基于項目驅(qū)動教學(xué)模式的游戲圖形渲染課程群教學(xué)改革研究

關(guān)鍵詞：項目驅(qū)動教學(xué)模式；游戲圖形渲染課程群；三維圖形編程

文章編號：1671-489X（2025）10-0065-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.10.065

0 引言

在游戲圖形渲染課程群中，圖形學(xué)、三維圖形編程、游戲智能等課程與其他主要以實踐技能操作為主的課程不同，不僅有實驗實踐操作，也有相關(guān)算法原理的理論學(xué)習(xí)。這類課程的內(nèi)容偏向算法理論，較為抽象和枯燥，而以往的教學(xué)模式以理論講解為主，對具體算法的編程實現(xiàn)和應(yīng)用重視程度不夠，導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解停留在淺層的概念認(rèn)識層面，沒有深入掌握。學(xué)生的專業(yè)實踐能力與行業(yè)需求不相適應(yīng)，結(jié)構(gòu)性矛盾突出。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容要不斷更新迭代，僅靠課堂上傳授的知識難以滿足學(xué)生的現(xiàn)實需求，采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法也難以在有限的教學(xué)課時內(nèi)達到較好的教學(xué)效果，因此亟須對此類課程進行教學(xué)改革，提升課程的教學(xué)質(zhì)量和效率，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。采用項目驅(qū)動教學(xué)模式可以提高學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力，將理論教學(xué)和實踐應(yīng)用相結(jié)合，提升課程的整體教學(xué)效果。

1游戲圖形渲染課程群現(xiàn)狀和存在的問題

游戲圖形渲染相關(guān)課程主要包括游戲設(shè)計和開發(fā)、動畫制作等相關(guān)知識的教學(xué)，通常設(shè)置在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)中。數(shù)字媒體技術(shù)是數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)與藝術(shù)相融合的新興學(xué)科，相關(guān)的人才培養(yǎng)模式仍在探索研究之中。隨著游戲行業(yè)的快速發(fā)展，市場迫切需要具備游戲設(shè)計與開發(fā)技能的專業(yè)人才。眾多高校已將游戲設(shè)計與開發(fā)納入其專業(yè)課程體系，通過實施教學(xué)內(nèi)容的研究與創(chuàng)新，確保人才培養(yǎng)方案與游戲產(chǎn)業(yè)的最新趨勢和發(fā)展需求保持同步，進而幫助學(xué)生在游戲產(chǎn)業(yè)環(huán)境中迅速明確自己的職業(yè)角色，并增強他們在就業(yè)市場上的競爭力。

以往的游戲圖形渲染相關(guān)課程通常采用先講理論、再進行實驗的方式進行教學(xué)。這種方式存在以下問題。

1）游戲圖形渲染相關(guān)課程的知識體系龐大、涵蓋內(nèi)容繁雜、理論抽象且對學(xué)生的實踐操作水平要求較高，在有限的學(xué)時內(nèi)難以有效達成全部教學(xué)目標(biāo)；

2）以往的教學(xué)模式以理論介紹為主，對算法的編程實現(xiàn)重視程度不夠，學(xué)生對所授知識停留在淺層的概念理解層面，缺少深入掌握[1]；

3）實驗項目中存在著大量的編程技術(shù)細節(jié)，容易使部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生畏難情緒；

4）游戲產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，知識結(jié)構(gòu)更新較快，涉及領(lǐng)域廣泛，如何在有限的學(xué)時中優(yōu)化培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，讓學(xué)生將課堂中學(xué)到的理論知識應(yīng)用于實際游戲項目開發(fā)，提高他們的動手實踐能力和優(yōu)秀課程結(jié)業(yè)項目比例，是需要思考和解決的問題。

2項目驅(qū)動教學(xué)模式

2.1項目驅(qū)動教學(xué)模式概述

傳統(tǒng)的教學(xué)方法以教材為中心，理論學(xué)習(xí)為主，實踐操作為輔[2]。在教學(xué)形式上，教師主要借助 PPT、板書等形式進行講解；在教學(xué)內(nèi)容上，主要按照教材章節(jié)內(nèi)容進行講授。項目驅(qū)動教學(xué)模式以項目任務(wù)為驅(qū)動力，采用啟發(fā)式教學(xué)策略，以編程項目為載體，將教學(xué)知識點組織串聯(lián)起來，使課程的核心理論內(nèi)容能夠以直觀、具體和結(jié)構(gòu)化的形式呈現(xiàn)。這種方法將原有的以“課堂、教師、書本”為中心的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴绊椖?、學(xué)生、應(yīng)用”為核心的教學(xué)結(jié)構(gòu)[3]，可以幫助學(xué)生更深刻地理解所學(xué)知識的用途和實施方法，并掌握如何將理論知識應(yīng)用于工程實踐，特別是游戲設(shè)計與開發(fā)的實際項目。

以三維圖形編程課程為例，該課程主要通過實現(xiàn)計算機圖形學(xué)中的渲染算法提高學(xué)生對計算機圖形學(xué)中所涉及算法的實際應(yīng)用能力，掌握OpenGL渲染管線的結(jié)構(gòu)和編程方法，并在此基礎(chǔ)上進一步掌握OpenGL三維圖形編程中較高級的渲染方法和技巧。三維圖形編程課程的教學(xué)內(nèi)容與編程項目之間的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。該課程編程項目實例與教學(xué)知識點之間的支持關(guān)系如圖1所示。

2.2項目驅(qū)動的考核方式

在游戲圖形渲染相關(guān)課程的教學(xué)過程中，為了有效實施項目驅(qū)動教學(xué)模式，進而實現(xiàn)教學(xué)改革目標(biāo)，首先需要根據(jù)學(xué)生的實際情況，合理設(shè)計相應(yīng)的項目任務(wù)，這是保證項目驅(qū)動教學(xué)模式能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)的基礎(chǔ)[4]。在課程結(jié)業(yè)考核中，以編程項目為載體進行課程成績評價[5]，整個項目依據(jù)游戲圖形渲染相關(guān)課程的知識框架進行設(shè)計，學(xué)生根據(jù)自己完成的項目撰寫報告，通過具體的編程項目和報告對學(xué)生的課程成績進行評定。

在完成課程項目的過程中，學(xué)生積極收集信息、研究知識點，在動手解決問題的過程中真正做到對知識點的融會貫通、學(xué)以致用。采用項目驅(qū)動的考核方式可以幫助學(xué)生強化對相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練，讓學(xué)生不僅可以掌握理論知識，還能對知識點有更深刻的認(rèn)識和了解，提升綜合實踐應(yīng)用能力。

以三維圖形編程課程為例，評估內(nèi)容涵蓋課堂答題與考勤、課程項目實驗、期末結(jié)業(yè)項目與課程項目報告。一般而言，課程最終成績由三部分組成：平時成績占 20% ，實驗成績占 40% ，期末成績占 40% 。具體評分細則如表2所示。

2.3 理論與實踐結(jié)合

項目驅(qū)動教學(xué)模式有助于加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，做到算法理論學(xué)習(xí)與實踐應(yīng)用相結(jié)合，從而提升學(xué)生的實操能力，充分體現(xiàn)課程的實踐性和應(yīng)用性特點。游戲圖形渲染相關(guān)課程的知識體系龐大，理論知識和算法相對抽象。同時，在實踐操作水平要求較高的情況下，難以在有限的學(xué)時內(nèi)達成全部教學(xué)目標(biāo)。教師可以通過設(shè)置綜合性項目把課程的知識點包含在項目中，將知識點串聯(lián)整合起來，通過編程項目輔助教學(xué)，講解游戲圖像渲染算法，把晦澀難懂的算法理論知識變得生動有趣。課后，教師布置具體的編程項目實踐作業(yè)，使學(xué)生能夠更好地理解所學(xué)算法理論知識，做到學(xué)以致用。此外，學(xué)生在完成編程項目的實踐作業(yè)過程中，需要反復(fù)改進和提升，最終獲得屬于自己的實踐作品。這一過程讓學(xué)生學(xué)有所獲，真正將教學(xué)落到實處，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握數(shù)字媒體領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，了解數(shù)字媒體創(chuàng)作的基本方法，具備數(shù)字媒體創(chuàng)作與分發(fā)傳播的技術(shù)解決能力和設(shè)計構(gòu)建數(shù)字媒體系統(tǒng)的基礎(chǔ)能力。

在教學(xué)過程中，利用編程項目驅(qū)動課程理論教學(xué)和上機實驗，上機實驗反過來進一步推動課程理論教學(xué)，深化學(xué)生對知識的理解；利用編程項目驅(qū)動課程結(jié)業(yè)考核，學(xué)生通過完善課程結(jié)業(yè)項目參與學(xué)科競賽，學(xué)科競賽反過來推動課程結(jié)業(yè)考核，形成相互促進的關(guān)系，如圖2所示。

3項目驅(qū)動教學(xué)模式在課程教學(xué)中的作用

采用項目驅(qū)動教學(xué)模式對相關(guān)課程的教學(xué)計劃進行優(yōu)化和改革，旨在提升游戲圖形渲染課程群的教學(xué)效果和質(zhì)量。其具體作用和意義體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1改善教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣

在教學(xué)和上機實驗環(huán)節(jié)中引入具體的編程項目，通過項目輔助講解抽象的理論知識可以有效提高教學(xué)效率[6。以學(xué)生為中心，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，從而改善編程項目完成體驗，讓學(xué)生在持續(xù)進步中收獲成就感，增強自我提升的內(nèi)驅(qū)力，進而提升用創(chuàng)新思維和方法解決問題的能力[7]。

3.2改進課程學(xué)習(xí)方法，增強學(xué)習(xí)成效

將理論知識與實際操作相結(jié)合，讓學(xué)生通過參與具體的編程項目提高知識的綜合運用能力，從而提升專業(yè)技術(shù)水平[6]；拓寬知識面，增強理性認(rèn)識，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生綜合運用基本技能和專業(yè)知識獨立分析、解決實際問題的能力；提高實踐動手能力，讓學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有更深刻的認(rèn)識，為將來的就業(yè)打下基礎(chǔ)，為他們及早做好自己在游戲行業(yè)的職業(yè)規(guī)劃提供輔助。

3.3改革課程考核方式，完善課程評價機制

以完成實際編程項目為評估核心，要求學(xué)生撰寫期末結(jié)業(yè)項目報告，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，在進一步增強學(xué)生實踐動手能力的同時，不斷完善課程評價體系，以更加合理地對學(xué)生進行課程考核。

3.4增強學(xué)生創(chuàng)作作品的能力，提高學(xué)生參與學(xué)科競賽的水平

當(dāng)前種類繁多的學(xué)科競賽為學(xué)生提供了更多參與競賽的機會，但很多學(xué)生對相關(guān)競賽并不了解，且手上沒有現(xiàn)成的初版作品作為基礎(chǔ)，難以參與合適的競賽項目，常常感到迷茫無助[7]。通過在教學(xué)和實驗實踐環(huán)節(jié)中引入實際編程項目，并以此作為課程考核評估的基礎(chǔ)，能夠提高學(xué)生的實踐能力和解決實際問題的能力，從而提升學(xué)生的作品產(chǎn)出能力，幫助他們在相關(guān)學(xué)科競賽中取得好成績[6]。這對提高學(xué)生就業(yè)率，促進高質(zhì)量就業(yè)也有十分重要的意義。

4結(jié)束語

項目驅(qū)動教學(xué)模式有助于教師能夠以通俗易懂的方式向?qū)W生全面詮釋相對枯燥的理論知識；編程項目的實戰(zhàn)演練能夠為學(xué)生實踐提供強大動力；以編程項目作為課程考核方式可以提升學(xué)生的作品創(chuàng)作和產(chǎn)出能力，進而使他們在相關(guān)學(xué)科競賽上取得好成績。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式培養(yǎng)出來的是同類型人才，而學(xué)校需要培養(yǎng)出具有良好的自學(xué)能力和動手能力，以及能夠借助現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息、迅速掌握新技術(shù)和新知識以解決實際問題的創(chuàng)作者?；陧椖框?qū)動教學(xué)模式的游戲圖形渲染課程群教學(xué)改革為達到這一培養(yǎng)目標(biāo)提供了有力的支持。

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