产业项目引导模式下游戏设计课程混合教学探索
作者: 蔺广逢 张二虎 陈亚军
摘 要:信息网络技术和人工智能技术的飞速发展为产业项目和教学实践在大学课程混合教学提供契机,为教学改革开拓了一种新的实践途径。针对当前产业项目和教学实践工科课堂上虚拟空间表现不足的特点,该文提出产业项目引导模式下游戏设计混合教学方法。以高新计算机技术为载体,将产业项目与高校教学实践无缝衔接,一方面以特定的产业项目为引导,为学生提供多示例交互、多场景感知教学内容,开拓学生专业认知视野;另一方面基于产业项目多样化教学案例与交互实践,促使学生发掘知识理论与实践的本质联系,激发学生的主观能动性和互动性。最终达到从理论到实践的理想教学效果。
关键词:产业项目;混合教学;虚拟空间;游戏设计;教学模式
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2022)30-0129-05
Abstract: The rapid development of information network technology and artificial intelligence technology provides an opportunity for the mixed teaching of industrial projects and teaching practice in university courses, and opens up a new practical way for teaching reform. In view of the insufficient performance of the current industrial project and teaching practice engineering class in the virtual space, this paper puts forward the mixed teaching mode of game design under the industrial project guidance. We take high-tech computer technology as the carrier to seamlessly connect industrial projects with teaching practice in colleges and universities. On the one hand, the mode by specific industrial projects guidance provides students with multi example interaction and multi scene perception teaching content, and expands students' professional cognitive vision; On the other hand, the mode based on the diversified teaching cases and interactive practice of industrial projects can encourage students to explore the essential relationship between knowledge theory and practice, and stimulate students' subjective initiative and interaction. Finally, the ideal teaching effect from theory to practice is achieved.
Keywords: industrial projects; mixed teaching; virtual space; game design; teaching model
信息技术的发展深远地影响着人类社会的各种行为,在这些行为中教育和学习对个体的发展起着关键性的导向作用。基于现代信息技术的虚拟现实、增强现实和混合现实为教授和学习提供了丰富的手段和方法,并且支持教育领域一定程度突破了传统教学模式[1]的教授单向性、学习被动式和情景单一化。因此,教学中通过虚拟空间对教学内容情景化的展现与交互成为现代教育教学的主要方向和特色。
游戏设计是数字媒体技术专业一门非常重要的专业课,也在虚拟空间教学方面做出了丰富的实践活动。其囊括了数字媒体技术的数字表现、对象建模和交互的各个方面。旨在培养学生掌握游戏设计的基本方法,通过游戏剧本认知、游戏情节规划、游戏场景设计生成和游戏对象设计建模,掌握各类游戏的基本的设计开发方法,扩展计算机应用的专业知识,掌握图像、图形、动画及影视编导在游戏中运用的基本概念、设计与制作方法,以培养学生的整体设计思维能力、设计开发的创造能力和视觉展现的表达能力。
虽然虚拟空间在教学实践的应用中为学生开辟了情景生动的认知空间,为知识的传播打开了方便之门。但是也同时显现出其局限性[2]。在虚拟空间中主要以视听进行信息获取,实际的学习对象的操控能力得不到有效充分的培养;虚拟空间的构建受到开发者自身对知识本身的理解限制,存在先天性的偏颇,学习者难以独立思考和自由探索;在虚拟空间中教的模式被增强和固化,育人过程的人际交流合作被淡化。教学是教师和学生双向互动、相互影响、协同发展和全方感知的动态过程。因此借助于虚拟空间设计,提出基于产业项目引导的游戏设计混合教学模式,来提高思维交互实践能力,实现本门课程在教育实践的应用意义。
一、虚拟空间对教学实践的局限性
虚拟空间的开发从教学资源的扩展到内容情景的展现,表现出了传统教学无法媲美的优越性。虚拟空间从实现技术到思维方法在各个层次的教学实践中得到了广泛的推广。尤其是“元宇宙”概念的提出,预期能建立近乎完美的情景认知教学模式的高级形态[3],但是当前技术不足以支撑其理想状态的形成。以致于虚拟空间对教学实践形成一些不可回避的局限和约束,主要的问题体现在以下两个方面。
(一)虚拟空间与教学认知理论的矛盾
以“元宇宙”为虚拟空间的先进理念已经规划出了下一代教育的远景模型[4]。在当前“元宇宙”相关的六大技术(区块链、交互、电子游戏、数字孪生、人工智能和网络运算技术)还不足以支撑远景模型。其主要问题体现在当前虚拟空间构建技术不成熟与建构主义学习理论[5]和情景认知教学模式[6]中倡导的真实情景体验之间的矛盾。表现在以下四点:一是虚拟空间的技术限定性,使得其很难在教学环境下模拟出真实情境、真实任务、细致过程模型、多视角角色任务协同和真实反思评价;二是虚拟空间的确定逻辑表达,使得其伸缩性和适应性不足以从因材施教的理念来表现多维度的学习主体和客观存在之间的知识逻辑表达;三是虚拟空间的直观形象表达,使得其在新情景中的迁移性适应性不足,限制学习主体进行自由反思和知识抽象;四是虚拟空间的开发理解差异性,使得其很难根据个体的态度、兴趣、爱好和认知策略进行基于环境感觉信息的知识情景生成。
(二)虚拟空间与教学认知理论的矛盾
在虚拟空间与教学认知理论的矛盾中,现有虚拟空间中游戏设计教学使得学生能力培养受到多方面的限制。主要表现在以下四个方面:一是在学生学习实验过程,虚拟空间中模拟开发的示例多,但是真实游戏情境、真实游戏任务、细致过程建模、多视角角色任务协同和真实设计交流评价表现较少,使得学生的真实问题分析与设计能力培养受限;二是在虚拟空间中游戏设计的特定示例,很难从不同的层次适应学生个体之间认知差异,使得学生的设计认知能力培养受限;三是在虚拟空间中游戏设计单一的示例通常贯穿整个设计过程,学生在示例间的设计思想迁移很难掌握,使得学生的归纳抽象思维能力培养受限;四是虚拟空间情景再现基于开发者的思维局限,难以产生符合学生个体的情景生成,使得学生的想象思维能力培养受限。
二、产业项目引导混合教学的必要性
随着信息技术各个领域的发展,游戏设计的基本理念和方法不仅局限于课堂学习和讲授中,而在实际游戏相关的产业中出现了大量的企业为迎合某方面需求进行的游戏产品的研发、创意、设计、发布和动态迭代完善。因此涌现出了大量代表的游戏平台和产品,这些又为学生游戏设计的学习提供丰富的资源。
(一)辅助虚拟空间展开教学
在游戏设计教学中,其基本的设计思想和方法需要丰富的案例来展现。产业项目能从各个层次为课程的虚拟空间教学提供平台和资源。游戏本身就是建立在虚拟空间中,不同的是产业项目能引导教学理念、设计和方法实现到真实需求的环境、平台和交互中去,实现教学理论和实践的无缝衔接。学生在学习过程中根据自身的认知来实践教学理论,开拓未成熟的产业项目,比对成熟的产业项目,自评和互评相结合,逐步完善设计理念。所以产业项目延伸了产业发展视野,丰富了教学实践内容,增强了师生和学生间的互动。
(二)多层次多视角交互教学
游戏设计教学中的一个现实问题是教学平台和实践平台在虚拟空间中难以统一。主要表现在如果都统一到以讲授和展示为主的教学平台,不能进行充分的沟通交互;如果都统一到以设计和操作为主的实践平台,不能有效地建立抽象的拓展思维。产业项目引导混合教学能提供一种双赢的方案,选择不同深度层次的产业项目植入教学平台,以“因材施教”的理念匹配不同学生的知识逻辑;以不同层次产业项目在实践平台中示范,构建抽象思维的迁移与重构;结合教学平台和实践平台,建立不同视角需求条件的产业项目引导学生基于自身环境感知的情景生成。从多层次多视角进行交互教学实践,促进理论与实践、教授与学习,以及教师和学生在虚拟和现实空间的动态互动。
三、产业项目引导混合教学模式
(一)理论基础
建构主义学习理论[5]为教学提出指导性建议,其中的关键点是为具体的教学内容实现情景创设。因为真实的情景是复杂且交错变换的,不像书本上教学内容有明晰的思路和结构,所以要求教师提供丰富的情景信息,同时需要学生掌握足够的信息技术方法,来理清情景结构关系,丰富教学内容,达到对教学内容的理解和拓展。具体在游戏设计课程中,期望依托合适的产业项目为教学的内容和模式提供新的视角。以教学内容为主线,以产业项目为引导创立理论方法应用的实际教学双向和多个体参与交互的动态情景,促使师生相互建构认知体系,逐步拓展认知思维。
情景认知教学模式[6]倡导关于教学过程的两个关键点。一个是强调学习认知过程中学习者的主体地位;另一个是注重教学内容活动与具体社会实践的联通性。以此为基准,认为理想的情景学习应该是以学习者的自主、协作和研究学习意义建构,同时结合学习者认知条件(经验、身份、能力、知识)逼近真实实践的方式组织教学活动。在产业项目引导的游戏设计教学实践中,以产业需求引导学生自主探索真实情景,在产业项目的实施中贯穿教学内容,学习者根据自身认知条件建构项目知识体系,在此过程中以动态交互完善情景与内容匹配,完成对思维、知识、交互和实践的理解与扩展。
(二)教学准备
产业项目引导下游戏设计的教学实践需要从教学内容规划、产业项目调研选择和混合虚拟实际教学环境构建三方面充足准备来完成教学的互动认知和情景学习与探索。
游戏设计的教学内容是根据数字媒体技术专业的数字娱乐方向的总体教学目标规划的。因为这门课程不像传统工科课程具有完整的理论体系,所以课程内容从概念历史、设计思想方法和2D与3D游戏实现技术三个方面组织教学内容。教师需要对内容及其相互关联有深入的理解和拓展,为建构有效的学习认知情景打下良好的基础。
实际的产业项目面向不同的应用显得多样而繁杂。在游戏设计课程中,需要依照教学内容从不同的需求场景、不同的复杂程度和不同的开发平台选择产业项目,梳理产业项目涉及课程内容要点、知识结构和技术构成,为学习认知情景提供不同角度的信息支撑。
混合虚拟实际的教学环境构建是一个动态过程。在具体教学环节的准备中需要明确产业项目和教学内容的结合点,以这些结合点建构的内容和产业实践思维结构,在思维结构的引导下,依照何种平台构建探索性、多样性和扩展性的交互认知情景。