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摘要：目前游戏开发人才培养模式中主要是职业训练而缺乏系统的学历教育。把学历教育的专业素质的培养方法和培训机构的职业训练方法有机融合，充分发挥学校的专业学历教育的优势是培养3D游戏开发人才的有效途径。本文介绍了《3D游戏开发》课程在数字媒体专业学历教育的基础上，以培养强动手能力高级3D游戏开发人才为目标，结合计算科学相关教学理论，对课程的教学内容、教学方法、考核模式进行的改革。该课程的教学模式改革取得明显成效，相关的教学改革值得继续深化发展。
关健词：游戏开发；职业训练；学历教育；个性发展
引言
计算机游戏已经开拓出了数十亿美元市场，最近几年其发展势头越来越猛，并且在可预见的未来这种势头还将继续下去。2012中国游戏市场收入248.4亿元，同比增18.5%，PC网络游戏市场实际销售收入（包括了客户端网游、网页游戏、社交游戏及游戏平台的市场销售额）为235.5亿元人民币，同比增长16.9%。这些数据表明，中国游戏业经过20多年的发展，正处在一个高速增长的时期，具有广阔的市场前景。[1]可调查结果显示，许多游戏研发公司的招聘信息公布后都会吸引大批的应聘者，但真正符合企业需求的人才却少之又少。目前很多求职者在学校的三到四年时间里，已经具备了比较好的基本素养，但学校所教授的知识比较陈旧，没有针对游戏开发开设专业课程，学生实践能力弱、缺少实践经验，因此不受企业青睐。
近年来，社会上已经出现游戏专业培训机构。但目前这种游戏人才的培养现状是非常不成熟的，即使是职业培训学校也不可能培养出真正合格的游戏制作人才，因为国内的培训机构或者大学的游戏专业不少人认为都很不成熟，甚至完全不能算是“培养人才”。[2]郑金条认为，国内游戏产业现状存在同质化、换皮术、山寨术等种种问题，[3]缺乏具有文化底蕴的个性化作品。因此，在学历教育中培养高素质的游戏开发人才将是发展趋势。
桂林电子科技大学数字媒体专业适时开设《3D游戏开发》课程并实施与职业训练方法相结合的教学模式改革。这对游戏开发人才培养相关课程的设置，对游戏开发创新人才的培养模式的探索具有重要的现实意义。
计算学科方法论
计算学科方法论是对计算领域认识和实践过程中的一般方法及其性质、特点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。计算学科方法论是认知计算学科的方法和工具，也是计算学科认知领域的理论体系。[4]
《3D游戏开发》课属于图形学和可视化计算主领域，作为该主领域的年轻课程，有必要借助计算学科方法论指导，加快《3D游戏开发》课相关内容建设和改善教学方法，同时把该课放到整个学历教育背景下考察，与其他课程密切进行联动改革。
3D游戏开发课程教学改革
1.课程教学内容的界定
考虑到3D游戏开发课程与其他相关学科的密切关系，桂电数字媒体专业增开了面向对象编程技术，图形库技术（OpenGL程序设计），透视与构图等课程，强化了3D素材类，游戏策划类课程的建设，删去了工程制图等关联度不大的课程。《3D游戏开发》课程的核心内容设计如下：
（1）计算机游戏概述。主要内容是游戏分类，主流游戏公司主流游戏作品，计算机游戏发展史，游戏开发主流技术与发展趋势。
（2）游戏开发快速入门。教师以VC 为平台，以OPENGL图形库为图形技术，快速搭建3D游戏开发的程序框架。允许学生搭建自己的3D游戏开发平台，开发语言，图形库不作限制。鼓励大家在OpenGL和3D中进行选择。
（3）3D游戏交互技术。重点讲解和实践键盘和鼠标的各种交互实现技术，并比较其优劣。
（4）摄像漫游。在3D游戏开发中，透视投影几乎是必需的，要求学生能运用相关的图形库技术实现照相机类。教师用OpenGL提供的库函数实现该类。
（5）天空地形或室内环境开发。3D游戏与二维游戏不同，游戏逻辑是在三维空间展开，游戏视觉效果是3D图形的透视展现，要求教师讲解几个经典的3D场景实现方法，并示范案例，然后让学生自己个性创作。
（6）模型载入。在3D游戏构建中，需要大量的3D游戏素材，数字媒体专业已开设Maya、Unity3D等相关课程，在课程教学中让学生把自己创作的3D素材导入到自己开发的程序中并能够实现必要的操控。
（7）粒子系统。通过粒子系统，能实现烟花、爆炸、下雨、下雪等的模拟效果。
（8）碰撞检测。提供几个经典的碰撞检测算法，并提供示例。比如，机器人是如何检测障碍物并避开这些物体的。
（9）其他技术，如光线追踪、混合、文字、环境映射、阴影等内容。
（10）案例分析。当教师将上述内容讲完时，应构建出一个完整的射击类游戏，并提供其他类型的游戏案例供学生分析。
2.课程教学方法的教改实践
《3D游戏开发》课的教学中解决具体问题的各种技术均占有重要地位，而学生学习的一个难点就是照猫画虎，不能抓住其关键，常有学生反映教师讲的时候明白，自己一做就糊涂。所以在3D游戏开发课程的教改中，我们突出设计的作用，教师更多的是示范。比如，在讲解粒子系统时，我们进行了改变，除了对粒子系统的类设计和参数设计讲解外，笔者现场制作了瀑布和雪花效果，然后让学生自己做粒子效果。在学生相互协作和自己的努力下，有的学生做出秋风吹树叶飘落的效果，有的学生做出下雨和烟花效果等，学生获得了很强的成就感。这个例子说明，不能简单地传授专业知识，还要培养学生的设计意识，以此带动学生的学习兴趣，提升其成就感。同时，学生在学习中，不能光知道学了什么，还要知道知识点是怎么来的，有什么用，在学习过程中做到举一反三，这样不仅牢固地掌握了抽象方法，理论原理，更能让自己在“设计”过程中更为出色。
在具体的教学实践中，笔者从以下六个方向进行了尝试和实践。 （1）让学生对游戏开发有正确客观的认识。很多学生认为玩游戏会丧志，因此拒绝往游戏方向发展。其实，发达国家游戏产业对经济振兴起到了非常重要的作用，带动了电信业、移动通信、电子信息产业、软件业、文化产业和媒体等很多产业的发展。因此，要从根本上改变对游戏产业的片面认识，认清它是一种集娱乐、智力、音乐、体育于一体的大型综合文体休闲产品。
（2）突破传统的黑板授课或电教授课中教师主讲内容的授课方式。在大纲允许的范围内，在教师必要的引领及提供必要的材料下，试验时要求学生完成任务，以师生互动方式为主完成教学。
（3）尊重学生的兴趣爱好，进行差别引导。有的学生确实优秀，就可以不强制他们完成教师指定任务，任其去完成他想做的与课程内容方向一致的东西，只要完成出色，照样可给予表扬，目的是充分发挥学生的学习潜力。比如，在讲光照时，有的学生完成了游戏场景中的镜头光晕效果，虽然该生没有完成笔者部署的作业，但这种学生是值得呵护的。当然，也不能助长学生的无组织无纪律意识，这就需要事前制定好灵活的策略。
（4）根据学生的兴趣和特长，支持和鼓励学生参加相关的程序比赛。比如，参加安利杯、德赛杯以及Google举办的比赛，借这些比赛检验教学质量，了解别人的培养模式及质量，反思自身教学的得失。
（5）积极协调好与《3D游戏开发》课程相关的教学。比如，把3D游戏中的部分经典例子充实到计算机图学中去，在3D游戏开发中谈些著名的3D图形算法。又如，Maya课对素材创作的要求可考虑适合3D游戏开发课的需要。
（6）与专业的培训机构合作。鼓励学生抽出一定时间参与感兴趣的培训，可考虑学分替代，从而为学生的学习扫除必要的障碍。实际上在企业内部并不缺乏低端技术人员，但从事游戏研发的高端人才极其缺乏，企业有意识地从学生中选择素质好的人才进行培养，提供相应的案例与经验给接受培训的人才，则完全有可能填补这个空档。
3.成绩评价机制的创新
以前重要课目的考核都是考试，但考虑到3D游戏开发课的特征，我们采用作品考核方式，开始时各得分项按下列权重分配：①游戏作品的创意20%；②游戏作品的工作量20%；③游戏作品完成难度20%；④可游戏性20%；⑤作品文档20%。
以百分制来算，假设有个学生得分依次为：95、60、40、20、60，则该生的总评分为55分为不及格。考虑到游戏开发需要人才的多样性，考虑到培养个性化人才需要，因此在教学过程中如果某生在某个方向上十分突出，我们应该给予鼓励而不应让该生重修，可以考虑给该生在其突出领域较高权重，同时除去教师的主观意图，可设计如下打分公式：
Sum=a1 a2 a3 a4 a5；Pa1=a1/sum/2 0.1；Pa2=a2/sum/2 0.1；Pa3=a3/sum/2 0.1；Pa4=a4/sum/2 0.1；Pa5=a5/sum/2 0.1。
上式中a1，a2，a3，a4，a5依次对应上面的各评分项，如果按照上式评价该生成绩，则为61分。上式中的意图是，一半的权重按平均分求得，另一半成绩的权重按学生的得分项强的分配较重计算比重。显然，如果减少平均分的权重，加大得分强项比重，则鼓励学生的个性发展策略就更为激进。公式的引入既可以鼓励学生的个性能力发展，又可以避免教师的随意调分。重要的是，这个思路更让学生明白规则一致性的重要性。
3D游戏开发教学效果测评
自从接受了计算学科方法论之后，笔者在教学中由以传授知识为主，转为以培养学生思维为主和培养学生“自识”能力为主，更强调学生的实践和学习的主体地位，在考核上更注重学生的“作品”，并尽量在避免教师随意给分的同时鼓励学生个性发展。
在该课程初次设课后，在毕业设计中选相关内容的学生作品仅能见到单一的3D场景渲染、粒子系统、碰撞检测等毕设程序，学生对笔者的评价为良。教学改革后，学生能够圆满完成3D游戏开发，学生对教师的评价为优。可以这样说，教改的课程深受学生欢迎，也极大地提高了学生动手制作3D游戏的技能。
结论与展望
《3D游戏开发》是一门理论基础要求较强，专业特色鲜明，理论与实践紧密结合的课程。为适合培养高级游戏开发人才的需要，与职业训练方法相结合，我们采用了与学历教育紧密结合的方式进行教学内容设计和施行教学。将课程的内容和结构安排得更为合理，知识重点更加明确。在教学过程中注重学生的个性培养和主体学习习惯的养成，注重案例和示范教学。教学实践表明，在计算学科方法论指导下，结合学生的职业诉求，强化动手能力，同时尊重教育规律和学生身心发展规律，学生的个性和兴趣都得到张扬，学生制作作品能力空前提高，取得了令人满意的效果。
参考文献：
[1]乐天.2012中国游戏市场收入248.4亿元同比增18.5%[EB/OL].http：//tech.qq.com/a/20120725/000110.htm.
[2]游戏学院.业界人士点评游戏人才培养现状[EB/OL].http：//wh.gamfe.com/news/6380.html.
[3]郑金条.国内游戏产业现状十一谈[J].程序员，2012（9）.
[4]董荣胜，古天龙.计算机科学与技术方法论[M].北京：人民邮电出版社，2002.
基金项目：新世纪广西高等教育教学改革工程项目（2011JGB048）；广西教育科学“十二五”规划2011年度立项课题（2011C0032）；中国电子教育学会“十二五”高等教育科学研究课题（ZDJ11207）；国家大学生创新性实验计划项目（101059512）；桂林电子科技大学教育教学改革项目（JGZ201106）；面向工程教育的开放视频课程建设及其认证机制的研究与实践（2012JGA144）。
关健词：游戏开发；职业训练；学历教育；个性发展
引言
计算机游戏已经开拓出了数十亿美元市场，最近几年其发展势头越来越猛，并且在可预见的未来这种势头还将继续下去。2012中国游戏市场收入248.4亿元，同比增18.5%，PC网络游戏市场实际销售收入（包括了客户端网游、网页游戏、社交游戏及游戏平台的市场销售额）为235.5亿元人民币，同比增长16.9%。这些数据表明，中国游戏业经过20多年的发展，正处在一个高速增长的时期，具有广阔的市场前景。[1]可调查结果显示，许多游戏研发公司的招聘信息公布后都会吸引大批的应聘者，但真正符合企业需求的人才却少之又少。目前很多求职者在学校的三到四年时间里，已经具备了比较好的基本素养，但学校所教授的知识比较陈旧，没有针对游戏开发开设专业课程，学生实践能力弱、缺少实践经验，因此不受企业青睐。
近年来，社会上已经出现游戏专业培训机构。但目前这种游戏人才的培养现状是非常不成熟的，即使是职业培训学校也不可能培养出真正合格的游戏制作人才，因为国内的培训机构或者大学的游戏专业不少人认为都很不成熟，甚至完全不能算是“培养人才”。[2]郑金条认为，国内游戏产业现状存在同质化、换皮术、山寨术等种种问题，[3]缺乏具有文化底蕴的个性化作品。因此，在学历教育中培养高素质的游戏开发人才将是发展趋势。
桂林电子科技大学数字媒体专业适时开设《3D游戏开发》课程并实施与职业训练方法相结合的教学模式改革。这对游戏开发人才培养相关课程的设置，对游戏开发创新人才的培养模式的探索具有重要的现实意义。
计算学科方法论
计算学科方法论是对计算领域认识和实践过程中的一般方法及其性质、特点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。计算学科方法论是认知计算学科的方法和工具，也是计算学科认知领域的理论体系。[4]
《3D游戏开发》课属于图形学和可视化计算主领域，作为该主领域的年轻课程，有必要借助计算学科方法论指导，加快《3D游戏开发》课相关内容建设和改善教学方法，同时把该课放到整个学历教育背景下考察，与其他课程密切进行联动改革。
3D游戏开发课程教学改革
1.课程教学内容的界定
考虑到3D游戏开发课程与其他相关学科的密切关系，桂电数字媒体专业增开了面向对象编程技术，图形库技术（OpenGL程序设计），透视与构图等课程，强化了3D素材类，游戏策划类课程的建设，删去了工程制图等关联度不大的课程。《3D游戏开发》课程的核心内容设计如下：
（1）计算机游戏概述。主要内容是游戏分类，主流游戏公司主流游戏作品，计算机游戏发展史，游戏开发主流技术与发展趋势。
（2）游戏开发快速入门。教师以VC 为平台，以OPENGL图形库为图形技术，快速搭建3D游戏开发的程序框架。允许学生搭建自己的3D游戏开发平台，开发语言，图形库不作限制。鼓励大家在OpenGL和3D中进行选择。
（3）3D游戏交互技术。重点讲解和实践键盘和鼠标的各种交互实现技术，并比较其优劣。
（4）摄像漫游。在3D游戏开发中，透视投影几乎是必需的，要求学生能运用相关的图形库技术实现照相机类。教师用OpenGL提供的库函数实现该类。
（5）天空地形或室内环境开发。3D游戏与二维游戏不同，游戏逻辑是在三维空间展开，游戏视觉效果是3D图形的透视展现，要求教师讲解几个经典的3D场景实现方法，并示范案例，然后让学生自己个性创作。
（6）模型载入。在3D游戏构建中，需要大量的3D游戏素材，数字媒体专业已开设Maya、Unity3D等相关课程，在课程教学中让学生把自己创作的3D素材导入到自己开发的程序中并能够实现必要的操控。
（7）粒子系统。通过粒子系统，能实现烟花、爆炸、下雨、下雪等的模拟效果。
（8）碰撞检测。提供几个经典的碰撞检测算法，并提供示例。比如，机器人是如何检测障碍物并避开这些物体的。
（9）其他技术，如光线追踪、混合、文字、环境映射、阴影等内容。
（10）案例分析。当教师将上述内容讲完时，应构建出一个完整的射击类游戏，并提供其他类型的游戏案例供学生分析。
2.课程教学方法的教改实践
《3D游戏开发》课的教学中解决具体问题的各种技术均占有重要地位，而学生学习的一个难点就是照猫画虎，不能抓住其关键，常有学生反映教师讲的时候明白，自己一做就糊涂。所以在3D游戏开发课程的教改中，我们突出设计的作用，教师更多的是示范。比如，在讲解粒子系统时，我们进行了改变，除了对粒子系统的类设计和参数设计讲解外，笔者现场制作了瀑布和雪花效果，然后让学生自己做粒子效果。在学生相互协作和自己的努力下，有的学生做出秋风吹树叶飘落的效果，有的学生做出下雨和烟花效果等，学生获得了很强的成就感。这个例子说明，不能简单地传授专业知识，还要培养学生的设计意识，以此带动学生的学习兴趣，提升其成就感。同时，学生在学习中，不能光知道学了什么，还要知道知识点是怎么来的，有什么用，在学习过程中做到举一反三，这样不仅牢固地掌握了抽象方法，理论原理，更能让自己在“设计”过程中更为出色。
在具体的教学实践中，笔者从以下六个方向进行了尝试和实践。 （1）让学生对游戏开发有正确客观的认识。很多学生认为玩游戏会丧志，因此拒绝往游戏方向发展。其实，发达国家游戏产业对经济振兴起到了非常重要的作用，带动了电信业、移动通信、电子信息产业、软件业、文化产业和媒体等很多产业的发展。因此，要从根本上改变对游戏产业的片面认识，认清它是一种集娱乐、智力、音乐、体育于一体的大型综合文体休闲产品。
（2）突破传统的黑板授课或电教授课中教师主讲内容的授课方式。在大纲允许的范围内，在教师必要的引领及提供必要的材料下，试验时要求学生完成任务，以师生互动方式为主完成教学。
（3）尊重学生的兴趣爱好，进行差别引导。有的学生确实优秀，就可以不强制他们完成教师指定任务，任其去完成他想做的与课程内容方向一致的东西，只要完成出色，照样可给予表扬，目的是充分发挥学生的学习潜力。比如，在讲光照时，有的学生完成了游戏场景中的镜头光晕效果，虽然该生没有完成笔者部署的作业，但这种学生是值得呵护的。当然，也不能助长学生的无组织无纪律意识，这就需要事前制定好灵活的策略。
（4）根据学生的兴趣和特长，支持和鼓励学生参加相关的程序比赛。比如，参加安利杯、德赛杯以及Google举办的比赛，借这些比赛检验教学质量，了解别人的培养模式及质量，反思自身教学的得失。
（5）积极协调好与《3D游戏开发》课程相关的教学。比如，把3D游戏中的部分经典例子充实到计算机图学中去，在3D游戏开发中谈些著名的3D图形算法。又如，Maya课对素材创作的要求可考虑适合3D游戏开发课的需要。
（6）与专业的培训机构合作。鼓励学生抽出一定时间参与感兴趣的培训，可考虑学分替代，从而为学生的学习扫除必要的障碍。实际上在企业内部并不缺乏低端技术人员，但从事游戏研发的高端人才极其缺乏，企业有意识地从学生中选择素质好的人才进行培养，提供相应的案例与经验给接受培训的人才，则完全有可能填补这个空档。
3.成绩评价机制的创新
以前重要课目的考核都是考试，但考虑到3D游戏开发课的特征，我们采用作品考核方式，开始时各得分项按下列权重分配：①游戏作品的创意20%；②游戏作品的工作量20%；③游戏作品完成难度20%；④可游戏性20%；⑤作品文档20%。
以百分制来算，假设有个学生得分依次为：95、60、40、20、60，则该生的总评分为55分为不及格。考虑到游戏开发需要人才的多样性，考虑到培养个性化人才需要，因此在教学过程中如果某生在某个方向上十分突出，我们应该给予鼓励而不应让该生重修，可以考虑给该生在其突出领域较高权重，同时除去教师的主观意图，可设计如下打分公式：
Sum=a1 a2 a3 a4 a5；Pa1=a1/sum/2 0.1；Pa2=a2/sum/2 0.1；Pa3=a3/sum/2 0.1；Pa4=a4/sum/2 0.1；Pa5=a5/sum/2 0.1。
上式中a1，a2，a3，a4，a5依次对应上面的各评分项，如果按照上式评价该生成绩，则为61分。上式中的意图是，一半的权重按平均分求得，另一半成绩的权重按学生的得分项强的分配较重计算比重。显然，如果减少平均分的权重，加大得分强项比重，则鼓励学生的个性发展策略就更为激进。公式的引入既可以鼓励学生的个性能力发展，又可以避免教师的随意调分。重要的是，这个思路更让学生明白规则一致性的重要性。
3D游戏开发教学效果测评
自从接受了计算学科方法论之后，笔者在教学中由以传授知识为主，转为以培养学生思维为主和培养学生“自识”能力为主，更强调学生的实践和学习的主体地位，在考核上更注重学生的“作品”，并尽量在避免教师随意给分的同时鼓励学生个性发展。
在该课程初次设课后，在毕业设计中选相关内容的学生作品仅能见到单一的3D场景渲染、粒子系统、碰撞检测等毕设程序，学生对笔者的评价为良。教学改革后，学生能够圆满完成3D游戏开发，学生对教师的评价为优。可以这样说，教改的课程深受学生欢迎，也极大地提高了学生动手制作3D游戏的技能。
结论与展望
《3D游戏开发》是一门理论基础要求较强，专业特色鲜明，理论与实践紧密结合的课程。为适合培养高级游戏开发人才的需要，与职业训练方法相结合，我们采用了与学历教育紧密结合的方式进行教学内容设计和施行教学。将课程的内容和结构安排得更为合理，知识重点更加明确。在教学过程中注重学生的个性培养和主体学习习惯的养成，注重案例和示范教学。教学实践表明，在计算学科方法论指导下，结合学生的职业诉求，强化动手能力，同时尊重教育规律和学生身心发展规律，学生的个性和兴趣都得到张扬，学生制作作品能力空前提高，取得了令人满意的效果。
参考文献：
[1]乐天.2012中国游戏市场收入248.4亿元同比增18.5%[EB/OL].http：//tech.qq.com/a/20120725/000110.htm.
[2]游戏学院.业界人士点评游戏人才培养现状[EB/OL].http：//wh.gamfe.com/news/6380.html.
[3]郑金条.国内游戏产业现状十一谈[J].程序员，2012（9）.
[4]董荣胜，古天龙.计算机科学与技术方法论[M].北京：人民邮电出版社，2002.
基金项目：新世纪广西高等教育教学改革工程项目（2011JGB048）；广西教育科学“十二五”规划2011年度立项课题（2011C0032）；中国电子教育学会“十二五”高等教育科学研究课题（ZDJ11207）；国家大学生创新性实验计划项目（101059512）；桂林电子科技大学教育教学改革项目（JGZ201106）；面向工程教育的开放视频课程建设及其认证机制的研究与实践（2012JGA144）。