Проектиране и разработване на електронни игри за ученици като web-базирана услуга

1.8. Изводи

В литературни източници по приложение на информационни технологии се препоръчва при провеждане на обучение да се включват и забавни елементи в разглеждания материал. Тези елементи стимулират, допълнително мотивират и помагат на учащите да усвояват нови знания и да затвърждават старите. Ефектът се засилва, ако в процеса на обучение учащият е поставен в активна позиция да генерира решения, да променя изисквания и условия. Практически предпоставки за такава активна намеса от страна на обучаемия в най-голяма степен се реализират при игрите.

Съществуващите технологии и платформи позволяват създаването на интерактивни информационни системи, подпомагащи обучението. Разработването на такива информационни системи и продукти стимулира подрастващи и обучаеми да обръщат по-голямо внимание на учебните предмети и повишава ангажираността им в учението.

Съществуват множество среди за електронно обучение, които улесняват предаването на знания, като премахват пречки като време и разстояние. Основен компонент за тяхното ефективно използване е включването в тях на учебен материал. Използването на сериозни игри като форма на уроци за обучение е предпоставка за повишаване на качеството на образователния процес.

Обучението, базирано на игри, позволява на учащите да предприемат действия за изпълнение на задачи в опитни ситуации, които иначе са невъзможни или немислими заради цена, време, логистични причини или безопасност. Симулационна среда, симулационна система или реалистично пресъздаден ролеви сценарий могат да позволят на учащия да преживее нещо, което е твърде скъпо, рисковано и дори физически невъзможно за постигане в реалния свят.

Обучаващите игри могат да се използват като допълнително учебно помагало, подходящо за различни възрасти, пол и етническа принадлежност.

Описани са и са анализирани елементите, от които се състоят сериозните игри с учебна цел. Систематизирани са изискванията, на които те трябва да отговарят. При проектиране на игра с учебна цел, разработчиците трябва да използват технологични инструменти и елементи на изкуството като сюжет, звук, анимация, специални ефекти. Елементите на игрите са свързани помежду си, а към тях се може да се поставят допълнителни изисквания.

В различни държави са разработени голям брой сериозни игри с различни цели и за различни целеви групи (възрастови, социални, професионални). Освен за училищно обучение, сериозните игри могат да се използват за информиране за различни проблеми (здравословни, психологични), за окуражаване на физическата активност, както и за трениране на конкретно умение. В България не се прилагат широко игрите с учебна цел. Техният образователен потенциал може да се прилага и за по-възрастни хора.

Горните изводи определят областта на изследване на дисертационната работа.

Резултати от изследванията по тази глава са публикувани в [1, 2, 7] от публикациите по дисертацията.

1.9. Цели и задачи на дисертационната работа

Проблемът на дисертационното изследване се състои в усъвършенстване на подготовката на ученици от основното училище със съвременни инструменти на електронното обучение.

Обект на изследване е обучението на ученици от средното училище. Мотивирането на учениците за овладяване на знания е един от ключовите моменти в обучението им за постигане на отлични резултати, а обучението подпомогнато от определен клас от компютърните игри, е ефективен метод за усвояване на учебното съдържание. Затова предмет на изследването е приложението на сериозни игри в процеса на обучение на целева възрастова група. В дисертационната работа се мотивира целева възрастова група от ученици от 5-ти клас когато обучението се разделя на отделни тематични предмети. Предметът на изследването включва и изследвания по идентифициране на изискванията за разработване на учебни компютърни игри и интегрирането им с подходящ учебен материал в система, подпомагаща обучението, както и оценяването ѝ.

Цел на дисертационната работа е да се анализира областта на приложение на специфична форма на електронно обучение, наречена обучение, базирано на игри; разработване на прототип на сериозна игра; експериментирането на играта в реални учебни условия.

Постигането на горната цел е декомпозирана в решаването на следните задачи:

1. 
   Идентифициране и анализиране на елементите, от които се състоят компютърните игри с учебна цел. Формулиране и анализиране на изискванията, на които трябва да отговарят сериозните игри, за реализиране на ефективен учебния процес.
   
2. 
   Моделиране на процеса на разработването на компютърни игри с учебна цел.
   
3. 
   Проектиране и разработване на сериозна игра като:
   

- се избере целева група на обучавани,

- се избере учебен материал, който да бъде формализирано представен в игра, подпомагаща училищното обучение .

- се състави алгоритъм за оценяване и награждаване на знанията, показани от учениците.

- се определят технологични средства за разработване на системата.

4. Сравняване на създадената учебна игра със съществуващи такива.

5. Провеждане на експерименти за качествата на разработената игра с ученици от избраната целева група и оценяване на ефекта от използването ѝ.

Глава 2. Моделиране и проектиране на сериозни игри

2.1 Моделиране на игри за обучение

2.1.1. Проектиране на софтуерна програма

Един от най-често използваните модели за проектиране на софтуерни продукти е Моделът на Гънтър [102]. Той се състои от 6 фази, които са илюстрирани на фигура 2.1.

Фигура 2.1. Модел на Гънтър.
През фазата на изследването се уточняват предназначението, основните функции и изискванията към програмния продукт. По време на фазата на анализ на осъществимостта се установява дали продуктът може да се осъществи. Във фазата на проектиране се уточняват потребителският интерфейс, връзките с операционната система и очакваните резултати. През следващата фаза на програмиране се създава цялостната структура и се тестват отделните модули и се сглобяват. Във фазата на оценка продуктът се тества от специалисти. В последната фаза на използване и съпровождане програмата се инсталира и използва и ако е необходимо се провежда обучение за използването ѝ.

2.1.2. Проектиране на сериозна обучаваща игра

Според Mat Zin [51] моделът DGBL (Digital Game-Based Learning, т.е. обучение, базирано на компютърни игри) се състои от пет фази: анализ, проектиране, разработване, осигуряване на качеството, изпълнение и оценка. Всяка фаза се състои от няколко стъпки. Споменатите фази включват всички основни дейности за разработване на образователната и игровата част, така че учащите да могат да учат докато играят игри. Всяка фаза се състои от дейности, които трябва да бъдат извършени, преди да се продължи към следващата фаза. Дейностите са разпределени по следния начин в споменатите фази:

1) Фазата за анализ включва определяне на учебните цели, анализ на проблемите и изискванията, както и типа на игровата платформа (телевизионна, компютърна или мобилна).

2) Фаза на проектиране - най-дългата и отговорна фаза. В нея се определя дизайнът на играта и обучението. Определят се образователната стратегия и методите за получаване на знания, така че да могат да се постигнат учебните цели. Проектирането на хода на играта също играе съществена роля в тази фаза, защото показва как играчът ще играе в учебната игра. Проектирането е цялостния процес на създаване на игровите герои, фон, среда и други обекти. Предварително трябва да се създадат героите и начина им на движение. Особеностите на игровите нива също трябва да бъдат проектирани. Всяко ниво от началото до края на играта трябва да бъде изцяло детайлно проектирано (вкл. със задаване на капани и определяне на степен на сложност). В тази фаза се определят техническите спецификации на играта като тип на използваните инструменти, т.е. хардуерните и софтуерните средства. Трябва да се състави учебен план за ресурсите, които ще бъдат включени, преди изработването на играта. Тези ресурси трябва да се съберат предварително.

3) Фаза на разработване - определяне на типа на игровата технология за разработване на прототип. Тук се определят ролите на играчите и на ситуациите.

4) Фаза за тестване и определяне на качеството – разработеният прототип се тества чрез изиграване (алфа тестване (динамично) – дали играта се изиграва от начало до край и бета тестване – дали има грешки при взаимодействието между обектите). Качеството се проверява преди внедряването на играта. Игровите особености се подобряват, за да се изчистят грешките. Игровото съдържание също се проверява, за да е сигурно, че то отговаря на началните изисквания и изпълнява предназначението си.

5) Фаза изпълнение и оценка (използване и съпровождане) - прототипът се изработва и се тества изцяло. След това се разпространява на CD, онлайн или под друга форма. Може да се инсталира на училищни компютри и да се оцени ефективността ѝ с целевата група ученици.

При разработване на дисертационния труд тези фази бяха модифицирани до 7 етапа на създаване на сериозна учебна игра.

2.1.3. Създаване на системата

За създаването на учебната игра е разработена и използвана систематична поетапна процедура, състояща се от следните седем етапа (фиг. 2.2.).

Етап 1. Проучване и анализ. Анализират се литературните източници и се проучват аналогични програмни системи, за да се определят общите условия, на които трябва да отговаря продуктът. В този етап трябва да се определи кои от елементите и изискванията към игрите, посочени в глава 2, ще бъдат водещи.

Фиг. 2.2. Етапи при проектиране и реализиране на системата
Етап 2. Определя се целевата възрастова група. Определя се учебният материал, който ще бъде заложен и се описва начинът за влагането му в играта. Тук трябва да се подготви необходимата информация и всички допълнителни помощни материали, свързани с нея (снимки, графики, таблици, схеми). В този етап е важно участието на преподаватели, имащи опит в работата с избраната целева група и съответния учебен предмет (или учебни предмети, ако са застъпени повече от един).

Етап 3. Създаване на фонов сюжет на интерактивната система, отговарящ на изискванията, формулирани в съответствие с извършения анализ от 1 етап. В този етап се определят границите, в които ще се движи играчът по време на игра, това което той/тя може и не може да прави. Проектират се обектите и героите (аватарите на играчите и неигровите персонажи), които ще участват в играта. Проектират се всички нива с необходимата сложност, като учебният материал се разпределя в тях.

Етап 4. Избор на платформа, технологични средства и програмни езици за разработване и реализиране на играта. При избора на платформи за разработка на играта решаващите фактори са възможностите, които предлага платформата, както и цената за използване на продукта.

Етап 5. Етап на разработване на системата. В този етап се включват всички дейности, свързани със създаването на вече проектираните герои, обекти, игрова среда, интерактивност и мултимедийните компоненти като анимации, звукови ефекти, текстове и говор. Това е етап, в който учебното съдържание се вплита в игровия дизайн. Изработват се отделните нива и предвиденият учебен материал се вмъква в тях.

Етап 6. Вътрешно тестване - от играчи, използващи готовия продукт с цел откриване на грешки. След изработване на играта, тя се предоставя на определен брой играчи, които, играейки, могат да открият евентуални грешки от различен характер (неочаквано спиране на играта, липса на логическа връзка между последователни сцени, грешки в движенията и текстурите и др.). След поправянето на откритите грешки се планира тестване на ефективността от използване на играта в реален учебен процес за избраната възрастова група.

Етап 7. Съпровождане (поддържане) на играта след пускане в световната мрежа - поправяне на грешки, добавяне на нови функционалности и подобряване на характеристиките на функциониране след одобряване на предложения на реални потребители. Този процес се повтаря, като промените се обединяват в нова поредна версия, която отново се качва на сървър и се предоставя на широк кръг потребители като web-услуга.

Определени са информационните връзки между отделните етапи на проектирането.

Вследствие на прилагане на тази систематична процедура при създаването на учебна игра се постигат следните предимства:

1. Образователната стратегия и учебното съдържание се определят преди да бъде създаден фонов сюжетът на играта. От това следва, че сюжетът ще бъде съобразен с учебния материал, а не обратното.

2. Проектирането на фоновия сюжет е обособено в отделен етап, който предшества момента за избор на технологични средства. По този начин сюжетът и учебното съдържание няма да зависят от избрана платформа (телевизионна, мобилна) или технология. Големият брой програмни и графични среди правят избора на оптимална платформа независим от изискванията, формулирани през първите три етапа.

2.1.4. Предназначение на играта

Целта на разработената игра е да предизвика интереса на учениците за решаване на разнообразни задачи от различните учебни предмети (физика, химия, математика, биология, география, литература и т.н.), използвайки забавния игрови подход и допълнително стимулиране на желанието им за учене чрез добавяне на любопитни факти за всяка тема.

Всеки ученик има възможност да избере област (учебен предмет) на въпросите. Играчът сам преценява коя тема му е интересна или по кой предмет иска да получи допълнителна информация. В началото на играта участникът се регистрира в системата и избира учебната област, от която да бъдат задаваните въпроси.

Изтегляне 1.56 Mb.

Сподели с приятели: