軟件工程游戲的模擬教學(xué)法及應(yīng)用
目前,軟件工程課程教學(xué)中的教學(xué)實踐與實際軟件開發(fā)環(huán)境存在較大差距,在國外,采取模擬教學(xué)法是解決這一問題的重要舉措,在軟件工程課程教學(xué)中采用模擬教學(xué)法受到學(xué)術(shù)界越來越多的關(guān)注。下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：基于游戲的模擬教學(xué)法是目前國外軟件工程教學(xué)中較為成熟的一類提高計算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生實踐能力的手段，目前在國內(nèi)高校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)中也有一定應(yīng)用。本文在國內(nèi)外軟件工程教學(xué)中常用的游戲模擬器基礎(chǔ)上，簡要總結(jié)了該方法在國內(nèi)外高校中的應(yīng)用情況及作用。
關(guān)鍵詞：軟件工程;教學(xué)方法;游戲模擬教學(xué)
1.件工程”是面向計算機(jī)科學(xué)及軟件工程等相關(guān)專業(yè)的核心課程，是一門用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效、實用及高質(zhì)量軟件的課程。課程內(nèi)容不僅包含軟件開發(fā)的理論、方法、過程、工具及一些實踐積累的原則、經(jīng)驗等軟件開發(fā)方法和技術(shù)，同時涉及數(shù)學(xué)、管理科學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)等多學(xué)科的知識，具有體系豐富、關(guān)系復(fù)雜、理論性和實踐性強(qiáng)的特點[1]。而傳統(tǒng)的軟件工程教學(xué)方法，主要以課堂講授形式，針對理論知識點孤立的、離散的結(jié)合實例進(jìn)行軟件開發(fā)方法和過程的講解，即使配備了課程實驗，學(xué)生也只是根據(jù)教師指定的項目需求，建立簡單實例的各類模型，編寫一些規(guī)定的文檔。同時在實踐環(huán)節(jié)上存在很大的不足。
2.的教學(xué)方法和組織形式難以實現(xiàn)良好的教學(xué)效果，這也是當(dāng)前高校軟件工程教學(xué)亟待改革的重要原因。圍繞如何使軟件工程課程的教學(xué)以一種更貼近實際軟件開發(fā)過程的方式進(jìn)行，使學(xué)生在接受理論知識的基礎(chǔ)上，提高并加強(qiáng)工程化知識與實踐能力的培養(yǎng)，目前國內(nèi)外高校采用的主流方法包括：項目(案例)驅(qū)動教學(xué)法或是企業(yè)合作實踐�；咀龇ㄊ墙處熁蛐袠I(yè)人員提出項目需求，學(xué)生分組明確職責(zé)，依據(jù)指導(dǎo)完成整個軟件項目的開發(fā)。在實踐過程中，掌握軟件開發(fā)的具體過程，并對軟件工程課程的理論方法具有更為深刻的認(rèn)識。
3.這類方法需要學(xué)校和企業(yè)或業(yè)內(nèi)專家建立長期的合作關(guān)系，并且需要學(xué)生具備更為扎實的前期課程基礎(chǔ)。除了面向?qū)嵺`的軟件工程教學(xué)法，國內(nèi)外一些高校提出并采用基于模擬的全新教學(xué)方式。主要形式有采用專用軟件項目管理訓(xùn)練模擬器、基于游戲形式的模擬器教學(xué)以及支持群參與的模擬器教學(xué)方法[2]。這些基于模擬的軟件工程課程教學(xué)方法能夠使校園環(huán)境下的課程學(xué)習(xí)更接近于實際軟件開發(fā)環(huán)境，并使學(xué)生更快捷地參與到現(xiàn)實的軟件工程實踐中。同時也一定程度上緩解了目前高等院校的遠(yuǎn)郊辦學(xué)模式與高年級學(xué)生社會實踐之間的矛盾。本文在回顧目前國內(nèi)外高校通常采用的基于模擬的軟件工程教學(xué)形式和模擬方法的基礎(chǔ)上，對方法的應(yīng)用效果進(jìn)行了總結(jié)和展望。
一、模擬教學(xué)法
所謂模擬教學(xué)，就是結(jié)合專業(yè)背景與行業(yè)特色，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)直觀的'、模擬仿真的工作場景，按實際的工作內(nèi)容設(shè)計好課題(案例)，讓學(xué)生模擬職業(yè)崗位角色，根據(jù)實際工作的操作程序和方式方法具體做事，使學(xué)生在模擬操作過程中，鞏固并擴(kuò)大專業(yè)知識，培養(yǎng)職業(yè)技能素質(zhì)[3]。與傳統(tǒng)的單向灌輸式教學(xué)不同，模擬教學(xué)法更注重實踐應(yīng)用。通過模擬操作過程，從對問題的解析、工作計劃的逐步開展，逐步領(lǐng)悟?qū)I(yè)相關(guān)職業(yè)領(lǐng)域的內(nèi)涵，獲得切身的感受。從而提高對學(xué)習(xí)課程價值的認(rèn)識和認(rèn)同，增強(qiáng)對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣和信心。
二、軟件工程教學(xué)中游戲模擬教學(xué)法
隨著高等院校計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的發(fā)展，軟件工程這門核心課程新的教學(xué)模式和教學(xué)方法也層出不窮。目前模擬教學(xué)法在國內(nèi)外高校軟件工程課程中的應(yīng)用處于發(fā)展階段，越來越多的高校計算機(jī)專業(yè)提出或采用基于模擬(器)的軟件工程教學(xué)模式。其主要形式，是基于面向某一需求的軟件開發(fā)問題的模擬工具，由學(xué)生獨立或合作參與到軟件工程過程中，如開發(fā)團(tuán)隊組建、項目計劃、預(yù)算、關(guān)鍵決策、隨機(jī)事件和不可預(yù)測事件應(yīng)對等。在完成軟件的開發(fā)和實現(xiàn)的過程中，還包括對項目成員管理、激勵、懲戒等與現(xiàn)實開發(fā)相關(guān)的元素。主流的模擬器包括SimSE、SESAM、SecondLife、MO-SEProcess以及Groupthinkspecificationex-ercise、AMEISE等。根據(jù)參與人數(shù)，這些模擬器又可劃分為單角色和多角色兩種類型。
2.1單角色模擬游戲
2.1.1SimSE
SimSE是一款2-D單人參與的軟件工程過程模擬軟件，由加州大學(xué)爾灣分校的Navarro于2006開發(fā)[4]。學(xué)生通過SimSE的友好的圖形用戶界面實現(xiàn)角色模擬和良好的人機(jī)交互，參與到軟件開發(fā)的全過程或子過程中，最終將大量的軟件工程理論知識融入到開發(fā)過程的理解中去。在模擬器的虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，參與者作為項目經(jīng)理，領(lǐng)導(dǎo)一個中等規(guī)模的開發(fā)團(tuán)隊。參與者需要根據(jù)虛擬的團(tuán)隊成員的特長為其分配開發(fā)任務(wù)，更重要的是能夠針對軟件開發(fā)中出現(xiàn)的一些事件做出決策，如客戶更改了需求、某一成員離開團(tuán)隊等。同時，項目經(jīng)理還可以通過加薪或獎金提高項目組成員的積極性。參與者生產(chǎn)出來的軟件功能越完善、開發(fā)周期越短、錯誤率越低，獲得的評價分?jǐn)?shù)越高;反之，如果參與者沒有在交付日期前完成項目，或者經(jīng)費(fèi)超出項目預(yù)算，均視為本次模擬的失敗。
2.1.2SESAM
SESAM(SoftwareEngineeringSimulationbyAnimatedModels)是另一款針對軟件工程進(jìn)行建模的工具軟件。參與者同樣獨立承擔(dān)項目經(jīng)理的角色，基于一個初始軟件工程模型，根據(jù)不同的場景對其進(jìn)行更新。SESAM模擬器于2000年由德國斯圖加特大學(xué)Ludewig團(tuán)隊研發(fā)，與SimSE不同，SESAM缺乏圖形用戶界面，參與者通過輸入模型語言來控制虛擬過程，這要求參與者除了了解軟件工程的基本理論之外，還需要掌握模擬器的控制語言。
2.2多角色模擬游戲
2.2.1SecondLife
大規(guī)模多玩家網(wǎng)絡(luò)游戲SecondLife(SL，中文名“第二人生”)是一款三維虛擬現(xiàn)實程序。用戶在游戲中以虛擬形象參與到虛擬的在線社會活動中，包括參與教育、科學(xué)研究以及與現(xiàn)實生活相似的運(yùn)動、交往等活動。同時SL提供了即時通信和聊天室兩種溝通方式，實現(xiàn)了角色間的無障礙交流。因而SL成為不同領(lǐng)域如建筑、法律等有效的開放式教學(xué)手段。而在軟件工程的模擬教學(xué)中，SL通常與其他單角色模擬器聯(lián)合使用，仿真團(tuán)隊式軟件開發(fā)實踐過程。
2.2.2MO-SEProcess
MO-SEProcess是另一款多人在線軟件工程過程模擬游戲。與SL類似，MO-SEProcess基于單角色模擬器，在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，以一定的開發(fā)目標(biāo)和預(yù)算，要求一組學(xué)生成員承擔(dān)一定的角色，完整實現(xiàn)軟件工程過程。類似的多角色模擬器還包括SimVBSE、SimjavaSP、Hainey等人所設(shè)計的軟件工程過程游戲等。
三、模擬游戲的應(yīng)用分析
國外高校中流行的軟件工程游戲SimSE和國外高校新開發(fā)的三維環(huán)境中的同類游戲MO-SEProcess是目前被國內(nèi)外高校軟件工程課程中廣泛采用的模擬教學(xué)方式。其中，SimSE是目前在軟件工程教學(xué)領(lǐng)域最為成熟的模擬器，并且在以教學(xué)應(yīng)用為目標(biāo)的發(fā)展歷程中，經(jīng)過不斷地額測試和完善，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其最初的應(yīng)用范圍。國內(nèi)的部分高校也通過引入教育游戲或游戲模型，如湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院計算機(jī)學(xué)院的軟件工程教學(xué)團(tuán)隊在SecondLife中集成了SimSE和MO-SEProcess，提高了學(xué)生對軟件工程過程整體把握[5];哈爾濱工業(yè)大學(xué)軟件學(xué)院提出生存游戲模型，使每個學(xué)生都有成為一名虛擬公司員工或管理者的機(jī)會，對培養(yǎng)更多的軟件專業(yè)人才產(chǎn)生積極影響，并為軟件工程過程的教學(xué)提供了新的思路。
四、結(jié)論
基于游戲的模擬教學(xué)法是軟件工程教學(xué)一種較為新型的教學(xué)方式，它通過虛擬現(xiàn)實的形式，模擬現(xiàn)實軟件開發(fā)過程的組織形式、軟件生存周期以及軟件工程和質(zhì)量管理的內(nèi)容。這種新興的教學(xué)方式應(yīng)用范圍雖然不如項目(案例)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用廣泛，但是擴(kuò)展了軟件工程課程實踐的空間和時間尺度，同時以虛擬空間的游戲形式，能夠更為迎合當(dāng)前大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是，模擬軟件工程過程的游戲仍然是為軟件工程的理論教學(xué)服務(wù)的，應(yīng)該更全面的整合軟件工程的理論、方法與實踐中的問題、技術(shù)，使學(xué)生在模擬的過程中對軟件產(chǎn)品開發(fā)具有更為清晰和深刻的理解。
參考文獻(xiàn)
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[4朱慶,項慨,賈玉福.“軟件工程”課程中的教育游戲[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2007(17):104-106.
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