【正文】 ial 4 PS5：在項目過程中，我學(xué)到了很多關(guān)于軟件架構(gòu)的 知識 Game 4 Social 4 PS6：如果我能及時回到過 去的 話， 我會選擇另一個項目 Game 1 Social 1 從測試結(jié)果中，問卷調(diào)查的回答中顯著性差異（ P≤ ）最低的是 PS2（ P = ）。此測試通常是（ 1）用戶不能假設(shè)一個正常的人口（ 2）兩組樣本大小是不同的。在調(diào)查報告中讓學(xué)生回想該項目對他們學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)有何幫助。 下面的小節(jié)重點分析在以下四個方面是否社交領(lǐng)域和游戲領(lǐng)域不同而產(chǎn)生明顯不同的輸出：（ 1）學(xué)生對項目的感受，（ 2）軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計復(fù)雜度，（ 3）學(xué)生在項目中的實現(xiàn)成果（ 4）學(xué)生在項目的評分。 在項目的第一階段，學(xué)生們被要求填寫一份調(diào)查問卷，選擇 COTS和領(lǐng)域的原因。選擇 Android的學(xué)生中， 58名學(xué)生（ 57%）選擇了社會應(yīng)用， 44名學(xué)生（ 43%）選擇了游戲應(yīng)用。完成 5階段后，學(xué)生回答一個問卷調(diào)查，主要集中在學(xué)生如何看待該項目。前兩個階段讓學(xué)生單獨或成對熟悉 COTS、架構(gòu)和設(shè)計模式。在我們的例子中，回答問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。我們的評估包括五個主題：選擇域分布，學(xué)生對項目感知，項目交付的代碼質(zhì)量和復(fù)雜性，學(xué)生的努力和成績，獲獎項目等級。 3 研究方法 本節(jié)描述我們使用 Android開發(fā)作為軟件體系結(jié)構(gòu)中的項目的實驗中獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)的研究方法。學(xué)生們現(xiàn)在可以在除了在 Java 機(jī)器人項目和 XNA 游戲項目之間進(jìn)行選擇，還可以在 Android 平臺開發(fā)一個社交應(yīng)用程序或游戲。最后，對軟件體系結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行評價 [23， 24]。開始時，學(xué)生們被要求編寫的機(jī)器人控制器能控制一個機(jī)器人在一個迷宮中移動，并在迷宮中收集四個球，并把它們帶到迷宮中 一個固定的位置中。對于中等質(zhì)量屬性，學(xué)生可以選擇他們喜歡 的質(zhì)量屬性。 （ vi）項目評估：使用事后分析法（ PMA） [21]將項目作為一個整體進(jìn)行評估。 （ ii）設(shè)計模式：學(xué)習(xí)如何通過改變現(xiàn)有系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計模式來應(yīng)用設(shè)計模式。這樣做的動機(jī)是為了讓學(xué)生了解架構(gòu)和實現(xiàn)之間的關(guān)系，并能夠真正的對體 系架構(gòu)和實施是否符合應(yīng)用程序指定質(zhì)量要求進(jìn)行評價。因此，我們通過實驗研究了 如何將 GDFS用于教育，探討傳統(tǒng)的授課進(jìn)化為動態(tài)的，合作的，和對當(dāng)前技術(shù)豐富的環(huán)境下的學(xué)生有吸引力的授課。制作游戲激勵和開發(fā)評書以及技術(shù)的編程技巧的。后來，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]。 Logo語言 [11]，龜圖形，是一種最古老的用來介紹計算概念給初學(xué)者的圖書館。 本文重點研究學(xué)生通過在 Android平臺開發(fā)游戲應(yīng)用學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)和在Android 平臺開發(fā)社交應(yīng)用（例如，天氣預(yù)報，聊天軟件）學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu)的相似點和不同點。第二，游戲可以作為一個講座的一部分來促進(jìn)學(xué)生的參與，增加學(xué)生的動力 [8,9]。他們可以用這些游戲創(chuàng)作工具實現(xiàn)自己的游戲概念設(shè)計，學(xué)習(xí)發(fā)展技能 和相關(guān)知識，積累相關(guān)的實際經(jīng)驗?；?于現(xiàn)有的各種游戲開發(fā)環(huán)境，游戲開發(fā)過程中的全部責(zé)任可以分為幾個的專家領(lǐng)域和角色，如游戲程序員， 3D 模型的創(chuàng)造者，游戲設(shè)計師，音樂家，漫畫家，劇作家，等等。 中文 22120字 通過開發(fā) Android平臺上的社交應(yīng)用和游戲應(yīng)用來比較學(xué)習(xí)軟件體系結(jié)構(gòu) 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]。 青年學(xué)生生活的游戲中除了豐富的外觀，游戲開發(fā)技術(shù)已經(jīng)成熟，并且越來越先進(jìn) [3]。這使得游戲迷們?nèi)鐭o論有沒有編程背景的學(xué)生修改現(xiàn)有的游戲或開發(fā)新游戲。首先，游戲可以用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的練習(xí)，鼓勵學(xué)生把額外的努力用來做練習(xí)，給老師或助教一個實時地監(jiān)控學(xué)生是如何練習(xí)的機(jī)會 [6， 7]。 GDF表示可以用來開發(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，甚至任何集成開發(fā)環(huán)境（ IDE），如 Visual C + +， Eclipse 和 Android SDK， J2ME，因為所有的人都可以用來開發(fā)游戲。 研究背景 最早的類似的通過在游戲的環(huán)境中編程來學(xué)習(xí)的應(yīng)用在 20 世紀(jì) 70 年代早期。此外，在 1987， Micco學(xué)術(shù)性的提出了一個寫井字游戲的使用 [12]。 這些研究表明，游戲制作和技術(shù)的編程技巧得到激勵以及故事性的發(fā)展。這種變化使學(xué)習(xí)者的重點遠(yuǎn)離了低級編程，而是強(qiáng)制往其他角色如設(shè)計師或軟件開發(fā)者轉(zhuǎn)變。 課程和項目設(shè)置 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，因為學(xué)生也必須在項目中實現(xiàn)他們自己設(shè)計的軟件體系結(jié)構(gòu)。 軟件體系結(jié)構(gòu)的項目包括以下幾個階段 : （ i） COTS（商用成品）練習(xí)：學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)并用來開發(fā)一個簡單的游戲。 （ v）實施：做詳細(xì)的設(shè)計，并在新建的架構(gòu)和根據(jù)評估結(jié)果做出修改的基礎(chǔ)上實現(xiàn)該游戲。同時，在項目進(jìn)行期間，學(xué)生將專注于一個固定的初級指定質(zhì)量屬性。 早期的成果 此前，該項目的目標(biāo)是開發(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，或可測性。在游戲項目中，學(xué)生們被要求使用微軟 XNA框架和 C語言開發(fā)一個游戲。 整合我們在 2020年運行軟件體系結(jié)構(gòu)課程的游戲項目的經(jīng)驗，在 20202020年期間我們軟件體系結(jié)構(gòu)課程項目中增加了一個 COTSAndroid的項目作為給學(xué)生的一個新的選擇。在下面的章節(jié)中詳細(xì)說明。本文不探討 XNA 和 Java 開發(fā)的機(jī)器人控制器開發(fā)的游戲，只注重 Android平臺的社會應(yīng)用和游戲應(yīng)用的開發(fā)。采用的研究方法是基于目標(biāo)問題度量方法（ 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題（操作層面），并描述了一套指標(biāo)來回答研究問題的定義（數(shù)量級）。 M2：問卷調(diào)查， 5級李克特量表：強(qiáng)烈不同意（ 1），不同意（ 2），中立（ 3），同意（ 4），強(qiáng)烈同意（ 5） M3：項目報告 M4：源代碼文件 M5：花費的時間 M6：項目得分 . 研究步驟 當(dāng)學(xué)生開始的項目，并按照項目的階段進(jìn)行時，他們應(yīng)該報告他們花在項目的每個階段的時間。在 5階段的結(jié)束，學(xué)生們會上交一個最終的作品，該作品是經(jīng)過課程負(fù)責(zé)人評估和分級的。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%）選擇了 Android。 Android是目前最流行的 COTS，我們相信這是由于開發(fā)商其開放性， Java的開發(fā)，有吸引力的設(shè)備，創(chuàng) 新的特點和發(fā)展，和一個通過 Android標(biāo)記共享開發(fā)的應(yīng)用程序的新方式。但這不是機(jī)器人領(lǐng)域的情況。本次調(diào)查的目的是揭示在學(xué)生對組隊完成在 Android平臺上的社交應(yīng)用項目與組隊完成相同 COTS的游戲項目的感受可能存在的差異。 我們將采用 KruskalWallis 檢驗假設(shè) [26]，因為它是群體之間的人口平均數(shù)測試的平等的非參數(shù)方法 [24]。問卷中的每個項目是通過分配一個從 1到 5 的 5個程度值的答案，其中 1表示非常反對， 5表示非常同意。這表明， Android游戲項 目的學(xué)生對 PS5表示中立的態(tài)度，但 Android社交應(yīng)用項目的學(xué)生對 PS5傾向于同意。 此外，即使其他兩組的 P值無顯著性差異， PS1和 PS4的平均值還表明學(xué)生從游戲項目中發(fā)現(xiàn)評價其他組在 ATAM 方面的架構(gòu)沒有那么困難，比社交應(yīng)用項目的學(xué)生在技術(shù)問題上花費更少的時間。總的來說，調(diào)查顯示最顯著的差異是選擇游戲項目的學(xué)生更注重軟件的質(zhì)量屬性。然而，在本課程的重點是軟件設(shè)計模式的應(yīng)用，從邏輯視圖上主要對足夠詳細(xì)的軟件體系結(jié)構(gòu)提出不同的看法。表 3的結(jié)果表明，設(shè)計模式在兩種類型的項目中的使用有一些差異。這些圖表顯示，在這兩種類型的項目中 Observer 模式是最受歡迎的。 即使沒有顯著差異，但 P值接近 。選擇體現(xiàn)計算復(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)計提供最好的概述的東西中主要的 一個。 表 6 給出了從 KruskalWallis 檢驗得出結(jié)果，對軟件體系結(jié)構(gòu)的主要模塊 /類的數(shù)目和層次的數(shù)目。 要評估每個項目的學(xué)生投入的努力，需要兩個指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)：（ 1）花在項目上的時間（ 2）軟件體系結(jié)構(gòu)、項目文件的大小和代碼行數(shù)的多少。 根據(jù)以前的研究成果，游戲項目小組和社交應(yīng)用小組所花費的時間在統(tǒng)計上的并沒有顯著差異。它可以提供一個良好的軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和 由此產(chǎn)生應(yīng)用程序的實現(xiàn) [24]。 表 9 給出了游戲項目小組和社交應(yīng)用小組工作量的比較，表中只統(tǒng)計 Java代碼文件，外部庫代碼文件和資源 文件將不統(tǒng)計到表中。表 9的平均值表明游戲項目小組在項目進(jìn)行過程中把更多的精力放在實施階段，如編碼，作注釋，將結(jié)構(gòu)代碼放到多個文件。項目等級區(qū)間劃分為：A：評分≥ 90%； B：評分≥ 80%并且評分＜ 90%分； C：評分≥ 60%并且評分＜80%； D：評分≥ 50%并且評分＜ 60%； E：評分≥ 40%并且評分＜ 50%； F：評分＜ 40%（失?。?。 假設(shè) COTS N Median P 項目得分組無差異 Game 44 26 Social 58 26 項目開發(fā)時使用同樣的 COTS項目成績沒有明顯的差異。為了得到的分?jǐn)?shù)的概述，圖 4給出了兩種類型的項目（游戲項目與社交應(yīng)用項目）等級分布。 這個評估有兩個主要的內(nèi)部有效性的威脅。第二個內(nèi)部 威脅是如果有任何差異，學(xué)生必須怎樣獨立的完成自己所選擇的領(lǐng)域的項目。這兩個階段不是包含數(shù)據(jù)和用于評估項目材料的一部分。 在軟件體系結(jié)構(gòu)課程使用 Android 項目的評估中，我們的研究目標(biāo)是調(diào)查Android 平臺上的游戲項目和社交應(yīng)用項目的差異性和相似性。在整個評估的過程中，我們使用不同的方法進(jìn)行比較，最后得出評估結(jié)果。 本文報告的結(jié)果對其他老師考慮引進(jìn)游戲項目作 為軟件體系結(jié)構(gòu)課程的一部分具有重大意義。 6 結(jié)論 根據(jù)我們在軟件體系結(jié)構(gòu)課程中以前使用 XNA 的實驗和現(xiàn)在使用 Android的實驗，我們發(fā)現(xiàn)游戲的動力和相關(guān)有趣的外圍設(shè)備是一個最有吸引力的因素。從 P值較低的其他數(shù)據(jù)也反映出游戲項目小組比社交應(yīng)用項目小組對項目的要求的態(tài)度更積極。此外，統(tǒng)計意義上的差異說明，游戲項目中的軟件體系結(jié)構(gòu)基本比社交應(yīng)用項目中的軟件體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜（ P）。兩種類型項目的比較表明，在項目中統(tǒng)計上沒有明顯差別。 參考文獻(xiàn) [1] S. 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