所示。

表1 課程與游戲項(xiàng)目結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容對(duì)應(yīng)表

三、游戲編程項(xiàng)目教學(xué)模式實(shí)踐

下面以多線程技術(shù)模塊為例，具體介紹一下在該門課程教學(xué)過(guò)程中如何運(yùn)用游戲編程教學(xué)模式。

1.教學(xué)目標(biāo)的確定

在進(jìn)行游戲編程教學(xué)前，首先要求教師明確本次教學(xué)目標(biāo)，以及學(xué)生需要掌握的技能和素質(zhì)目標(biāo)，這是進(jìn)行游戲編程教學(xué)的前提條件。通過(guò)目標(biāo)分析來(lái)確定本次課是否需要采用游戲編程教學(xué)，以及如何選擇游戲小項(xiàng)目來(lái)呈現(xiàn)本次課的知識(shí)模塊。本文主要介紹多線程技術(shù)知識(shí)模塊的教學(xué)過(guò)程，所以選取了“飛機(jī)大戰(zhàn)”游戲項(xiàng)目中“多架飛機(jī)配合作戰(zhàn)行動(dòng)”小項(xiàng)目，該小項(xiàng)目能較好體現(xiàn)本次課多線程技術(shù)知識(shí)。

2.游戲小項(xiàng)目示范與引導(dǎo)

首先，利用多媒體技術(shù)演示“飛機(jī)大戰(zhàn)”游戲戰(zhàn)斗情境，讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)“多架飛機(jī)配合作戰(zhàn)行動(dòng)”這個(gè)模塊活動(dòng)，可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)開(kāi)發(fā)這個(gè)小游戲的興趣，為后續(xù)分析講解打下基礎(chǔ)。接著，具體分析“多架飛機(jī)配合作戰(zhàn)行動(dòng)”模塊，解釋分析多線程技術(shù)在該模塊中的使用原理，學(xué)生根據(jù)情境，理解多線程技術(shù)知識(shí)。然后，教師舉例子引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多線程編程，體驗(yàn)多線程技術(shù)運(yùn)行效果，進(jìn)一步夯實(shí)知識(shí)點(diǎn)。

3.學(xué)生分組與實(shí)訓(xùn)

游戲編程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)更注重項(xiàng)目的整體性和知識(shí)的綜合性，為了有效完成項(xiàng)目，教師應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神出發(fā)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行分組，每個(gè)組選出一個(gè)組長(zhǎng)，當(dāng)作項(xiàng)目BOSS，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)，每個(gè)組的成員為5人，組長(zhǎng)給每個(gè)組員分派任務(wù)，這樣能充分鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。各個(gè)小組在進(jìn)行小項(xiàng)目編輯設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分運(yùn)用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)多架飛機(jī)相互活動(dòng)以及相互通信交流，這樣才能完全體現(xiàn)小組對(duì)知識(shí)模塊的掌握程度。

4.工程化項(xiàng)目管理

各小組在實(shí)施小項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師應(yīng)指引各小組遵循軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)工程化思想，關(guān)注和控制軟件開(kāi)發(fā)工程進(jìn)度、質(zhì)量，在開(kāi)發(fā)過(guò)程設(shè)置階段，引導(dǎo)各小組在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用軟件開(kāi)發(fā)瀑布模型。從設(shè)計(jì)實(shí)體，包括飛機(jī)實(shí)體、裝備實(shí)體、選擇與創(chuàng)建場(chǎng)景、地圖路線、效果控制，一直到程序代碼創(chuàng)建、編輯測(cè)試開(kāi)發(fā)，形成一個(gè)個(gè)分階段的軟件工程。

5.考核評(píng)價(jià)

考核評(píng)價(jià)主要強(qiáng)調(diào)工程項(xiàng)目驗(yàn)收與創(chuàng)新意識(shí)，即各小組需提交項(xiàng)目文檔、“多架飛機(jī)配合作戰(zhàn)行動(dòng)”演示視頻、答辯PPT等過(guò)程資料，每個(gè)小組派代表進(jìn)行項(xiàng)目答辯，答辯過(guò)程中包含小組成員的學(xué)習(xí)情況和評(píng)價(jià)，教師綜合過(guò)程資料和小組答辯，給出小組綜合得分，包括團(tuán)隊(duì)合作分、組員完成任務(wù)分、創(chuàng)新意識(shí)分等。

四、教學(xué)模式實(shí)施效果

JAVA程序設(shè)計(jì)課程在采用游戲編程教學(xué)模式后，學(xué)生通過(guò)參與游戲項(xiàng)目開(kāi)發(fā)活動(dòng)，可以感受真實(shí)的項(xiàng)目工程環(huán)境和工作過(guò)程，掌握完成項(xiàng)目任務(wù)所需要的技術(shù)知識(shí)，提高自身的職業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐能力。本文提出的游戲編程教學(xué)模式以開(kāi)發(fā)和編輯“飛機(jī)大戰(zhàn)”游戲項(xiàng)目為出發(fā)點(diǎn)，按照真實(shí)項(xiàng)目軟件開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)流程，結(jié)合課程知識(shí)模塊分布，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行游戲項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)踐。

為了分析本文教學(xué)模式的有效性，本文對(duì)某職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)2016級(jí)二年級(jí)學(xué)段和2017級(jí)二年級(jí)學(xué)段做了調(diào)查，主要涉及JAVA程序設(shè)計(jì)課程自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、工作責(zé)任意識(shí)等方面。2016級(jí)二年級(jí)學(xué)段采取項(xiàng)目化教學(xué)模式開(kāi)展教學(xué)，2017級(jí)二年級(jí)學(xué)段采用游戲編程教學(xué)模式開(kāi)展教學(xué)，并在教學(xué)結(jié)束后分別對(duì)2016級(jí)和2017級(jí)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷采集，對(duì)采集數(shù)據(jù)開(kāi)展研究與分析，具體分析情況如表2所示。

表2 采取不同教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)班投票調(diào)研結(jié)果

從表2中可以得出結(jié)論，采取項(xiàng)目化教學(xué)模式，2016級(jí)二年級(jí)學(xué)段學(xué)生在自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、工作責(zé)任意識(shí)、溝通能力和分析解決問(wèn)題的能力提升方面投票不夠理想，而2017級(jí)二年級(jí)學(xué)段學(xué)生在這些方面的投票數(shù)大增，這就說(shuō)明了學(xué)生接受了本文提出的游戲編程教學(xué)模式。通過(guò)該模式的教學(xué)，學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，明確了項(xiàng)目工作目標(biāo)和流程，培養(yǎng)自主研究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和協(xié)作團(tuán)結(jié)的精神，提升了分析和解決問(wèn)題的能力。