軟件工程課程設(shè)計(jì)中游戲模擬法研究
游戲模擬法是軟件工程課程設(shè)計(jì)中一種較為新型的實(shí)踐方式,鼓勵(lì)學(xué)生參與,幫助教師模擬真實(shí)環(huán)境,提高學(xué)生的技能和激發(fā)個(gè)人和團(tuán)隊(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),達(dá)到傳播軟件工程知識(shí)和提供技術(shù)資源。
摘要:軟件工程課程設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件工程專業(yè)的一門獨(dú)立實(shí)踐課程,以培養(yǎng)學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)綜合能力為目標(biāo)。而軟件工程課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)境與軟件實(shí)際開(kāi)發(fā)環(huán)境存在著一定差距。國(guó)外常采用模擬教學(xué)法來(lái)縮短這一差距,而且這一方法也受到越來(lái)越多的關(guān)注。該文分析了軟件工程課程設(shè)計(jì)存在的主要問(wèn)題,闡述了游戲模擬法在軟件工程課程設(shè)計(jì)的組織與實(shí)施形式,同時(shí)探討軟件工程課程設(shè)計(jì)對(duì)軟件工程課程教學(xué)的一些啟示。
關(guān)鍵詞:軟件工程;課程設(shè)計(jì);游戲模擬
軟件工程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)及軟件工程等相關(guān)專業(yè)的必修課,是一門理論與實(shí)踐并重的課程,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)是課程的重要組成部分,關(guān)系到學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力。軟件工程課程設(shè)計(jì)是軟件工程教學(xué)的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握軟件工程方法、過(guò)程與工具的基礎(chǔ)上提高實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合應(yīng)用能力,學(xué)會(huì)撰寫軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中各階段的規(guī)范文檔,提高學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,為將來(lái)從事軟件開(kāi)發(fā)與管理工作奠定基礎(chǔ)。然而,軟件工程課程設(shè)計(jì)存在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)的軟件環(huán)境不一致,不能適應(yīng)實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)特別是大型軟件的開(kāi)發(fā),很難解決實(shí)際軟件工程項(xiàng)目若干典型問(wèn)題和實(shí)踐技能。學(xué)生能開(kāi)發(fā)一些簡(jiǎn)單的軟件,但由于受時(shí)間以及實(shí)踐項(xiàng)目各種條件限制,課程設(shè)計(jì)很難在廣度和深度上反映軟件工程課程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和內(nèi)在本質(zhì)。為了解決軟件工程課程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和實(shí)踐問(wèn)題,該文分析了軟件工程課程設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題,描述了游戲模擬教學(xué)法[1-2],并對(duì)該方法在軟件工程課程設(shè)計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。
1軟件工程課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的軟件工程課程設(shè)計(jì)雖然也有設(shè)計(jì)的要求,學(xué)生參與一定的實(shí)踐練習(xí),但一般停留在組織學(xué)生編寫軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中各階段的文檔上,忽略了軟件項(xiàng)目的實(shí)際要求,缺乏對(duì)教學(xué)方法和內(nèi)容的更新。軟件工程課程設(shè)計(jì)教學(xué)中普遍存在的問(wèn)題如下[3]。
(1)內(nèi)容陳舊,與實(shí)際脫節(jié)。很多從事軟件工程課程設(shè)計(jì)教學(xué)的教師從學(xué)校畢業(yè)后直接從事教學(xué)工作,沒(méi)有軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的親身經(jīng)驗(yàn),課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容一般來(lái)自一些參考書(shū)籍,給學(xué)生創(chuàng)造了抄襲的機(jī)會(huì),達(dá)不到課程設(shè)計(jì)的要求;有些課題比較陳舊,與現(xiàn)實(shí)脫軌,導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容不感感興趣,因此扼殺學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和動(dòng)手的積極性。
(2)項(xiàng)目組劃分不合理。項(xiàng)目組劃分是否合理,直接關(guān)系到項(xiàng)目的成敗。項(xiàng)目組的劃分一般是按學(xué)號(hào),或?qū)W生自由組合,前者失去了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的融合,后者導(dǎo)致工作量不平衡,好的學(xué)生包攬了課程設(shè)計(jì)的所有任務(wù),而差的學(xué)生做得很少,更甚的少數(shù)學(xué)生沒(méi)有人組合而只能孤軍作戰(zhàn)。
(3)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)單一。課程設(shè)計(jì)的評(píng)分一般是指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生提交的報(bào)告和設(shè)計(jì)結(jié)果來(lái)評(píng)分,沒(méi)有對(duì)學(xué)生溝通能力、表達(dá)能力、組織能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2游戲模擬法
所謂游戲模擬法,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(chǎng)景,按實(shí)際的工作內(nèi)容設(shè)計(jì)好課題,讓學(xué)生獨(dú)立或合作參與到軟件工程過(guò)程中。游戲模擬法[4-5]能提供大量的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)演示軟件過(guò)程,能提供軟件工程知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生完成模擬軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。
在游戲模擬中,玩家們?yōu)榱藵M足虛擬環(huán)境中的某些特定的目標(biāo)(有時(shí)是相互矛盾的目標(biāo)),不得不改變當(dāng)初的決策。在經(jīng)歷多次決策后,玩家也間接地經(jīng)歷了類似軟件過(guò)程,特別是游戲模擬解決了軟件工程課程設(shè)計(jì)中軟件過(guò)程教學(xué)中存在的以下問(wèn)題。(1)非線性。很多情況要求玩家同時(shí)關(guān)注模擬的隨機(jī)因素造成的每一個(gè)運(yùn)行的唯一性,解決了軟件過(guò)程的非線性。(2)多個(gè)相互沖突的目標(biāo)。軟件過(guò)程中許多目標(biāo)有時(shí)互相干擾,必須對(duì)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化,于是導(dǎo)致有些目標(biāo)能實(shí)現(xiàn)而其它目標(biāo)只能部分實(shí)現(xiàn)。(3)允許改變決策。如果玩家判斷錯(cuò)誤,可以退出游戲,回到前面保存的游戲狀態(tài),然后探索不同的選擇。(4)多個(gè)利益相關(guān)者。在多用戶游戲中不同的玩家可以嘗試優(yōu)化自己的結(jié)果。在單一用戶游戲中,游戲通常提供了利益相關(guān)者。
學(xué)生通過(guò)游戲模擬軟件參與到軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程或子過(guò)程中,并將大量的軟件工程方法和技術(shù)融入到軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中。在游戲模擬器的虛擬環(huán)境中,玩家可以作為軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的經(jīng)理,管理一個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),并為虛擬團(tuán)隊(duì)成員分配任務(wù),協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)成員的活動(dòng)。游戲模擬器中最突出的特點(diǎn)是能針對(duì)軟件開(kāi)發(fā)中突發(fā)事件做出決策,如客戶變更需求、某一成員離職等。
同時(shí),項(xiàng)目經(jīng)理還可以通過(guò)加薪或獎(jiǎng)金提高項(xiàng)目組成員的積極性。如果玩家開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件產(chǎn)品功能越完善、開(kāi)發(fā)周期越短、軟件錯(cuò)誤率越低,經(jīng)費(fèi)未超預(yù)算,則獲得的分?jǐn)?shù)就越高;反之,如果玩家沒(méi)有按時(shí)交付項(xiàng)目,或經(jīng)費(fèi)超出項(xiàng)目預(yù)算,均視為失敗。游戲模擬法有助于學(xué)生掌握軟件工程理論知識(shí)和指導(dǎo)學(xué)生的軟件工程課程設(shè)計(jì),有效地引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷真實(shí)軟件項(xiàng)目的軟件過(guò)程。對(duì)于即將畢業(yè)的學(xué)生也受益,他們獲得寶貴的軟件工程知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),更好地實(shí)現(xiàn)了學(xué)校與企業(yè)的接軌,找準(zhǔn)自己在行業(yè)中的位置。游戲模擬法在國(guó)外已應(yīng)用很多年,取得了好的教學(xué)效果,國(guó)內(nèi)的哈爾濱工業(yè)大學(xué)也提出了生存游戲模型,玩家都有機(jī)會(huì)成為虛擬公司的員工或管理者,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的軟件工程知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生積極影響,并為軟件工程過(guò)程的教學(xué)和實(shí)踐提供了新的思路。
3結(jié)語(yǔ)
游戲模擬法是軟件工程課程設(shè)計(jì)中一種較為新型的實(shí)踐方式,鼓勵(lì)學(xué)生參與,幫助教師模擬真實(shí)環(huán)境,提高學(xué)生的技能和激發(fā)個(gè)人和團(tuán)隊(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),達(dá)到傳播軟件工程知識(shí)和提供技術(shù)資源。游戲模擬法擴(kuò)展了軟件工程課程設(shè)計(jì)實(shí)踐空間和時(shí)間尺度,它以虛擬現(xiàn)實(shí)的游戲方式,更能迎合當(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。深入研究游戲模擬法,對(duì)改進(jìn)軟件工程課程設(shè)計(jì)教學(xué)有非常重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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