《游戲程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《游戲程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08150651課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)分：4學(xué)分學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)（理論48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)）先修課程：C程序設(shè)計(jì)A、Java程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用B等后續(xù)課程：交互產(chǎn)品開(kāi)發(fā)適用專業(yè)：數(shù)字媒體技術(shù)開(kāi)課單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程說(shuō)明推薦教材從最基本的Java圖形開(kāi)發(fā)開(kāi)始，對(duì)游戲的原理及其Java程序?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，包括動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)、音效的處理、鼠標(biāo)和鍵盤事件的處理等；并以游戲開(kāi)發(fā)案例為主要內(nèi)容，不僅列出了完整的游戲代碼，同時(shí)對(duì)所有的游戲代碼時(shí)行了非常詳細(xì)的解釋。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，能夠掌握游戲設(shè)計(jì)的一般思路、基本技術(shù)及具體的解決步驟、方案；通過(guò)實(shí)際的編程及積極的思考，掌握J(rèn)ava基本編程技術(shù)。二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：具有扎實(shí)的自然科學(xué)與計(jì)算機(jī)工程基礎(chǔ)知識(shí)，能夠運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，研究和解決數(shù)字媒體技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題，具有創(chuàng)新意識(shí)和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。課程目標(biāo)2：適應(yīng)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)與合作，能夠?yàn)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù)，能夠在文化創(chuàng)意與數(shù)字娛樂(lè)等相關(guān)領(lǐng)域從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究及運(yùn)營(yíng)管理等方面工作，其業(yè)務(wù)能力達(dá)到工程師水。課程目標(biāo)3：具有健康的身心、良好的人文素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作精神、有效的溝通與表達(dá)能力及工程項(xiàng)目管理能力，能夠勝任團(tuán)隊(duì)工作中的相應(yīng)角色。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《游戲程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.1能正確使用技術(shù)語(yǔ)言表達(dá)復(fù)雜數(shù)字媒體技術(shù)工程問(wèn)題。課程目標(biāo)1：具有扎實(shí)的自然科學(xué)與計(jì)算機(jī)工程基礎(chǔ)知識(shí)，能夠運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，研究和解決數(shù)字媒體技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題，具有創(chuàng)新意識(shí)和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。H2.問(wèn)題分析2.2能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)基本原理，對(duì)復(fù)雜數(shù)字媒體技術(shù)工程問(wèn)題進(jìn)行表述。課程目標(biāo)1：具有扎實(shí)的自然科學(xué)與計(jì)算機(jī)工程基礎(chǔ)知識(shí)，能夠運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，研究和解決數(shù)字媒體技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題，具有創(chuàng)新意識(shí)和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。H11.項(xiàng)目管理11.1掌握數(shù)字媒體技術(shù)工程中涉及的管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，理解其中涉及的工程管理與經(jīng)濟(jì)決策問(wèn)題。課程目標(biāo)2：適應(yīng)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)與合作，能夠?yàn)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù)，能夠在文化創(chuàng)意與數(shù)字娛樂(lè)等相關(guān)領(lǐng)域從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究及運(yùn)營(yíng)管理等方面工作，其業(yè)務(wù)能力達(dá)到工程師水。課程目標(biāo)3：具有健康的身心、良好的人文素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作精神、有效的溝通與表達(dá)能力及工程項(xiàng)目管理能力，能夠勝任團(tuán)隊(duì)工作中的相應(yīng)角色。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.電腦游戲開(kāi)發(fā)概述1.1電腦游戲的發(fā)展歷史1.2電腦游戲的類型1.3電腦游戲的策劃1.4電腦游戲的程序開(kāi)發(fā)工具教學(xué)要求：了解電腦游戲的發(fā)展歷史，理解電腦游戲的分類及特征，理解游戲策劃的基本概念，掌握游戲設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，了解電腦游戲設(shè)計(jì)的程序開(kāi)發(fā)工具。重點(diǎn)：游戲設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容、Android程序的開(kāi)發(fā)、安裝與卸載。難點(diǎn)：下載jdk+Eclipse，搭建Java程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。8012.游戲圖形界面開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)2.1AWT簡(jiǎn)介2.2Swing基礎(chǔ)2.3Swing組件2.4布局管理器2.5常用事件處理教學(xué)要求：掌握Swing基本組件（Jbutton、JRadioButton、JcheckBox、JComboBox、JTextField、JPanel、JPasswordField、Jframe等），掌握常見(jiàn)的布局管理器（FlowLayout、BorderLayout、GridLayout、null等），掌握常見(jiàn)的事件處理（動(dòng)作事件處理、鼠標(biāo)事件處理、鍵盤事件處理）。重點(diǎn)：常見(jiàn)的事件處理（動(dòng)作事件處理、鼠標(biāo)事件處理、鍵盤事件處理）。難點(diǎn)：Android程序的開(kāi)發(fā)、安裝與卸載。841、23.Java圖形處理和Java2D3.1Java圖形坐標(biāo)系統(tǒng)和圖形上下文3.2Color類3.3Font類和FontMetrics類3.4常用的繪圖方法3.5Java2D簡(jiǎn)介教學(xué)要求：了解Java坐標(biāo)系統(tǒng)，掌握paint()和repaint()方法，理解Color類，理解Font類和FontMetrics類，掌握常用的繪圖方法（繪制直線、矩形、橢圓、弧形等），了解Java2D，掌握?qǐng)D形平移、縮放或旋轉(zhuǎn)方法。重點(diǎn)：paint()和repaint()方法，圖形平移、縮放或旋轉(zhuǎn)方法。難點(diǎn)：paint()和repaint()方法，圖形平移、縮放或旋轉(zhuǎn)方法。1242、34.Java游戲程序的基本框架4.1動(dòng)畫(huà)的類型及幀頻4.2游戲動(dòng)畫(huà)的制作4.3使用定時(shí)器4.4設(shè)置游戲難度教學(xué)要求：了解動(dòng)畫(huà)類型及幀頻設(shè)置，了解游戲動(dòng)畫(huà)制作基本技術(shù)，了解定時(shí)器的使用，了解游戲難度設(shè)置，掌握游戲與玩家的交互，掌握游戲中的碰撞檢測(cè)，掌握游戲中圖像的繪制，掌握游戲角色的開(kāi)發(fā)，掌握游戲聲音效果的設(shè)定。重點(diǎn)：游戲與玩家的交互，游戲中的碰撞檢測(cè)。難點(diǎn)：游戲與玩家的交互，游戲中的碰撞檢測(cè)。1242、35.推箱子游戲5.1推箱子游戲介紹5.2程序設(shè)計(jì)的思路5.3程序設(shè)計(jì)的步驟教學(xué)要求：了解推箱子游戲基本功能，掌握推箱子游戲程序設(shè)計(jì)的基本思路，理解推箱子游戲程序設(shè)計(jì)的步驟。重點(diǎn)：游戲程序設(shè)計(jì)思路，游戲程序設(shè)計(jì)的步驟。難點(diǎn)：游戲程序設(shè)計(jì)思路，游戲程序設(shè)計(jì)的步驟。842、3合計(jì)48162.實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表3。表3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.個(gè)人愛(ài)好表單制作實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：制作表單，表單包含姓名，性別，籍貫，愛(ài)好等信息，其中姓名使用文本框錄入，性別使用單選按鈕選擇，籍貫使用組合框選取，愛(ài)好使用復(fù)選框勾選。實(shí)驗(yàn)要求：當(dāng)單擊確定按鈕時(shí)，在消息框中顯示相就信息；當(dāng)單擊取消按鈕時(shí)，信息置空。42、32.矩形的平移、縮放、旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：繪制矩形，實(shí)現(xiàn)矩形的平移、縮放、旋轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)要求：繪制矩形，實(shí)現(xiàn)矩形的平移、縮放、旋轉(zhuǎn)。42、33.小球移動(dòng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：繪制小球，小球可在窗口內(nèi)來(lái)回移動(dòng)，當(dāng)碰到邊界時(shí)被彈回沿反方向運(yùn)動(dòng)，如此反復(fù)。實(shí)驗(yàn)要求：可通過(guò)上下方向鍵增加、減少移動(dòng)速度。42、34.推箱子游戲?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：了解推箱子游戲基本功能，掌握推箱子游戲程序設(shè)計(jì)的基本思路，理解推箱子游戲程序設(shè)計(jì)的步驟。實(shí)驗(yàn)要求：推箱子游戲?qū)崿F(xiàn)。42、3合計(jì)16五、教學(xué)策略與方法教學(xué)策略：擬采用訓(xùn)練與練習(xí)教學(xué)策略組織教學(xué)活動(dòng)教學(xué)方法：擬采用教授法、演示法、訓(xùn)練和實(shí)踐法等教學(xué)方法實(shí)施教學(xué)活動(dòng)六、課程資源1.推薦教材：Java游戲編程原理與實(shí)踐教程[M]，陳銳，夏敏捷，葛麗萍編著，人民郵電出版社，2013年3月。2.參考書(shū)：Eberly,D.H.(2016).3DGameEngineDesign:APracticalApproachtoReal-TimeComputerGraphics.[M]BocaRaton,FL:CRCPress.LaMothe,A.(2002).TricksoftheWindowsGameProgrammingGurus(2nded.).[M]Indianapolis,IN:SamsPublishing.Brackeen,D.,&Barker,B.(2003).DevelopingGamesinJava.[M]Indianapolis,IN:NewRiders.3.期刊：Garcia,J.,Gonzalez,A.,&Martinez,E.(2019).AnOverviewofGameEnginesandTheirEcosystems.Computer,52(11),33-42.Kelleher,C.,&Pausch,R.(2005).LoweringtheBarrierstoProgramming:ATaxonomyofProgrammingEnvironmentsandLanguagesforNoviceProgrammers.ACMComputingSurveys,37(2),83-137.Salen,K.,&Zimmerman,E.(2004).RulesofPlay:GameDesignFundamentals.GameStudies,1(1).4.網(wǎng)絡(luò)資源：UnityTechnologies.(n.d.).UnityLearn./UnrealEngine.(n.d.).UnrealEngineDocumentation./七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過(guò)程性考核成績(jī)和期末大作業(yè)成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表4。表4課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過(guò)程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問(wèn)題情況進(jìn)行考核，滿分10分。（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?42實(shí)驗(yàn)10（1）根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作完成情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量單獨(dú)評(píng)分，滿分10分；（2）每次實(shí)驗(yàn)單獨(dú)評(píng)分，取各次實(shí)驗(yàn)成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以實(shí)驗(yàn)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭?5作業(yè)20（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分20分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)。（3）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?84期末大作業(yè)60（1）成績(jī)100分，以成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)。（2）主要考核游戲程序設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用能力。√√√252510合計(jì)：100分424216八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、期末大作業(yè)等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末大作業(yè)成績(jī)和過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)組成。其中：期末大作業(yè)考核成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重60%）；課堂表現(xiàn)、章節(jié)測(cè)試、作業(yè)評(píng)價(jià)等過(guò)程性評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重40%）。過(guò)程性評(píng)價(jià)分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過(guò)程性考核成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表5。表5過(guò)程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25筆記完整，積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問(wèn)題，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，回答問(wèn)題準(zhǔn)確率大于70%。上課不認(rèn)真，上課不記筆記，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)。上課不認(rèn)真，上課不記筆記，不參與教學(xué)活動(dòng)。作業(yè)50作業(yè)完整，思路清晰，準(zhǔn)確率大于90%，字跡工整。作業(yè)完整，準(zhǔn)確率大于80%，字跡工整。不交作業(yè)2次以內(nèi)，準(zhǔn)確率大于70%.不交作業(yè)4次以內(nèi)，準(zhǔn)確率大于60%.不交作業(yè)5次以上