Gaming macht die Note

Aus Gründen, die Akademiker nicht ganz verstehen, sinken die Einschreibungen in US-amerikanische Informatikabteilungen weiterhin steil.

Ob die Dotcom-Pleite, das Offshoring von Softwarejobs, Kürzungen der Bundesmittel für Informatikabteilungen, verschärfte Einwanderungsgesetze oder nur eine zyklische Verschiebung der Interessen der Studenten, es ist ein Problem, das Hochschulen und Universitäten – nicht ganz zu schweigen von Microsoft und anderen US-Softwareunternehmen, die auf einen Zustrom talentierter Informatik-Absolventen angewiesen sind – ernst nehmen.

In seiner neuesten Initiative finanziert Microsoft Universitätsprojekte, die Informatik-Lehrpläne um etwas herum umschreiben, das jeder Studierende kennt: Computerspiele. In diesem Jahr vergab das Unternehmen sechs Universitäten insgesamt 480.000 US-Dollar für die Entwicklung neuartiger Informatikkurse, in denen Studenten Programmiertechniken anhand von Gaming-Softwaremodellen erlernen. Im Rahmen der Bemühungen werden Lehrmodule und ganze Kurse in den Räumlichkeiten des Unternehmens öffentlich angeboten Curriculum-Repository .



Es sei schwer für die Fakultät, auf dem Laufenden zu bleiben, sagt Sailesh Chutani, Direktor für externe Forschung und Programme bei Microsoft. Wir wollen sicherstellen, dass die Bildungssysteme lebendig bleiben, hochkarätige Talente anziehen und halten.

Der Einsatz von Computerspielen in Klassenzimmern ist natürlich nichts Schockierendes. Heute bieten mindestens 20 bis 30 Universitäten Spieledesign-Studiengänge an, und etwa ein Dutzend bieten diesen als Abschluss an. Ziel war es, die früheren Drill-and-Practice-Methoden des interaktiven Lernens durch eine neue Generation pädagogischer Werkzeuge für alle Bildungsstufen und in Fächern von Naturwissenschaften, Mathematik und Ingenieurwissenschaften bis hin zu Sozial- und Geisteswissenschaften zu ersetzen.

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Eines der wegweisenden Programme auf diesem Gebiet war Games-To-Teach . des MIT Projekt , eine weitere Microsoft-Kollaboration. Seit 2001 hat es mehr als ein Dutzend interaktiver und webbasierter Spiele mit Namen wie Replicate, Biohazard und Revolution entwickelt. Aber heute konzentrieren sich die Entwickler von spielbasierten Lehrplänen darauf, wie Spiele die Informatik selbst beleben können und vielleicht mehr Informatik-Majors anziehen und halten.

Es ist kein Moment zu früh. Die Zahl der Studierenden im Hauptfach Informatik ist seit den 1980er Jahren um rund 50 Prozent zurückgegangen. Die Immatrikulation im akademischen Jahr 2003-04 ging um 10 Prozent gegenüber dem Vorjahr zurück. Und bei den Studentinnen ist der Abbruch noch schlimmer: 70 Prozent weniger Frauen studieren heute CS im Hauptfach als noch zu Beginn der 1980er Jahre.

Das Anbieten von Kursen, die Spiele verwenden, um Programmiermethoden zu vermitteln, oder die Schüler ihre eigenen Spiele entwickeln lassen, ist eine Strategie, die den Trend stoppen könnte, hoffen Wissenschaftler und Branchenvertreter. Es ist schwierig, Bereiche zu finden, in denen alle Studenten über Hintergrundwissen verfügen und die interessant und herausfordernd sind, sagt Jessica Bayliss, Professorin für Informatik am Rochester Institute of Technology (RIT) und eine der Microsoft-Preisträger. Jeder hat Spiele gespielt, auch wenn es nur Solitär oder Tic-Tac-Toe ist ... Nicht jeder hat mit Mitarbeiterdatenbanken gearbeitet.

Und es ist niemandem entgangen, dass Spiele heute zu den erfolgreichsten Softwareprodukten auf dem Markt gehören. Anfangs sieht es interessant und lustig aus [für Studenten], sagt John Nordlinger, Programmmanager für Microsofts Computer Gaming Curriculum, und hier ist Geld, wenn Sie sich mit der richtigen Firma in Verbindung setzen.

Bayliss am RIT steht beispielhaft für die neueste Generation von Akademikern, die spielbasierte Lehrpläne entwickeln und anwenden. Sie wuchs in den 1970er Jahren mit Brettspielen auf und erinnert sich daran, wie sie Anfang der 1980er Jahre ihr erstes Videospiel in Pizza Hut spielte: Space Invaders. Während ihrer Doktorarbeit in Informatik hatte sie jedoch keine Zeit, Außerirdische zu töten oder Token zu bewegen. Es war viel Stress, sagt sie. Ich habe während meiner Promotion Spiele verpasst.

Heute wendet Bayliss Spielmodelle in Computerprogrammierungskursen an. Grundlegende Konzepte wie Datenstrukturen und Algorithmen könne man immer noch mit der Unterhaltungstechnik als Anwendung vermitteln, sagt sie.

Letzten Sommer lief Bayliss ein Kurs für ankommende Studienanfänger namens Reality and Programming Together. Die Studierenden erlernten die Grundlagen der objektorientierten Programmierung und der Softwaresprache Java, indem sie lernten, wie man Objekte in einfachen Spielumgebungen bewegt. Die Teilnehmer erhielten keine Anerkennung für den Kurs und mussten 10 Wochen lang teilnehmen, manchmal unter Verzicht auf Ferien. 92 Prozent bestanden es dennoch, was bedeutete, dass sie im Herbst einen höherwertigen Informatikkurs belegen konnten. Bayliss hat nun einen Artikel über das Projekt bei einer wissenschaftlichen Zeitschrift eingereicht.

Ein weiterer Microsoft-Empfänger, die Entertainment Technology Center an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, hat bereits einige seiner Ergebnisse veröffentlicht. Das Team von Carnegie Mellon, das von Informatikprofessor Randy Pausch gemeinsam geleitet wird, entwickelt seit einem Jahrzehnt spielbasierte Informatikkurse, seit er sich beurlaubt hat, um in den Walt Disney Imagineering Studios zu arbeiten. Von da an gab es kein Zurück mehr, sagt Pausch.

Heute ist sein Stolz und seine Freude ein 10-jähriger namens Alice . Als Open-Source-Programm, das öffentlich zugänglich ist, wurde Alice für den Unterricht in Programmiereinführungskursen entwickelt. Es führt die Schüler durch den Prozess der Erstellung von Programmen, indem sie sie nicht von Grund auf neu schreiben, sondern indem sie die vorgefertigten Befehle auswählen, ziehen und ablegen, die zum Animieren eines 3D-Charakters auf dem Bildschirm erforderlich sind. Laut Pausch haben es bisher mehr als 50 Colleges und unzählige Gymnasien übernommen. Wenn sich ein Pinguin zwei Schritte vorwärts bewegt, wird aus x x+2, sagt er. Es gibt 'if'-Anweisungen und Schleifen in [Alice], aber es ist viszeraler und offensichtlicher ... Kinder möchten nach der Sitzung im Labor bleiben.

In einem Bericht für die National Science Foundation aus dem Jahr 2000 zeigten die Forscher von Carnegie Mellon, dass Erstsemester in CS1, die Alice verwendeten, im Durchschnitt eine B-Note hatten, während diejenigen in der Kontrollgruppe, die Alice nicht verwendeten, im Durchschnitt eine C hatten Anteil der Schüler, die Alice in CS1 verwenden, die zu CS2 gewechselt sind – von 47 Prozent auf 88 Prozent gestiegen.

Pausch, der Alice weiterhin mit weiteren Fähigkeiten aufrüstet, argumentiert, dass die Schüler mehr Wissen lernen und behalten, weil die visuell basierten Übungen ansprechender sind. Wir haben Informatik lange sehr uninteressant gelehrt, sagt er. [Alice] ist ein Frontalangriff darauf.

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