Анализ на резултатите от експериментите

5.1. Извършени дейности при проектиране и разработване на системата за сериозна учебна игра

В резултат на обзора от глава 1 са илюстрирани примери за съществуване на различни видове сериозни игри. Те имат различна предметна област, прилагат се за различни целеви групи, но имат общ алгоритмичен характер за обединяване на игрови решения на електронна игра с научаване и използване на нови знания за изучаваните обекти и предмети. Сериозните игри се използват и за дейности, свързани не само с обучение, но и за информиране за различни проблеми (здравословни, психологични), за окуражаване на физическата активност, както и за трениране на конкретно умение. В България игрите с учебна цел не са прилагани в реален учебен процес и съществуват малко разработени примери на игри.

Системите за електронно обучение в повечето случаи се изграждат на класически лекционен принцип (обучаемият чете електронен документ или отговаря на предварително зададени въпроси). В този начин на преподаване не присъства елементът на състезание и игра и за това тези системи не са интересни за използване от подрастващите за целите на обучение. Учениците, поради младата си възраст, имат естествено предпочитание да възприемат игровата форма на преподаване.

Етап 2.: Избор на целева група и избор на учебен материал

За начална целева група е избрана възрастта от 11-12 годишни ученици или 5-ти клас. Причината за това е, че тогава започват да се разделят предметите в училище и да се изучават отделните науки. Моментът, в който се разделят предметите в училище е важен, тъй като тогава се поставят основите на бъдещите знания и разбирането на учебния материал е особено важно. Ако тази основа не е достатъчно стабилна, знанията на ученика няма да са сигурни и дълготрайни. Освен това, именно в тази възраст е най-подходящо да се започне да се предизвиква интереса на подрастващите към науката и знанието.

Изборът на учебен материал е направен, като са взети предвид следните съображения:

• 
  Да обхваща целия учебен материал – въпросите обхващат учебният материал за първия срок на 5-ти клас;
  
• 
  Да бъде разнообразен – включени са въпроси от различни дялове и са различни по трудност;
  
• 
  Да се добавят любопитни факти към материала – любопитната допълнителна информация е включена в играта като след всеки въпрос се дават свързани с темата факти;
  
• 
  Да бъде съгласуван с учител – въпросите, възможните отговори и допълнителната информация са съгласувани с учител по География и икономика, преподаващ на ученици от избраната възрастова група.
  

За разработваната игра е избран типа „Викторина” като се задават въпроси, а участникът трябва да избере един от няколко възможни отговора. Допълнителната информация се подава на учениците след всеки въпрос като „Знаете ли, че ...”.

Отделните нива са предвидени да са посещаваните градове като за тях се дава информация за някакъв обект, свързан с историята, природата или бита в областта на този град.

Етап 4: Избор на технологични средства за изпълнение

За изпълнение на проектираната програма е избран програмният продукт Adobe Flash и езикът за програмиране на интерактивната част ActionScript. Тази платформа е една от най-често използваните за реализиране на игрови продукти и е сравнително лесна за използване.

Проектирани са различните сцени и начинът, по който да изглежда екранът за участниците в играта. Програмирана е интерактивността на съответните елементи (бутони, полета за въвеждане и извеждане на данни). Включва се учебният материал в игровите моменти на играта. Въпросите, които се задават се изтеглят от база данни, съдържаща голям брой разработени въпроси.

Разработена е и служебната част на сериозната игра като програмен модул, който пресмята броя на точките, които играчът получава след всяко ниво на оценка на зададен въпрос. Изчислява се и крайният брой точки, получен от ученика, като сума от получените точки от всички въпроси на различните нива на въпросите в играта.

Етап 6: Вътрешно тестване

Прототип на разработената сериозна игра беше експериментиран от ученици от избраната целева група в различни училища от няколко града. Тестването на играта имаше двe задачи:

• 
  оценка и идентифициране на програмни и алгоритмични грешки;
  
• 
  оценка на този формат на играта доколко допада на учениците и дали след изиграване се повишава интерeсът им към учебния предмет.
  

В резултат от тестването на системата се направиха промени в начина на представяне на отделни елементи на играта. В този етап бяха заложени и мерки и промени в програмния код за комерсиализация на играта като потенциален пазарен продукт. Направени са и програмни промени за използване разпространението на играта в Интернет като Web-услуга. Във връзка с този етап бяха направени експерименти за използване на невронни мрежи за оценка на свързани въпроси, персонализация и минимизиране на използваната памет.

Приноси на дисертационния труд

Основните резултати имат научноприложен и приложен характер.

1. 
   Анализирани са потенциалните възможности на компютърните игри с учебна цел, наречени сериозни игри, за включването им в процес на обучение на ученици. Дефинирани са основните изисквания, на които трябва да отговарят сериозните игри, за да бъдат ефективни за учебен процес. Класифицирани са игрови жанрове и е определено за какъв тип обучение е подходящ всеки жанр. Направен е обзор на приложението на съществуващи вече учебни игри. Направена е сравнителна оценка на съществуващи сериозни игри.
   
2. 
   Дефинирана, обоснована и е реализирана систематична постъпкова процедура за разработване на компютърни игри с учебна цел. Определени са 7 етапа на подготовка и реализация на учебна игра. Изведени са изисквания за съгласуване на игрови компютърни решения с представяне и заучаване на учебен материал. Чрез описаната процедура се разработва сериозна учебна игра в последователността: учебно съдържание – сюжет на играта – технологични средства за изпълнение на играта.
   
3. 
   Мотивирано е съдържание на сериозната игра и потенциалната група на потребителите ѝ. Избрана е целева възрастова група за разработваната игра. Анализиран и избран е определен учебен материал от областта на географията. Проектирани са елементите на играта. Съгласувани са формите на представяне на изучавания материал с игровите елементи на игра. Създаден и реализиран е алгоритъм за количествено оценяване на знанията на учениците, показани при използването на компютърната игра. Създадена и реализирана е програмно сериозната игра.
   
4. 
   Направено е сравнение на разработената сериозна учебна игра с няколко вече съществуващи игри. Сравнението е илюстрирано чрез 2 радарни диаграми.
   
5. 
   Проведени са експерименти за приложение на сериозната игра на ученици от основни училища. Резултатите от експериментите са в две форми:
   

• 
  оценка на качеството на обучението с приложение на сериозната игра;
  
• 
  провеждане на анкета сред потребителите за оценка на качеството на разработената сериозна игра.
  

Резултатите от експериментите показват, че сериозната игра има потенциал за повишаване на качеството на образование на учениците. Този потенциал се е изразил количествено с повишаване на средния успех по предмета География на изследвания випуск спрямо предходния випуск, където такъв експеримент не е правен.

Резултатите от анкетата показват, че обучаемите имат предпочитания към начина на представяне на информацията в играта с повече форми на динамично представяне на графична информация и по-интензивно използване на игрови решения.

Бъдещи насоки за работа

1. 
   Работата по вече създадената игра ще се развива в няколко насоки:
   

• 
  Увеличаване на броя на възможните въпроси;
  
• 
  Разширяване на целевата възрастова група;
  
• 
  Разширяване на темите, училищните предмети и любопитната информация;
  
• 
  Подобряване на аудио- и визуалните ефекти за повишаване на мотивацията на учениците да играят тази игра или други подобни учебни игри.
  
• 
  Подобряване на персонализацията на играта чрез невронни мрежи.
  

2. 
   Други възможности за разработване на сериозни игри с различни приложения:
   

• 
  Игри за обучение на ученици и студенти по различни учебни дисциплини;
  
• 
  Игри за обучение на инвалиди и ученици с физически и психически проблеми;
  
• 
  Игри за професионално обучение на възрастни и учене през целия живот (life-long learning).
  

3. 
   Прилагане на актуални програмни решения и софтуерни технологии като интегриране на сериозните игри като Web–услуги, достъпни по Internet.
   

Публикации, свързани с дисертацията

1. 
   Paunova, E., S. Tsvetanov, H. Kolev, K. Tyutyulkov. Web2.0 Based Interactive Game for Education Purposes. International Science Conference “Informatics in the Science Knowledge”, 24-26 June, Varna, Bulgaria 2010, ISSN 1313-4345, pp 399-404.
   
2. 
   Паунова, Е., Е. Попов, Хр. Колев, С. Цветанов, С. Набоко, К. Тютюлков, Интердисциплинарна обучаваща програма, изготвена във вид на интерактивна Web2.0 базирана игра, Национална конференция по въпросите на обучението по физика, 8 – 10 Април, Ловеч, България, 2010, ISBN 978-954-580-279-9, стр. 413-416.
   
3. 
   Paunova, E. Approach for Creating Educational Games as Online Information Services. International Doctoral Symposium, 27-28 June 2011, Bucharest, Romania, ISSN 2247-6040, pp 22-26
   
4. 
   Yanakiev, V., E. Paunova. Static memory optimization by clustering and neural networks in embedded devices. International Conference CompSysTech, 16-17 June 2011, Vienna, Austria, pp 317-322
   
5. 
   Паунова, Е., М. Паунов. Подход за създаване на онлайн-базирана информационна система под формата на компютърна игра с учебна цел. Национална Студентска Научно-Техническа Конференция 2011, Созопол, България, 23-27 септември 2011г, стр. 197-203.
   
6. 
   Паунова, Е. Аспекти и изисквания към сериозните игри. Петнадесети майски четения, Дни на науката 2011, Велико Търново, България, 27 май 2011 г. стр. 228-237.
   
7. 
   Паунова, Е., К. Стоилова. Информационните технологии в помощ на изграждането на знания, e-Journal VFU, Електронно списание на Варненския свободен университет „Ч. Храбър”, ISSN 1313-7514, бр 6, 2013, с.1-27.
   

Научноизследователски проекти

Изтегляне 1.56 Mb.

Сподели с приятели: