211service.com
Gaming gör betyget
Av skäl som akademiker inte helt förstår, fortsätter inskrivningen på grundutbildningen vid amerikanska datavetenskapsavdelningar att sjunka hastigt.
Oavsett om orsaken är dot-com-busten, off-shoring av mjukvarujobb, nedskärningar i federala anslag till datavetenskapliga avdelningar, skärpta immigrationslagar eller bara en cyklisk förändring i studenters intressen, är det ett problem som högskolor och universitet – inte för att nämna Microsoft och andra amerikanska mjukvaruföretag, som är beroende av ett flöde av begåvade datavetenskapliga akademiker – tar på allvar.
I sin senaste insats finansierar Microsoft universitetsprojekt som skriver om datavetenskapens läroplaner kring något som alla känner till studenter som: datorspel. I år tilldelade företaget sex universitet totalt 480 000 $ för att skapa nya typer av datavetenskapskurser där studenter lär sig programmeringstekniker med hjälp av spelmjukvarumodeller. Som en del av satsningen kommer undervisningsmoduler och hela kurser att erbjudas gratis för allmänheten i företagets Läroplansförråd .
Det är svårt för fakulteten att hålla sig uppdaterad, säger Sailesh Chutani, chef för extern forskning och program på Microsoft. Vi vill säkerställa att utbildningssystemen förblir levande, attraherar förstklassiga talanger och behålla dem.
Det finns inget chockerande med användningen av datorspel i klassrum, naturligtvis. Idag har minst 20 till 30 universitet kurser i speldesign, och ett dussintal erbjuder det som examen. Målet har varit att ersätta de tidigare drill-and-praktiska metoderna för interaktivt lärande med en ny generation av pedagogiska verktyg, för alla utbildningsnivåer och i ämnen som sträcker sig från naturvetenskap, matematik och teknik, till samhällsvetenskap och humaniora.
Ett av de framstående programmen på området var MIT:s Games-To-Teach Projekt , ett annat Microsoft-samarbete. Sedan 2001 har det utvecklat mer än ett dussin interaktiva och webbaserade spel, med namn som Replicate, Biohazard och Revolution. Men idag fokuserar utvecklare av spelbaserade läroplaner på hur spel kan liva upp datavetenskapen själv, kanske attrahera och behålla fler datavetenskapliga majors.
Det är inte ett ögonblick för tidigt. Antalet studenter med inriktning mot datavetenskap har minskat med cirka 50 procent sedan 1980-talet. Inskrivningen under läsåret 2003-04 minskade med 10 procent från ett år tidigare. Och bland kvinnliga studenter är avhoppet ännu värre: 70 procent färre kvinnor studerar CS i dag än i början av 1980-talet.
Att erbjuda klasser som använder spel för att lära ut programmeringsmetoder, eller som låter eleverna bygga sina egna spel, är en strategi som kan stoppa trenden, hoppas akademiker och branschrepresentanter. Det är svårt att hitta områden som alla studenter har viss bakgrundskunskap inom och som är engagerande och utmanande, säger Jessica Bayliss, professor i datavetenskap vid Rochester Institute of Technology (RIT), och en av Microsofts pristagare. Alla har spelat spel, även det är bara patiens eller tönt... Alla har inte arbetat med personaldatabaser.
Och det har inte undgått någon att spel är några av de mest framgångsrika mjukvaruprodukterna på marknaden idag. Till en början ser det intressant och roligt ut [för studenterna], säger John Nordlinger, programansvarig för Microsofts datorspelande läroplan, och det finns pengar här om du ansluter till rätt företag.
Bayliss på RIT exemplifierar den senaste generationen av akademiker som utvecklar och använder spelbaserade läroplaner. När hon växte upp med brädspel på 1970-talet minns hon att hon spelade sitt första tv-spel i början av 1980-talet i en Pizza Hut: Space Invaders. Medan hon arbetade på sin doktorsexamen i datavetenskap hade hon dock ingen tid att döda utomjordingar eller flytta runt tokens. Det var mycket stress, säger hon. Jag missade spel när jag doktorerade.
Idag använder Bayliss spelmodeller i datorprogrammeringskurser. Du kan fortfarande lära ut grundläggande begrepp som datastrukturer och algoritmer med hjälp av underhållningsteknik som applikation, säger hon.
Förra sommaren sprang Bayliss en kurs för inkommande förstaårsstudenter som heter Reality and Programming Together. Eleverna lärde sig grunderna i objektorienterad programmering och programvaruspråket Java genom att lära sig hur man får objekt att röra sig i enkla spelmiljöer. Deltagarna fick ingen kredit för kursen och var tvungna att delta i 10 veckor, ibland offrade semester. Ändå klarade 92 procent det, vilket innebar att de kunde ta en kurs i datavetenskap på högre nivå den hösten. Bayliss har nu lämnat in en artikel om projektet till en vetenskaplig tidskrift.
En annan Microsoft-mottagare, underhållningstekniken Centrum vid Carnegie Mellon University i Pittsburgh, har redan publicerat några av sina resultat. Carnegie Mellon-teamet, som leds av datavetenskapsprofessorn Randy Pausch, har utvecklat spelbaserade datavetenskapskurser i ett decennium, ända sedan han tog tjänstledigt för att arbeta på Walt Disney Imagineering studios. Därifrån var det ingen återvändo, säger Pausch.
Idag heter hans stolthet och glädje en 10-åring Alice . Alice är ett offentligt tillgängligt program med öppen källkod och är designat för att undervisa inledande programmeringskurser. Den leder eleverna genom processen att konstruera program, inte genom att skriva dem från början, utan genom att välja, dra och släppa de förformade kommandon som behövs för att animera en 3D-karaktär på skärmen. Hittills har mer än 50 högskolor och otaliga gymnasieskolor antagit det, enligt Pausch. Att få en pingvin att flytta två steg framåt är detsamma som att x blir x+2, säger han. Det finns 'om'-uttalanden och loopar i [Alice], men det är mer visceralt och uppenbart...Barn vill stanna i labbet efter att sessionen är över.
I en rapport för National Science Foundation år 2000 visade forskarna från Carnegie Mellon att förstaårsstudenter i CS1 som använde Alice i genomsnitt B-betyg, medan de i kontrollgruppen som inte använde Alice hade ett C i genomsnitt. andelen elever som använder Alice i CS1 som gick vidare till CS2 – ökade från 47 procent till 88 procent.
Pausch, som fortsätter att uppdatera Alice med fler möjligheter, hävdar att eleverna lär sig och behåller mer kunskap eftersom de visuellt baserade övningarna är mer engagerande. Vi har undervisat i datavetenskap på ett väldigt ointressant sätt länge, säger han. [Alice] är ett frontalangrepp på det.