《游戏程序设计》课程教学大纲

《游戏程序设计》课程教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：08150651课程性质：专业选修课学分：4学分学时：64学时（理论48学时，实验16学时）先修课程：C程序设计A、Java程序设计、数据库原理及应用B等后续课程：交互产品开发适用专业：数字媒体技术开课单位：计算机科学与技术学院一、课程说明推荐教材从最基本的Java图形开发开始，对游戏的原理及其Java程序实现进行了详细介绍，包括动画的实现、音效的处理、鼠标和键盘事件的处理等；并以游戏开发案例为主要内容，不仅列出了完整的游戏代码，同时对所有的游戏代码时行了非常详细的解释。通过对本课程的学习，能够掌握游戏设计的一般思路、基本技术及具体的解决步骤、方案；通过实际的编程及积极的思考，掌握Java基本编程技术。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：具有扎实的自然科学与计算机工程基础知识，能够运用专业知识，研究和解决数字媒体技术及相关领域的复杂工程问题，具有创新意识和较强的工程实践能力。课程目标2：适应社会竞争与合作，能够为区域经济服务，能够在文化创意与数字娱乐等相关领域从事产品设计、科技开发、应用研究及运营管理等方面工作，其业务能力达到工程师水。课程目标3：具有健康的身心、良好的人文素养和团队合作精神、有效的沟通与表达能力及工程项目管理能力，能够胜任团队工作中的相应角色。三、课程目标与毕业要求《游戏程序设计》课程教学目标对数字媒体技术专业毕业要求的支撑见表1。毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.1能正确使用技术语言表达复杂数字媒体技术工程问题。课程目标1：具有扎实的自然科学与计算机工程基础知识，能够运用专业知识，研究和解决数字媒体技术及相关领域的复杂工程问题，具有创新意识和较强的工程实践能力。H2.问题分析2.2能够应用数学、自然科学基本原理，对复杂数字媒体技术工程问题进行表述。课程目标1：具有扎实的自然科学与计算机工程基础知识，能够运用专业知识，研究和解决数字媒体技术及相关领域的复杂工程问题，具有创新意识和较强的工程实践能力。H11.项目管理11.1掌握数字媒体技术工程中涉及的管理原理与经济决策方法，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。课程目标2：适应社会竞争与合作，能够为区域经济服务，能够在文化创意与数字娱乐等相关领域从事产品设计、科技开发、应用研究及运营管理等方面工作，其业务能力达到工程师水。课程目标3：具有健康的身心、良好的人文素养和团队合作精神、有效的沟通与表达能力及工程项目管理能力，能够胜任团队工作中的相应角色。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.电脑游戏开发概述1.1电脑游戏的发展历史1.2电脑游戏的类型1.3电脑游戏的策划1.4电脑游戏的程序开发工具教学要求：了解电脑游戏的发展历史，理解电脑游戏的分类及特征，理解游戏策划的基本概念，掌握游戏设计的基本内容，了解电脑游戏设计的程序开发工具。重点：游戏设计的基本内容、Android程序的开发、安装与卸载。难点：下载jdk+Eclipse，搭建Java程序开发环境。8012.游戏图形界面开发基础2.1AWT简介2.2Swing基础2.3Swing组件2.4布局管理器2.5常用事件处理教学要求：掌握Swing基本组件（Jbutton、JRadioButton、JcheckBox、JComboBox、JTextField、JPanel、JPasswordField、Jframe等），掌握常见的布局管理器（FlowLayout、BorderLayout、GridLayout、null等），掌握常见的事件处理（动作事件处理、鼠标事件处理、键盘事件处理）。重点：常见的事件处理（动作事件处理、鼠标事件处理、键盘事件处理）。难点：Android程序的开发、安装与卸载。841、23.Java图形处理和Java2D3.1Java图形坐标系统和图形上下文3.2Color类3.3Font类和FontMetrics类3.4常用的绘图方法3.5Java2D简介教学要求：了解Java坐标系统，掌握paint()和repaint()方法，理解Color类，理解Font类和FontMetrics类，掌握常用的绘图方法（绘制直线、矩形、椭圆、弧形等），了解Java2D，掌握图形平移、缩放或旋转方法。重点：paint()和repaint()方法，图形平移、缩放或旋转方法。难点：paint()和repaint()方法，图形平移、缩放或旋转方法。1242、34.Java游戏程序的基本框架4.1动画的类型及帧频4.2游戏动画的制作4.3使用定时器4.4设置游戏难度教学要求：了解动画类型及帧频设置，了解游戏动画制作基本技术，了解定时器的使用，了解游戏难度设置，掌握游戏与玩家的交互，掌握游戏中的碰撞检测，掌握游戏中图像的绘制，掌握游戏角色的开发，掌握游戏声音效果的设定。重点：游戏与玩家的交互，游戏中的碰撞检测。难点：游戏与玩家的交互，游戏中的碰撞检测。1242、35.推箱子游戏5.1推箱子游戏介绍5.2程序设计的思路5.3程序设计的步骤教学要求：了解推箱子游戏基本功能，掌握推箱子游戏程序设计的基本思路，理解推箱子游戏程序设计的步骤。重点：游戏程序设计思路，游戏程序设计的步骤。难点：游戏程序设计思路，游戏程序设计的步骤。842、3合计48162.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.个人爱好表单制作实验内容：制作表单，表单包含姓名，性别，籍贯，爱好等信息，其中姓名使用文本框录入，性别使用单选按钮选择，籍贯使用组合框选取，爱好使用复选框勾选。实验要求：当单击确定按钮时，在消息框中显示相就信息；当单击取消按钮时，信息置空。42、32.矩形的平移、缩放、旋转实验内容：绘制矩形，实现矩形的平移、缩放、旋转。实验要求：绘制矩形，实现矩形的平移、缩放、旋转。42、33.小球移动实验内容：绘制小球，小球可在窗口内来回移动，当碰到边界时被弹回沿反方向运动，如此反复。实验要求：可通过上下方向键增加、减少移动速度。42、34.推箱子游戏实现实验内容：了解推箱子游戏基本功能，掌握推箱子游戏程序设计的基本思路，理解推箱子游戏程序设计的步骤。实验要求：推箱子游戏实现。42、3合计16五、教学策略与方法教学策略：拟采用训练与练习教学策略组织教学活动教学方法：拟采用教授法、演示法、训练和实践法等教学方法实施教学活动六、课程资源1.推荐教材：Java游戏编程原理与实践教程[M]，陈锐，夏敏捷，葛丽萍编著，人民邮电出版社，2013年3月。2.参考书：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.网络资源：UnityTechnologies.(n.d.).UnityLearn./UnrealEngine.(n.d.).UnrealEngineDocumentation./七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末大作业成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分10分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442实验10（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分10分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√55作业20（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分20分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√884期末大作业60（1）成绩100分，以成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核游戏程序设计能力和应用能力。√√√252510合计：100分424216八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验、作业、期末大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末大作业成绩和过程性评价成绩组成。其中：期末大作业考核成绩为100分（权重60%）；课堂表现、章节测试、作业评价等过程性评价成绩为100分（权重40%）。过程性评价分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。作业50作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%.不交作业4次以内，准确率大于60%.不交作业5次以上