外文翻譯（中文）--通過(guò)開(kāi)發(fā)android平臺(tái)上的社交應(yīng)用和游戲應(yīng)用來(lái)比較學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)

1、<p><b>　　中文22120字</b></p><p>　　通過(guò)開(kāi)發(fā)Android平臺(tái)上的社交應(yīng)用和游戲應(yīng)用來(lái)比較學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1.引言</b></p><p>　　電腦游戲和視頻游戲非常受兒童和青少年的歡迎，在年輕人的文化發(fā)揮了突出的作用[1]?，F(xiàn)在游戲可以在技術(shù)豐富的配備

2、了筆記本電腦，智能手機(jī)，游戲機(jī)（移動(dòng)和固定），機(jī)頂盒，和其他數(shù)字設(shè)備的環(huán)境中運(yùn)行。從這一現(xiàn)象，人們相信將年輕人對(duì)游戲的內(nèi)在動(dòng)機(jī)與教育內(nèi)容和目標(biāo)結(jié)合就會(huì)變成Prensky稱之為“以數(shù)字游戲?yàn)榛A(chǔ)的學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)方法[2]。</p><p>　　青年學(xué)生生活的游戲中除了豐富的外觀，游戲開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)成熟，并且越來(lái)越先進(jìn)[3]。基于現(xiàn)有的各種游戲開(kāi)發(fā)環(huán)境，游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中的全部責(zé)任可以分為幾個(gè)的專家領(lǐng)域和角色，如游戲程序員，

3、3D模型的創(chuàng)造者，游戲設(shè)計(jì)師，音樂(lè)家，漫畫(huà)家，劇作家，等等。游戲內(nèi)容與技術(shù)相結(jié)合的過(guò)程可以通過(guò)游戲引擎和使用網(wǎng)絡(luò)上的各種用戶和專家社區(qū)的可用信息得到簡(jiǎn)化。例如，微軟的XNA游戲開(kāi)發(fā)工具包提供的游戲循環(huán)函數(shù)繪制及更新游戲內(nèi)容，而且還提供了方便的游戲開(kāi)發(fā)組件來(lái)加載不同格式的圖形，音頻和視頻。這使得游戲迷們?nèi)鐭o(wú)論有沒(méi)有編程背景的學(xué)生修改現(xiàn)有的游戲或開(kāi)發(fā)新游戲。他們可以用這些游戲創(chuàng)作工具實(shí)現(xiàn)自己的游戲概念設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)發(fā)展技能和相關(guān)知識(shí)，積累相關(guān)的

4、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　在這種情況下，不但游戲可以用于學(xué)習(xí)而且通過(guò)激發(fā)任務(wù)機(jī)制，游戲開(kāi)發(fā)工具可以用來(lái)研究計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS），軟件工程（SE），和游戲編程相關(guān)主題。一般來(lái)說(shuō)，游戲可以用三種方式集成在教育中[4,5]。首先，游戲可以用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的練習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生把額外的努力用來(lái)做練習(xí)，給老師或助教一個(gè)實(shí)時(shí)地監(jiān)控學(xué)生是如何練習(xí)的機(jī)會(huì)[6，7]。第二，游戲可以作為一個(gè)講座的一部分來(lái)促進(jìn)學(xué)生的參與，增加學(xué)生的動(dòng)力[8

5、,9]。第三，將要求學(xué)生們修改或開(kāi)發(fā)游戲作為使用游戲開(kāi)發(fā)框架（GDF）學(xué)習(xí)CS和SE方面技能的課程的一部分。我們把后者的學(xué)習(xí)方法為以游戲開(kāi)發(fā)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（GDBL）。GDF表示可以用來(lái)開(kāi)發(fā)或修改游戲，例如，該工具包的游戲引擎，游戲編輯器，或游戲（模擬）平臺(tái)，甚至任何集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE），如Visual C + +，Eclipse和Android SDK，J2ME，因?yàn)樗械娜硕伎梢杂脕?lái)開(kāi)發(fā)游戲。</p><p>

6、;　　本文重點(diǎn)研究學(xué)生通過(guò)在Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)游戲應(yīng)用學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)和在Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)社交應(yīng)用（例如，天氣預(yù)報(bào)，聊天軟件）學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)的相似點(diǎn)和不同點(diǎn)。將游戲開(kāi)發(fā)放到CS或者SE課程中的動(dòng)機(jī)是利用學(xué)生對(duì)游戲及游戲開(kāi)發(fā)的迷戀來(lái)激發(fā)他們通過(guò)該項(xiàng)目更多更好的學(xué)習(xí)課程材料。</p><p><b>　　2.相關(guān)工作</b></p><p>　　本節(jié)描述了GD

7、BL方法在軟件工程領(lǐng)域的使用的研究背景和以前的結(jié)果。</p><p><b>　　2.1 研究背景</b></p><p>　　最早的類似的通過(guò)在游戲的環(huán)境中編程來(lái)學(xué)習(xí)的應(yīng)用在20世紀(jì)70年代早期。Logo語(yǔ)言[11]，龜圖形，是一種最古老的用來(lái)介紹計(jì)算概念給初學(xué)者的圖書(shū)館。這個(gè)概念是基于一只可以在2D屏幕上移動(dòng)的 “海龜”，該“海龜”用可設(shè)置開(kāi)關(guān)屏幕的畫(huà)筆畫(huà)就，因此

8、，可能會(huì)留下龜運(yùn)動(dòng)的痕跡。編程使該“海龜”畫(huà)不同的花樣，這可以用來(lái)介紹一般的計(jì)算技巧，如程序操作，迭代，遞歸。此外，在1987，Micco學(xué)術(shù)性的提出了一個(gè)寫(xiě)井字游戲的使用[12]。后來(lái)，其他的研究已經(jīng)使用專業(yè)游戲編程工具如Stage Cast Creator [13]，Gamemaker [14] ，Alice [15]和Neverwinter Nights [16]。此外，文章[17]提出了使用手機(jī)游戲開(kāi)發(fā)作為激勵(lì)工具和計(jì)算機(jī)課程的

9、學(xué)習(xí)背景調(diào)查。他們的調(diào)查表明游戲編程和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的游戲開(kāi)發(fā)之間的關(guān)系--游戲發(fā)展可以用在學(xué)習(xí)人工智能（AI），數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，SE，人機(jī)交互，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，算法，編程和操作系統(tǒng)。</p><p>　　這些研究表明，游戲制作和技術(shù)的編程技巧得到激勵(lì)以及故事性的發(fā)展。制作游戲激勵(lì)和開(kāi)發(fā)評(píng)書(shū)以及技術(shù)的編程技巧的。制作游戲的任務(wù)其性質(zhì)在目的上不盡相同---因此搭建環(huán)境并平衡游戲角色這些事情由學(xué)習(xí)者

10、來(lái)承擔(dān)。最近的游戲編程工具包往往具有比Logo語(yǔ)言更強(qiáng)的視覺(jué)效果，無(wú)論是因?yàn)檫@個(gè)原因，或者因?yàn)樗麄冇幸环N可視化的編程語(yǔ)言，或兩個(gè)原因同時(shí)的作用，使得設(shè)計(jì)者能夠輕松創(chuàng)建圖形游戲。這種變化使學(xué)習(xí)者的重點(diǎn)遠(yuǎn)離了低級(jí)編程，而是強(qiáng)制往其他角色如設(shè)計(jì)師或軟件開(kāi)發(fā)者轉(zhuǎn)變。因此，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了如何將GDFS用于教育，探討傳統(tǒng)的授課進(jìn)化為動(dòng)態(tài)的，合作的，和對(duì)當(dāng)前技術(shù)豐富的環(huán)境下的學(xué)生有吸引力的授課。然而，這種說(shuō)法有待進(jìn)一步相關(guān)理論，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，評(píng)價(jià)結(jié)果

11、和經(jīng)驗(yàn)證據(jù)的支持。這是一個(gè)分享我們的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)證結(jié)果在GDBL領(lǐng)域采用Android軟件體系結(jié)構(gòu)課程的動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2.2 課程和項(xiàng)目設(shè)置</p><p>　　挪威科技大學(xué)（NTNU）（課程代碼TDT4240）的軟件體系結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方式和其他大多數(shù)大學(xué)不一樣，因?yàn)閷W(xué)生也必須在項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)他們自己設(shè)計(jì)的軟件體系結(jié)構(gòu)。這樣做的動(dòng)機(jī)是為了讓學(xué)生了解架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)之間的關(guān)系，并能夠真正的對(duì)

12、體系架構(gòu)和實(shí)施是否符合應(yīng)用程序指定質(zhì)量要求進(jìn)行評(píng)價(jià)。在軟件體系結(jié)構(gòu)課程中的架構(gòu)項(xiàng)目和其他軟件工程課程項(xiàng)目的相似，只是軟件體系結(jié)構(gòu)課程中項(xiàng)目都是從軟件體系結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行。在整個(gè)項(xiàng)目中，學(xué)生們必須根據(jù)指定的項(xiàng)目使用的軟件體系結(jié)構(gòu)技術(shù)，方法和工具來(lái)成功學(xué)到東西。</p><p>　　軟件體系結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目包括以下幾個(gè)階段:（i）COTS（商用成品）練習(xí)：學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)并用來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的游戲。（ii）設(shè)計(jì)模式：學(xué)習(xí)如何通

13、過(guò)改變現(xiàn)有系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)模式來(lái)應(yīng)用設(shè)計(jì)模式。（iii）需求和體系結(jié)構(gòu)：列表功能，質(zhì)量的要求和對(duì)游戲的軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。（iv）架構(gòu)評(píng)估：使用的架構(gòu)權(quán)衡分析法（ATAM）[18-20]評(píng)價(jià)方法對(duì)項(xiàng)目的軟件體系結(jié)構(gòu)方面的質(zhì)量要求進(jìn)行評(píng)估。（v）實(shí)施：做詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并在新建的架構(gòu)和根據(jù)評(píng)估結(jié)果做出修改的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)該游戲。（vi）項(xiàng)目評(píng)估：使用事后分析法（PMA）[21]將項(xiàng)目作為一個(gè)整體進(jìn)行評(píng)估。</p><p

14、>　　在項(xiàng)目的前兩個(gè)階段，學(xué)生將獨(dú)立完成他們的工作任務(wù)。在3–6階段，4-5個(gè)學(xué)生組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)，并在自己的團(tuán)隊(duì)中完成相應(yīng)的工作。同時(shí)，在項(xiàng)目進(jìn)行期間，學(xué)生將專注于一個(gè)固定的初級(jí)指定質(zhì)量屬性。對(duì)于中等質(zhì)量屬性，學(xué)生可以選擇他們喜歡的質(zhì)量屬性。學(xué)生花大部分時(shí)間在實(shí)施（六周），但也鼓勵(lì)他們?cè)谠缙陔A段開(kāi)始實(shí)現(xiàn)該游戲以測(cè)試他們的架構(gòu)選擇（增量開(kāi)發(fā)）是否合理。在實(shí)施階段，學(xué)生通過(guò)多次迭代不斷擴(kuò)展，完善軟件體系結(jié)構(gòu)使其得到改進(jìn)。</p&g

15、t;<p><b>　　2.3早期的成果</b></p><p>　　此前，該項(xiàng)目的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)Java方面的 Khepera機(jī)器人模擬器的華盛頓州立大學(xué)的機(jī)器人控制器（機(jī)器人）[22]，該機(jī)器人控制器著重于一些指定的質(zhì)量屬性如可用性，性能，可修改性，或可測(cè)性。開(kāi)始時(shí)，學(xué)生們被要求編寫(xiě)的機(jī)器人控制器能控制一個(gè)機(jī)器人在一個(gè)迷宮中移動(dòng)，并在迷宮中收集四個(gè)球，并把它們帶到迷宮中一個(gè)固定

16、的位置中。在2008年，學(xué)生們可以在機(jī)器人控制器項(xiàng)目和游戲開(kāi)發(fā)項(xiàng)目之間進(jìn)行選擇。兩種項(xiàng)目的過(guò)程，成果，和對(duì)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)是一樣的--只是領(lǐng)域不一樣。在游戲項(xiàng)目中，學(xué)生們被要求使用微軟XNA框架和C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一個(gè)游戲。最后，對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行評(píng)價(jià)[23，24]。評(píng)價(jià)是基于一個(gè)項(xiàng)目的調(diào)查數(shù)據(jù)，學(xué)生的項(xiàng)目可交付成果，和其他可訪問(wèn)的課程信息。研究的主要結(jié)論是，游戲開(kāi)發(fā)項(xiàng)目可以成功地如果我們考慮機(jī)器人作為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)用來(lái)教軟件體系結(jié)構(gòu)。</p&

17、gt;<p>　　整合我們?cè)?008年運(yùn)行軟件體系結(jié)構(gòu)課程的游戲項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，在2010-2011年期間我們軟件體系結(jié)構(gòu)課程項(xiàng)目中增加了一個(gè)COTS-Android的項(xiàng)目作為給學(xué)生的一個(gè)新的選擇。學(xué)生們現(xiàn)在可以在除了在Java機(jī)器人項(xiàng)目和XNA 游戲項(xiàng)目之間進(jìn)行選擇，還可以在Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)一個(gè)社交應(yīng)用程序或游戲。由于COTS和所選擇領(lǐng)域的獨(dú)立性，學(xué)生們?cè)陧?xiàng)目過(guò)程中必須專注于相同的軟件體系結(jié)構(gòu)問(wèn)題，并按照相同的模板編程

18、。游戲和社交Android項(xiàng)目的引進(jìn)，使我們得以比較學(xué)生在項(xiàng)目所涉及的領(lǐng)域如何影響學(xué)習(xí)和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及COTS的獨(dú)立性。在下面的章節(jié)中詳細(xì)說(shuō)明。</p><p><b>　　3 研究方法</b></p><p>　　本節(jié)描述我們使用Android開(kāi)發(fā)作為軟件體系結(jié)構(gòu)中的項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)中獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)的研究方法。</p><p><b>　　

19、3.1研究目的</b></p><p>　　本文重點(diǎn)研究使用相同的COTS但具有不同的發(fā)展領(lǐng)域來(lái)探討不同領(lǐng)域是否產(chǎn)生不同的輸出。在我們以前的研究，GDBL結(jié)論的有效性是基于不同的COTS機(jī)器人和XNA。本文不探討XNA和Java開(kāi)發(fā)的機(jī)器人控制器開(kāi)發(fā)的游戲，只注重Android平臺(tái)的社會(huì)應(yīng)用和游戲應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。我們的評(píng)估包括五個(gè)主題：選擇域分布，學(xué)生對(duì)項(xiàng)目感知，項(xiàng)目交付的代碼質(zhì)量和復(fù)雜性，學(xué)生的努力和成

20、績(jī)，獲獎(jiǎng)項(xiàng)目等級(jí)。</p><p><b>　　3.2 GQM方法</b></p><p>　　社會(huì)和游戲項(xiàng)目的比較應(yīng)該有助于發(fā)現(xiàn)差異，揭示在Android平臺(tái)上引入項(xiàng)目的影響。這個(gè)評(píng)價(jià)是一個(gè)模擬試驗(yàn)，而不是一個(gè)受控制的試驗(yàn)。采用的研究方法是基于目標(biāo)問(wèn)題度量方法（GQM）[ 25 ]，我們首先確定研究目標(biāo)（概念層面），然后定義一組研究問(wèn)題（操作層面），并描述了一套指標(biāo)

21、來(lái)回答研究問(wèn)題的定義（數(shù)量級(jí)）。在我們的例子中，回答問(wèn)題的研究使用的指標(biāo)的定量和定性數(shù)據(jù)共同決定的。</p><p>　　表1：展示了用于分析軟件體系結(jié)構(gòu)課程的游戲開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的GQM方法。</p><p><b>　　3.3. 研究步驟</b></p><p>　　當(dāng)學(xué)生開(kāi)始的項(xiàng)目，并按照項(xiàng)目的階段進(jìn)行時(shí)，他們應(yīng)該報(bào)告他們花在項(xiàng)目的每個(gè)階段的時(shí)間

22、。前兩個(gè)階段讓學(xué)生單獨(dú)或成對(duì)熟悉COTS、架構(gòu)和設(shè)計(jì)模式。該項(xiàng)目的主要工作是在項(xiàng)目3-5階段，包括需求說(shuō)明，架構(gòu)設(shè)計(jì)，架構(gòu)評(píng)估，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。學(xué)生每個(gè)階段要上交自己的成果，這由課程負(fù)責(zé)人評(píng)估和反饋，在最后交作品之前使作品不斷改善。在5階段的結(jié)束，學(xué)生們會(huì)上交一個(gè)最終的作品，該作品是經(jīng)過(guò)課程負(fù)責(zé)人評(píng)估和分級(jí)的。完成5階段后，學(xué)生回答一個(gè)問(wèn)卷調(diào)查，主要集中在學(xué)生如何看待該項(xiàng)目。在6階段，學(xué)生必須對(duì)其進(jìn)行項(xiàng)目的事后分析作為一個(gè)整體來(lái)反映他們

23、在項(xiàng)目中取得的成績(jī)和挑戰(zhàn)。</p><p><b>　　4 研究結(jié)果</b></p><p>　　在2010年和2011年，學(xué)生可以選擇使用三個(gè)COTS做項(xiàng)目：機(jī)器人（Java），XNA（C #），和Android（Java）。學(xué)生選擇的COTS結(jié)果展示在圖1中，其中36名學(xué)生選擇了Khepera機(jī)器人（19%），55名學(xué)生選擇了XNA（27%），和102名學(xué)生（54

24、%）選擇了Android。選擇Android的學(xué)生中，58名學(xué)生（57%）選擇了社會(huì)應(yīng)用，44名學(xué)生（43%）選擇了游戲應(yīng)用。從學(xué)生選擇中我們看到，51%的人選擇了游戲開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，30%的人選擇了社會(huì)應(yīng)用，19%的人選擇機(jī)器人控制器。</p><p>　　圖1：軟件架構(gòu)項(xiàng)目類型的選擇分布圖</p><p>　　圖1的數(shù)據(jù)清楚地表明，大多數(shù)學(xué)生喜歡游戲開(kāi)發(fā)相比其他領(lǐng)域。Android是目前最流

25、行的COTS，我們相信這是由于開(kāi)發(fā)商其開(kāi)放性，Java的開(kāi)發(fā)，有吸引力的設(shè)備，創(chuàng)新的特點(diǎn)和發(fā)展，和一個(gè)通過(guò)Android標(biāo)記共享開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序的新方式。</p><p>　　在項(xiàng)目的第一階段，學(xué)生們被要求填寫(xiě)一份調(diào)查問(wèn)卷，選擇COTS和領(lǐng)域的原因。最重要的原因是：（1）編程列表的原因（熟悉Java或C #）（70.7%），（2）了解COTS（機(jī)器人，XNA，Android）（59.5%），（3）游戲動(dòng)機(jī)或娛樂(lè)的原

26、因（40.1%），（4）社會(huì)應(yīng)用的動(dòng)機(jī)（39.5%），（5）了解該領(lǐng)域（機(jī)器人，游戲，社會(huì)）（34.2%），（6）硬件上運(yùn)行游戲的動(dòng)機(jī)，Android手機(jī)，Zune播放器（33%），和（7）做了游戲，然后將自己的游戲放到Android市場(chǎng)或XNA俱樂(lè)部（24.5%）。從上面的數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)，游戲領(lǐng)域已經(jīng)吸引學(xué)生注意力和吸引力的外圍設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，如硬件或軟件市場(chǎng)， Android社交領(lǐng)域也一樣。但這不是機(jī)器人領(lǐng)域的情況。</p>

27、<p>　　下面的小節(jié)重點(diǎn)分析在以下四個(gè)方面是否社交領(lǐng)域和游戲領(lǐng)域不同而產(chǎn)生明顯不同的輸出：（1）學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的感受，（2）軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，（3）學(xué)生在項(xiàng)目中的實(shí)現(xiàn)成果（4）學(xué)生在項(xiàng)目的評(píng)分。</p><p>　　4.1學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的不同感受。</p><p>　　學(xué)生們完成了他們的軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)星期后，我們做了一個(gè)關(guān)于項(xiàng)目的調(diào)查。本次調(diào)查的目的是揭示在學(xué)生對(duì)組隊(duì)

28、完成在Android平臺(tái)上的社交應(yīng)用項(xiàng)目與組隊(duì)完成相同COTS的游戲項(xiàng)目的感受可能存在的差異。在調(diào)查報(bào)告中讓學(xué)生回想該項(xiàng)目對(duì)他們學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)有何幫助。</p><p>　　該調(diào)查定義的假設(shè)如下。</p><p>　　H0：學(xué)生對(duì)Android平臺(tái)上的社交應(yīng)用或者游戲應(yīng)用來(lái)作為軟件體系結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的感受沒(méi)有任何差異。</p><p>　　我們將采用Kruskal-Wa

29、llis檢驗(yàn)假設(shè)[26]，因?yàn)樗侨后w之間的人口平均數(shù)測(cè)試的平等的非參數(shù)方法[24]。此測(cè)試通常是（1）用戶不能假設(shè)一個(gè)正常的人口（2）兩組樣本大小是不同的。表2展示Kruskal-Wallis檢驗(yàn)對(duì)報(bào)表PS1–PS6檢驗(yàn)的結(jié)果。44個(gè)游戲項(xiàng)目的學(xué)生中38個(gè)學(xué)生做了問(wèn)卷，58個(gè)社會(huì)項(xiàng)目的學(xué)生中的35個(gè)學(xué)生做了問(wèn)卷。問(wèn)卷中的每個(gè)項(xiàng)目是通過(guò)分配一個(gè)從1到5的5個(gè)程度值的答案，其中1表示非常反對(duì)，5表示非常同意。</p><

30、;p>　　表2: Wilcoxon測(cè)試PS1-PS11報(bào)表</p><p>　　從測(cè)試結(jié)果中，問(wèn)卷調(diào)查的回答中顯著性差異（P≤0.05）最低的是PS2（P = 0.024）。我們得出這樣的結(jié)論：Android游戲和Android社交應(yīng)用之間顯著的差異在于學(xué)生對(duì)項(xiàng)目中困難的感知的重點(diǎn)集中在項(xiàng)目指定的質(zhì)量屬性上。Android游戲在量表的得分是3分，而Android社交應(yīng)用的得分為4分。這表明，Android游

31、戲項(xiàng)目的學(xué)生對(duì)PS5表示中立的態(tài)度，但Android社交應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生對(duì)PS5傾向于同意。一個(gè)可能的解釋是，一個(gè)游戲的質(zhì)量屬性，如可修改性或可測(cè)性，，很容易讓學(xué)生聯(lián)想，并抓住學(xué)生的注意力使學(xué)生去深入的了解它。但社交應(yīng)用程序可能更多的固定印象在學(xué)生的生活，故激發(fā)學(xué)生去思考的影響沒(méi)有游戲的深刻。其他的報(bào)表在學(xué)生感知方面沒(méi)有顯著差異。</p><p>　　此外，即使其他兩組的P值無(wú)顯著性差異，PS1和PS4的平均值還表

32、明學(xué)生從游戲項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)其他組在ATAM方面的架構(gòu)沒(méi)有那么困難，比社交應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生在技術(shù)問(wèn)題上花費(fèi)更少的時(shí)間。此外，PS6：學(xué)生必須回答如果他們能夠回到過(guò)去的時(shí)間，他們是否會(huì)選擇另一個(gè)項(xiàng)目。圖2展示了更詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)信息。</p><p>　　圖2顯示，相比選擇游戲項(xiàng)目的學(xué)生的比例（13%）選擇社交應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生中有較高比例的學(xué)生，會(huì)選擇另一個(gè)項(xiàng)目（20%）?？偟膩?lái)說(shuō)，調(diào)查顯示最顯著的差異是選擇游戲項(xiàng)目的學(xué)生更注

33、重軟件的質(zhì)量屬性。報(bào)表獲得的P值（P1，P2，P4）顯示選擇游戲項(xiàng)目的學(xué)生比選擇社交應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生更積極的反饋他們對(duì)自己項(xiàng)目的感受。</p><p>　　圖2：關(guān)于PS6：如果你能回到過(guò)去你會(huì)選擇相同的項(xiàng)目嗎</p><p>　　4.2軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的差異</p><p>　　憑經(jīng)驗(yàn)是很難評(píng)估一個(gè)軟件的架構(gòu)，但我們選擇通過(guò)設(shè)計(jì)模式的學(xué)生選擇人數(shù)，主要模塊/類的軟

34、件體系結(jié)構(gòu)的邏輯視圖的數(shù)量，和體系結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)的數(shù)目來(lái)評(píng)估一個(gè)軟件體系結(jié)構(gòu)的好壞。我們承認(rèn)，這樣比較會(huì)有很多誤差源，因?yàn)檫@兩個(gè)領(lǐng)域差別太大。然而，在本課程的重點(diǎn)是軟件設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用，從邏輯視圖上主要對(duì)足夠詳細(xì)的軟件體系結(jié)構(gòu)提出不同的看法。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目的兩種類型項(xiàng)目之間的任何差異。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)閱讀和分析12個(gè)游戲項(xiàng)目小組和16個(gè)社交應(yīng)用項(xiàng)目小組最終的項(xiàng)目報(bào)告收集而來(lái)。</p><p>　　4.2.1設(shè)計(jì)模式的

35、使用</p><p>　　表3是對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)模式應(yīng)用于社交應(yīng)用項(xiàng)目和游戲項(xiàng)目數(shù)量的描述性統(tǒng)計(jì)。表3的結(jié)果表明，設(shè)計(jì)模式在兩種類型的項(xiàng)目中的使用有一些差異。表4 展現(xiàn)的Kruskal-Wallis檢驗(yàn)的結(jié)果表明設(shè)計(jì)模式在的兩個(gè)不同的項(xiàng)目類型中實(shí)現(xiàn)的數(shù)量在統(tǒng)計(jì)上無(wú)明顯差異。</p><p>　　表4提出設(shè)計(jì)模式在的兩個(gè)不同的項(xiàng)目類型中實(shí)現(xiàn)的數(shù)量在統(tǒng)計(jì)上無(wú)明顯差異。根據(jù)閱讀項(xiàng)目報(bào)告，圖3

36、給出了設(shè)計(jì)模式在社交項(xiàng)目小組和游戲項(xiàng)目小組使用的分布。這些圖表顯示，在這兩種類型的項(xiàng)目中Observer模式是最受歡迎的。此外，Abstract Factory模式和State模式在游戲項(xiàng)目小組中排名前三的模式，社交應(yīng)用項(xiàng)目小組中排名前三的模式還有集合模式和模板模式。游戲項(xiàng)目比社交應(yīng)用項(xiàng)目在應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)模式方面有更多的多樣性。例如，游戲項(xiàng)目使用的八種設(shè)計(jì)模式相比社交應(yīng)用項(xiàng)目的六種設(shè)計(jì)模式，如圖3所示。</p>&l

37、t;p>　　即使沒(méi)有顯著差異，但P值接近0.1。在表中，在他們的項(xiàng)目4implies游戲隊(duì)使用的設(shè)計(jì)模式中，這可能會(huì)導(dǎo)致游戲項(xiàng)目的使用比在全面統(tǒng)計(jì)圖3所示的社會(huì)項(xiàng)目的更多類型的模式。</p><p>　　圖3：游戲和社會(huì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)模式的使用分布</p><p><b>　　表3：使用設(shè)計(jì)模式</b></p><p>　　表4：假設(shè)檢驗(yàn)的數(shù)

38、量采用的設(shè)計(jì)模式</p><p>　　4.2.2軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。</p><p>　　體現(xiàn)軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性的兩個(gè)指標(biāo)[24]：（1）在軟件體系結(jié)構(gòu)的邏輯視圖描述的主要模塊或類的數(shù)目；（2）在軟件體系結(jié)構(gòu)的邏輯視圖的層次結(jié)構(gòu)的數(shù)目。選擇體現(xiàn)計(jì)算復(fù)雜性的邏輯視圖的原因是，邏輯視圖是給軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供最好的概述的東西中主要的一個(gè)。表5列出了主要模塊/類的數(shù)量和社交應(yīng)用項(xiàng)目和游戲項(xiàng)目

39、中的軟件體系結(jié)構(gòu)的邏輯視圖的層次結(jié)構(gòu)的數(shù)目的統(tǒng)計(jì)。</p><p>　　表5表明游戲項(xiàng)目小組比社交應(yīng)用項(xiàng)目平均接近4或者更多主要模塊/類（28%），小于標(biāo)準(zhǔn)偏差。此外，在游戲項(xiàng)目中的軟件體系結(jié)構(gòu)的層次數(shù)是社交應(yīng)用項(xiàng)目中的軟件體系結(jié)構(gòu)的層次數(shù)的兩倍。</p><p>　　表6給出了從Kruskal-Wallis檢驗(yàn)得出結(jié)果，對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)的主要模塊/類的數(shù)目和層次的數(shù)目。兩個(gè)檢驗(yàn)都給出了p值

40、（P＜0.05）具體地說(shuō)，試驗(yàn)表明，在軟件體系結(jié)構(gòu)中的主要類的數(shù)目和層次的數(shù)目在統(tǒng)計(jì)上有著顯著的差異。從這個(gè)結(jié)果，這意味著游戲項(xiàng)的軟件體系結(jié)構(gòu)比社交應(yīng)用的軟件體系結(jié)構(gòu)要復(fù)雜；這可能是由于他們用更多的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的游戲項(xiàng)目導(dǎo)致這種差異。</p><p>　　表5：測(cè)量軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性</p><p>　　表6-1：假設(shè)檢驗(yàn)架構(gòu)的復(fù)雜性</p><p>　　4.3

41、在項(xiàng)目中投入精力的差異。</p><p>　　要評(píng)估每個(gè)項(xiàng)目的學(xué)生投入的努力，需要兩個(gè)指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)：（1）花在項(xiàng)目上的時(shí)間（2）軟件體系結(jié)構(gòu)、項(xiàng)目文件的大小和代碼行數(shù)的多少。</p><p>　　4.3.1時(shí)間的花費(fèi)</p><p>　　我們要求學(xué)生估計(jì)使用了多少小時(shí)去完成軟件體系結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目的3–5階段（核心項(xiàng)目的階段）。表7顯示了每個(gè)小組給出的估計(jì)小時(shí)數(shù)。&l

42、t;/p><p>　　根據(jù)每個(gè)小組投入的時(shí)間，我們使用Kruskal-Wallis試驗(yàn)對(duì)每個(gè)小組在項(xiàng)目花費(fèi)的小時(shí)數(shù)進(jìn)行了差異測(cè)試。</p><p>　　根據(jù)以前的研究成果，游戲項(xiàng)目小組和社交應(yīng)用小組所花費(fèi)的時(shí)間在統(tǒng)計(jì)上的并沒(méi)有顯著差異。相反，在這兩個(gè)項(xiàng)目花費(fèi)的時(shí)間分布是非常相似的。</p><p>　　表7-1：每隊(duì)花在項(xiàng)目上的時(shí)間。</p><p&

43、gt;<b>　　4.3.2項(xiàng)目分析</b></p><p>　　此外，我們選擇將項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)程度作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)在項(xiàng)目過(guò)程中工作量的多少進(jìn)行評(píng)估。它可以提供一個(gè)良好的軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和由此產(chǎn)生應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)[24]。由于兩個(gè)類型的小組都使用Android平臺(tái)，在復(fù)雜性方面該領(lǐng)域具有可比性，我們期望找到實(shí)現(xiàn)效率上的差異。在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，他們可以免費(fèi)的使用Android網(wǎng)絡(luò)資源或者其他的開(kāi)源

44、庫(kù)，這樣可以節(jié)約編寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好的軟件體系結(jié)構(gòu)的時(shí)間。</p><p>　　以下指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算學(xué)生小組的工作量：（1）源文件數(shù)（NOF）；（2）代碼中的注釋的數(shù)量（NOC）；（3）源代碼中不計(jì)空行和注釋行的行數(shù)（LOC）。</p><p>　　表9給出了游戲項(xiàng)目小組和社交應(yīng)用小組工作量的比較，表中只統(tǒng)計(jì)Java代碼文件，外部庫(kù)代碼文件和資源文件將不統(tǒng)計(jì)到表中。</p><

45、;p>　　我們使用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)方法對(duì)實(shí)現(xiàn)兩種不同的項(xiàng)目所得到的文件的數(shù)量和代碼行數(shù)的差異進(jìn)行了測(cè)試，表10顯示了該測(cè)試的結(jié)果。</p><p>　　Kruskal-Wallis檢驗(yàn)的結(jié)果表明，兩種類型的項(xiàng)目的LOC在統(tǒng)計(jì)上的沒(méi)有顯著差異。但P接近0.1。表9的平均值表明游戲項(xiàng)目小組在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中把更多的精力放在實(shí)施階段，如編碼，作注釋，將結(jié)構(gòu)代碼放到多個(gè)文件。</p>&

46、lt;p>　　從表7，8，9，10，我們可以發(fā)現(xiàn)游戲項(xiàng)目小組在相似的時(shí)間開(kāi)銷（334 VS 338）編寫(xiě)的代碼比平均代碼量幾乎多三分之一（超過(guò)133%）。這意味著游戲項(xiàng)目小組更高效，他們努力的編碼，寫(xiě)注釋，盡量在和社交應(yīng)用項(xiàng)目小組類似的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出一個(gè)復(fù)雜的游戲軟件體系結(jié)構(gòu)。</p><p>　　表8-1：假設(shè)花費(fèi)小時(shí)</p><p>　　表9-1：架構(gòu)項(xiàng)目實(shí)施的指標(biāo)</p&g

47、t;<p>　　表10：假設(shè)檢驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施代碼</p><p>　　4.4項(xiàng)目的成績(jī)差異</p><p>　　該項(xiàng)目的得分是0分和30分之間，以總成績(jī)30%。項(xiàng)目等級(jí)區(qū)間劃分為：A：評(píng)分≥90%；B：評(píng)分≥80%并且評(píng)分＜90%分；C：評(píng)分≥60%并且評(píng)分＜80%；D：評(píng)分≥50%并且評(píng)分＜60%；E：評(píng)分≥40%并且評(píng)分＜50%；F：評(píng)分＜40%（失?。?lt;/p>

48、<p>　　為了調(diào)查項(xiàng)目小組給選擇Android游戲項(xiàng)目和Android社交應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生評(píng)分是否有任何差異，假設(shè)沒(méi)有任何差異， Kruskal-Wallis檢驗(yàn)是用來(lái)檢驗(yàn)這一假設(shè)，因?yàn)槲覀儾荒芗僭O(shè)一個(gè)正常的人口而兩組樣本的大小是不同的。表11給出了Kruskal-Wallis檢驗(yàn)的結(jié)果：每個(gè)游戲項(xiàng)目和社交應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生項(xiàng)目成績(jī)的差異。</p><p>　　表11：Kruskal-Wallis測(cè)試不

49、同的項(xiàng)目得分。</p><p>　　項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)使用同樣的COTS項(xiàng)目成績(jī)沒(méi)有明顯的差異。我們單獨(dú)運(yùn)行2010年的社交應(yīng)用項(xiàng)目和2011年的游戲項(xiàng)目。該項(xiàng)目的實(shí)施要求和模板在3-6階段是2年保持相同，并且評(píng)價(jià)的過(guò)程和評(píng)委是一樣的；我們可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在同等條件下都完成了項(xiàng)目，這說(shuō)明困難可能是類似的。所以，我們只得出對(duì)于項(xiàng)目成績(jī)無(wú)顯著差異的結(jié)論。為了得到的分?jǐn)?shù)的概述，圖4給出了兩種類型的項(xiàng)目（游戲項(xiàng)目與社交應(yīng)用項(xiàng)目）等級(jí)

50、分布。</p><p><b>　　圖4：項(xiàng)目分布</b></p><p><b>　　5有效性的威脅</b></p><p>　　我們現(xiàn)在考慮什么是本次評(píng)估的有效性最重要的威脅。</p><p><b>　　5.1內(nèi)部有效性</b></p><p>　

51、　一個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部有效性的問(wèn)題“有關(guān)是否觀察到A（假定為處理）和B（假定為結(jié)果）之間協(xié)同改變，這反映了這些被操作或測(cè)量的變量A和B的因果關(guān)系”[27]。如果B的改變引起了除了對(duì)A之外的其他操作，這就是內(nèi)部有效性的一個(gè)威脅。</p><p>　　這個(gè)評(píng)估有兩個(gè)主要的內(nèi)部有效性的威脅。第一內(nèi)部威脅的是兩組在評(píng)價(jià)中使用的樣本不是隨機(jī)的。允許學(xué)生選擇Android游戲和Android的社交應(yīng)用中的一個(gè)項(xiàng)目。我們不認(rèn)為學(xué)生選

52、擇一個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)特定類型就高于其他的類型，從而損害了評(píng)價(jià)結(jié)果。第二個(gè)內(nèi)部威脅是如果有任何差異，學(xué)生必須怎樣獨(dú)立的完成自己所選擇的領(lǐng)域的項(xiàng)目。獨(dú)立做一個(gè)社交應(yīng)用項(xiàng)目或一個(gè)游戲項(xiàng)目，學(xué)生必須完全的完成項(xiàng)目中的相同階段，提供在2010和2011相同的文檔模板基礎(chǔ)上完全相同的文件。我們已經(jīng)確定了兩種類型的項(xiàng)目是如何進(jìn)行的的差異。游戲項(xiàng)目小組和社交應(yīng)用項(xiàng)目小組的學(xué)生所經(jīng)歷的項(xiàng)目的1-2階段是不同的。這兩個(gè)階段不是包含數(shù)據(jù)和用于評(píng)估項(xiàng)目材料的一部分

53、。我們不認(rèn)為這些差異對(duì)學(xué)生在他們的項(xiàng)目中所使用的方式有重大影響，因?yàn)樗菧?zhǔn)備階段，我們對(duì)這兩個(gè)階段重視但是最后又排除在外。</p><p><b>　　5.2 結(jié)構(gòu)有效性</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)有效性關(guān)心的是哪個(gè)推斷得到保證的程度：（1）觀察到的人，設(shè)置，和的原因和影響操作包括在一項(xiàng)研究中（2）可能有異議的情況的結(jié)構(gòu)。因此，現(xiàn)在的問(wèn)題是，研究的取樣資料是否可

54、以作為一般結(jié)構(gòu)的度量[27]。</p><p>　　在軟件體系結(jié)構(gòu)課程使用Android項(xiàng)目的評(píng)估中，我們的研究目標(biāo)是調(diào)查Android平臺(tái)上的游戲項(xiàng)目和社交應(yīng)用項(xiàng)目的差異性和相似性。GQM方法對(duì)這個(gè)目標(biāo)具體化為四個(gè)可以支撐指標(biāo)的研究問(wèn)題。為了回答這四個(gè)研究問(wèn)題，數(shù)據(jù)源和度量變量可以從我們的軟件體系結(jié)構(gòu)課程中進(jìn)行選擇。我們不能斷言評(píng)估中所選擇的數(shù)據(jù)源和度量可以給所有的結(jié)構(gòu)提供證據(jù)，但是它們都是有助于描述兩種不同的

55、項(xiàng)目之間的區(qū)別的強(qiáng)大指標(biāo)。在整個(gè)評(píng)估的過(guò)程中，我們使用不同的方法進(jìn)行比較，最后得出評(píng)估結(jié)果。方法的選擇是根據(jù)描述和可視化使用可用的數(shù)據(jù)的兩組之間的差異的最佳方式。方法的選擇是基于使用可用數(shù)據(jù)描述和可視化兩種小組之間的差異的最好方法。</p><p><b>　　5.3 外部有效性</b></p><p>　　外部有效性存在問(wèn)題是是否持有一種因果關(guān)系（1）實(shí)驗(yàn)中的人員，

56、設(shè)置，處理和輸出是否有變化（2）實(shí)驗(yàn)原計(jì)劃或開(kāi)始時(shí)的人員，設(shè)置，處理和結(jié)果是否在實(shí)驗(yàn)中用到[27]。</p><p>　　本文報(bào)告的結(jié)果對(duì)其他老師考慮引進(jìn)游戲項(xiàng)目作為軟件體系結(jié)構(gòu)課程的一部分具有重大意義。此外，該結(jié)果對(duì)那些考慮引進(jìn)游戲項(xiàng)目到SE和CS課程的老師也具有重大意義，因?yàn)檫@些課程中有很多相似的特點(diǎn)。這個(gè)研究的一個(gè)限制是評(píng)估中的學(xué)科是CS或者SE的學(xué)生在他們大學(xué)前三年已經(jīng)完成了的。這并不證明這個(gè)結(jié)果對(duì)于那些

57、沒(méi)有或者少于三年CS或者SE學(xué)習(xí)背景的學(xué)生是無(wú)效的。</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　根據(jù)我們?cè)谲浖w系結(jié)構(gòu)課程中以前使用XNA的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)在使用Android的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)游戲的動(dòng)力和相關(guān)有趣的外圍設(shè)備是一個(gè)最有吸引力的因素。另外，一個(gè)新的COTS-Android在軟件體系結(jié)構(gòu)中的課程中得以介紹，本文目的是確定相同COTS下不同的輸

58、出，通過(guò)回答四個(gè)研究問(wèn)題來(lái)得到評(píng)估結(jié)果。</p><p>　　第一個(gè)問(wèn)題問(wèn)的是學(xué)生選擇Android游戲項(xiàng)目或者Android社交應(yīng)用項(xiàng)目對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的感受是否有差異（RQ1）。在統(tǒng)計(jì)上的重大發(fā)現(xiàn)是，社交應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生比游戲項(xiàng)目的學(xué)生更難以專注于特定的質(zhì)量屬性（P = 0.024）。從P值較低的其他數(shù)據(jù)也反映出游戲項(xiàng)目小組比社交應(yīng)用項(xiàng)目小組對(duì)項(xiàng)目的要求的態(tài)度更積極。此外，研究結(jié)果表明，如果必須重新做一個(gè)項(xiàng)目

59、，20%做Android社交應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)生會(huì)選擇其他的項(xiàng)目，這個(gè)數(shù)目要比游戲項(xiàng)目的學(xué)生要多。</p><p>　　第二個(gè)研究問(wèn)題問(wèn)的是學(xué)生選擇Android游戲項(xiàng)目或者Android社交應(yīng)用項(xiàng)目，設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)的是否有什么差異（RQ2）。即使項(xiàng)目報(bào)告分析認(rèn)為，項(xiàng)目中使用的設(shè)計(jì)模式無(wú)顯著差異，但P值接近0.1，表明游戲項(xiàng)目使用的模式比社交應(yīng)用項(xiàng)目的模式更多樣化。此外，統(tǒng)計(jì)意義上的差異說(shuō)明，游戲項(xiàng)目中的軟件體系結(jié)構(gòu)基本

60、比社交應(yīng)用項(xiàng)目中的軟件體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜（P<0.05）。</p><p>　　第三個(gè)研究問(wèn)題問(wèn)的是學(xué)生對(duì)項(xiàng)目投入的努力是否因?yàn)檫x擇Android游戲項(xiàng)目或者Android社交應(yīng)用項(xiàng)目不同而有差異（RQ3）。結(jié)果表明，在相同的時(shí)間，游戲項(xiàng)目小組投入的努力平均是Android社交應(yīng)用項(xiàng)目小組的投入的努力的133%，并且游戲項(xiàng)目小組的學(xué)生在代碼中寫(xiě)的詳細(xì)注釋和在多文件中組織的代碼量是社交應(yīng)用項(xiàng)目小組的兩倍。</

61、p><p>　　第四個(gè)即最后的研究的問(wèn)題是做一個(gè)游戲項(xiàng)目與做一個(gè)社會(huì)項(xiàng)目學(xué)生的表現(xiàn)是否有差異（RQ4）。兩種類型項(xiàng)目的比較表明，在項(xiàng)目中統(tǒng)計(jì)上沒(méi)有明顯差別。根據(jù)先前的結(jié)論，并與以前關(guān)于XNA和機(jī)器人在軟件體系結(jié)構(gòu)課程中的應(yīng)用的調(diào)查[24]，我們發(fā)現(xiàn)存在著相當(dāng)類似的有關(guān)游戲領(lǐng)域（XNA和Android游戲）的結(jié)論，（1）游戲領(lǐng)域的持續(xù)流行；（2）學(xué)生對(duì)項(xiàng)目更好的感知（3）更多的設(shè)計(jì)模式和軟件體系結(jié)構(gòu)的高度復(fù)雜性（4）和

62、社交應(yīng)用項(xiàng)目相同的項(xiàng)目成績(jī)。</p><p>　　提到Android COTS專有的， Android游戲項(xiàng)目的主要差異可以在軟件體系結(jié)構(gòu)教學(xué)方面作為一個(gè)有趣并且有效的工具來(lái)激勵(lì)學(xué)生應(yīng)用更多設(shè)計(jì)模式及更多富有成效的代碼，從而設(shè)計(jì)出復(fù)雜度高的軟件體系結(jié)構(gòu)，這是Android社交應(yīng)用項(xiàng)目無(wú)法達(dá)到的。此外，在對(duì)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查中，相對(duì)于XNA和機(jī)器人模擬器，Android是一個(gè)有吸引力的平臺(tái)，這樣就鼓勵(lì)我們?cè)谑褂肁ndr

63、oid在軟件工程實(shí)踐中作為一種開(kāi)發(fā)工具的改善工作方面做更多的實(shí)踐，并鼓勵(lì)我們引進(jìn)跟多選擇的可能，比如iPhone SDK放到COTS中作為一個(gè)新的領(lǐng)域。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] S. M. Dorman, “Video and computer games: effect on children and implica

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89、, USA,2002</p><p>　　通過(guò)開(kāi)發(fā)Android平臺(tái)上的社交應(yīng)用和游戲應(yīng)用來(lái)比較學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1.引言</b></p><p>　　電腦游戲和視頻游戲非常受兒童和青少年的歡迎，在年輕人的文化發(fā)揮了突出的作用[1]?，F(xiàn)在游戲可以在技術(shù)豐富的配備了筆記本電腦，智能手機(jī)，游戲機(jī)（移動(dòng)和固定），機(jī)頂盒，和

90、其他數(shù)字設(shè)備的環(huán)境中運(yùn)行。從這一現(xiàn)象，人們相信將年輕人對(duì)游戲的內(nèi)在動(dòng)機(jī)與教育內(nèi)容和目標(biāo)結(jié)合就會(huì)變成Prensky稱之為“以數(shù)字游戲?yàn)榛A(chǔ)的學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)方法[2]。</p><p>　　青年學(xué)生生活的游戲中除了豐富的外觀，游戲開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)成熟，并且越來(lái)越先進(jìn)[3]?；诂F(xiàn)有的各種游戲開(kāi)發(fā)環(huán)境，游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中的全部責(zé)任可以分為幾個(gè)的專家領(lǐng)域和角色，如游戲程序員，3D模型的創(chuàng)造者，游戲設(shè)計(jì)師，音樂(lè)家，漫畫(huà)家，劇作家，等

91、等。游戲內(nèi)容與技術(shù)相結(jié)合的過(guò)程可以通過(guò)游戲引擎和使用網(wǎng)絡(luò)上的各種用戶和專家社區(qū)的可用信息得到簡(jiǎn)化。例如，微軟的XNA游戲開(kāi)發(fā)工具包提供的游戲循環(huán)函數(shù)繪制及更新游戲內(nèi)容，而且還提供了方便的游戲開(kāi)發(fā)組件來(lái)加載不同格式的圖形，音頻和視頻。這使得游戲迷們?nèi)鐭o(wú)論有沒(méi)有編程背景的學(xué)生修改現(xiàn)有的游戲或開(kāi)發(fā)新游戲。他們可以用這些游戲創(chuàng)作工具實(shí)現(xiàn)自己的游戲概念設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)發(fā)展技能和相關(guān)知識(shí)，積累相關(guān)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　

92、在這種情況下，不但游戲可以用于學(xué)習(xí)而且通過(guò)激發(fā)任務(wù)機(jī)制，游戲開(kāi)發(fā)工具可以用來(lái)研究計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS），軟件工程（SE），和游戲編程相關(guān)主題。一般來(lái)說(shuō)，游戲可以用三種方式集成在教育中[4,5]。首先，游戲可以用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的練習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生把額外的努力用來(lái)做練習(xí)，給老師或助教一個(gè)實(shí)時(shí)地監(jiān)控學(xué)生是如何練習(xí)的機(jī)會(huì)[6，7]。第二，游戲可以作為一個(gè)講座的一部分來(lái)促進(jìn)學(xué)生的參與，增加學(xué)生的動(dòng)力[8,9]。第三，將要求學(xué)生們修改或開(kāi)發(fā)游戲作為使用游戲開(kāi)發(fā)

93、框架（GDF）學(xué)習(xí)CS和SE方面技能的課程的一部分。我們把后者的學(xué)習(xí)方法為以游戲開(kāi)發(fā)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（GDBL）。GDF表示可以用來(lái)開(kāi)發(fā)或修改游戲，例如，該工具包的游戲引擎，游戲編輯器，或游戲（模擬）平臺(tái)，甚至任何集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE），如Visual C + +，Eclipse和Android SDK，J2ME，因?yàn)樗械娜硕伎梢杂脕?lái)開(kāi)發(fā)游戲。</p><p>　　本文重點(diǎn)研究學(xué)生通過(guò)在Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)游戲應(yīng)

94、用學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)和在Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)社交應(yīng)用（例如，天氣預(yù)報(bào)，聊天軟件）學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)的相似點(diǎn)和不同點(diǎn)。將游戲開(kāi)發(fā)放到CS或者SE課程中的動(dòng)機(jī)是利用學(xué)生對(duì)游戲及游戲開(kāi)發(fā)的迷戀來(lái)激發(fā)他們通過(guò)該項(xiàng)目更多更好的學(xué)習(xí)課程材料。</p><p><b>　　2.相關(guān)工作</b></p><p>　　本節(jié)描述了GDBL方法在軟件工程領(lǐng)域的使用的研究背景和以前的結(jié)果。&l

95、t;/p><p><b>　　2.1 研究背景</b></p><p>　　最早的類似的通過(guò)在游戲的環(huán)境中編程來(lái)學(xué)習(xí)的應(yīng)用在20世紀(jì)70年代早期。Logo語(yǔ)言[11]，龜圖形，是一種最古老的用來(lái)介紹計(jì)算概念給初學(xué)者的圖書(shū)館。這個(gè)概念是基于一只可以在2D屏幕上移動(dòng)的 “海龜”，該“海龜”用可設(shè)置開(kāi)關(guān)屏幕的畫(huà)筆畫(huà)就，因此，可能會(huì)留下龜運(yùn)動(dòng)的痕跡。編程使該“海龜”畫(huà)不同的花樣，

96、這可以用來(lái)介紹一般的計(jì)算技巧，如程序操作，迭代，遞歸。此外，在1987，Micco學(xué)術(shù)性的提出了一個(gè)寫(xiě)井字游戲的使用[12]。后來(lái)，其他的研究已經(jīng)使用專業(yè)游戲編程工具如Stage Cast Creator [13]，Gamemaker [14] ，Alice [15]和Neverwinter Nights [16]。此外，文章[17]提出了使用手機(jī)游戲開(kāi)發(fā)作為激勵(lì)工具和計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)背景調(diào)查。他們的調(diào)查表明游戲編程和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的游

97、戲開(kāi)發(fā)之間的關(guān)系--游戲發(fā)展可以用在學(xué)習(xí)人工智能（AI），數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，SE，人機(jī)交互，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，算法，編程和操作系統(tǒng)。</p><p>　　這些研究表明，游戲制作和技術(shù)的編程技巧得到激勵(lì)以及故事性的發(fā)展。制作游戲激勵(lì)和開(kāi)發(fā)評(píng)書(shū)以及技術(shù)的編程技巧的。制作游戲的任務(wù)其性質(zhì)在目的上不盡相同---因此搭建環(huán)境并平衡游戲角色這些事情由學(xué)習(xí)者來(lái)承擔(dān)。最近的游戲編程工具包往往具有比Logo語(yǔ)言更強(qiáng)的

98、視覺(jué)效果，無(wú)論是因?yàn)檫@個(gè)原因，或者因?yàn)樗麄冇幸环N可視化的編程語(yǔ)言，或兩個(gè)原因同時(shí)的作用，使得設(shè)計(jì)者能夠輕松創(chuàng)建圖形游戲。這種變化使學(xué)習(xí)者的重點(diǎn)遠(yuǎn)離了低級(jí)編程，而是強(qiáng)制往其他角色如設(shè)計(jì)師或軟件開(kāi)發(fā)者轉(zhuǎn)變。因此，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了如何將GDFS用于教育，探討傳統(tǒng)的授課進(jìn)化為動(dòng)態(tài)的，合作的，和對(duì)當(dāng)前技術(shù)豐富的環(huán)境下的學(xué)生有吸引力的授課。然而，這種說(shuō)法有待進(jìn)一步相關(guān)理論，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，評(píng)價(jià)結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)證據(jù)的支持。這是一個(gè)分享我們的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)證結(jié)果在GD

99、BL領(lǐng)域采用Android軟件體系結(jié)構(gòu)課程的動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2.2 課程和項(xiàng)目設(shè)置</p><p>　　挪威科技大學(xué)（NTNU）（課程代碼TDT4240）的軟件體系結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方式和其他大多數(shù)大學(xué)不一樣，因?yàn)閷W(xué)生也必須在項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)他們自己設(shè)計(jì)的軟件體系結(jié)構(gòu)。這樣做的動(dòng)機(jī)是為了讓學(xué)生了解架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)之間的關(guān)系，并能夠真正的對(duì)體系架構(gòu)和實(shí)施是否符合應(yīng)用程序指定質(zhì)量要求進(jìn)行評(píng)價(jià)。在軟

100、件體系結(jié)構(gòu)課程中的架構(gòu)項(xiàng)目和其他軟件工程課程項(xiàng)目的相似，只是軟件體系結(jié)構(gòu)課程中項(xiàng)目都是從軟件體系結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行。在整個(gè)項(xiàng)目中，學(xué)生們必須根據(jù)指定的項(xiàng)目使用的軟件體系結(jié)構(gòu)技術(shù)，方法和工具來(lái)成功學(xué)到東西。</p><p>　　軟件體系結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目包括以下幾個(gè)階段:（i）COTS（商用成品）練習(xí)：學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)并用來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的游戲。（ii）設(shè)計(jì)模式：學(xué)習(xí)如何通過(guò)改變現(xiàn)有系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)模式來(lái)應(yīng)用設(shè)計(jì)模式。（iii

101、）需求和體系結(jié)構(gòu)：列表功能，質(zhì)量的要求和對(duì)游戲的軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。（iv）架構(gòu)評(píng)估：使用的架構(gòu)權(quán)衡分析法（ATAM）[18-20]評(píng)價(jià)方法對(duì)項(xiàng)目的軟件體系結(jié)構(gòu)方面的質(zhì)量要求進(jìn)行評(píng)估。（v）實(shí)施：做詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并在新建的架構(gòu)和根據(jù)評(píng)估結(jié)果做出修改的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)該游戲。（vi）項(xiàng)目評(píng)估：使用事后分析法（PMA）[21]將項(xiàng)目作為一個(gè)整體進(jìn)行評(píng)估。</p><p>　　在項(xiàng)目的前兩個(gè)階段，學(xué)生將獨(dú)立完成他們的工作

102、任務(wù)。在3–6階段，4-5個(gè)學(xué)生組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)，并在自己的團(tuán)隊(duì)中完成相應(yīng)的工作。同時(shí)，在項(xiàng)目進(jìn)行期間，學(xué)生將專注于一個(gè)固定的初級(jí)指定質(zhì)量屬性。對(duì)于中等質(zhì)量屬性，學(xué)生可以選擇他們喜歡的質(zhì)量屬性。學(xué)生花大部分時(shí)間在實(shí)施（六周），但也鼓勵(lì)他們?cè)谠缙陔A段開(kāi)始實(shí)現(xiàn)該游戲以測(cè)試他們的架構(gòu)選擇（增量開(kāi)發(fā)）是否合理。在實(shí)施階段，學(xué)生通過(guò)多次迭代不斷擴(kuò)展，完善軟件體系結(jié)構(gòu)使其得到改進(jìn)。</p><p><b>　　2.3早

103、期的成果</b></p><p>　　此前，該項(xiàng)目的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)Java方面的 Khepera機(jī)器人模擬器的華盛頓州立大學(xué)的機(jī)器人控制器（機(jī)器人）[22]，該機(jī)器人控制器著重于一些指定的質(zhì)量屬性如可用性，性能，可修改性，或可測(cè)性。開(kāi)始時(shí)，學(xué)生們被要求編寫(xiě)的機(jī)器人控制器能控制一個(gè)機(jī)器人在一個(gè)迷宮中移動(dòng)，并在迷宮中收集四個(gè)球，并把它們帶到迷宮中一個(gè)固定的位置中。在2008年，學(xué)生們可以在機(jī)器人控制器項(xiàng)目和游