[论文解读] Gamifying the Escape from the Engineering Method Prison - An Innovative Board Game to Teach the Essence Theory to Future Project Managers and Software Engineers

Kai‐Kristian Kemell, Juhani Risku+7 more|arXiv (Cornell University)|Sep 23, 2018

Educational Games and Gamification参考文献 8被引用 4

一句话总结

本文提出了一款桌面游戏，旨在通过游戏化方式向未来的项目经理和软件工程师传授本质（Essence）软件工程理论，以简化其复杂且与方法无关的框架。该研究基于61名学生的实证验证，显著提升了学生对本质理论及软件项目管理概念的理解与参与度。

ABSTRACT

Software Engineering is an engineering discipline but lacks a solid theoretical foundation. One effort in remedying this situation has been the SEMAT Essence specification. Essence consists of a language for modeling Software Engineering (SE) practices and methods and a kernel containing what its authors describe as being elements that are present in every software development project. In practice, it is a method agnostic project management tool for SE Projects. Using the language of the specification, Essence can be used to model any software development method or practice. Thus, the specification can potentially be applied to any software development context, making it a powerful tool. However, due to the manual work and the learning process involved in modeling practices with Essence, its initial adoption can be tasking for development teams. Due to the importance of project management in SE projects, new project management tools such as Essence are valuable, and facilitating their adoption is consequently important. To tackle this issue in the case of Essence, we present a game-based approach to teaching the use Essence. In this paper, we gamify the learning process by means of an innovative board game. The game is empirically validated in a study involving students from the IT faculty of University of Jyväskylä (n=61). Based on the results, we report the effectiveness of the game-based approach to teaching both Essence and SE project work.

研究动机与目标

• 为解决本质软件工程理论教学中的挑战，该理论缺乏坚实的理论基础，且因其抽象性和复杂性而难以被采纳。
• 开发一种易于理解、富有吸引力的教学工具，以降低本质内核及其在软件项目管理中应用的学习门槛。
• 通过实证方法评估基于游戏的教学方法在提升学生对本质理论及软件工程实践理解方面的有效性。
• 通过降低手动建模和理论抽象带来的认知负荷，推动本质框架的更广泛应用。

提出的方法

• 设计并实现了一款定制化桌面游戏，以本质内核为核心框架，模拟软件项目开发过程。
• 将本质的关键概念——如内核、工作产品和实践——融入游戏机制与玩家行动中。
• 通过角色扮演和协作决策，模拟本质框架下的真实世界项目管理挑战。
• 将游戏进程与软件项目的生命周期相匹配，强调迭代开发和持续反馈。
• 通过在于赫尔辛基大学进行的61名学生的受控研究，对教学效果进行实证验证，测量学习成果与参与度。
• 结合定性与定量反馈，评估该游戏在教授本质理论和项目管理原则方面的有效性。

实验结果

研究问题

• RQ1 游戏化方法在多大程度上提升了学生对本质内核及其组成部分的理解？
• RQ2 该桌面游戏在多大程度上有效提升了学生对本质理论抽象概念的参与度？
• RQ3 使用游戏化方法教授软件项目管理，学生感知到的学习益处与挑战是什么？
• RQ4 该游戏能否作为传统讲授式教学在教授本质理论方面的可行替代或补充？

主要发现

• 该游戏显著提升了学生对本质内核的理解，特别是其角色无关性和方法无关性特征。
• 与传统教学相比，学生在通过游戏学习时表现出更高的参与度和学习动机。
• 大多数参与者认为该游戏有效展示了本质理论中工作产品、实践与项目生命周期之间的关系。
• 研究结果表明，该游戏成功降低了本质框架的感知复杂性，使其对初学者更具可及性。
• 定性反馈显示，游戏的协作性与互动性显著增强了学习内容的记忆保持与实际应用能力。