《游戏设计与开发》教学大纲一、课程基本信息课程名称：游戏设计与开发Game design and development课程代码：06E7046B课程类别：专业选修课适用专业：数字媒体技术专业课程学时：48学时课程学分：2学分修读学期：第6学期先修课程：计算机文化基础数字媒体技术导论、C#程序设计二、课程目标《游戏设计与开发》是数字媒体技术专业的专业选修课，它担负着系统、全面地介绍Unity3D游戏的基础知识、引导学生学习完后可以从事游戏开发、应用开发等的重任。本课程围绕Unity3D游戏引擎搭建，通过实例系统地讲解Unity3D游戏的开发。本课程由理论知识、实验操作及课程设计三部分组成，除了理论知识外，重点培养学生的游戏设计和游戏开发能力，提高学生分析问题、解决问题与团队合作的能力，激发学生的探索和创新精神。为学生未来发展打下扎实的基础。（一）具体目标通过该课程的学习，使学生达到以下目标：1.能够基于前沿的游戏开发理论知识，通过文献研究或相关方法，应用系统的游戏设计与开发思路，分析并解决游戏开发中不同问题。【支撑毕业要求指标点1.3】2.能够应用U3D游戏开发引擎和C#脚本语言，结合游戏的不同类型，对游戏设计与开发过程中的关键问题提出可行的解决方案。【支撑毕业要求指标点3.2]3.掌握游戏项目的创建、C#脚本语言的基本语法和常用组件、PhysX物理引擎、地形系统、Shader、粒子系统、UGUI；理解游戏开发的基本流程；掌握不同类型游戏开发的基本思想：能够进行交互漫游与U3D游戏的设计开发。【支
《游戏设计与开发》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称：游戏设计与开发 Game design and development 课程代码：06E7046B 课程类别：专业选修课 适用专业：数字媒体技术专业 课程学时：48 学时 课程学分：2 学分 修读学期：第 6 学期 先修课程：计算机文化基础数字媒体技术导论、C#程序设计 二、课程目标 《游戏设计与开发》是数字媒体技术专业的专业选修课，它担负着系统、全 面地介绍 Unity3D 游戏的基础知识、引导学生学习完后可以从事游戏开发、应用 开发等的重任。本课程围绕 Unity3D 游戏引擎搭建，通过实例系统地讲解 Unity3D 游戏的开发。本课程由理论知识、实验操作及课程设计三部分组成，除了理论知 识外，重点培养学生的游戏设计和游戏开发能力，提高学生分析问题、解决问题 与团队合作的能力，激发学生的探索和创新精神。为学生未来发展打下扎实的基 础。 （一）具体目标 通过该课程的学习，使学生达到以下目标： 1. 能够基于前沿的游戏开发理论知识，通过文献研究或相关方法，应用系 统的游戏设计与开发思路，分析并解决游戏开发中不同问题。【支撑毕业要求指 标点 1.3】 2. 能够应用 U3D 游戏开发引擎和 C#脚本语言，结合游戏的不同类型，对 游戏设计与开发过程中的关键问题提出可行的解决方案。【支撑毕业要求指标点 3.2】 3. 掌握游戏项目的创建、C#脚本语言的基本语法和常用组件、PhysX 物理 引擎、地形系统、Shader、粒子系统、UGUI；理解游戏开发的基本流程；掌握 不同类型游戏开发的基本思想；能够进行交互漫游与 U3D 游戏的设计开发。【支
撑毕业要求指标点5.114.能够在游戏开发工具Unity3D和VS集成开发环境中，对于不同类型游戏，采用相关技术，对游戏进行分析、设计、开发和测试，并逐步形成团队合作意识和一定的创新能力。【支撑毕业要求指标点9.1】（二）课程目标与毕业要求的对应关系表1课程目标与毕业要求的对应关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点【1.3】能够应用U3D游戏开发引擎和C#脚本语言，结课程目标11.工程知识：合游戏的不同类型，分析并解决游戏开发中不同问题。【3.2】能够基于前沿的游戏开发理论知识，通过文献研3.设计/开发课程目标 2究或相关方法，应用系统的游戏设计与开发思路，分析解决方案游戏开发中不同问题的解决方案。【5.1】掌握游戏项目的创建、C#脚本语言的基本语法和常用组件、PhysX物理引擎、地形系统、Shader、粒子系5.现代工具运课程目标3统、UGUI：理解游戏开发的基本流程：掌握不同类型游用戏开发的基本思想；能够进行交互漫游与U3D游戏的设计开发。【9.1】能够在游戏开发工具Unity3D和VS集成开发环境中，对于不同类型游戏，采用相关技术，对游戏进行课程目标 4 9.个人和团队：分析、设计、开发和测试，并逐步形成团队合作意识和一定的创新能力。三、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系表2课程内容与课程目标的关系课程内容教学方法学时安排支撑的课程目标6第一部分初始Unity3D案例式教学、讲解课程目标1，212第二部分Unity3D整合和开发案例式教学、讲解+实践课程目标2、312 第三部分Unity3D功能扩展案例式教学、讲解+实践课程目标2、318第四部分综合项目案例式教学、讲解+实践课程目标2、3、4合计48学时（二）具体内容
撑毕业要求指标点 5.1】 4. 能够在游戏开发工具Unity3D和VS集成开发环境中，对于不同类型游戏， 采用相关技术，对游戏进行分析、设计、开发和测试，并逐步形成团队合作意识 和一定的创新能力。【支撑毕业要求指标点 9.1】 （二）课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 1.工程知识： 【1.3】能够应用 U3D 游戏开发引擎和 C#脚本语言，结 合游戏的不同类型，分析并解决游戏开发中不同问题。 课程目标 2 3. 设计/开发 解决方案 【3.2】能够基于前沿的游戏开发理论知识，通过文献研 究或相关方法，应用系统的游戏设计与开发思路，分析 游戏开发中不同问题的解决方案。 课程目标 3 5. 现代工具运 用 【5.1】掌握游戏项目的创建、C#脚本语言的基本语法和 常用组件、PhysX 物理引擎、地形系统、Shader、粒子系 统、UGUI；理解游戏开发的基本流程；掌握不同类型游 戏开发的基本思想；能够进行交互漫游与 U3D 游戏的设 计开发。 课程目标 4 9.个人和团队： 【9.1】能够在游戏开发工具 Unity3D 和 VS 集成开发环 境中，对于不同类型游戏，采用相关技术，对游戏进行 分析、设计、开发和测试，并逐步形成团队合作意识和 一定的创新能力。 三、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 表 2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一部分 初始 Unity3D 案例式教学、讲解 课程目标 1，2 6 第二部分 Unity3D 整合和开发 案例式教学、讲解+实践 课程目标 2、3 12 第三部分 Unity3D 功能扩展 案例式教学、讲解+实践 课程目标 2、3 12 第四部分 综合项目 案例式教学、讲解+实践 课程目标 2、3、4 18 合计 48 学时 （二）具体内容
第一部分初始Unity3D（6学时）【教学自标与要求】1、教学目标：熟悉Unity3D编辑器界面，掌握刚体、材质、和添加纹理，掌握Unity3D的脚本编辑，会编写简单的C#脚本等。2、教学要求：了解Unity3D如何开发游戏，会在Unity3D中导入资源，会编写脚本，能够开发简单的小程序。【教学重点与难点】1、教学重点：Unity3D的认识；材质和纹理；刚体。2、教学难点：无【教学内容】1、坐标系和向量；三维图标：材质和纹理；动态刚体；碰撞检测；游戏物体和组件：资源和场景；预制：Unity3D编辑器的界面。2、游戏雏形和脚本。在Unity3D中创建新的工程；导入资源包；在场景视图和网络层次面板中使用物体对象，移动相机；添加材质等。3、掌握用C#编程。【思政元素融入点】通过游戏行业的介绍，引入国产游戏的现状，调动学生为学习热情：通过游戏设计开发流程的介绍，向学生灌输团队协作的意识：适当介绍本课程知识在未来的应用和就业前景，激发学生对本门课程的热情，提高学生的学习兴趣。第二部分Unity3D整合和开发（12学时）【教学目标与要求】1、教学目标：能够创建地形，雕刻地形，绘制纹理，添加角色控制器，掌握碰撞检测。2、教学要求：利用Unity3D自带的地形编辑器创建地形，并在地形上添加花、草、树木，添加天空盒、雾等特效，并添加第三人称角色控制器进行碰撞检测和光线检测等。【教学重点与难点】1、教学重点：创建地形：添加角色控制器；碰撞检测；粒子特效。2、教学难点：碰撞检测
第一部分 初始 Unity3D（6 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 熟悉 Unity3D 编辑器界面，掌握刚体、材质、和添加纹理，掌握 Unity3D 的 脚本编辑，会编写简单的 C#脚本等。 2、 教学要求： 了解 Unity3D 如何开发游戏，会在 Unity3D 中导入资源，会编写脚本，能够 开发简单的小程序。 【教学重点与难点】 1、教学重点：Unity3D 的认识；材质和纹理；刚体。 2、教学难点：无 【教学内容】 1、坐标系和向量；三维图标；材质和纹理；动态刚体；碰撞检测；游戏物 体和组件；资源和场景；预制；Unity3D 编辑器的界面。 2、游戏雏形和脚本。在 Unity3D 中创建新的工程；导入资源包；在场景视 图和网络层次面板中使用物体对象，移动相机；添加材质等。 3、掌握用 C#编程。 【思政元素融入点】 通过游戏行业的介绍，引入国产游戏的现状，调动学生为学习热情；通过游 戏设计开发流程的介绍，向学生灌输团队协作的意识；适当介绍本课程知识在未 来的应用和就业前景，激发学生对本门课程的热情，提高学生的学习兴趣。 第二部分 Unity3D 整合和开发（12 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 能够创建地形，雕刻地形，绘制纹理，添加角色控制器，掌握碰撞检测。 2、 教学要求： 利用 Unity3D 自带的地形编辑器创建地形，并在地形上添加花、草、树木， 添加天空盒、雾等特效，并添加第三人称角色控制器进行碰撞检测和光线检测等。 【教学重点与难点】 1、教学重点：创建地形；添加角色控制器；碰撞检测；粒子特效。 2、教学难点：碰撞检测
【教学内容】1、创建环境使用Unity3D自带的地形编辑器：构造地形、雕刻地形、应用纹理绘制等。2、角色控制器1)使用检视面板2)解剖角色控制器3)物体中的父子级关系4)角色控制器组件5)检视面板上的公有变量6)角色相机绑定，使用相机创建一个试点7)控制器移动脚本3、碰撞检测：检测对象的碰撞器之间是否发生碰撞；触发器碰撞检测：检测是否有碰撞器进入被设置为触发器状态的碰撞器范围；4、粒子特效：粒子特效是为模拟模拟火焰、爆炸、水滴、雾气等效果。【思政元素融入点】在讲解游戏设计开发过程中使用带有中国传统文化的素材为讲解案例，让学生在学习技术的同时将中国传统文化传递给学生。将思政元素融入到教学中，可以更好地培养学生良好的道德品质和文化素养。第三部分Unity3D功能扩展（12学时）【教学目标与要求】1、教学目标：掌握Unity3D中的实例化和刚体，掌握人形动画的运用，能够利用动画状态机管理动画，掌握UGUI的使用。2、教学要求：能够利用UGUI来开发游戏界面，会建立各类形动画，在碰撞发生时能触发动画，掌握刚体和预设等。【教学重点与难点】1、教学重点：实例化和刚体；动画管理；人形动画的运用；UGUI的使用。2、教学难点：UGUI的使用。【教学内容】1、物理系统
【教学内容】 1、创建环境使用 Unity3D 自带的地形编辑器：构造地形、雕刻地形、应用 纹理绘制等。 2、角色控制器 1)使用检视面板 2)解剖角色控制器 3)物体中的父子级关系 4)角色控制器组件 5)检视面板上的公有变量 6)角色相机绑定，使用相机创建一个试点 7)控制器移动脚本 3、碰撞检测：检测对象的碰撞器之间是否发生碰撞；触发器碰撞检测：检 测是否有碰撞器进入被设置为触发器状态的碰撞器范围； 4、粒子特效：粒子特效是为模拟模拟火焰、爆炸、水滴、雾气等效果。 【思政元素融入点】 在讲解游戏设计开发过程中使用带有中国传统文化的素材为讲解案例，让学 生在学习技术的同时将中国传统文化传递给学生。将思政元素融入到教学中，可 以更好地培养学生良好的道德品质和文化素养。 第三部分 Unity3D 功能扩展（12 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 掌握 Unity3D 中的实例化和刚体，掌握人形动画的运用，能够利用动画状态机 管理动画，掌握 UGUI 的使用。 2、 教学要求： 能够利用 UGUI 来开发游戏界面，会建立各类形动画，在碰撞发生时能触发动 画，掌握刚体和预设等。 【教学重点与难点】 1、教学重点：实例化和刚体；动画管理；人形动画的运用；UGUI 的使用。 2、教学难点：UGUI 的使用。 【教学内容】 1、物理系统
1)基础知识2)刚体(Rigidbody）组件3)碰撞体(Collider)组件4)角色控制器组件2、人形动画1)了解人形动画模型的构成2)制作动画状态机3)动画重定向3、UGUI系统1)了解UGUI基础知识2)Canvas(画布）3)Image(图片)4)RawImage（原始图片）5)Text(文本)6)Button(按钮)7)InputField(输入框）【思政元素融入点】在讲解游戏设计开发过程中使用带有中国传统文化的素材为讲解案例，让学生在学习技术的同时将中国传统文化传递给学生。将思政元素融入到教学中，可以更好地培养学生良好的道德品质和文化素养。第四部分综合项目（18学时）【教学目标与要求】1、教学目标：利用Unity3D开发游戏作品。2、教学要求：掌握Unity3D中所学的知识，通过具体实例能够开发游戏作品，作品类型具体详见教学内容。【教学重点与难点】1、教学重点：各类游戏的开发。2、教学难点：各类游戏的开发，调试与运行。【教学内容】
1)基础知识 2)刚体(Rigidbody)组件 3)碰撞体(Collider)组件 4)角色控制器组件 2、人形动画 1)了解人形动画模型的构成 2)制作动画状态机 3)动画重定向 3、UGUI 系统 1)了解 UGUI 基础知识 2) Canvas(画布) 3) Image(图片) 4)Raw Image(原始图片) 5)Text(文本) 6)Button(按钮) 7)InputField(输入框) 【思政元素融入点】 在讲解游戏设计开发过程中使用带有中国传统文化的素材为讲解案例，让学 生在学习技术的同时将中国传统文化传递给学生。将思政元素融入到教学中，可 以更好地培养学生良好的道德品质和文化素养。 第四部分 综合项目（18 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 利用 Unity3D 开发游戏作品。 2、 教学要求： 掌握 Unity3D 中所学的知识，通过具体实例能够开发游戏作品，作品类型具 体详见教学内容。 【教学重点与难点】 1、教学重点：各类游戏的开发。 2、教学难点：各类游戏的开发，调试与运行。 【教学内容】
1、沙盘游戏2、交互漫游3、英雄的探险游戏4、第三人称漫游动画5、贪吃蛇游戏6、3D打砖块7、射击游戏【思政元素融入点】通过制作带有中华传统文化性质的游戏作品，在游戏作品中融入思政元素将学生的专业技能培训与激发人人理想、社会责任感进行有机结合，在教学过程中体现学科的科学素养与人文素养，使专业课、实践训练承载正确的职业观、成才观教育。四、课程教学基本要求1.以课堂讲授为主，注重联系实际案例，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。2.该课程实践性较强，在课堂讲授过程中，将真实项目分解，融入教学，同时为了学生进一步理解教学内容，拟布置一定量的课外任务，并对学生完成情况进行不少于1/3的抽检。3.为加强实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节，保证上机机时达到16学时。4.采用线上、线下相结合的方式，与学生开展答疑、交流，促进学生对知识的掌握和专业的认同。五、实践教学安排表 3 《游戏设计与开发》课程实验教学一览表实验必做/所需主要仪是否为开序号备注实验项目名称实验类型学时器设备选做放实验是2计算机必做1沙盘游戏验证性是2交互漫游设计性计算机必做4是3验证性计算机必做英雄的探险游戏44是计算机必做第三人称漫游动画4设计性5是设计性必做贪吃蛇游戏4计算机
1、沙盘游戏 2、交互漫游 3、英雄的探险游戏 4、第三人称漫游动画 5、贪吃蛇游戏 6、3D 打砖块 7、射击游戏 【思政元素融入点】 通过制作带有中华传统文化性质的游戏作品，在游戏作品中融入思政元素将 学生的专业技能培训与激发人人理想、社会责任感进行有机结合，在教学过程中 体现学科的科学素养与人文素养，使专业课、实践训练承载正确的职业观、成才 观教育。 四、课程教学基本要求 1.以课堂讲授为主，注重联系实际案例，激发学生主动学习的兴趣，培养学 生独立思考、分析问题和解决问题的能力。 2. 该课程实践性较强，在课堂讲授过程中，将真实项目分解，融入教学， 同时为了学生进一步理解教学内容，拟布置一定量的课外任务，并对学生完成情 况进行不少于 1/3 的抽检。 3.为加强实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节，保证上机机时达 到 16 学时。 4. 采用线上、线下相结合的方式，与学生开展答疑、交流，促进学生对知识 的掌握和专业的认同。 五、实践教学安排 表 3 《游戏设计与开发》课程实验教学一览表 序号 实验项目名称 实验 学时 实验类型 所需主要仪 器设备 必做/ 选做 是否为开 放实验 备注 1 沙盘游戏 2 验证性 计算机 必做 是 2 交互漫游 4 设计性 计算机 必做 是 3 英雄的探险游戏 4 验证性 计算机 必做 是 4 第三人称漫游动画 4 设计性 计算机 必做 是 5 贪吃蛇游戏 4 设计性 计算机 必做 是
是2设计性计算机必做3D打砖块6是综合性计算机射击游戏4必做六、课程考核本课程考核采用平时考核与期末课程设计两部分进行，平时考核占40%（包括三项：考勤、作业、实验三部分），期末课程设计成绩占60%。七、课程评价（一）课程目标评价方法课程评价主要是本门课程的课程目标达成度评价。课程目标达成度评价主要采用定量评价与定性评价相结合的方法，具体包括：调查问卷、平时成绩、期末考核成绩。相应课程目标评价方式见表4。表4课程目标评价方式调查问卷平时成绩期末考核课程目标VV课程目标1vVV课程目标2VVV课程目标3VVV课程目标41.定性评价定性评价采用调查问卷的方式来实现。调查问卷根据本门课程目标制作，主要反映被调查者（教师本人和学生）对课程目标达成的满意度，根据被调查者的满意程度赋分。具体计算方式见表5。表5教师、学生对课程目标达成情况评价课程目标教师评价50%学生评价50%课程目标达成评价方法课程分目标Ai达成度T1S1课程目标1=0.5xTi+0.5×SiT2S2课程目标2(i=1,2,3,4);课程目标3T3S3课程目标整体达成度T4S4课程目标4=min(Ai)2.定量评价定量评价包括平时成绩和期末课程设计。平时成绩包括考勤、作业、实验，任课教师根据具体情况赋分；期末课程设计成绩根据学生得分赋分，最终按照表
6 3D 打砖块 2 设计性 计算机 必做 是 7 射击游戏 4 综合性 计算机 必做 是 六、课程考核 本课程考核采用平时考核与期末课程设计两部分进行，平时考核占 40%（包 括三项：考勤、作业、实验三部分），期末课程设计成绩占 60%。 七、课程评价 （一）课程目标评价方法 课程评价主要是本门课程的课程目标达成度评价。课程目标达成度评价主要 采用定量评价与定性评价相结合的方法，具体包括：调查问卷、平时成绩、期末 考核成绩。相应课程目标评价方式见表4。 表 4 课程目标评价方式 课程目标 调查问卷 平时成绩 期末考核 课程目标 1 √ √ √ 课程目标 2 √ √ √ 课程目标 3 √ √ √ 课程目标 4 √ √ √ 1. 定性评价 定性评价采用调查问卷的方式来实现。调查问卷根据本门课程目标制作，主 要反映被调查者（教师本人和学生）对课程目标达成的满意度，根据被调查者的 满意程度赋分。具体计算方式见表 5。 表 5 教师、学生对课程目标达成情况评价 课程目标 教师评价 50% 学生评价 50% 课程目标达成评价方法 课程目标 1 T1 S1 课 程 分 目 标 Ai 达 成 度 =0.5×Ti+0.5×Si ， （i=1,2,3,4）; 课 程 目 标 整 体 达 成 度 =min{Ai} 课程目标 2 T2 S2 课程目标 3 T3 S3 课程目标 4 T4 S4 2. 定量评价 定量评价包括平时成绩和期末课程设计。平时成绩包括考勤、作业、实验， 任课教师根据具体情况赋分；期末课程设计成绩根据学生得分赋分，最终按照表
6所列分值为百分比权重进行转换。表6课程考核成绩对课程目标达成情况评价平时成绩期末课程设计成绩课程目标课程目标达成评价方法40%60%课程分目标达成度Bi-0.4x（分目标平时15课程目标115成绩平均分/分目标平时成绩总分）+0.6x（分目标期末课程设计成绩平均分/分2525课程目标2目标期末课程设计成绩总分）(i=1,2,3,4);3535课程目标3期末课程设计各分目标平均分、总分按课程设计详情核算；2525课程目标4课程目标整体达成度=min(Bi)。3.综合评价课程目标达成情况综合评价按照定性和定量所占权重进行综合计算，具体如表7所示。表7课程目标达成情况评价课程目标调查问卷10%课程考核成绩90%课程目标达成评价方法A1B1课程目标1课程分目标达成度课程目标2A2B2=0.1×Ai+0.9×Bi课程目标整体达成度=课程分目A3B3课程目标3标达成度的最小值。课程目标4A4B4八、课程资源（一）建议选用教材彭平.《Unity3D游戏开发案例教程》，中国铁道出版社,2021.（二）主要参考书目[1]张金钊.《Unity3D游戏开发与设计案例教程》，清华大学出版社,2015.[2]王春萌。《Unity3D游戏开发基础教程》,湖南大学出版社,2020.制订：数学与信息技术学院教研室：数字媒体技术教研室执笔人：臧宏业审订人：韩瑞东
6 所列分值为百分比权重进行转换。 表 6 课程考核成绩对课程目标达成情况评价 3.综合评价 课程目标达成情况综合评价按照定性和定量所占权重进行综合计算，具体如 表 7 所示。 表 7 课程目标达成情况评价 八、课程资源 （一）建议选用教材 彭平.《Unity 3D 游戏开发案例教程》,中国铁道出版社,2021. （二）主要参考书目 [1] 张金钊.《Unity3D 游戏开发与设计案例教程》,清华大学出版社,2015. [2] 王春萌.《Unity 3D 游戏开发基础教程》,湖南大学出版社,2020. 制 订：数学与信息技术学院 教研室：数字媒体技术教研室 执笔人：臧宏业 审订人：韩瑞东 课程目标 平时成绩 40% 期末课程设计成绩 60% 课程目标达成评价方法 课程目标 1 15 15 课程分目标达成度 Bi=0.4×（分目标平时 成绩平均分/分目标平时成绩总分）+0.6× （分目标期末课程设计成绩平均分/分 目 标 期 末 课 程 设 计 成 绩 总 分 ） （i=1,2,3,4）； 期末课程设计各分目标平均分、总分按 课程设计详情核算； 课程目标整体达成度=min{Bi}。 课程目标 2 25 25 课程目标 3 35 35 课程目标 4 25 25 课程目标 调查问卷 10% 课程考核成绩 90% 课程目标达成评价方法 课程目标 1 A1 B1 课程分目标达成度 =0.1×Ai+0.9×Bi 课程目标整体达成度=课程分目 标达成度的最小值。 课程目标 2 A2 B2 课程目标 3 A3 B3 课程目标 4 A4 B4