[论文解读] Initiatives and Challenges of Using Gamification in Software Engineering: A Systematic Mapping

Daniel de Paula Porto, Gabriela Jesus+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 2020

Educational Games and Gamification参考文献 34被引用 11

一句话总结

本篇系统映射研究分析了103项关于非教育性软件工程情境下游戏化应用的研究，发现积分和排行榜是最常见的游戏化元素，显著提升了在需求、开发、测试及项目管理等活动中参与者的动机与投入度。尽管研究兴趣持续增长且报告了诸多益处，实证证据仍显有限，主要挑战包括奖励分配的公平性以及工具集成问题。

ABSTRACT

Context: Gamification is an emerging subject that has been applied in different areas, bringing contributions to different types of activities. Objective: This paper aims to characterize how gamification has been adopted in non-educational contexts of software engineering (SE) activities. Method: We performed a Systematic Mapping of the literature obtained from relevant databases of the area. The searches retrieved 2640 studies (published up to January 2020), of which 548 were duplicates, 82 were selected after applying the inclusion and exclusion criteria, and 21 were included via the backward snowballing technique, thus reaching a total of 103 studies to be analyzed. Results: Gamification provided benefits to activities like requirements specification, development, testing, project management, and support process. There is evidence of gamified support to some CMMI 2.0 Practice Areas. The most commonly used gamification elements are points and leaderboards. The main benefit achieved is the increased engagement and motivation to perform tasks. Conclusion: The number of publications and new research initiatives have increased over the years and, from the original authors' reports, many positive results were achieved in SE activities. Despite this, gamification can still be explored for many SE tasks; for the addressed ones, empirical evidence is very limited.

研究动机与目标

• 描述游戏化在非教育性软件工程活动中的采纳情况。
• 识别最常使用的游戏化元素及其对SE任务的影响。
• 评估游戏化SE活动与CMMI 2.0实践领域之间的关系。
• 分析用于支持SE中游戏化的工具及其部署中的挑战。
• 识别游戏化在软件工程中实证证据的缺口及未来研究方向。

提出的方法

• 通过多个学术数据库开展系统文献映射，以识别截至2020年1月发表的相关研究。
• 应用纳入与排除标准，对初始筛选出的2640项结果进行去重和筛选，最终保留82项研究。
• 采用后向滚雪球法纳入21项额外研究，最终确定103项研究用于分析。
• 对所选研究中的游戏化元素、益处、SE活动、CMMI 2.0实践领域及使用工具进行映射。
• 识别并分类研究中报告的游戏化在SE中部署的相关挑战与困难。
• 将研究发现与先前的系统映射结果进行对比，以突出本研究的新贡献与趋势。

Figure 1: Used search string.

实验结果

研究问题

• RQ1 在非教育性软件工程情境中，哪些游戏化元素被最频繁使用？
• RQ2 在软件工程活动中应用游戏化所报告的主要益处有哪些？
• RQ3 游戏化SE活动如何与CMMI 2.0实践领域相契合？
• RQ4 已开发或使用了哪些工具来支持SE中的游戏化？
• RQ5 在实施SE流程中的游戏化时，报告的主要挑战与困难是什么？

主要发现

• 自2011年以来，关于软件工程中游戏化的出版物数量逐年增加，表明研究兴趣持续上升。
• 积分和排行榜是最常使用的游戏化元素，广泛应用于需求、开发、测试、项目管理及支持流程中。
• 主要益处包括提升动机与参与度、改善代码审查参与情况，以及增强利益相关者在需求获取中的参与。
• 游戏化举措与CMMI 2.0实践领域中关于技术解决方案、产品集成、验证与确认，以及需求开发与管理的领域最为契合。
• 共识别出46种不同的工具用于支持SE中的游戏化，其中6种已集成到现有组织工具中。
• 报告的主要挑战包括公平分配积分、难以开展实证研究，以及在实现游戏化环境时面临的技术障碍。

Figure 2: Search process.