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Gamification applied for Software Engineering teaching-learning process

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Abstract

In specialization courses, normally, the students have concepts from some subjects already consolidated in the undergraduate program. To motivate these students in those disciplines is a challenge to the teacher. The use of "gamification" concepts, that is, application of games in activities that are not games per se, is a methodological solution for the motivation in the classes. In order to evaluate the usage of this technique, an experiment was conducted with a Software Engineering specialization class. The class was divided into teams and through various play activities, the executed works were being scored. Three teaching methodologies were applied: Learning based in problems, based in projects and mental maps. At the end of the course a questionnaire was applied so that the students could evaluate the methodology. The obtained results were satisfactory, because there was a greater engagement of the students during class.

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... O primeiro deles foi o conceito de Arquitetura de Software, seus problemas e principais aplicações [2,17]. Também foi utilizado o conceito de game-based learning, a fim de desenvolver uma solução com alto grau de aprendizado no artefato criado [1,9,13,22]. ...
... Paralelo a isso, as formas de ensino e aprendizado como a de formato meramente expositivo, onde o docente é detentor do conhecimento e o transmite de maneira unidirecional para os discentes, vem se tornando cada vez menos atraentes para os discentes por não envolver atividades ativas que captem sua atenção [9,14]. ...
... Esses elementos são utilizados com o intuito de obter o mesmo engajamento e motivação que normalmente é possível observar em jogadores que interagem com games de grande sucesso. Os elementos encontrados nos jogos funcionam como um mecanismo de motivação do indivíduo, contribuindo para o seu envolvimento nos mais variados ambientes [22]. Neste contexto, a gamificação pode ser aplicada em diversos campos da atividade humana, já que a linguagem e a metodologia dos games pode ser eficaz na resolução de problemas em diversas áreas [8]. ...
... A gamificação usada em conjunto com uma metodologia ativa apoia o processo de ensino, proporcionando engajamento durante a experiência de aprendizagem [22]. Assim, por meio de uma metodologia ativa que fornece autonomia ao aluno para explorar seus conhecimentos, ele se torna protagonista do aprendizado que usando a gamificação, se torna motivador e pode incentivar os estudos [9]. ...
Conference Paper
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As the significance of Software Engineering (SE) professionals continues to grow in the industry, the adoption of gamification techniques for training purposes has gained traction due to its potential to enhance class appeal through game-derived elements. This paper presents a tertiary study investigating the application of gamification in Software Engineering (SE) education. The study was conducted in response to recent systematic literature reviews and mappings on the topic. The findings reveal that the areas of SE most frequently gamified are Software Testing and Software Quality, with competition and cooperation being the most commonly utilized gamification elements. Additionally, the majority of studies focus on structural gamification, where game elements are employed to modify the learning environment without altering the content. The results demonstrate the potential of gamification to improve students’ engagement and motivation throughout the SE learning process, while also impacting other aspects such as performance improvement, skill development, and fostering good SE practices. However, caution is advised as unplanned and incorrectly applied gamification measures may lead to significant declines in performance and motivation.
... The results are shown in Table 2, in which we also present possible solutions, expected behavior, and gamified activities aimed at solving each issue. For example, for the unattractive classes (Valle et al., 2017;Pinto and Silva, 2017) issue, we believe that the use of gamification may turn "formal" classes into a funnier and more enjoyable experience. By inserting activities such as competitive quizzes, challenges, and the use of a gamified platform, we believe students will feel more motivated and engaged. ...
... Use the gamified approach described in this paper Unattractive classes (Valle et al., 2017;Pinto and Silva, 2017) Use gamification to turn the classes more fun and enjoyable Students more motivated, engaged, and relaxed ...
Article
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Context: Testing is fundamental in the software development process. Nevertheless, testing education faces the key challenge of ensuring that undergraduate students acquire knowledge and skills they need for their future careers by matching what is taught in the classroom to industry standards. In this context, gamification can be used as an alternative educational approach. It uses game elements in real-world contexts in order to increase people's motivation and engagement in tasks that require external stimuli, especially in educational contexts.Objective: Reporting on results of an experimental study designed to assess the impact of gamification on software testing education, as well as reporting on the experience of building a supporting gamified platform. Method: We performed a systematic literature mapping aiming at characterizing how gamification has been explored in the software testing context. In addition, some of the problems faced by testing education were identified through an ad-hoc search. Then, we developed a gamified approach and a platform that have been used to run five 4-hour functional testing classes with undergraduate students from four Brazilian institutions of higher education.Results: Overall, students who learned with the traditional approach felt more motivated than those who learned with the gamified approach, whereas the performance of both groups were similar. On the other hand, feedback questionnaires indicated that the gamified class was more attractive (in terms of attention) and funny. Moreover, we observed that building a gamified platform is complex and challenging, particularly for the definition of the game mechanics and dynamics.Conclusion: Even though the results in terms of students' performance was neutral, and the motivation of students did not increase due to the introduction of gamification, the experience of having used this alternative approach is considered positive, as it provided a more enjoyable and funny environment, both from the researcher's and students' point of view. Furthermore, with this experience we foresee we can do better in terms of gamified teaching in future work.
... As the results were vast and broad, we started with a master thesis of Valle [25] to extract the problems and other studies [20,23,26] cited by Valle [25] that also mention issues related to software testing education. After that, we read other cited papers [4,5,17], and then extracted the difficulties the authors mentioned. As result of our ad hoc search, we summarized on Table 3 the problems we identified, and the possible solutions for each one. ...
... Unattractive classes [17,25] Use gamification to turn the classes more fun and enjoyable Students more motivated, engaged, and relaxed ...
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Context: Testing is essential to improve the quality of software products. Despite that, it is not a subject that students are motivated to learn. Gamification is a promising way to address issues in software testing education; it is used to insert game elements in educational contexts aiming to increase students' motivation and performance. Objective: Reporting on results of an experimental study designed to assess the impact of gamification on software testing education. Method: We carried out the experimental sessions with undergraduate students from three Brazilian institutions. They have been taught basic testing concepts and functional testing. Moreover, the experimental group used a gamified platform that included 10 game elements to increase students' motivation and performance, attract their attention, and instigate their participation, collaboration, and competitiveness. Results: The experimental group was more motivated than the control group. Regarding performance, the experimental group had an equivalent performance compared to the control group in the pre- and post- tests. However, we observed a trend for the control group to reach a higher performance, as the results from the quiz activities showed significant difference. Conclusion: Although several studies concluded that gamification has the potential to lead to positive outcomes, we reached both positive and negative results. So that, we present our findings and answer whether, in our point of view, it is worth using gamification on software testing education.
... This suggests the necessity for additional research on the motivational impact of various methodologies. The study by de Sousa Pinto and Silva [4] assesses the effectiveness of gamification in improving student motivation and engagement in a SE specialization course. The study includes a variety of game-like activities, such as educational games, word searches, crossword puzzles, and assessments, culminating in a survey. ...
Research Proposal
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At the end, we anticipate that the "SoftEngame" system will significantly enhance software engineering practices through the use of gamification. By integrating game-like elements such as points, badges, and leaderboards into SE processes, it aims to increase motivation, engagement, and productivity among developers and product owners. The system also includes collaborative features designed to foster effective teamwork and ensure efficient workflow management. The expected benefits include improved skill retention, enhanced learning outcomes, and better overall job performance due to the combined professional application and educational content in the e-learning module. Participants are likely to find the platform user-friendly and enjoyable, which could promote long-term adoption within SE practices. Additionally, by supporting multiple languages, the system aims to enhance accessibility, boost inclusivity, and facilitate cross-cultural collaboration within the SE community. This would potentially broaden the impact of the system across diverse global teams. We will conduct a thorough evaluation, involving field studies and interviews over a 30-week period, to ensure these outcomes and measure the system’s impact on SE education and workplace productivity. The research aims to provide significant insights into the effectiveness of gamification in professional settings, with a focus on expanding the research to include more comprehensive methodologies and exploring the integration of advanced technologies like AR and VR to enhance the gamification experience.
... Esta dispersão sugere uma diversidade de tópicos e subtemas dentro do campo de estudo, refletindo uma ampla gama de interesses e abordagens. Os nós isolados representam pesquisas emergentes que ainda não foram amplamente integradas na literatura principal, oferecendo oportunidades para identificar novas direções e tendências na pesquisa, como ensino de Teste de Software ( [29], [10], [9], [33]), Manutenção de Software ( [4]), Arquitetura de Software ( [40]), UML ( [39], [18]), Métodos Ágeis ( [6], [20]), Gamificação ([7] [15]), Metodologias Ativas ( [11], [34], [31]), utilização atividades lúdicas ( [14]), estratégias pedagógicas inovadoras ( [21]), simulações e exemplos práticos ( [26], [32]). ...
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Software Engineering is constantly evolving, with new tools and programming languages fluctuating in popularity over time. However, the curriculum of Software Engineering disciplines cannot keep up with these innovations and remain current. On the other hand, if the courses promote constant adaptation of the teaching of the subject to keep it in line with updates, this may result in a misaligned curriculum. Therefore, it is necessary to have an indepth understanding of successful practices, the challenges faced, and the opportunities that may arise in this process. Based on this understanding, this paper presents a bibliographic study of the Brazilian Symposium on Software Engineering (SBES) over the last ten years (2013 to 2023) with the main objective of investigating the approaches currently used to promote teaching areas that include Software Engineering. In this way, 48 papers were identified that aim to answer the questions investigated. Finally, the intention is, based on the best practices measured, to develop a strategic model that can serve as a guide for identifying existing approaches.
... Dada a maneira como motiva e engaja os usuários em suas atividades, a gami-XI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2022) Anais do XXXIII Simpósio Brasileiro de Informática na Educação (SBIE 2022) ficação está sendo cada vez mais adotada como apoio durante o processo de ensino e aprendizagem [de Jesus et al. 2019, de Sousa Pinto and Silva 2017, Ribeiro et al. 2020. A seguir, apresentamos algumas pesquisas sobre o uso de gamificação no ensino de Engenharia de Software, área na qual se situa a disciplina de Qualidade de Software. ...
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Visando preparar profissionais para lidar com os constantes problemas de qualidade que surgem durante o desenvolvimento de software, a disciplina de Qualidade de Software se tornou parte essencial em cursos de Computação. Este artigo apresenta um estudo de caso sobre o uso de elementos de gamificação de um sistema e-learning, o Classcraft, na disciplina de Qualidade de Software. O objetivo desta pesquisa é investigar a motivação dos estudantes na utilização da gamificação, por meio do questionário Intrinsic Motivation Inventory. Os resultados obtidos indicaram percepções positivas dos estudantes em relação ao interesse, competência percebida e tensão ao realizar as atividades no contexto gamificado. Observou-se que a gamificação trouxe resultados satisfatórios de desempenho e engajamento dos estudantes nas atividades.
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Background: Gamification is a promising approach for enhancing motivation and engagement in software engineering education, but its applications and effects are not yet well understood. Objective: To systematically review the use of gamification in software engineering education, focusing on the game elements utilized, the software engineering knowledge areas and skills targeted, and the reported impacts on learning outcomes and student perceptions. Methods: We searched Scopus for papers published in journals, conferences, or workshops that described empirical studies of gamification in software engineering courses. Study characteristics, gamification approaches, software engineering topics, research methods, and key findings were extracted and synthesized using a combination of quantitative and qualitative methods. Results: The 29 included studies most commonly employed points (17 studies), challenges (14 studies), leaderboards (11 studies), and badges (9 studies) to gamify the learning of software process (12 studies), design (9 studies), and professional practices (7 studies). The majority of studies (21) reported positive impacts on student engagement, motivation, and/or performance, but the quality of evidence was limited by the lack of validated measurement instruments and controlled study designs. Conclusions: Gamification appears to be a promising approach for enhancing software engineering education, but more rigorous empirical research is needed to understand its effects and boundary conditions. This review provides educators and researchers with an overview of current applications, evidence, and open questions to guide the design and study of gamified learning experiences in software engineering.
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O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo estatístico de desempenho entre os métodos ativos sala de aula invertida, quiz, aprendizado baseado em problema (aplicada em dupla e grupo), laboratório em formato hands-on e aprendizado baseado em projetos na disciplina de Análise e Projeto de Sistemas. Para atender tal objetivo, foram coletados os desempenhos dos alunos em cada um dos métodos e realizada uma análise estatística de modo a confrontar os métodos utilizados para determinar qual possui maior desempenho. Em uma análise geral, os métodos aprendizado baseado em projeto e sala de aula invertida possuem desempenho superiores frente aos demais métodos.
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El emprendimiento con innovación permite a las empresas nacientes satisfacer una necesidad de mercado en cuanto a insertar productos y servicios regionales a un mercado más global, siendo las Empresas Nacidas Globales una nueva perspectiva de emprendimiento e innovación. El objetivo de este artículo es presentar una revisión de literatura, donde se evidencie la correlación entre las Born Globals y la Innovación empresarial. Se realizó como metodología una búsqueda de términos en Googlescholar, bases de datos académicas Scielo, Scopus y Redalyc, con enfoque cualitativo y correlacional. Los resultados obtenidos datan desde los inicios de los años 90 con los inicios del término Nacidas Globales hasta el auge de la creación de este tipo de emprendimientos en el 2020.
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El desarrollo sostenible en el ambito de la educación está cada día más presente en los niveles universitarios. A partir de la década de 1990, las Declaraciones sobre la Sostenibilidad en la Educación Superior comenzaron a fomentar la sostenibilidad en las universidades, dando lugar a una proliferanción de artículos que se ocupa de la gestión ambiental, la huella ecológica y la ecologización de los campus universitarios, entre otros. En este contexto, el objetivo de la ponencia es presentar las principales líneas de investigación que analizan como los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) han hecho cambios en la actividad universitaria en el territorio español. Para ello se realiza un análisis biliométrico durante el periodo 2016-2021, mediante una búsqueda en Scopus a partir los términos “Sustainable Development Goals” y “higher education”. El resultado ha sido la obtención de 79 documentos, siendo publicados el 62% de los mismos en 2020. La universidad de Sevilla y la Universitat Politecnica de Valencia, con 11 y 7 artículos respectivamente, son las más productivas en este ámbito. Las áreas temáticas de las investigaciones se centran en ciencias sociales, ambientales y energía. Además, los organismos que más estudios han financiado son la Comisión Europea y el Fondo de Desarrollo Regional Europeo, reflejando así el interés de Europa por la inmersión de los ODS en el sistema univesitario. Por ultimo, a partir de las palabras clave del conjunto de las 79 investigaciones utilizando el software VOSviewer se crea un mapa conceptual donde se pone de relieve las principales ideas de los documentos analizados en la ponencia, permitiendo obtener conclusiones sobre las líneas futuras del tratamiento de los ODS en la vida universitaria.
Conference Paper
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Las habilidades directivas son un conjunto de conocimientos y capacidades que un individuo posee para realizar determinadas actividades dentro de una organización, donde buscan lideres polifacéticos que cuenten con conocimientos y una amplia gama de habilidades directivas para el buen desempeño de la organización. En particular, exigen profesionales capaces de liderar grupos altamente capacitados y que cuenten con un alto nivel de eficacia y eficiencia, aunado a todo ello que el líder posea habilidades directivas que lo forjen como un buen líder, dentro de las cuales destacan las habilidades sociales y comunicativasPrecisamente estas habilidades encaminan a la organización a un ambiente laboral agradable para las personas que trabajan dentro de la misma, para que se sientan cómodas en cada una de las actividades que se le delegan a realizar; la importancia de conceptualizar las habilidades directivas como un cúmulo de capacidades que dan respuesta a necesidades tanto internas como externas González y Canos (2020). Así mismo, en este trabajo se aborda el tema de regulación emocional que juega un papel de suma importancia para el desarrollo de diversas actividades; con ella se establecen ciertas conductas para un buen desarrollo dentro de la organización. En esta línea, este trabajo se establece parámetros para la obtención de resultados mediante la aplicación de una encuesta que ayudó a recabar datos sobre las habilidades directivas que hoy en día poseen los lideres, en conclusión, las habilidades directivas actualmente juegan un rol de gran importancia para el buen funcionamiento de las organizaciones en conjunto con factores internos de las personas
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Docentes e alunos têm enfrentado grande dificuldade no que se refere à abordagem de ensino-aprendizagem do uso de processos na disciplina de Engenharia de Software, pois a maioria das metodologias adotadas atualmente se baseiam em aulas expositivas com pouca eficiência. Neste artigo é apresentada uma abordagem diferente, que utiliza recursos lúdicos para o auxílio ao ensino de processos, com o objetivo de melhorar a absorção de conhecimento pelos alunos e, consequentemente, trazer para a prática conhecimentos somente vistos na teoria
Article
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This article describes a Problem-Based Learning (PBL) experience that taught organophosphorus pesticides chemistry, its human health effects and acetylcholinesterase assay to secondary students. The teaching process was based on a real intoxication case and ended with students' activities report presentation. The apparent lack of teacher reference and inexistence of a curriculum based on a strict textbook in which PBL is based on leads inexperienced students to insecurity and the idea that teachers are not doing there jobs. One way to minimize this situation is to use real cases in other to interest students as stakeholders of central problem solution.
Book
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Este livro é sobre como ensinar computação usando jogos. Foca em como ensinar computação (algoritmos, engenharia de software, segurança, etc.) em cursos no nível superior e/ou treinamentos profissionais. As ideias apresentadas podem também, porém, ser facilmente adaptadas para outras áreas e/ou outros níveis de ensino. Abordamos três questões-chave: Por que usar jogos para ensinar? É possível de usar jogos para ensinar também competências da computação como uma área das ciências exatas? Como, na prática, devemos ensinar computação com jogos? Este livro é voltado ao ensino com jogos educacionais. Ele não aborda uma outra tendência que também pôde ser observada nos últimos anos na área de computação, que é o ensino usando jogos como objeto a ser desenvolvido pelos alunos, por exemplo, em disciplinas de programação. Esperamos que, com esse livro, possamos ajudar você oferecendo idéias e ferramentas para você experimentar também esse método de ensino nas suas disciplinas e, dessa forma, contribuir para a melhoria da formação dos profissionais futuros em nossa área de computação. http://www.bookess.com/read/13819-ensinando-computacao-com-jogos/ http://www.livrariasaraiva.com.br/produto/4891474 http://www.amazon.com.br/Ensinando-computa%C3%A7%C3%A3o-Christiane-Gresse-Wangenheim-ebook/dp/B00CE09TL0/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1400053149&sr=8-3&keywords=wangenheim
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The teaching of Computing in Brazil has been stimulated with specific activities, but it needs to be encouraged for its consolidation. In order to contribute to this proposal, this experience report presents results of activities carried out in an optional discipline of Robotics in a basic education school. Considering that Robotics allows the introduction of content of Computing and that the students are digital natives, the game was applied that consists of applying the principles of game design to the methodology of teaching. The results showed a significant improvement in the learning of the content worked in the discipline and expansion of social skills.
Conference Paper
A gamificacao tem sido muito utilizada na educacao, afim de possibilitar o engajamento dos alunos nas aulas, ja que com o metodo tradicional, os alunos se dispersavam com muita facilidade. Para verificar se a gamificacao realmente promovia um maior engajamento entre os alunos da disciplina de Engenharia de Software no conteudo referente a gerencia de projeto de software foram coletado dados utilizando tecnica de observacao de modo participativo, alem da utilizacao de um questionario, para poder identificar o perfil de cada aluno, afim de equilibrar a divisao dos grupos. Apos analise dos resultados, notou-se que a gamificacao obteve maior engajamento, alem de ter possibilitado uma maior colaboracao quando comparado ao metodo tradicional.
Article
The article starts with a reference to the unfinished and historical human condition within which generational conflicts come up. Then it summarizes the main characteristics of the generations known as baby boomers, X, Y and Z and shows the problems that show up in the pedagogical relationship when these different generations meet each other in the classroom. The article analyzes the possible alternatives of the new generations and starting from there points to some subjects that need to be addressed to and studied with them. Adopting these subjects as a reference, the article suggests some lines for the initial and/or continued teachers' training processes. It concludes suggesting to teachers a daring disposition to learn new languages that will generate new narratives and the need of training in and for entireness.
Auditivo, visual ou cinestésico: identifique qual é o modo de aprendizagem do seu filho. Redação M de Mulher. disponível: <http://mdemulher.abril.com.br/familia/auditivo-visual-ou-cinestesico-identifique-qual-e-o-modo-de-aprendizagem-do-seu-filho
  • K Fusco
Gamificar: como a gamificação motiva as pessoas a fazerem coisas extraordinárias
  • B Burke
  • Burke B.
Burke, Brian. (2015) "Gamificar: como a gamificação motiva as pessoas a fazerem coisas extraordinárias". Tradução Sieben Gruppe. --São Paulo: DVD Editora.
A educação que desejamos: Novos desafios e como chegar lá
  • J M Moran
Aprendizagem Baseada em Projetos: educação diferenciada para o século XXI
  • W Bender
  • Bender W. N
Bender, Willian N. (2015) "Aprendizagem baseada em projetos: educação diferenciada para o século XXI". Penso Editora.
Mapeamento mental: guia passo a passo para iniciantes em criação de mapas mentais
  • T Blokehead
  • Blokehead T.
Mapas mentais e sua elaboração: urn sistema definitivo de pensamento que transformará a sua vida
  • T Buzan
Buzan, Tony. (2005) "Mapas mentais e sua elaboração: um sistema definitivo de pensamento que transformará a sua vida". São Paulo: Cultrix, 2005.
Ulbncht, Varna Ribas
  • L M Batista
  • Claudia Regma
O Manta da Produtividade: aprimore sua produtividade com técnicas de foco e organização pessoal. São Paulo: Casa do Código. D. Moura. 2016. O Manta da Produtividade: aprimore sua produtividade com técnicas de foco e organização pessoal
  • D Moura
Ulbncht Varna Ribas; Batista Claudia Regma. Gamificação na educação
  • L M Fadel
Aprendizagem baseada em problemas (PBL): uma experiência no ensino superior
  • L R C Ribeiro
Gamification: Como criar experiências de aprendizagem engajadoras
  • Flora Alves
Alves, Flora. (2015) "Gamification: Como criar experiências de aprendizagem engajadoras". DVS editora.
Sala de aula invertida: uma metodologia ativa de aprendizagem
  • J Bergmann
  • Aron Sam
Bergmann, J, Sam, Aron. (2017) "Sala de aula invertida: uma metodologia ativa de aprendizagem". 1 ed. Rio de Janeiro: LTC.
Gamification em help desk e service desk
  • Roberto Cohen
Cohen, Roberto. (2017) "Gamification em help desk e service desk". São Paulo. Novatec.
Como elaborar projetos de pesquisa
  • Antonio Gil
  • Carlos
Gil, Antonio Carlos. (2012) "Como elaborar projetos de pesquisa". São Paulo, v. 5, n. 61, p. 16-17.
Peer instruction|: a revolução da aprendizagem ativa
  • Eric Mazur
Mazur, Eric. (2015) "Peer instruction|: a revolução da aprendizagem ativa". Porto Alegre: Penso.
Gamificação: Agente Motivador na Aprendizagem de Engenharia de Software
  • Marcio Poffo
Poffo, Marcio et al. (2017) "Gamificação: Agente Motivador na Aprendizagem de Engenharia de Software". Anais do Computer on the Beach, p. 110-119.
Nativos digitais, imigrantes digitais
  • Marc Prensky
Prensky, Marc. (2001) "Nativos digitais, imigrantes digitais. On the horizon", v. 9, n. 5, p. 1-6.
MEGA GP: Aplicando a Gamificação no Ensino de Gerência de Projetos
  • Sara Midori Tomisaki
  • Mendes
Tomisaki, Sara Midori Mendes et al. (2016) "MEGA GP: Aplicando a Gamificação no Ensino de Gerência de Projetos". In 24º Workshop sobre Educação em Computação (WEI). XXXVII CBSC. São Paulo.
Como se aprende? Rio de Janeiro: Ediçães Loyola. G. A. Fairstein S. Gyssels
  • G A Fairstein
  • S Gyssels
Acesso: em 11 de novembro de 2016. K. Fusco. 2016. Auditivo visual ou cinestésico: identifique qual é o modo de aprendizagem do seu filho. Redação M de Mulher
  • K Fusco