Дипломная работа Геймификация процесса обучения верификации ПО и реализация ее в виде игры (стр. 3 )

Используя интерактивные игры, чтобы упростить изучение в образовательной среде является очень большим преимуществом. Для большинства студентов игры очень привлекательны и мотивируют. Игры обеспечивают обратную связь в реальном времени и встроенные цели, которые могут заставить студентов развиваться. Кроме того, студенты должны чувствовать себя в игровой среде гораздо лучше, поскольку они играют в игры. Так же они видят результаты принятых решений сразу и используют эту информацию, чтобы сделать выводы.

Значимые игры встраивают образовательное содержание и требуют, чтобы студенты участвовали во множестве навыков 21-го века, чтобы быть успешными. Эти игры заставляют студентов применять разнообразие знания, навыки и стратегий решения проблемы. Такие игры обеспечивают богатую среду, которая способствует умственному развитию, быстрому принятию решений, критическому мышлению и коммуникации

Я решила совместить тестирование именно с обучающими играми так как это:

1. Мотивационная природа. В отношении когнитивной деятельности игра требует и заставляет участников проявлять инициативу, настойчивость, творчество, воображение, стремление.

2. Позволяет решать проблемы передачи знаний, навыков, способностей;

3. Многофункциональность, его влияние на человека не может быть ограничено каким-либо одним аспектом, но все его возможные эффекты обновляются одновременно.

4. В первую очередь коллективная, групповая форма деятельности, основанная на конкурентном аспекте.

Можно сказать, что игры - это определенный вид искусства, схожий с другими зрелищными жанрами. Игры могут нести не только развлекательный характер, но и заставлять задуматься, переживать, поднимать серьезные глобальные или психологические вопросы. Другими словами - игры - это современный вид искусства. Компьютерные игры порой дарят эмоций не меньше, чем просмотр кинофильма или театральной постановки.

Скучные и унылые определения забывают через час после прочтения, через неделю после заучивания, а яркий и запоминающийся образ остается в голове. Поэтому мной была выбрана тема геймификации процесса обучения верификации ПО и реализация системы в виде игры.

Сюжет и создание изображений

Мной был выбран жанр игры – графический квест (Quest). Квест (англ. quest), или приключенческая игра (англ. adventure game) — один из основных жанров компьютерных игр, представляющий собой интерактивную историю с главным героем, управляемым игроком (источник[11]). Наиболее важные элементы игры в жанре поиска предметов или фактического исследование мира является главный персонаж и испытания, которые ему предстоит пройти. Ключевую роль в геймплее играют головоломки и задачи, которые склоняют игрока умственным усилиям. Такие элементы, как экономическое планирование, изучение языков, развитие внимания и решения множества других задач, в зависимости от области изучения, максимально раскрыты в жанре игры квест. А вот требующие скорости реакции игрока и быстрого реагирования на какие - либо действия больше характерны для других жанров компьютерных игр. В отличие от текстовых приключенческих игр, в которых игрок взаимодействовал с игровым миром с помощью текстовых команд, стало возможным управлять и взаимодействовать с различными объектами на экране игры с помощью курсора и клавиатуры.

Представленная мной игра будет выполнена в двумерном измерении с видом сверху, так как игрок должен полностью охватывать взглядом возможности взаимодействия с объектами, которые его окружают.

Сюжет, который лег в основу игры, заключается в том, что главный герой (рис. 6) ходит по дому, разгадывая головоломки попутно получая нужную образовательную информацию. Тем самым переходя из одной комнаты в другую. В самой последней комнате главный герой проходит небольшой тест на проверку всех полученных знаний и успешно покидает дом.

Рис.6 Главный герой

После создания персонажа, переходим к планированию комнат и заданий в них. Было принято решение, что для начальной версии игры будет сделано 4 комнаты.

Герой появляется в первой комнате и первое что он видит – это табличка и три двери (Рис.7). На табличке расписано задание. После прочтения, герой должен подойти к любой двери попытаться пройти дальше, но для начала нужно заполнить таблицу, которая появляется в левом нижнем углу. Это пример оформления багов, в ней нужно указать:

Id и название бага Описание Шаги, которые привели к такому результату Ожидаемый результат Фактический результат

После правильного заполнения первой строки, должна открыться дверь, и герой проходит во вторую комнату. Эта таблица будет появляться на всем протяжении игрового процесса где требуется указать о наличии бага.

Рис. 7 Первая комната

Во второй комнате (рис. 8) герой сперва так же должен ознакомится с заданием и подойти к одиноко-стоящему конвейеру. После чего в низу экрана откроется лента, на которой нам нужно отсеять ненужные предметы и оставить только ключи. После прокликивания по ключам герою открывается проход в третью комнату.

Рис. 8 Вторая комната

Попадая в третью комнату (рис. 9) герою нужно будет ввести числа, которые входят в диапазон, которые не могут входить и их граничные значения. После чего он попадает в последнюю главную комнату (рис. 10) где проходит тест и успешно покидает здание.Рис. 9 Третья комната

Рис. 10 Финальная комната

Стилистика игры была взята из игры “The Binding of Isaac” и “Don't Starve” так как они являются для меня самыми интересными.

Реализация игры

Для реализации проекта был выбран язык программирования С#. Компилятор в C# входит в стандартную установку самой. NET, поэтому программы на нём можно создавать и компилировать даже без инструментальных средств вроде Visual Studio. Синтаксис C# очень выразителен, но все же это не мешает просто и легко изучить его. Синтаксис с фигурной скобкой в C# будет быстро распознанным любым, кто знаком с C, C++ или Java. Разработчики, которые знают любой из этих языков, обычно в состоянии начать работать продуктивно в C# за очень короткое время. Синтаксис C# упрощает многие сложности C++ и обеспечивает, мощные функции, такие как nullable, перечисления, делегаты, лямбда-выражения и прямой доступ к памяти, которые не найдены в Java. C# поддерживает универсальные методы и типы, которые обеспечивают увеличенную безопасность типов и производительность и iterators, которые позволяют разработчикам классов набора определить пользовательские итеративные поведения, которые просто использовать клиентским кодом. Интегрированный языком Запрос (LINQ) выражения делает запрос со строгим контролем типов первоклассной конструкцией языка.

Как объектно-ориентированный язык, C# поддерживает понятие инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Все переменные и методы, включая Основной метод, точку входа приложения, инкапсулируются в определениях классов. Класс может наследоваться непосредственно от одного родительского класса, но это может реализовать любое количество интерфейсов. Методы, которые переопределяют виртуальные методы в родительском классе, требуют ключевого слова переопределения как способа избежать случайного переопределения.

В дополнение к этим основным объектно-ориентированным принципам, C# упрощает разработку компонентов программного обеспечения через несколько инновационных конструкций языка, включая следующее:

Инкапсулированные сигнатуры методов вызов делегатов, которые включают безопасные с точки зрения типов уведомления о событии. Свойства, которые служат средствами доступа для переменных Атрибуты, которые обеспечивают декларативные метаданные о типах во время выполнения. Встроенные комментарии документации XML. Интегрированный языком Запрос (LINQ), который обеспечивает встроенные возможности запроса через множество источников данных.

Реализовывать игру я буду на платформе Unity 3D, потому что, поддержка 2D в Unity появилась относительно недавно в последних версиях игрового движка можно комфортно создавать игры для широкой палитры различных устройств. Благодаря ему можно создавать игры с хорошей графикой, но в то же время не выставлять жестких требований к устройствам. Первое преимущество, на мой взгляд – сам язык C#. Данный язык высокоуровневый и позволяет программисту легко войти в разработку игры. Это важный момент, потому что в отличие от других движков, где используется язык C++, в C# есть много элементов и приемов, которые уже реализованы, и программисту нужно только воспользоваться ими. Второе преимущество – кроссплатформенность, т. е. один и тот же код, написанный на движке Unity, с минимальными изменениями может быть перенесен на различные платформы (PC, Mac, Android, iOS, Web, игровые консоли). Это огромный плюс, который сокращает время на разработку игры в несколько раз. Третье преимущество — хорошее Community. Это означает, что у различных функций движка есть четкое описание с примерами на сайте разработчика, обратиться к которому можно в любой момент. Если что-то все же осталось непонятным, служба поддержки обязательно ответит на возникший вопрос.
И четвертым преимуществом является Asset Store, где имеется огромное количество различных плагинов и ресурсов для создания игры. Разумеется, какие-то из них бесплатные, какие-то платные, но все они собраны в одном месте с удобным поиском и возможностью загрузить, интегрировать и получить сразу рабочий функционал.

Unity 3D - межплатформенный игровой механизм, работающий под операционными системами Windows, Linux и OS X. Созданные с помощью Unity приложения работают под операционными системами Windows, OS X, Windows Phone, Android, Apple iOS, Linux, а также на игровых приставках Wii, PlayStation 3, PlayStation 4, Xbox 360, Xbox One и MotionParallax3D дисплеях (устройства для воспроизведения виртуальных голограмм), например, Nettlebox. Есть возможность создавать приложения для запуска в браузерах с помощью специального подключаемого модуля Unity (Unity Web Player), а также с помощью реализации технологии WebGL. Ранее была экспериментальная поддержка реализации проектов в рамках модуля Adobe Flash Player, но позже команда разработчиков Unity приняла сложное решение по отказу[4] от этого. (источник[18]).