Presentations

Gamification of information systems design based on agrading and rating system: A case study of a soil nutrient balance model as a dynamic system with feedback loops

Mirsanova O.

State Management University, 99 Ryazansky Prospect, Moscow, 109542, Russia.

Процесс подготовки специалистов в области информационных технологий требует внедрения активных методов обучения, позволяющих имитировать реальный цикл разработки программного обеспечения. Одной из наиболее сложных задач для студентов является переход от абстрактной предметной области к строгой формализации требований и архитектурному проектированию. В данной работе предлагается использование деловой игры как полигона для отработки навыков системного анализа и проектирования информационных систем (ИС). Ключевая идея имитационной модели N-P-K заключается в представлении почвы как динамической системы с обратными связями, где баланс питательных веществ (азота, фосфора и калия) выступает основным ограничением алгоритма расчета урожайности. Для ИТ-студента данная модель является объектом проектирования, требующим реализации сложной бизнес-логики: учета коэффициентов минерализации, вымывания и потребления элементов растениями в зависимости от стохастических погодных факторов. Трансформация агрономического сценария в структурированное техническое задание позволяет студентам практически освоить этапы формулирования генеральной цели системы и её декомпозиции на операционные задачи. Важным этапом является выявление требований: от логики пользовательских интерфейсов до жестких ограничений целостности модели данных.  Особое внимание уделяется разработке функциональной и логической структуры ИС. Студенты проектируют модули обработки данных, интерфейсы взаимодействия и механизмы хранения информации, основываясь на математическом ядре модели Ламерея. Геймификация на базе балльно-рейтинговой системы (БРС) выступает в роли внешней метрики качества: баллы начисляются за техническую корректность проектной документации, обоснованность выбора архитектурных паттернов, соблюдение методологий системной инженерии и точность формализации логических связей внутри системы. Практическая значимость такого подхода заключается в формировании у студентов целостного представления о жизненном цикле ИС. Игровой формат позволяет столкнуться с проблемой «изменчивости требований» и необходимостью адаптации архитектуры под динамически меняющиеся условия модели, что максимально приближено к условиям реальной разработки ПО. Сочетание соревновательного элемента и строгой аналитической работы позволяет эффективно развивать компетенции в области проектирования архитектур, управления данными и верификации требований. Литература

1. Мирсанова О.А., Петухов А.А., Каландаров А.Д. Балльно-рейтинговая система оценки деятельности студентов в рамках деловых игр // Universum: психология и образование. 2023. № 4(106).

2. Вигерс К., Битти Д. Разработка требований к программному обеспечению. - 3-е изд. - М.: Русская редакция, 2014. - 736 с.

3. Путренок Е.Л. Эффективность балльно-рейтинговой системы в дополнительном образовании: оценка индивидуальных и групповых достижений обучающихся // Universum: психология и образование. 2025. № 5(131).

4. Либих Ю. Взаимосвязь земледелия, химии и физиологии. – М.: Сельхозгиз, 1936.

5. Минеев В. Г. Агрохимия: Учебник. – М.: Изд-во МГУ, КолосС, 2004. – 720 с.

• abstract in Russian (PDF)