Zastosowanie gamifikacji do poprawy jakości kształcenia w

Transkrypt

UNIWERSYTET IM. ADAMA MICKIEWICZA
WYDZIAŁ MATEMATYKI I INFORMATYKI
Bartosz Piskadło
nr albumu: 351843
Zastosowanie gamifikacji
do poprawy jakości kształcenia
w szkolnictwie wyższym
Applying Gamification
to Improve the Quality of Higher Education
Praca magisterska na kierunku:
INFORMATYKA
Specjalność:
INFORMATYKA W BIZNESIE I GOSPODARCE
Promotor:
dr hab. Krzysztof Jassem
Poznań 2015
Poznań, dnia 24.06.2015
OŚWIADCZENIE
Ja, niżej podpisany Bartosz Piskadło, student Wydziału Matematyki i Informatyki Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, oświadczam, że przedkładaną pracę dyplomową pt. Zastosowanie gamifikacji do poprawy jakości kształcenia w szkolnictwie wyższym
napisałem samodzielnie. Oznacza to, że przy pisaniu pracy, poza niezbędnymi konsultacjami,
nie korzystałem z pomocy innych osób, a w szczególności nie zlecałem opracowania rozprawy
lub jej części innym osobom ani nie odpisywałem tej rozprawy lub jej części od innych osób.
Oświadczam również, że egzemplarz pracy dyplomowej w wersji drukowanej jest całkowicie zgodny z egzemplarzem pracy dyplomowej w wersji elektronicznej.
Jednocześnie przyjmuję do wiadomości, że przypisanie sobie, w pracy dyplomowej, autorstwa istotnego fragmentu lub innych elementów cudzego utworu lub ustalenia naukowego
stanowi podstawę stwierdzenia nieważności postępowania w sprawie nadania tytułu zawodowego.
Wyrażam zgodę na udostępnianie mojej pracy w czytelni Archiwum UAM oraz na udostępnianie mojej pracy w zakresie koniecznym do ochrony mojego prawa do autorstwa lub
praw osób trzecich.
........................................
(podpis)
STRESZCZENIE
Specyfika egzystencji w „globalnej wiosce” i szybki postęp technologiczny umożliwiający
nieomal nieograniczony dostęp do wiedzy sprawiły, że uczniowie zagubieni w gąszczu informacji nie potrafią odróżnić wiedzy wartościowej od bezużytecznej. W tej sytuacji kluczowym
elementem skutecznego systemu nauczania powinno stać się uatrakcyjnienie nauki w oczach
uczniów. Część nauczycieli zainspirowana faktem, że typowy współczesny uczeń poświęca
dobrowolnie znaczną część swojego życia grom komputerowym, postanowiła wykorzystać elementy gier do uatrakcyjniania swoich zajęć. Metodykę ich działania nazwano gamifikacją.
Celem niniejszej pracy magisterskiej było zbadanie, czy wprowadzanie elementów gier do
edukacji wyższej może być atrakcyjne dla studentów. Na potrzeby pracy stworzono aplikację
Cyber Academy — system informatyczny wykorzystujący elementy gier do uatrakcyjniania
zajęć. System przetestowano na zajęciach z dwóch kursów: Tworzenia Systemów Informatycznych oraz Zastosowań Informatyki w Przetwarzaniu Języka Naturalnego przeprowadzonych
przez Krzysztofa Jassema na Wydziale Matematyki i Informatyki Uniwersytetu im. Adama
Mickiewicza w Poznaniu w roku akademickim 2014/2015. Na koniec kursów przeprowadzono
ewaluację systemu, z której wnioski stanowią podstawę do weryfikacji postawionej tezy.
W pracy można wyróżnić trzy główne części. Część pierwsza ma na celu przybliżenie czytelnikowi idei gamifikacji. W tej części autor w oparciu o przykłady wyjaśnia czym jest gamifikacja, opisuje eksperymenty gamifikacyjne przeprowadzone na polskich uczelniach wyższych
oraz prezentuje najciekawsze narzędzia informatyczne wykorzystujące elementy gier do celów
edukacyjnych. Część druga jest poświęcona systemowi Cyber Academy. Czytelnik dowiaduje
się z niej o założeniach systemu, zaimplementowanych mechanizmach gier, eksperymentach
przeprowadzonych z aplikacją oraz potencjalnych perspektywach rozwoju. W części trzeciej
zaprezentowano wyniki ewaluacji systemu oraz przedstawiono wnioski wyciągnięte z analizy
zgromadzonych danych.
ABSTRACT
Rapid technological development and the reality of the global village we live in offer unrestricted access to knowledge. Students, overloaded with the information provided by all kinds
of sources, are unable to distinguish between valuable and useless information. In this case
inspiring students to seek information and acquire new knowledge should be the main goal
of modern education. Some teachers are aware of the fact that a modern student voluntarily devotes a significant portion of his free time to computer games, and hence try to use
game elements to make their classes more attractive and engaging — this approach is called
gamification.
The purpose of this thesis was to investigate if gaming elements introduced to the
teaching content could appeal to university students. The starting point was the development
of a software that implements selected gaming mechanisms with a view to enhancing the
attractiveness of the classes. The system was tested during the classes held as part of two
courses: Software Engineering and Natural Language Processing taught by Krzysztof Jassem
at the Faculty of Mathematics and Computer Science, Adam Mickiewicz University in Poznań
during academic year 2014/2015. Upon the courses completion the system was evaluated by
the students and the results of the evaluation have provided a basis for verifying the thesis
that had been put forward.
Three main parts of the thesis can be distinguished. The first part presents a general idea
behind gamification along with selected examples of its application in the process of education,
discusses selected gamification experiments conducted at Polish universities and features
interesting education systems, in which gaming mechanisms have been put to a successful use.
The second part describes the system developed for the purpose of this thesis, starting from
the system’s objectives, through a detailed description and a user guide up to an overview
of experiments the system was involved in. This part is concluded with a list of potential
directions of its further development. The third part presents the system evaluation following
the last experiment and the conclusions drawn from analysing collected data.
Spis treści
1. Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
2. Wprowadzenie do gamifikacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
2.1. Ogólna idea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
2.2. Mechaniki gier stosowane w gamifikacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
2.3. Krytyka gamifikacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
3. Eksperymenty gamifikacyjne na polskich uczelniach wyższych . . . . . . .
21
3.1. Przegląd eksperymentów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
3.1.1. Eksperyment na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu .
21
3.1.2. Eksperyment na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie . . . . . . .
23
3.1.3. Eksperyment na Uniwersytecie Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy .
25
3.2. Wnioski z eksperymentów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
4. Zgamifikowane systemy edukacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
4.1. Przegląd systemów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
4.1.1. Khan Academy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
4.1.2. Classcraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
4.2. Potrzeba nowego rozwiązania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
5. Cyber Academy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
5.1. Cele projektu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
5.2. Opis systemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
5.3. Instrukcja obsługi dla wykładowcy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43
5.4. Instrukcja obsługi dla studenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
5.5. Wprowadzone mechaniki gier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
5.6. Eksperymenty z systemem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
69
5.7. Perspektywy rozwoju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
73
6. Ewaluacja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
75
7. Zakończenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
89
A. Architektura Cyber Academy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93
Spis rysunków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95
ROZDZIAŁ 1
Wstęp
Powszechnym problemem współczesnej edukacji jest jej niedopasowanie do potrzeb dzisiejszych uczniów. Życie w czasach szybkiego postępu technologicznego w połączeniu ze specyfiką
egzystencji w „globalnej wiosce” dającej nieomal nieograniczony dostęp do wiedzy sprawia,
że uczniowie, bombardowani ze wszystkich mediów nawałem informacji, nie potrafią odróżnić
wiedzy wartościowej od bezużytecznej. Mając na uwadze fakt, że typowy współczesny uczeń
poświęca dobrowolnie znaczną część swojego życia grom komputerowym, część nauczycieli
wypowiedziała otwartą wojnę cyfrowej rozrywce, wytykając zgubne efekty przesiadywania
przed komputerem, a inni postanowili wykorzystać elementy gier w celu uatrakcyjniania swoich zajęć i motywowania uczniów do aktywniejszego zgłębiania przekazywanej wiedzy.
Celem niniejszej pracy magisterskiej było zbadanie, czy wprowadzenie elementów gier do
edukacji wyższej może być atrakcyjne dla studentów. Weryfikację postawionej tezy rozpoczęto
od stworzenia autorskiego systemu informatycznego, wykorzystującego wybrane mechanizmy
gier do uatrakcyjniania zajęć. Autor pracy postanowił nie skupiać się na najpowszechniejszych
rozwiązaniach gamifikacyjnych takich jak punkty czy odznaki, lecz w ramach wyzwania położyć nacisk na rzadko wykorzystywany element fabularyzacji kursu. Autor chciał w ten sposób
zweryfikować często powtarzaną opinię, że fabularyzacja kursu ma sens tylko w kontekście
nauczania dzieci i młodzieży. Stworzony system został przetestowany na zajęciach z dwóch
kursów: Tworzenia Systemów Informatycznych i Zastosowań Informatyki w Przetwarzaniu
Języka Naturalnego przeprowadzonych przez Krzysztofa Jassema na Wydziale Matematyki i Informatyki Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu w roku akademickim
2014/2015. Po zakończeniu kursów z pomocą studentów przeprowadzono ewaluację systemu,
a wyciągnięte wnioski wykorzystano jako podstawę do weryfikacji postawionej tezy.
Struktura pracy ma na celu stopniowe wprowadzanie czytelnika w omawiane zagadnienia.
W rozdziale 2 przedstawiono krótko ogólną ideę gamifikacji oraz zaprezentowano wybrane
przykłady jej wykorzystania w kontekście edukacyjnym. Rodział 3 zawiera przegląd wybranych eksperymentów gamifikacyjnych przeprowadzonych na polskich uczelniach wyższych.
Rozdział 4 przedstawia ciekawe przykłady już istniejących systemów edukacyjnych wzbogaconych o mechanizmy gier komputerowych. W rozdziale 5 opisano system powstały w ramach
niniejszej pracy, począwszy od celów stawianych przed systemem, przez jego opis i instrukcję
obsługi aż po przegląd eksperymentów przeprowadzonych z jego wykorzystaniem. Rozdział
zakończony jest listą potencjalnych kierunków dalszego rozwoju systemu. Rozdział 6 stanowi
opis ewaluacji systemu przeprowadzonej po ostatnim eksperymencie oraz wnioski wyciągnięte
11
na podstawie analizy zgromadzonych danych. Esencję całej pracy i wyciągniętych wniosków
zawarto w rodziale 7.
12
ROZDZIAŁ 2
Wprowadzenie do gamifikacji
2.1. Ogólna idea
Gamifikacja (inaczej grywalizacja lub gryfikacja — ang. gamification) jest sztuką wykorzystywania elementów gier w sytuacjach niebędących grami do modyfikacji zachowań uczestników zgodnie z oczekiwaniami projektanta. W przeciwieństwie do standardowych technik
motywacyjnych opartych w głównej mierze na motywatorach zewnętrznych (tj. pieniądze,
prezenty), działających chwilowo, wysoka skuteczność dobrze zaprojektowanej gamifikacji
wynika z wykorzystania motywatorów wewnętrznych (np. wyzwanie, ciekawość, poczucie kontroli, rywalizacja, współpraca), pozwalających trwale zmienić sposób postrzegania czynności
uważanych powszechnie za nudne lub rutynowe. Projektanci gamifikacji osiągają swoje cele
poprzez zwiększanie przyjemności odczuwanej przez jej uczestników, dlatego ideę jej działania
doskonale oddaje niniejsza, mniej formalna definicja, zaproponowana przez Pawła Tkaczyka:
„Grywalizacja to wstrzykiwanie elementów frajdy do czynności, które do tej pory frajdy nie
sprawiały.” Warto również zauważyć, że gamifikacja nie jest nową metodologią, a jedynie
świeżo wypromowanym pojęciem określającym techniki wykorzystywane w wielu sektorach
gospodarki przez setki lat.
2.2. Mechaniki gier stosowane w gamifikacji
Poniższa sekcja zawiera listę wybranych mechanizmów gier wykorzystywanych w gamifikacji, wraz z przykładami zastosowania ich do celów edukacyjnych. Pojęcie „gracza” zostało
użyte w kontekście osób mających kontakt ze zgamifikowaną wersją przykładowych aktywności.
• Wyzwania (ang. challenges) — Pokonywanie wyzwań ciekawych dla gracza umożliwia
mu sprawdzenie własnych możliwości. Przekraczanie kolejnych barier sprawia, że gracz
czuje się zwycięzcą, nabierając przy tym pewności siebie, a odpowiednio dobrany system
wynagrodzenia potęguje ten efekt, motywując do stawania czoła kolejnym zadaniom.
13
Przykład: Onboarding jest grą1 , w której zadaniem gracza jest manipulowanie statkiem
kosmicznym w taki sposób, aby ten zestrzelił wszystkie nadlatujące falami jednostki wroga. Gracz nie steruje statkiem przy pomocy myszy, czy klawiatury komputerowej, lecz
za pomocą edycji fragmentu kodu odpowiedzialnego za zachowanie maszyny, napisanego
w wybranym przez siebie języku programowania. Aplikacja nie zawiera żadnych materiałów edukacyjnych do nauki programowania i algorytmów, które są wymagane do zaprogramowania statku, ale ciekawe wyzwania motywują gracza do własnoręcznego poszukiwania informacji, a interesująca oprawa audiowizualna pozwala zaobserwować praktyczne zastosowanie wykorzystywanych algorytmów. Widoczny na rysunku 2.1 interfejs
użytkownika dostępny w Onboarding, podzielony na cztery części: edytor kodu, listę misji, konsolę wyjścia programu oraz ekran prezentujący działanie kodu napisanego przez
gracza, stanowi przykład uproszczonego zintegrowanego środowiska programistycznego,
z którym mają do czynienia profesjonalni programiści.
Rysunek 2.1: Interfejs użytkownika w grze Onboarding
• Opowiadanie historii (ang. storytelling) — Stworzenie wciągającej historii pozwala
graczowi oderwać się od otaczającej go rzeczywistości, na rzecz nowej, w której jego
akcje mają większą wartość i są lepiej umotywowane.
Przykład: Wprowadzenie narracji do standardowej lekcji pozwala skupić uwagę uczniów
na wybranych zagadnieniach i zmienić podejście do stresujących elementów zajęć takich
1
Stanowiącą część platformy CodinGame. Należy zauważyć, że zgodnie z podaną wcześniej definicją,
z gamifikacją mamy do czynienia w sytuacjach niebędących grami. W tym wypadku pomimo zastosowania
pojęcia „gry” mamy do czynienia z aplikacją czysto edukacyjną, której podstawowym celem jest nauka
praktycznego wykorzystania algorytmów i umiejętności programistycznych, a towarzysząca temu rozrywka
stanowi jednie środek do zmiany sposobu postrzegania problemów mało interesujących w standardowej formie.
14
jak odpowiedź ustna. Oto opis fragmentu lekcji biologii wzbogaconej o warstwę fabularną:
„Wyprawa miała na celu rozpoznanie słabych i mocnych stron rasy bezkręgowców, zwanej
potocznie El-Khazad, stanowiących nowe zagrożenie dla całej krainy Evernorth. Przed
wyruszeniem w drogę, mentor drużyny postanowił, że muszą po raz kolejny skorzystać
z koła przeznaczenia. Dobra odpowiedź na zadane przez nie pytanie da im błogosławieństwo niezbędne podczas wyprawy. Ślepy los wybrał Marka. Cała drużyna wiedziała, że
młodzieniec nie zna odpowiedzi na pytanie, ale jest wojownikiem, więc tym razem ujdzie
mu to płazem, straci tylko 30 punktów życia. Koło przeznaczenia zakręciło się po raz
kolejny — tym razem padło na Martę. Marta jest magiem i ma tylko 20 punktów życia,
jeśli nie odpowie, czeka ją los ostateczny. Udzieliła odpowiedzi, ale zabrakło w niej jednego szczegółu, bez niego koło nie uzna jej za kompletną. W ostatniej chwili zareagował
Jarek, który również jest magiem. Teleportował się tuż obok niej i na ucho podpowiedział
brakujący element. Kosztowało go to prawie wszystkie punkty akcji, ale było warto, tym
razem koło przeznaczenia okazało się łaskawe dla drużyny.2 ”
• Natychmiastowa informacja zwrotna (ang. instant feedback ) — Znaczącym problemem
wielu aktywności życia codziennego jest długi czas oczekiwania na „nagrodę” za wykonaną pracę (bez względu na to, czy jest nią ocena, czy też zwykła pochwała). Im
krótszy jest odstęp między akcją a reakcją, tym silniejsze poczucie więzi między podjętymi działaniami a „nagrodą”.
Przykład: W ramach ćwiczeń z przedmiotu „Podstawy programowania” na Wydziale Matematyki i Informatyki Uniwestytetu Adama Mickiewicza studenci otrzymują na
każdych zajęciach serię zadań programistycznych do wykonania. Na rozwiązanie zadań
mają czas do kolejnych ćwiczeń. Zakładając, że grupa studentów liczy ok. 20 osób, a każdy z nich ma wykonać 4 ćwiczenia, otrzymujemy 80 rozwiązań do sprawdzenia. Biorąc
pod uwagę, że studenci mogą poprawiać błędne rozwiązania do skutku, przed upływem
ostatecznego terminu otrzymujemy potencjalnie nawet kilkaset sprawdzeń tygodniowo
do wykonania przez jednego prowadzącego. Dzięki zastosowaniu platformy Timus Online Judge3 studenci wysyłają rozwiązania do systemu, który po kilku sekundach daje im
odpowiedź, czy program jest poprawnie napisany, a jeżeli nie, daje nadawcy wskazówki odnośnie błędu. Studenci zasięgają rady prowadzących jedynie w pojedynczych przypadkach, a prowadzący ćwiczenia mogą przeglądać wyniki studentów za pośrednictwem
strony www.
• Wskaźniki postępu — Należą do nich poziomy (ang. levels), paski postępu (ang. progress
bars) oraz różne inne elementy wskazujące graczowi stan jego aktywności. W połączeniu
2
Autorski fragment scenariusza lekcji biologii wykorzystujący narzędzia dostępne na portalu Classcraft.
Więcej informacji o Classcraft znajduje się w rozdziale 4.
3
Dostępnej pod adresem http://acm.timus.ru/
15
z szybką informacją zwrotną, wskaźniki postępu dają graczowi poczucie dynamizmu
zaprojektowanej gamifikacji. Odpowiednio dobrane wskaźniki jasno określają, ile pracy
pozostało do wykonania, aby osiągnąć określony cel, a co więcej, pozwalają zauważyć
nawet najmniejsze postępy dokonane przez gracza.
Rysunek 2.2: Wskaźniki postępu w Khan Academy
Przykład: Khan Academy jest platformą wykorzystującą wskaźniki postępu do nagradzania nieomal każdej pozytywnej akcji gracza. Za każdą poprawną odpowiedź na pytanie
podczas serii zadań gracz jest nagradzany zieloną ikonką, której wyświetleniu towarzyszy pozytywny dźwięk. Każda z umiejętności, ćwiczonych w ramach wybranej sekcji, jest
opisana poziomem opanowania (od „Needs Practice” do „Mastered”) oraz kolorem (im
ciemniejszy, tym lepiej). Na rysunku 2.2 widać przykładowy ekran ukazujący postęp
gracza w ramach sekcji „Early math”. System umożliwia również sprawdzenie, jak poprawiły bądź pogorszyły się umiejętności gracza w ostatnim czasie, a wirtualny awatar
ewoluuje wraz ze zdobywaniem przez niego nowych punktów energii — otrzymywanych
za rozwiązywanie zadań.
• Odznaki (ang. badges) — Stanowią formę wyróżnienia na tle innych graczy. Odznaki
16
pozwalają docenić zachowania pożądane z punktu widzenia systemu, niezwiązane bezpośrednio z postępem gracza (pomoc koledze w zrozumieniu zadania z matematyki nie
musi oznaczać zdobycie przez nauczającego nowej wiedzy) lub zmotywować do dodatkowego wysiłku w określonych sytuacjach (odznaka za wypełnienie bardzo wymagającego
zadania nieobowiązkowego). Odznaki służą też czasem do tworzenia historii postępów
gracza — poziomy doświadczenia oraz paski postępu nie mówią wiele o tym, czego
dokonał gracz, aby osiągnąć swoją obecną pozycję.
Przykład: Jako że odznaki są specyficzną formą wskaźników postępu, we wspomnianej
wcześniej platformie Khan Academy nie brakuje przykładów ich użycia. Gracz otrzymuje odznaki nie tylko za ukończenie określonej liczby zadań, ale również za obejrzenie
zamieszczonych materiałów wideo o określonej długości, za to, że inna osoba napisała
program, korzystając z napisanego przez niego kodu, a nawet za to, że po raz pierwszy
zagłosował na czyjąś wypowiedź w dyskusji na forum.
• Wirtualne dobra (ang. virtual goods) — Ciekawie zaprojektowane potrafią stać się dla
gracza cenniejsze od realnych nagród takich jak pieniądze, czy prezenty. Przywiązanie do
wirtualnych bytów może być na tyle silne, że gracz pomimo znudzenia całym systemem
nie rezygnuje z korzystania z niego w obawie przed utratą swojej własności. Należy
pamiętać, że wirtualne dobra, bazują na motywacji zewnętrznej, której nieprzemyślane
użycie może przynieść niepożądane efekty, dlatego lepiej traktować je jako uzupełnienie
dla mechanizmów opartych na motywatorach wewnętrznych.
Przykład: Kamil bierze udział w kursie on-line poświęconym podstawowym prawom fizyki, w którym rozwiązywanie zadań jest nagradzane punktami pozwalającymi na rozwój
wirtualnego statku kosmicznego. Kurs początkowo był bardzo ciekawy i przystępny, ale
w miarę upływu czasu, ilość pracy wymagana do wykonania zadań domowych znacznie
wzrosła. Tydzień temu Kamil wydał wszystkie zgromadzone środki na rozbudowę statku,
a nowy wygląd pojazdu daje mu powód do dumy. Wie, że jeśli przestanie terminowo
wykonywać zadania, jego statek ulegnie zniszczeniu, dlatego podjął decyzję o kontynuowaniu szkolenia.4
• Wzrastający poziom trudności — Dobrze zaprojektowany, rosnący stopniowo poziom
trudności sprawia, że pozytywne emocje odczuwane dzięki sprawnemu pokonywaniu
początkowych zadań, motywują do mierzenia się z zadaniami trudniejszymi, sprawiającymi na pierwszy rzut oka wrażenie nieosiągalnych.
Przykład: Wspomniana wcześniej gra Onboarding składa się z kilku misji. O ile początkowe zadanie gracza, wymaga jedynie odpowiedniego wykorzystania podstawowych instrukcji wybranego języka programowania, o tyle sprytna modyfikacja zachowania prze4
Przykład fikcyjny
17
ciwników w kolejnych rundach (np. zróżnicowanie prędkości nadlatujących statków, czy
też zwiększenie ich liczby) wymusza na graczu poznanie stosownych algorytmów, dzięki
którym kontrolowany statek rozpoczyna ostrzał w optymalnej kolejności.
• Niespodzianki — Zaskakiwanie gracza pozwala utrzymać w nim poczucie ekscytacji i zachęcić do eksploracji zaprojektowanego środowiska. Nie liczy się wartość „prezentów”,
ważne, by gracz się ich nie spodziewał.
Przykład: Po każdym nieobowiązkowym wykładzie, wykładowca losuje spośród obecnych
słuchaczy kilku studentów, którzy otrzymują punkty pozwalające na rozwój wirtualnego
alter ego.5
• Luka informacyjna (ang. information gap) — Mechanizm bazujący na ciekawości stanowiącej jeden z najsilniejszych motywatorów. Z luką informacyjną mamy do czynienia,
gdy gracz zdaje sobie sprawę z faktu, że czegoś nie wie, a poczucie niewiedzy jest dla
niego na tyle „męczące”, że zachęca go do uzupełniania brakującej wiedzy.
Przykład: Lukę informacyjną można wykorzystać do wzbudzenia zainteresowania odbiorców dowolnego projektu osobami mającymi wkład w jego powstanie: Czy wiesz, że
promotor niniejszej pracy magisterskiej jest aktualnym Mistrzem Świata w ...?6 Sprawdź
w Wikipedii.
• Rywalizacja — Pokonanie innego gracza budzi w zwycięzcy poczucie satysfakcji, poprawiając jego samoocenę i zachęcając do dalszego współzawodnictwa. Ważne jest to, że
choć ludzie z reguły lubią rywalizować, to jednocześnie w ich naturze leży silna obawa
przed porażką, stanowiącą nieodłączny element każdej rywalizacji. Zbyt silna konkurencja może wywrzeć na graczu wrażenie, że zwycięstwo jest praktycznie nieosiągalne,
zupełnie zniechęcając go tym samym do podjęcia wyzwania.
Przykład: W ramach wielu kursów na uczelniach wyższych studenci mają dostęp do
aktualizowanej na bieżąco tabeli wyników wszystkich uczestników. Możliwość porównywania się z innymi daje studentom motywację do walki o lepszą pozycję, jednak zbyt
duża różnica punktów potrafi skutecznie zniechęcić do dalszej rywalizacji.
• Współpraca — Znaczna część graczy czerpie radość ze współpracy z innymi. Możliwość
dzielenia się wirtualnymi dobrami, czy też kooperacja w trakcie wykonywania zadań
znacząco przedłużają zainteresowanie rozgrywką.
5
6
Fikcyjny przykład możliwy do zrealizowania przy pomocy portalu Classcraft
Pomimo że ten przykład nie jest ściśle związany z sektorem edukacyjnym, to świetnie oddaje ideę luki
informacyjnej. Jeśli więc odwiedziłeś wikipedię, lub sięgnąłeś do innego źródła drogi czytelniku, powinieneś
przyznać mi rację. Co więcej zdobyta w ten sposób wiedza z dużym prawdopodobieństwem będzie jednym
z elementów tej pracy, które pozostaną w twojej pamięci najdłużej.
18
Przykład: W trakcie pierwszej części kursu Tworzenia Systemów Informatycznych na
WMI UAM studenci pracują w stworzonych przez siebie grupach. Każde zajęcia trwają 90 minut, a w ich trakcie trzeba wykonać zestaw zadań powiązanych z materiałem
przedstawionym na wykładzie. Poziom trudności poleceń jest dobrany tak, że na wykonanie każdego z nich powinno wystarczyć 70 min, jednocześnie nie są na tyle łatwe, by
jedna osoba była w stanie wykonać samodzielnie cały otrzymany zestaw. Studenci mają
obowiązek zamieszczenia rozwiązań w szkolnym systemie wiki przed zakończeniem zajęć. Każde z zadań jest oceniane osobno i nie ma możliwości poprawiania rozwiązań ani
dosyłania brakuących odpowiedzi. Choć mało liberalne warunki nie cieszą się entuzjazmem ze strony studentów, to w praktyce powodują, że już po kilku pierwszych zajęciach
w większości grup można zauważyć sprawną organizację pracy. Co więcej, nieobecność
każdej osoby mocno osłabia jej zespół. dlatego grupy same dbają o zapewnienie dużej
frekwencji na zajęciach.
2.3. Krytyka gamifikacji
Na fali popularności gamifikacji wywołanej głównie przez branżę marketingową powstało
wiele firm opracowujących gamifikację biznesową pomimo braku wymaganych kompetencji.
Pracujący w nich pseudospecjaliści reprezentowali pogląd, w którym gamifikacja jest prostym
mechanizmem polegającym na motywowaniu ludzi przez wprowadzanie punktów, odznak
i rankingów do mało angażujących aktywności. Porażka proponowanych przez nich rozwiązań
doprowadziła do upadku firm, a wielu ludzi zwątpiło w realną skuteczność promowanego
w mediach narzędzia. Problem tkwi w tym, że gamifikacja jest techniką bardzo złożoną
i wymaga dokładnego zrozumienia rządzących nią reguł. Punkty i odznaki stanowią element
gry pozwalający zobrazować pewne mechanizmy, ale w żadnym wypadku nie są kluczowym
elementem decydującym o jej grywalności7 . Co gorsza, źle dobrane punkty, czy odznaki mogą
zainteresować gracza na tyle, że przesłonią motywatory wewnętrzne działające na niego
wcześniej. Przykładem niech będzie uczeń, który lubi rozwiązywać zadania z matematyki.
Wprowadzenie motywatorów w postaci ciekawych odznak i punktów może być dla niego
na tyle interesujące, że kolekcjonowanie wirtualnych nagród stanie się dla niego głównym
celem edukacji. Warto się zastanowić, czy po usunięciu wprowadzonych motywatorów (np.
po zakończeniu semestru) powróci wewnętrzna motywacja działająca wcześniej na ucznia8 .
Margaret Robertson w swoim artykule „Can’t play, won’t play”9 krytykuje nieprzemyślaną
7
8
Grywalność to subiektywny wskaźnik atrakcyjności gry z punktu widzenia gracza
Innym przykładem niech będzie historia opisana w sekcji 2.2, prezentująca wykorzystanie wirtualnych
dóbr. O ile uczeń został „zachęcony” do wykonywania zadań, o tyle celem skutecznej edukacji powinno być
zainteresowanie go prezentowanymi zagadnieniami, a nie kupno jego uwagi przy pomocy wirtualnego pojazdu.
9
Źródło [4]
19
gamifikację, sugerując, że promowana w branży marketingowej gamifikacja oparta głównie na
punktach i wskaźnikach postępu powinna być nazywana punktyfikacją (ang. pointsification).
20
ROZDZIAŁ 3
Eksperymenty gamifikacyjne na polskich uczelniach
wyższych
3.1. Przegląd eksperymentów
Wysoka skuteczność dobrze zaprojektowanej gamifikacji nie obeszła się bez echa w sektorze edukacyjnym. Okazuje się, że pomimo faktu, iż Polska nie jest kolebką edugamifikacji1 , to
również na rodzimym gruncie można doszukać się kilku ciekawych eksperymentów, stanowiących doskonałe preludium do dalszego rozwoju. Mając na uwadze fakt, że projektowana przeze
mnie gamifikacja zostanie przetestowana na Uniwersytecie Adama Mickiewicza w Poznaniu,
a grupę jej odbiorców stanowić będą studenci i wykładowcy akademiccy, postanowiłem, że
kluczowe są dla mnie informacje o eksperymentach przeprowadzonych na polskich uczelniach
wyższych. Niniejszy rozdział stanowi esencję przeprowadzonej przeze mnie analizy2 .
3.1.1. Eksperyment na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Rysunek 3.1: Herb Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
1
2
Gamifikacji w kontekście edukacyjnym
Co nie oznacza, że nie przyjrzałem się również zagranicznym eksperymentom. Czytelnika zainteresowanego
zagranicznymi doświadczeniami o większym rozmachu zachęcam do zapoznania się z PlayMaker School,
szkołą, w której cały system nauczania został przeprojektowany tak, by zainteresować współczesnych uczniów
(http://www.playmaker.org/)
21
Informacje ogólne
Gamifikacja części laboratoryjnej kursu Automaty i Języki Formalne przeprowadzona
w 2010 roku przez Filipa Gralińskiego na Wydziale Matematyki i Informatyki Uniwersytetu
im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.
Cel
Zainteresowanie studentów tematyką wyrażeń regularnych, pokazanie praktycznego wykorzystania narzędzi ciągłej integracji i testów automatycznych, oraz nauka tworzenia kodu
o wysokiej jakości.
Opis
Głównym celem zajęć było wykonanie przez studentów trzech zadań: A, B i C. Każde
z nich polegało na napisaniu programu zgodnego z określoną specyfikacją. Programy powstawały w grupach dwu- lub trzyosobowych, zmieniających się po każdym zadaniu. Zadania
były ze sobą powiązane: program B wymagał wykorzystania programu A, a program C wymagał skorzystania z programu B. Po zakończeniu zadań A i B przeprowadzano aukcję, na
której zespoły sprzedawały swoje rozwiązania grupom utworzonym na potrzeby kolejnego
etapu. Wirtualną walutą wykorzystywaną w trakcie licytacji był tzw. DAUTgold (w skrócie
d), przy czym każdy ze studentów rozpoczynał semestr z sumą 1500d. Każdy zespoł posiadał
stronę www na której mogł reklamować swój produkt oraz przedstawiać oprogramowanie
konkurencji w niekorzystnym świetle. W trakcie licytacji grupy nie mogły kupować programów tworzonych przez członków aktualnego zespołu, a ich celem był zakup jak najlepszego
rozwiązania za jak najniższą cenę. Kupionych rozwiązań nie wolno było modyfikować, zatem
zakup wadliwego rozwiązania mógł wręcz przekreślić szanse na napisanie programu w pełni zgodnego z aktualnymi wymaganiami. Rozwiązania grup były na bieżąco monitorowane
przez serwer ciągłej integracji Hudson, który poddawał oprogramowanie testom automatycznym, badającym, czy aplikacja spełnia główne założenia zadania. W gestii grup leżało pisanie
szczegółowych testów, mających na celu wykrycie rozwiązań wadliwych w szczególnych przypadkach. Serwer Hudson, poza zgodnością z wymaganiami, w sposób automatyczny testował
również takie parametry jak jakość kodu, ilość powtórzonego kodu, czy szybkość działania
aplikacji. Rozwiązania nie spełniające wszystkich określonych kryteriów nie były akceptowane
i nie mogły trafić na aukcję. Ocena końcowa wynikała z ilości DAUTgold na koncie studenta
w momencie wystawiania ocen. Uczestnicy kursu mogli zdobywać walutę DAUTgold na wiele
sposobów:
• przechodząc automatyczne testy zgodności rozwiązania z wymaganiami (ilość uzyskanych d była proporcjonalna do ilości pomyślnie zaliczonych testów)
22
• sprzedając rozwiązania na aukcji
• tworząc optymalne rozwiązania (premie dla najszybszych programów)
• zgłaszając błędy znalezione na stronach kursu (merytoryczne, ortograficzne)
• czytając uważnie materiały kursu (w obszernych regułach kursu został umieszczony
punkt, z informacją, że jeżeli student prześle maila o odpowiedniej treści na adres
prowadzącego otrzyma bonus w postaci d, a wielkość nagrody jest uzależniona od ilości
nadesłanych maili)
Wyniki
Bardzo szczegółowo sformułowane reguły kursu z jednej strony wyjaśniały wszystkie niuanse zaprojektowanej mechaniki zajęć, z drugiej sprawiały wrażenie dość skomplikowanych.
Szybkie zrozumienie wszystkich zasad utrudniał fakt, że korzystanie z narzędzi niezbędnych
do uczestnictwa w kursie (Hudson, SVN, EduWiki) było nowością dla wielu studentów. Po
kilku pierwszych zajęciach okazało się, że w praktyce reguły są bardzo jasne, a mechanizm
ciągłej integracji jest świetnym rozwiązaniem, dającym natychmiastową informacje zwrotną
na temat postępów w dążeniu do celu. Praca w grupach z wykorzystaniem systemu kontroli
wersji umożliwiła studentom zdobycie cennego doświadczenia, a rywalizacja i handel rozwiązaniami motywowały do działania. Wirtualna waluta i aukcje pozwoliły przestać myśleć
o pracy w kontekście akademickim, na rzecz poczucia działania na wolnym rynku.
3.1.2. Eksperyment na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie3
Rysunek 3.2: Herb Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie
Informacje ogólne
Gamifikacja kursu z zakresu psychologii personelu przeprowadzona przez Piotra Prokopowicza oraz Grzegorza Żmudę w 2011 roku na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie.
3
Na podstawie artykułu [3]
23
Cel
Zbadanie, czy istnieje różnica pomiędzy efektywnością kursu zgamifikowanego i tradycyjnego.
Opis
Na początku eksperymentu każdy ze studentów wybrał awatar oraz nazwę, którymi posługiwał się do końca semestru. Wirtualne alter ego zostało opisane trzema atrybutami: doświadczeniem, wiedzą, oraz charyzmą. Wartość początkowa każdej z cech wynosiła 10 punktów,
przy czym w trakcie kursu nie mogła przekroczyć 100-punktowego progu. Zdobycie 60, 75
lub 90 punktów skutkowało otrzymaniem odpowiednio brązowej, srebrnej i złotej odznaki
w ramach danego atrybutu. Student otrzymywał punkty wiedzy za rozwiązywanie testów
z literatury, punkty doświadczenia za obecność w warsztatach oraz badania i prezentacje,
natomiast punkty charyzmy — za projekty grupowe i indywidualne. Aby uzyskać zaliczenie kursu, studenci musieli zdobyć przynajmniej jedną brązową, jedną srebrną i jedną złotą
odznakę w poszczególnych wymiarach rozwoju postaci. Dodatkowymi nagrodami były symboliczne odznaki otrzymywane za określone osiągnięcia, np. „Early Bird” za pojawienie się
na pierwszych zajęciach, czy „Daredevil” za zgłoszenie się jako pierwszy na ochotnika do projektu indywidualnego. Każdy ze studentów miał dostęp do wglądu w aktualny stan swoich
punktów za pośrednictwem dedykowanej strony internetowej4 .
Wyniki
Dane z eksperymentalnych zajęć zostały porównane z informacjami zebranymi podczas
kursu psychologii rekrutacji i selekcji, mocno zbliżonego zakresem materiału, prowadzonego przez Piotra Prokopowicza w 2010 roku w Wyższej Szkole Biznesu — National Louis
University w Nowym Sączu. Analiza regresji (zmienne zależne: punkty w testach wiedzy,
obecność na zajęciach, jakość raportu końcowego; zmienne niezależne: sumienność, zdolności poznawcze, gamifikacja kursu) wykazała, że gamifikacja kursu nie wpłynęła znacząco na
żadną z badanych zmiennych. Autorzy eksperymentu nie zaobserwowali też istotnej różnicy
między satysfakcją studentów płynącą z uczestnictwa w obu kursach. Dodatkowo okazało się,
że zgamifikowane reguły są postrzegane jako mniej czytelne od standardowych zasad.
4
http://gameofpp2011.wordpress.com/
24
3.1.3. Eksperyment na Uniwersytecie Kazimierza Wielkiego
w Bydgoszczy5
Rysunek 3.3: Herb Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy
Informacje ogólne
Gamifikacja wykładów przeprowadzona przez Aleksandrę Mochocką, Michała Mochockiego oraz Mikołaja Sobocińskiego na Wydziale Filologii Angielskiej Uniwersytetu Kazimierza
Wielkiego w Bydgoszczy.
Cel
Zachęcenie studentów do uczęszczania na wykłady nieobowiązkowe oraz zmotywowanie
ich do regularnej pracy przez cały semestr, niewymaganej podczas standardowego trybu
zaliczenia6 .
Opis
Dotychczasowa treść kursu7 nie uległa zmianie, modyfikacji zostały poddane jedynie reguły zaliczenia. Decyzja o zdawaniu przedmiotu według zgamifikowanych reguł była dobrowolna,
a studenci rezygnujący z ’zabawy’ zaliczali przedmiot w trybie standardowym. Zgodnie z nowymi zasadami egzamin końcowo-semestralny został zastąpiony przez cotygodniowe zestawy
zadań do wykonania8 . Ćwiczenia były podzielone ze względu na stopień trudności — im wyższy, tym więcej punktów można było zdobyć za ich wykonanie. Obowiązkiem studenta było
rozwiązanie przynajmniej jednego, dowolnie wybranego zadania z każdego zestawu, a niewypełnienie go skutkowało utratą 1 z 3 ’żyć’ otrzymanych na początku semestru (podobnie
karana była próba oszustwa — np. prezentowanie pracy innej osoby). Osiągnięcie stanu -3
punktów życia oznaczało automatyczny brak zaliczenia kursu w pierwszym terminie. Poza
5
Na podstawie artykułów [2] oraz [1]
Standardowe reguły zaliczenia wymagały jedynie zaliczenia przez studenta egzaminu na koniec semestru
7
Gamifikacji zostały poddane dwa kursy, przy czym w obu przypadkach reguły zmodyfikowano w ten sam
6
sposób
8
Kursy trwały 10 tygodni
25
zadaniami standardowymi pojawiały się również dodatkowe, bardziej wymagające i zmuszające do kreatywnego myślenia, jednak aby móc się z nimi mierzyć, należało najpierw wykonać
część obowiązkową. Rozwiązanie niektórych zadań pozwalało na zregenerowanie utraconego życia, podobnie jak wykonanie wszystkich zadań standardowych, dostępnych w danym
tygodniu. Za każdą obecność na wykładzie student otrzymywał 1 punkt. W trakcie kursu
student mógł zdobyć do 100 punktów, a zgromadzone punkty były jednoznacznie przeliczane
na oceny, przy czym do zaliczenia wymagane było zdobycie ich co najmniej 30. Dodatkowym
warunkiem było posiadanie co najmniej jednego życia na koniec semestru. Osoby, które nie
uzbierały wymaganej liczby punktów, lub miały mniej niż jedno życie (ale więcej niż -3)
mogły podejść do egzaminu, by w ten sposób powalczyć o zaliczenie kursu. Do zarządzania kursem wykorzystywano głównie narzędzia Google Docs oraz Google Forms, posiadające
elastyczność niezbędną do zaimplementowania zaprojektowanych reguł.
Wyniki
Rysunek 3.4: Zaangażowanie studentów w zaprojektowaną gamifikację
Każdy z pierścieni diagramu 3.4 obrazuje dane dotyczące studentów pojedynczego kursu. Grupa słuchaczy reprezentowana przez środkowy pierścień, w opinii M. Mochockiego, ze
względu na skrajną niechęć do pracy stanowiła dla niego największe wyzwanie w jego karierze edukacyjnej. Ze zgromadzonych danych wynika jasno, że gamifikacja skłoniła ponad 60%
studentów do systematycznej pracy w ciągu semestru, w porównaniu z niecałymi 10% pracującymi regularnie w ramach wykładów zaliczanych tradycyjnie, ponadto znacząco zwiększyła
obecność na nieobowiązkowych zajęciach. W trakcie rozwiązywania zadań ok. 80% studen-
26
tów posługiwało się narzędziami internetowymi: Google Docs, Google Drive, Google Forms
i Prezi, co stanowi świetny rezultat w przypadku studiów humanistycznych. Pomimo ogromnego entuzjazmu, M. Mochocki daje jednoznacznie do zrozumienia, że w podobnej formie
nie zamierza prowadzić kolejnych zajęć. Powodem jest ogromny narzut czasowy wynikający
głównie z wyboru narzędzi stosowanych do administracji kursem oraz błędy ludzkie, które
jego zdaniem powinny być eliminowane przy pomocy odpowiednio zaprojektowanego systemu
informatycznego.
3.2. Wnioski z eksperymentów
Projektowanie skutecznej gamifikacji wymaga dokładnego poznania przyszłych „graczy”,
określenia dla nich efektywnych motywatorów, a następnie umiejętnego wykorzystania ich
do osiągnięcia jasno sprecyzowanych celów. Spłycenie gamifikacji do nieprzemyślanego wprowadzenia punktów, odznak i tabeli rankingowych może nie tylko osłabić skuteczność narzędzia, ale wręcz spotęgować istniejący problem (zmniejszenie czytelności reguł wprowadzonymi zmianami, działające niekorzystnie na motywację studentów). Gamifikacja kursów na
uczelniach wyższych jest bardzo czasochłonna i powinna być wspierana za pomocą systemu informatycznego eliminującego błędy ludzkie, dbającego o utrzymanie zaprojektowanych
mechanizmów.
27
ROZDZIAŁ 4
Zgamifikowane systemy edukacyjne
4.1. Przegląd systemów
Jednym z kluczowych problemów wymienianych przez autorów eksperymentów edugamifikacyjnych jest dodatkowy narzut czasu niezbędny do utrzymania zaprojektowanych reguł.
Rozbudowane zasady w połączeniu z brakiem odpowiedniego systemu informatycznego wiążą
się z koniecznością ręcznego kontrolowania wielu czynników, przez co zniechęcają do kontynuowania eksperymentów. Okazuje się, że na rynku istnieje obecnie wiele systemów wykorzystujących gamifikację do celów edukacyjnych, a niniejszy rozdział stanowi przegląd możliwości
wybranych z nich.
4.1.1. Khan Academy
Opis
Khan Academy jest aplikacją internetową, której celem jest stworzenie bazy wysokiej
jakości materiałów edukacyjnych udostępnianych na wolnych licencjach, stanowiącej alternatywę dla realnej szkoły. W odróżnieniu od standardowej szkoły, system kładzie nacisk na
interakcję i wykorzystanie nowych technologii. Większość materiałów edukacyjnych stanowią
filmy, na których prelegenci w niezwykle interesujący sposób omawiają wybrane zagadnienia.
Choć zdecydowana większość materiałów jest poświęcona naukom ścisłym, w szczególności
matematyce1 , to ich zakres jest stale poszerzany i na chwilę obecną obejmuje również sztukę
i nauki humanistyczne.
System motywuje użytkowników do zgłębiania zgromadzonych zasobów przy pomocy mechanizmów gamifikacyjnych. Wiedza zdobyta przez użytkownika jest monitorowana przy pomocy interaktywnych łamigłówek, zadań obliczeniowych oraz quizów, ocenianych automatycznie w czasie rzeczywistym, stanowiących przykład natychmiastowej informacji zwrotnej.
System umożliwia nieograniczoną liczbę podejść do zadań sprawdzających. W odróżnieniu od
testów spotykanych w realnym życiu, w sytuacji gdy użytkownik nie zna odpowiedzi na pytanie, aplikacja umożliwia przeglądanie podpowiedzi, wskazujących nie tylko prawidłowe rozwiązanie, ale również tłumaczące krok po kroku jak do niego dojść. Rysunek 4.1 przedstawia
1
Zebrane materiały reprezentują zróżnicowany stopień trudności, począwszy od nauki dodawania liczb
całkowich, kończąc na rozwiązywaniu równań całkowych
29
przykładową sekwencję podpowiedzi do zadania sprawdzającego umiejętność odejmowania
liczb całkowitych.
Rysunek 4.1: Przykład podpowiedzi w Khan Academy
Nagrodą za pokonywanie kolejnych wyzwań są punkty energii, w oparciu o które funkcjonuje szeroka gama wskaźników postępu. Jednym z unikalnych przykładów takiego wskaźnika
jest system dynamicznie rozwijających się awatarów. Polega on na tym, że tuż po rejestracji
użytkownik ma możliwość wyboru jednego z kilku awatarów, z których każdy znajduje się w
podstawowej fazie rozwoju. Każdy awatar posiada własne kryteria (np. zebranie określonej
liczby punktów energii lub wykonanie konkretnej misji), których spełnienie umożliwia mu
ewolucję do wyższej formy. Rysunek 4.2 przedstawia fragment rozwoju jednego z awatarów.
30
Rysunek 4.2: Fragment rozwoju awatara o nazwie Aqualine
Aplikacja sugeruje użytkownikowi logiczny porządek poznawania zagadnień, jednak ma on
możliwość przeglądania materiałów w dowolnej kolejności. Dzięki wskaźnikom jasno określającym stopień opanowania niewielkich fragmentów złożonych zagadnień, użytkownik posiada
dokładną informację o stanie swojej wiedzy. Stopień opanowania materiału jest określony w
formie słownej: not started, practiced, level one, level two lub mastered. Rysunek 4.3 prezentuje kilka z wspomnianych elementów: 1 - ogólny postęp w ramach wybranej sekcji, 2 liczba fragmentów opanowanych na każdym z poziomów, 3 - mapa opanowania konkretnych
elementów sekcji, 4 - materiały sugerowane do przestudiowania w następnej kolejności.
31
Rysunek 4.3: Wskaźniki postępu w Khan Academy
Khan Academy wspiera również nauczycieli. Choć aplikacja nie jest standardowym systemem do zarządzania kursem edukacyjnym, to pozwala tworzyć kursy na bazie zasobów zgromadzonych na portalu. Zadaniem nauczyciela jest utworzenie nowego kursu, dodanie uczniów,
a następnie wybór konkretnych sekcji zawierających zarówno materiały wideo wyjaśniające
określone zagadnienia, jak i zadania sprawdzające wiedzę uczniów. Nauczyciel ma dostęp
do narzędzi pozwalających na monitorowanie postępu i zaangażowania uczniów w realizację kursu. Dodatkowo nauczyciele posiadający umiejętności programistyczne mają możliwość
programowania własnych interaktywnych zadań w języku JavaScript.
Zalety
• Kontekst gamifikacyjny
– Szeroka gama wskaźników postępu pozwala dostrzec nawet najmniejsze postępy
użytkownika
– Dzięki automatycznemu ocenianiu zadań użytkownik otrzymuje informację zwrotną natychmiast po udzieleniu odpowiedzi
– Zadania testujące wiedzę są oparte w dużej mierze na interakcji z użytkownikiem
– Użytkownik może decydować o kolejności eksplorowania materiałów
32
• Kontekst techniczny i user experience
– Aplikacja udostępnia bazę darmowych materiałów edukacyjnych wysokiej jakości
– System umożliwia programowanie interaktywnych zadań w języku JavaScript
Wady
– Zastosowane mechanizmy gamifikacyjne opierają się w dużej mierze na motywacji
zewnętrznej — zdobywanie punktów
– Podczas korzystania z mniej powszechnych systemów operacyjnych pojawiają się
błędy utrudniające obsługę aplikacji
– System nie ułatwia prowadzenia zajęć w oparciu o własne materiały
4.1.2. Classcraft
Opis
Classcraft jest narzędziem internetowym, dostępnym za pośrednictwem przeglądarki
www. System umożliwia przekształcenie standardowej formy lekcji w rozgrywkę znaną z gier
RPG2 . Na początku kursu dla każdego ucznia wybierana jest jedna z trzech klas postaci
ze świata fantasy: mag, wojownik lub uzdrowiciel. Każda z nich jest opisana przy pomocy
kilku atrybutów: punktów życia (obniżenie ich poziomu poniżej ustalonej wartości doprowadza do nałożenia na ucznia jednej z kar), punktów akcji (pozwalających na używanie mocy
specjalnych postaci) oraz punktów doświadczenia (umożliwiających rozwój postaci) — każdy
z atrybutów jest reprezentowany za pomocą aktualizowanych na bieżąco pasków postępu.
Podczas pierwszego logowania uczniowie wybierają dodatkowo jedną z trzech wersji klasy ich
postaci; przykładowo podklasami maga są: mag wichru, mag ognia oraz mag wody. Celem
uczniów jest rozwijanie kierowanych przez nich postaci, dzięki czemu odblokowują oni nowe,
bardziej interesujące moce specjalne, których mogą używać w trakcie zajęć, np. umiejętność
„niewidzialność” pozwala wyjść z klasy na mniej niż 2 min, „teleport” pozwala zamienić się z
inną osobą miejscami, a „zasadzka” umożliwia oddanie zadania domowego dzień po terminie.
Classcraft daje nauczycielowi dużą swobodę konfiguracji reguł prowadzonego kursu, począwszy od ustalenia progów punktowych, których przekroczenie skutkuje awansem ucznia na
2
RPG (ang. role-playing games) — gry fabularne, w których gracze wcielając się w role fikcyjnych postaci
próbują osiągnąć umowne cele, przy zachowaniu wybranego zestawu reguł. Istotną rolę w tego typu grach
odgrywa narracja oraz rozwój postaci odgrywanej przez gracza
33
nowy poziom doświadczenia, przez definiowanie zasad otrzymywania punktów bonusowych
lub kar, aż po modyfikację atrybutów i mocy specjalnych dostępnych dla poszczególnych klas
postaci. System umożliwia skorzystanie z kompletnego zestawu przykładowych reguł, dzięki czemu konfiguracja ogranicza się do wprowadzenia niezbędnych modyfikacji tj. usunięcie
niepożądanych mocy specjalnych3 . Narzędzia zawarte w systemie pozwalają nauczycielowi
przede wszystkim na: przydzielanie zadań wybranym uczniom lub grupom uczniów, dodawanie lub odejmowanie postaciom punktów dowolnego rodzaju, losowanie ucznia lub grupy
uczniów za pomocą tzw. „koła przeznaczenia”, generowanie zdarzeń losowych (predefiniowanych przez nauczyciela) oraz wymianę doświadczeń z innymi nauczycielami korzystającymi
z systemu.
System umożliwia tworzenie wirtualnych klas w trzech wersjach: Free, Freemium oraz Premium. Wersja Free zawiera wszystkie wymienione wcześniej elementy, a korzystanie z systemu
jest w pełni darmowe. Wersja Freemium wprowadza nowy element — złoto. Złoto pozwala
na kupowanie zbroi dla wirtualnego awatara, przez co umożliwia uczniom dopasowanie jego
wyglądu do indywidualnych preferencji. Wirtualna waluta jest zdobywana przy okazji awansowania na kolejne poziomy oraz dzięki trenowaniu zwierząt, stanowiących kolejne ciekawe
rozszerzenie w porównaniu do wersji podstawowej. Wersja Freemium pozostaje darmowa zarówno dla uczniów, jak i dla nauczyciela, jednak poza ciekawymi rozszerzeniami wprowadza
również silnie krytykowany element — możliwość dokupienia złota za prawdziwe pieniądze.
Choć twórcy systemu tłumaczą, że złoto służy jedynie do wizualnej modyfikacji postaci i nie
wpływa na samą rozgrywkę, to łatwo sobie wyobrazić, jakie znaczenie w praktyce może mieć
wygląd awatara w czasach gdy wygląd zewnętrzny potrafi decydować o akceptacji w grupie rówieśników. Celem wyeliminowania faworyzowania bogatszych uczniów stworzono wersję
Premium4 , która zawiera wszystkie rozszerzenia z edycji Freemium, jednak możliwość dokupowania złota przez uczniów zastąpiona jest przydzielaniem złota uczniom przez nauczyciela
w ramach nagród dodatkowych.
Zalety
– Wprowadzenie klimatu fantasy umożliwia uczniom oderwanie się od otaczającej
ich rzeczywistości i daje nauczycielowi możliwość łatwego potęgowania efektu przez
stosowanie fabularyzowanych opisów zadań zgodnych ze stylistyką systemu
– Wprowadzenie mocy specjalnych daje uczniom realny wpływ na przebieg zajęć
3
Jedna z przykładowych mocy specjalnych pozwala uzdrowicielowi na słuchanie iPoda podczas wykonywa-
nia zadań na lekcji, co może wpływać negatywnie na kontakt z danym uczniem.
4
Płatną, w której cena zależy od ilości uczniów
34
– Możliwość dogłębnej konfiguracji reguł nadaje systemowi dużą elastyczność
– Aplikacja ułatwia zarządzanie punktami uczniów
– Interfejs wzorowany na komputerowych grach RPG nie kojarzy się uczniom ze
standardowymi systemami edukacyjnymi
Wady
– Treści zadań nie są fabularyzowane automatycznie, a system nie wprowadza żadnej
historii, dlatego jego skuteczność zależy w dużej mierze od kreatywności nauczyciela
– Zastosowane mechanizmy gamifikacyjne narzucają nauczycielowi specyficzny sposób prowadzenia zajęć
– Nieprzemyślane wprowadzenie pewnych mocy specjalnych może doprowadzić do
niepożądanych rezultatów
– Potencjalne obniżenie skuteczności nauczania w przypadku uczniów niezainteresowanych tematyką fantasy
– Wersja Freemium faworyzuje bogatych uczniów
– System cierpi na powszechne problemy aplikacji przeglądarkowych tj. różnice w
wyświetlaniu stron w zależności od przeglądarki oraz zauważalne opóźnienie wczytywania elementów strony
4.2. Potrzeba nowego rozwiązania
Khan Academy kładzie nacisk na interakcję i błyskawiczną informację zwrotną o postępach użytkownika skutecznie motywując do dalszej pracy. Problemem jest fakt, że o ile system
świetnie nadaje się do interesowania eksploracją wbudowanych zasobów, o tyle nie jest to typowy system do zarządzania kursem. Aplikacja zapewnia znikome wsparcie dla prowadzenia
kursów w oparciu o własne materiały ze względu na brak narzędzi do łatwego zarządzania i
organizacji plików użytkownika.
W odróżnieniu od Khan Academy, Classcraft w pełni nadaje się do zarządzania kursem.
Wprowadzany przez system klimat fantasy pozwala zainteresować uczniów odrywając ich
od otaczającej rzeczywistości, jednak brak automatycznego generowania fabuły sprawia,
że skuteczność systemu jest wysoce uzależniona od kreatywności nauczyciela. Dodatkowo
korzystanie z aplikacji narzuca nauczycielowi specyficzny sposób prowadzenia zajęć.
35
Problemy istniejących rozwiązań nasuwają wniosek, że na rynku wciąż brakuje aplikacji
pozwalającej skutecznie gamifikować kursy edukacyjne na uczelniach wyższych. Wniosek ten
leży u podstaw powstania Cyber Academy.
36
ROZDZIAŁ 5
Cyber Academy
5.1. Cele projektu
Celem projektu było stworzenie systemu informatycznego wykorzystującego gamifikację
do uatrakcyjnienia edukacji wyższej z perspektywy studenta, zgodnego z poniższą specyfikacją1 :
• System jest atrakcyjny dla studentów
• Mechanizmy gamifikacyjne są maksymalnie transparentne dla wykładowcy2
• Student dobrowolnie korzysta z mechanizmów gamifikacyjnych
• Poziom ogólności systemu pozwala na korzystanie z niego w ramach kursów z różnych
dziedzin
• System jest dostępny za pośrednictwem przeglądarki internetowej
• Studenci i wykładowcy WMI UAM logują się do systemu za pośrednictwem usługi
LDAP3
• System jest stworzony w oparciu o technologie Open Source
5.2. Opis systemu
Cyber Academy jest internetowym systemem do zarządzania kursem, dostępnym za pośrednictwem przeglądarki www. Aplikacja stara się zaciekawić studentów za pośrednictwem
interaktywnej fabuły, łączącej elementy opowiadania historii i dokonywania znaczących wyborów, a punkty — silnie krytykowane przez przeciwników gamifikacji — zostały użyte jako
narzędzie umożliwiające odkrywanie fabuły i rozwój postaci, a ich zdobywanie nie stanowi
celu samego w sobie. System w sposób automatyczny utrzymuje zaprojektowaną gamifikację,
1
2
Elementy specyfikacji zostały posortowane malejąco względem ich priorytetów
System dba automatycznie o utrzymanie zaprojektowanych reguł, a elementy gamifikacji są na tyle
niedostrzegalne z perspektywy wykładowcy, że nawet ci niezainteresowani grami i gamifikacją nie zniechęcają
się do korzystania z systemu
3
Usługa umożliwiająca studentom i pracownikom WMI logowanie do wielu systemów działających na
Wydziale przy pomocy jednego loginu i hasła
37
nie obciążając wykładowcy dodatkowymi obowiązkami, a transparentność wprowadzonych
elementów gier sprawia, że nauczyciele mogą czerpać korzyści z motywowania studentów,
jednocześnie nie zmieniając sposobu prowadzenia przez nich zajęć. Sposób postrzegania aplikacji zależy od roli pełnionej w niej przez użytkownika.
Perspektywa studenta
„Jest rok 2134, instytucja państwa nie istnieje, a ogromne korporacje sprawują władzę
absolutną na przynależnych im terytoriach. Jesteś inżynierem prowadzącym badania dla korporacji Nowa Era zajmującej się usprawnianiem ludzkiego organizmu przy pomocy modułów
cybernetycznych. Dwa miesiące temu zgłosiłeś się na ochotnika do przetestowania nowego wynalazku, nad którym osobiście pracowałeś przez ostatnie kilka lat — Exonetu. Jest to system
bioportów montowanych w organizmie pozwalających na instalację w nich nowych modułów
w warunkach domowych, bez specjalistycznej wiedzy i aparatury medycznej. Oficjalnie jesteś
więc świeżo upieczonym cyborgiem.”
Powyższy cytat jest fragmentem prologu stanowiącego punkt wyjścia dla historii dostępnej dla studentów korzystających z Cyber Academy. Każdy ze studentów posiada wirtualne
alter ego, które zgodnie z przedstawionym opisem jest cyborgiem żyjącym w nieco odległej,
niezbyt optymistycznie zarysowanej przyszłości. Aktywne uczestnictwo w kursach prowadzonych za pośrednictwem systemu pozwala odkrywać dalsze losy kierowanego bohatera, przy
czym fabuła jest nieliniowa i w wielu sytuacjach student może wybierać spośród kilku dostępnych opcji jej rozwoju. Podejmowane decyzje wpływają w różnym stopniu na dalsze losy
bohatera opowieści, jednak podjęcie każdej z nich niesie ze sobą pewien koszt, najczęściej
wyrażony w formie „Punktów Akcji” (PA). Niektóre wybory wymagają ponadto odpowiedniego rozwoju wirtualnej postaci bądź posiadania specjalnych przedmiotów, możliwych do
kupienia za pomocą „Kredytów” (K). Poza Kredytami i Punktami Akcji w systemie występują jeszcze „Punkty Doświadczenia” (PD), umożliwające awans postaci na wyższe poziomy
doświadczenia, podczas którego student może rozwinąć podstawowe atrybuty cyborga: inteligencję (niezbędną do operowania skomplikowanymi urządzeniami), wytrzymałość (potrzebną,
gdy trzeba przed kimś uciec, bądź przesunąć ciężki przedmiot) oraz percepcję (pozwalającą dostrzec szczegóły umożliwiające wybrnięcie z trudnych sytuacji). Student ma również
możliwość personalizacji swojego cyborga przez nadanie mu pseudonimu oraz wybranie dla
niego unikalnego awatara. Rysunek 5.1 prezentuje kartę postaci zawierającą część informacji o cyborgu kierowanym przez studenta. Żółtymi punktami oznaczono istotne elementy: 1
— informacje o studencie, 2 — podstawowe atrybuty postaci, 3 — liczba zdobytych kredytów, 4 — bioporty umożliwiające rozbudowę cyborga o zakupione moduły, 5 — wszystkie
przedmioty posiadane przez postać.
38
Rysunek 5.1: Prototyp karty postaci studenta Cyber Academy
Punkty doświadczenia, poza umożliwianiem rozwoju postaci, pełnią również funkcję punktów spotykanych w standardowych kursach, a poziomy doświadczenia reprezentują oceny
otrzymywane na ich podstawie pod koniec semestru. Wszystkie rodzaje punktów zostały
przedstawione na diagramie 5.2. Studenci mają możliwość zdobywania ich w nagrodę za rozwiązywanie zadań dodawanych przez wykładowcę.
39
Rysunek 5.2: Rodzaje punktów dostępnych w Cyber Academy
Poza warstwą fabularną, stanowiącą kluczowy element Cyber Academy, system wykorzystuje również inne mechanizmy gamifikacji. Dzięki wskaźnikom postępu student może lepiej
odczuć aktualny poziom doświadczenia w ramach danego kursu, a pomocnicze paski postępu przypominają, ile punktów brakuje mu do kolejnego awansu. Natychmiast po przyznaniu
punktów za daną odpowiedź, na ekranie autora rozwiązania pojawia się widoczny komunikat
o uzyskaniu nagrody, dający poczucie dynamizmu aplikacji. Student może również obserwować aktualny ranking wszystkich uczestników kursu stworzony na podstawie zdobytych przez
nich punktów doświadczenia.
Studenci niezainteresowani warstwą fabularną i rozwojem postaci mają możliwość zignorowania wprowadzonych mechanizmów i skupienia się na realizacji kursu w standardowym
trybie. Punkty i poziomy doświadczenia mogą być traktowane jako standardowe punkty i oceny znane z zajęć prowadzonych w tradycyjnej formie.
Perspektywa wykładowcy
Z perspektywy wykładowcy Cyber Academy poza szatą graficzną nie różni się wiele od
innych systemów do zarządzania kursami. Zgodnie z założeniami wstępnymi to system odpowiada za utrzymanie mechanizmów gamifikacyjnych i pomimo wprowadzenia dodatkowej
interaktywnej warstwy fabularnej oraz zastosowania aż trzech rodzajów punktacji obowiązki
wykładowcy nie ulegają zmianie w stosunku do tych znanych z tradycyjnych zajęć. Zadania prowadzącego można podzielić na dwie grupy: zadania jednorazowe związane ze wstępną
40
konfiguracją kursu oraz zadania związane z prowadzeniem kursu.
Operacje związane z wstępną konfiguracją kursu:
• Utworzenie nowego kursu — Wymaga podania nazwy oraz opcjonalnego dodania opisu
i wyboru loga kursu.
• Zdefiniowanie modułów kursu — Do poprawnego wykonania tego kroku należy zrozumieć reprezentację kursu w systemie. Struktura kursu w Cyber Academy jest dość
standardowa: kurs jest podzielony na moduły a te z kolei na sekcje.
Kurs jest jednostką nadrzędną stanowiącą jedynie kontener dla wszystkich elementów
związanych z zajęciami.
Moduł reprezentuje duże elementy kursu podlegające ocenie końcowej lub takie, które ze
względu na swoją złożoność powinny być podzielone na mniejsze elementy np. wykład,
ćwiczenia lub duży projekt.
Sekcja jest elementem modułu zawierającym treść, listę zadań oraz opcjonalną listę
obecności.
Definiowanie modułów kursu polega na dodaniu wszystkich zaplanowanych modułów
przez podanie ich nazwy oraz określenie, czy mają się kończyć oceną — w ramach takich
kursów studenci będą zdobywać poziomy doświadczenia.
• Określenie progów punktowych dla poziomów doświadczenia — w ustawieniach modułów kończących się oceną można zmodyfikować domyślne progi punktowe dla kolejnych
poziomów doświadczenia.
• Zapisanie studentów — Należy dodać uczniów do odpowiednich modułów za pomocą
łatwego w obsłudze kreatora.
• (Opcjonalne) Dodanie uprawnień osobom współprowadzącym kurs — w ustawieniach
każdego modułu można dodać innym osobom uprawnienia administratora modułu. Taki
użytkownik będzie mógł wykonywać wszelkie operacje związane z zarządzaniem danym
modułem tj. dodawanie i zarządzanie sekcjami, sprawdzanie obecności, dodawanie zadań oraz ocenianie odpowiedzi.
Operacje związane z prowadzeniem kursu:
• Dodawanie sekcji i edycja ich treści — Dzięki zastosowaniu edytora typu WYSIWYG4
od wykładowcy nie jest wymagana znajomość języka HTML ani tagów typu BBCode
4
(ang. What You See Is What You Got) — edytora pozwalającego edytować treść w sposób wizualny, znany
z większości biurowych edytorów tekstu
41
• Dodawanie zadań dla studentów — Dodanie zadania wymaga podania jego nazwy,
treści, maksymalnej ilości punktów do zdobycia5 , jednego ze sposobów oceny podanych w tabeli 5.1, określenia, czy obecność na zajęciach jest wymagana do udzielenia
odpowiedzi oraz opcjonalnie podanie terminu, do którego studenci mogą wysyłać rozwiązania, dzięki czemu system zadba o jego automatyczne zamknięcie — w przypadku
niepodania terminu należy zakończyć je ręcznie.
Typ zadania
Opis
auto-max
Za udzielenie odpowiedzi na pytanie tego typu system automatycznie przyznaje maksymalną ilość punktów, sprawdza się do zadań,
w których liczy się szczerość wypowiedzi — np. podczas zbierania
opinii o przeprowadzonym wykładzie
mentor
Standardowe zadanie, nadesłane odpowiedzi są oceniane przez
wykładowcę
głosowanie
Rodzaj zadania umożliwiający wzajemne ocenianie odpowiedzi
przez studentów — świetnie spisujący się w przypadku zadań bazujących na kreatywności, w których nie ma jednego poprawnego
rozwiązania. Mechanizm działa następująco: w pierwszej fazie studenci nadsyłają odpowiedzi na pytanie zadane przez prowadzącego, a po jej zakończeniu następuje faza głosowania, w której każdy
ze studentów może ocenić kilka odpowiednio wylosowanych rozwiązań innych osób w skali 1-5, przy czym każdą ocenę musi wykorzystać przynajmniej jeden raz. Każda głosująca osoba otrzymuje
niewielką nagrodę punktową, a na podstawie wszystkich oddanych
głosów system generuje ranking i przyznaje punkty autorom odpowiedzi w zależności od miejsca zajętego przez ich rozwiązanie.
Tabela 5.1: Typy zadań w Cyber Academy
• Sprawdzanie obecności — Każda z sekcji zawiera edytowalną listę obecności
• Ocena rozwiązań — Prowadzący samodzielnie przydziela punkty za odpowiedzi na zadania typu Mentor, opcjonalnie dodając komentarze widoczne jedynie dla autorów rozwiązań. Odpowiedzi oceniane przez prowadzącego są anonimowe, umożliwiając studentom
szczere wypowiedzi na trudne pytania.
Choć utrzymywanie fabuły zawartej w systemie nie wymaga dodatkowej ingerencji ze strony wykładowcy, to opcjonalne stylizowanie treści zadań zgodnie z klimatem Cyber Academy,
5
Prowadzący określa tylko ilość Punktów Doświadczenia do zdobycia, na bazie czego system automatycznie
ustala ile Kredytów i Punktów Akcji mogą zdobyć studenci
42
może znacząco pogłębić immersję całego systemu, potęgując efekt motywowania uczestników
kursu do podejmowania kolejnych wyzwań.
5.3. Instrukcja obsługi dla wykładowcy
W rozdziale 5.2 scharakteryzowano kroki prowadzące do utworzenia nowego kursu oraz
funkcje przydatne wykładowcy w prowadzeniu zajęć. Niniejszy rozdział stanowi swoistą instrukcję obsługi, zawierającą precyzyjne opisy jak wykonać wspomniane operacje w oparciu
o widoki systemu. Celem przykładu będzie odwzorowanie struktury i reguł panujących na kursie Tworzenia Systemów Informatycznych, przeprowadzonym w semestrze zimowym 2015r.
na WMI UAM.
Struktura kursu
• kurs składający się z wykładu i ćwiczeń
• 1 grupa wykładowa
• 3 grupy ćwiczeniowe, każda prowadzona przez inną osobę
Zasady zaliczenia ćwiczeń
• podczas ćwiczeń studenci rozwiązują zadania w zespołach cztero-osobowych
• skład zespołu jest zmienny podczas pierwszych trzech zajęć, później studenci pracują
w stałych grupach projektowych
• wykonywanie zadań jest punktowane
• warunkiem koniecznym zdobycia punktów jest obecność na zajęciach
• suma punktów z całego semestru danego studenta jest podstawą do oceny indywidualnej
• oceny końcowe
– 450-500 punktów = ocena 5
– 400-449 punktów = ocena 4.5
– 300-349 punktów = ocena 3.5
43
Zasady zaliczenia wykładu
• punkty można zdobywać opracowując zadania do dziesięciu punktowanych wykładów
• suma wszystkich punktów z ćwiczeń i wykładu przeliczana jest na ocenę
• studenci, którzy nie zdobędą ustalonej liczby punktów, piszą egzamin obejmujący materiał przedstawiany na wykładach
• oceny końcowe
– powyżej 1200 punktów = ocena 5
– 1000-1199 punktów = ocena 4.5
– poniżej 800 punktów = egzamin
Tworzenie nowego kursu
• Aby uzyskać dostęp do systemu należy wejść na stronę http://cyberacademy.wmi.amu.edu.pl
(Rys. 5.3) i zalogować się przy pomocy swoich danych z wydziałowej usługi LDAP.
Rysunek 5.3: Strona powitalna Cyber Academy
• Tuż po zalogowaniu użytkownik zostaje przeniesiony na stronę aktualności 5.4, na której
znajdują się ważne informacje. Użytkownik może dodawać nowe posty(1), oraz edytować
44
swoje wcześniejsze wpisy(2). Na górze strony znajduje się menu główne, umożliwiające nawigację w systemie(3), oraz informacje o zalogowanym użytkowniku(4). Wybór
pozycji kursy z menu głównego przenosi użytkownika do listy dostępnych kursów.
Rysunek 5.4: Aktualności Cyber Academy
• Na stronie kursów 5.5 użytkownik może zapoznać się z listą kursów prowadzonych za
pośrednictwem systemu(1). Aby utworzyć nowy kurs należy kliknąć przycisk utwórz
kurs(2).
Rysunek 5.5: Strona kursów
45
• W oknie dodawania nowego kursu 5.6 należy podać unikalny kod kursu(1) np. TSI2015
oraz jego nazwę(2) Tworzenie Systemów Informatycznych, po czym kliknąć Zapisz (3).
Rysunek 5.6: Okno dodawania nowego kursu
• W górnym rogu ekranu 5.7 pojawi się notyfikacja o utworzeniu nowego kursu(1). Na
liście kursów pojawi się nowy kurs(2) oraz panel do zarządzania nim(3). Klikając edytuj
można edytować podstawowe parametry kursu m.in dodać opcjonalne motto i opis.
46
Rysunek 5.7: Uaktualniona lista kursów
Definiowanie modułów kursu
• W menu zarządzania kursem 5.7 należy wybrać opcję otwórz, co spowoduje przeniesienie
na stronę modułów wybranego kursu 5.8. Lista modułów(1) bezpośrednio po stworzeniu
nowego kursu jest pusta, więc, aby utworzyć nowy moduł, należy wybrać opcję utwórz
moduł (2).
Rysunek 5.8: Strona modułów
• Zgodnie z planowaną strukturą kursu należy utworzyć moduł wykładowy. W nowym
oknie 5.9 zgodnie z ustaleniami należy podać nazwę(1) Wykład. Zaznaczenie opcji moduł
47
progresywny, umożliwi określenie dla niego progów punktowych, na podstawie których
system będzie automatycznie generował rankingi studentów. Opcjonalnie można podać
opis modułu(2). Po wprowadzeniu danych należy zatwierdzić operację przyciskiem
zapisz (4).
Rysunek 5.9: Okno dodawania modułu
• Po dodaniu modułu wykładowego, należy analogicznie utworzyć trzy moduły ćwiczeniowe (każdy moduł odpowiada jednej grupie ćwiczeniowej — w opisywanem kursie
były trzy grupy ćwiczeniowe). Na rysunku 5.10 pokazana jest finalna lista modułów(1)
tworzonego kursu z panelami administracyjnymi po prawej stronie(2).
48
Rysunek 5.10: Uaktualniona lista modułów
Ustalanie progów punktowych
• Na stronie 5.10 należy wybrać opcję edycji w panelu zarządzania wykładem(2). W oknie
konfiguracyjnym 5.11 należy zaznaczyć zakładkę punktowanie(1) i ustalić progi punktowe(2) zgodnie z ustalonymi regułami. Cyber Academy określa 10 progów punktowych
umożliwiających awans wirtualnego bohatera. W przypadku przedmiotu TSI określone były 3 progi punktowe. W takim przypadku należy umieścić określone regułami
progi punktowe w wybrane miejsca, a resztę uzupełnić wedle uznania. Próg punktowy
przeliczany na najwyższą ocenę warto dać na przedostatnie miejsce, tak żeby nawet
po zdobyciu przez studenta najwyższej noty był on nadal motywowany do dalszej pracy - możliwość rozwijania wirtualnego alter-ego. Po ustaleniu progów należy zapisać
zmiany przyciskiem zapisz (3), a następnie analogicznie wprowadzić progi punktowe dla
modułów ćwiczeniowych.
49
Rysunek 5.11: Progi punktowe
• Zgodnie z regułami przedmiotu TSI punkty zdobyte na ćwiczeniach mają być dodawane do punktów z wykładu, dlatego w tym przypadku w oknie edycyjnym 5.12 należy
jeszcze przejść do zakładki moduły zależne(1), z listy(2) wybrać ćwiczenia A i dodać
zależność przyciskiem dodaj zależność(3). W ten sam sposób należy dodać zależność
do pozostałych ćwiczeń. Po wykonaniu operacji lista powinna wyglądać jak na rysunku 5.12(4).
50
Rysunek 5.12: Dodawanie zależności między modułami
Zapisanie studentów na kurs
• Aby nadać użytkownikowi wybrane uprawnienia w ramach kursu najpierw należy dodać
go do listy użytkowników kursu. W tym celu w oknie edycji kursu 5.13 należy wybrać
zakładkę użytkownicy(1), a następnie dla każdego studenta w oknie(2) podać jego login
i dodać do listy przyciskiem dodaj do kursu(3)
Rysunek 5.13: Dodawanie użytkownika kursu
• Po dodaniu studentów do kursu należy nadać im uprawnienia do odpowiednich modułów. W oknie ustawień każdego z modułów 5.14 należy wybrać zakładkę studenci i
51
każdego studenta przenieść z listy użytkowników do studentów wybierając go na liście
i klikając w przycisk (3).
Rysunek 5.14: Nadawanie uprawnień studentom
Nadanie uprawnień osobom współprowadzącym kurs
• Nadanie uprawnień innym prowadzącym wygląda analogicznie jak w przypadku przypisywania ról studentom. Po zapisaniu wszystkich prowadzących na kurs należy w oknie
edycji odpowiednich modułów 5.15 w zakładce administratorzy(1) przesunąć wybrane
konta z listy użytkowników do listy administratorów.
52
Rysunek 5.15: Nadawanie uprawnień współprowadzącym kurs
Dodawanie i edycja sekcji
• Wybór opcji otwórz na liście modułów kursu powoduje przejście do listy sekcji wybranego modułu (rys. 5.16).
53
Rysunek 5.16: Zawartość modułu
W górnej części znajduje się informacja o aktualnie przeglądanym module(1), nieco
niżej(2) znajduje się lista sekcji (w przypadku TSI można przyjąć, że jedna sekcja
odpowiada pojedynczym zajęciom) i przycisk do dodawania kolejnych(3). Po wyborze
sekcji, po prawej stronie wyświetlona zostaje jej treść(4), przyciski do zarządzania
nią(5) oraz lista zadań(6) wraz z przyciskiem do dodawania kolejnych(7). Kliknięcie w
3 powoduje wyświetlenie kreatora nowej sekcji (rys. 5.17), w którym wystarczy podać
nazwę sekcji(1) oraz jej treść(2).
54
Rysunek 5.17: Kreator sekcji
Wbudowany edytor(3) pozwala m.in. zmienić styl czcionki lub dodać link do obrazka
umieszczonego w internecie. Kliknięcie w 4 powoduje dodanie nowej sekcji i automatyczne wyświetlenie jej zawartości.
Dodawanie zadań
• Kliknięcie w przycisk oznaczony numerem 7 na rys. 5.16 powoduje wyświetlenie kreatora zadań (rys. 5.18). Na wyświetlonym formularzu należy podać nazwę zadania(1) oraz
jego treść(2). Zaznaczenie opcji (3) powoduje, że tylko studenci obecni na zajęciach będą mieli możliwość udzielania odpowiedzi na to zadanie. Należy wybrać sposób, w jaki
rozwiązania będą oceniane(4): mentor – oceny będą musiały zostać wprowadzone ręcznie przez prowadzącego; głosowanie – studenci będą oceniali się wzajemnie, a punkty
zostaną przyznane zgodnie z rankingiem utworzonym na podstawie zebranych głosów;
auto-max – studenci automatycznie otrzymają maksymalną ilość punktów (przydatne
np. podczas zbierania komentarzy do wykładu, gdy wykładowca nie chce oceniać treści
lecz sam fakt udzielenia odpowiedzi). Następnie należy podać maksymalną ilość punktów do zdobycia(5) oraz ilość punktów do zdobycia za udział w głosowaniu(6) – tylko
w przypadku zadań ocenianych przez głosowanie. Opcjonalnie można podać deadline,
czyli datę ostatecznego terminu do którego studenci mogą udzielać odpowiedzi. Po tym
terminie system automatycznie uniemożliwi dalsze nadsyłanie odpowiedzi. W przypadku nie ustalenia deadline’u wykładowca musi ręcznie zablokować możliwość udzielania
odpowiedzi w odpowiednim momencie. Po ustawieniu wszystkich parametrów, kliknięcie w zapisz spowoduje dodanie nowego zadania.
55
Rysunek 5.18: Kreator zadań
Zarządzanie zadaniami
• Rysunek 5.19 przedstawia widok pojedynczego zadania z zaznaczonymi istotnymi elementami: nazwą zadania(1); opisem zadania(2); informacją, czy zadanie jest dostępne
dla osób nieobecnych na zajęciach(3); listą kolejnych faz zadania(4) – aktualna faza jest
oznaczona kolorem, kliknięcie wybranej fazy powoduje zmianę aktualnej fazy; akcjami
56
możliwymi do wykonania w trakcie aktualnej fazy(5), terminem nadsyłania rozwiązań(6); liczbą punktów doświadczenia możliwych do zdobycia przez studenta(7). Faza
misji wpływa na akcje jakie można wykonywać w obrębie zadania. Fazy w jakich może
się znajdować zadanie zależą od wybranej metody oceniania rozwiązań. Rysunek 5.19
ukazuje listę wszystkich faz występujących w Cyber Academy, są to kolejno: pauza
(etap na przygotowanie zadania, studenci nie mogą odpowiadać), odpowiadanie (studenci mogą udzielać odpowiedzi), głosowanie (studenci głosują na nadesłane odpowiedzi), auto (system wykonuje obliczenia, generuje rankingi, przydziela punkty), mentor
(wykładowca ręcznie ocenia/modyfikuje przyznane punkty) oraz archiwum (studenci
otrzymują dostęp do rankingu odpowiedzi i widzą ile punktów otrzymali za udzieloną
odpowiedź).
Rysunek 5.19: Prezentacja zadania w systemie
Ocena odpowiedzi
• Aby ocenić nadesłane rozwiązania należy wybrać opcję oceń z menu akcji zadania
(5 na rys. 5.19), dostępną tylko w fazie mentor. Na ekranie zostanie wyświetlony
formularz widoczny na rys. 5.20 zawierający nazwę i treść zadania, którego dotyczą
odpowiedzi(1) oraz listę nadesłanych rozwiązań(2). Pod każdym rozwiązaniem znajduje
się lista komentarzy(3) (dodanych przez innych prowadzących, bądź przez studentów
podczas głosowania na odpowiedzi), miejsce na ilość punktów(4) oraz pole do wpisania
opcjonalnego komentarza(4). Po uzupełnieniu ocen i komentarzy należy kliknąć przycisk
zapisz znajdujący się na dole formularza.
57
Rysunek 5.20: Ocenianie odpowiedzi studentów
Sprawdzanie obecności
• Kliknięcie przycisku obecność(5 na rys. 5.16) spowoduje wyświetlenie formularza umożliwiającego edycję listy obecności rys. 5.21. Formularz zawiera listę wszystkich studentów zapisanych do modułu(1). W celu sprawdzenia obecności w kolumnie obecny(2)
należy oznaczyć wszystkie osoby, które były obecne na zajęciach. Zmiany należy zatwierdzić przyciskiem zapisz (3).
58
Rysunek 5.21: Sprawdzanie obecności
5.4. Instrukcja obsługi dla studenta
Przeglądanie zasobów edukacyjnych
• Studenci poruszają się po zasobach kursów analogicznie jak wykładowcy, jedyną różnicą
jest brak dostępu do funkcji administracyjnych. Rys. 5.22, 5.23, 5.24 ukazują wygląd elementów kursu TSI z perspektywy studenta. Opcja przejścia do wybranych zasobów(1)
znajduje się tylko przy kursach i modułach, na które student został zapisany.
59
Rysunek 5.22: Lista kursów - widok studenta
Rysunek 5.23: Lista modułów - widok studenta
60
Rysunek 5.24: Lista sekcji - widok studenta
Udzielanie odpowiedzi
• W menu akcji danego zadania należy wybrać opcję wykonaj (zadanie musi się być w fazie
odpowiadania). Na ekranie wyświetlony zostanie formularz umożliwiający wpisanie
odpowiedzi 5.25, zmiany należy zatwierdzić przyciskiem ’zapisz’. Dopóki zadanie jest
w trybie odpowiadania, odpowiedź może być modyfikowana.
61
Rysunek 5.25: Udzielanie odpowiedzi
Głosowanie na rozwiązania
• Gdy zadanie jest w trybie głosowania, w jego menu akcji dostępny jest przycisk ’głosuj’. Po naciśnięciu przycisku wyświetlony zostaje formularz umożliwiający głosowanie
na 10 wylosowanych odpowiedzi (mniej w przypadku zbyt małej liczby odpowiedzi)
przedstawiony na rys. 5.26. Formularz zawiera informacje o zadaniu którego dotyczą
odpowiedzi(1), reguły oceniania(2) oraz listę odpowiedzi wybranych do oceny(3). Pod
każdą odpowiedzią znajduje się miejsce do oddania głosu(4), w którym należy wybrać
od 1 do 5 gwiazdek (im lepsza odpowiedź tym więcej gwiazdek) oraz opcjonalnie umieścić komentarz. W przypadku przydzielenia skrajnej oceny (1 lub 5) komentarz musi
zostać dodany. Oddanie głosu należy potwierdzić przyciskiem zagłosuj znajdującym się
na dole formularza. Aby głos został zaliczony, należy użyć każdej z ocen (1,2,3,4,5)
przynajmniej jeden raz.
62
Rysunek 5.26: Głosowanie na odpowiedzi
Sprawdzanie wyników
• Student ma możliwość sprawdzenia ilości punktów otrzymanych za konkretne zadanie
na dwa sposoby, jednak każdy z nich jest dostępny dopiero po przejściu zadania do fazy
archiwum. Pierwszy sposób to sprawdzenie ilości punktów wyświetlanych w polu punkty
63
doświadczenia(1) na rys. 5.27, drugi to wyświetlenie rankingu odpowiedzi poprzez
kliknięcie na wyniki w menu akcji danego zadania(2).
Rysunek 5.27: Widok zarchiwizowanego zadania
• W przypadku drugiej opcji na ekranie zostanie wyświetlona lista zawierająca wszystkie
nadesłane odpowiedzi posortowane malejąco względem oceny (rys. 5.28. Ranking zawiera informacje o zadaniu, którego dotyczą odpowiedzi(1), a każda pozycja rankingu
zawiera pełną treść odpowiedzi(2), listę komentarzy dodanych przez prowadzących i
studentów głosujących na dany wariant(3), punkty przyznane kolejno za odpowiedź(4)
i udział w głosowaniu(5), oraz średnią głosów otrzymanych od studentów w przypadku
głosowania(6).
64
Rysunek 5.28: Ranking odpowiedzi
Przeglądanie rankingu
• Wybierając opcję ranking na liście modułów wybranego kursu student ma możliwość
przejrzenia aktualnego rankingu studentów. Rys. 5.29 prezentuje przykładowy ranking,
przedstawiający listę studentów wraz z osiągniętym przez nich poziomem doświadczenia
oraz dokładną liczbą zdobytych punktów doświadczenia.
65
Rysunek 5.29: Ranking studentów w obrębie modułu
Odkrywanie fabuły
• Wybór pozycji fabuła z menu głównego umożliwia użytkownikowi odkrywanie interaktywnej historii świata Cyber Academy. Rys. 5.30 przedstawia przykładowy fragment
fabuły: 1 – grafika nawiązująca do opisywanego fragmentu, 2 – treść danego fragmentu fabuły, 3 – przycisk umożliwiający odsłuchanie lektora odczytującego fabułę, 4 –
przycisk do odblokowania jednej z dostępnych ścieżek rozwoju fabuły, 5 – wymagania,
które użytkownik musi spełnić, aby móc odblokować daną ścieżkę fabularną. Wymagania najczęściej są wyrażone w postaci punktów akcji, jednak czasem dokonanie wyboru
może wymagać odpowiednio rozwiniętych atrybutów postaci.
66
Rysunek 5.30: Odkrywanie fabuły
Rozwój wirtualnej postaci
• Wybór pozycji profil z menu głównego powoduje wyświetlenie karty profilowej użytkownika rys. 5.31. Karta postaci zawiera informacje o aktualnym poziomie rozwoju
podstawowych atrybutów postaci(1) i liczbie niewykorzystanych punktów rozwoju(2)
zdobywanych wraz z awansem studenta na kolejne poziomy modułów edukacyjnych.
Gdy użytkownik posiada niewykorzystane punkty rozwoju obok atrybutów wyświetlone są przyciski umożliwiające rozwinięcie wybranego atrybutu. Ponadto na stronie
wyświetlone są informacje o bioportach(3) umożliwających montaż modułów wpływających na atrybuty postaci oraz lista przedmiotów posiadanych w ekwipunku(4).
67
Rysunek 5.31: Aktualny wygląd karty postaci
5.5. Wprowadzone mechaniki gier
Tabela 5.2 zawiera podsumowanie wszystkich elementów gamifikacji wykorzystywanych
w Cyber Academy.
68
Mechanika
Sposób implementacji
Opowiadanie historii
- Warstwa fabularna stanowiąca unikalny element Cyber Academy
Podejmowanie decyzji
- Dokonywanie wyborów wpływających na rozwój fabuły
- Dobrowolność korzystania z warstwy fabularnej
Luka informacyjna
- Ciekawość rozwoju fabuły
Niespodzianki
- Oczekiwanie na rezultat głosowania studentów podczas wzajemnej oceny rozwiązań
Wskaźniki postępu
- Wskaźnik poziomu osiągniętego w ramach modułu
- Pasek postępu informujący o liczbie punktów brakujących do
awansu na wyższy poziom
Szybka informacja zwrotna
- Natychmiastowe przydzielanie punktów w przypadku zadań typu
auto-max i głosowanie
- Komunikat informujący studenta o nowych punktach tuż po ich
otrzymaniu
Rywalizacja
- Ranking punktów doświadczenia uczestników kursu
- Rankingi rozwiązań tworzone w przypadku wzajemnego oceniania studentów
Wyzwania
- Wprowadzenie warstwy fabularnej sprawiającej, że punkty czy
oceny przestają być postrzegane jako cel sam w sobie
Tabela 5.2: Mechaniki gier w Cyber Academy
5.6. Eksperymenty z systemem
Tworzenie Systemów Informatycznych 2013
W październiku 2013r. na WMI UAM rozpoczął się kurs Tworzenia Systemów Informatycznych, prowadzony przez Krzysztofa Jassema, a równolegle z nim ruszyła budowa systemu
prezentowanego w ramach niniejszej pracy, noszącego wówczas roboczą nazwę Wmipanda.
Pierwsze kilka zajęć było prowadzonych za pośrednictwem sprawdzonego, wydziałowego systemu wiki - EduWiki. Po ok. miesiącu prac udało się doprowadzić Wmipandę do stanu, w
którym można było za jej pośrednictwem zamodelować część wykładową kursu: studenci po
zalogowaniu do systemu mogli udzielać odpowiedzi na zadania dodawane raz w tygodniu
przez prowadzącego, a wykładowca poza możliwością dodawania zadań i oceniania odpowiedzi, mógł sprawdzać obecność i umieszczać w systemie treści wykładów. Część laboratoryjna
nadal była prowadzona za pośrednictwem EduWiki. W trakcie semestru system rozszerzono
o możliwość wzajemnego oceniania studentów, za pośrednictwem głosowania na odpowiedzi
(na zasadach zbliżonych do obecnej formy). Początkowo autorzy komentarzy i ocen nie byli
69
anonimowi, jednak w oparciu o zbierane na bieżąco opinie studentów, zostało to zmienione.
Po modyfikacjach autorzy komentarzy stali się anonimowi, a jedynie komentarze pochodzące
od wykładowcy były opatrzone jego nazwiskiem. W połowie semestru udało się zintegrować
system z systemem do głosowania za pomocą pilotów (system pozwalał na import danych
zgromadzonych za pośrednictwem systemu Testico), dzięki czemu obecność mogła być sprawdzana automatycznie, a wyniki testów przeprowadzanych w trakcie wykładów były importowane do systemu prawie natychmiast po zakończeniu zajęć. Większość semestru została
poświęcona na implementację funkcjonalności niezbędnych do zarządzania i obsługi kursu
przez co nie udało się rozszerzyć systemu o planowane elmenty gamifikacyjne, jednak w ramach eksperymentu autor systemu fabularyzował wszystkie komunikaty do użytkowników,
upodabniając je najczęściej do memów internetowych, co spotkało się z niezwykle pozytywnym przyjęciem ze strony studentów. Rys. 5.32 przedstawia przykładowy komunikat, mający
na celu poinformowanie użytkowników o niedostępności serwera w określonym czasie.
70
Rysunek 5.32: Fabularyzowany komunikat o planowanym wyłączeniu serwera Wmipanda
71
Zastosowania Informatyki w Przetwarzaniu Języka Naturalnego 2014
W lutym 2014r. rozpoczał się kurs z Zastosowań Informatyki w Przetwarzaniu Języka Naturalnego prowadzony przez Krzysztofa Jassema. System był wykorzystywany do zarządzania
częścią wykładową. Rozwój systemu został nakierowany na zmianę jego wizerunku i wprowadzenie interaktywnej fabuły. Stworzono ciemny interfejs, inspirowany grami komputerowymi
pasujący do planowanego charakteru historii, a system przyjął nową nazwę: Cyber Academy.
Dodano ranking studentów. Zmieniono architekturę systemu kładąc nacisk na asynchroniczne
ładowanie treści strony — przegląd architektury Cyber Academy znajduje się w dodatku A.
Wprowadzono wiele zmian w kwestii administrowania kursem - w szczególności rozwinięto
element zarządzania uprawnieniami, przygotowując system do sprawnego prowadzenia za jego pośrednictwem wielu kursów jednocześnie. Niestety nieudana próba poszerzenia zespołu
deweloperskiego w połączeniu z niewystarczającą ilością wolnego czasu uniemożliwiły pełną
implementację mechanizmu interaktywnej fabuły. Nowy styl strony został przyjęty pozytywnie, a na koniec semestru przeprowadzono zajęcia prezentujące studentom inne przykłady
gamifikacji w edukacji zakończone długą dyskusją, mającą na celu lepsze poznanie preferencji
uczestników kursu w z zakresu mechanizmów gamifikacyjnych.
Wykład otwarty dla młodzieży
4.11.2014 r. na Wydziale Matematyki i Informatyki UAM odbył się wykład dla młodzieży
gimnazjalnej i licealnej poświęcony elementom statystyki przeprowadzony przez Krzysztofa
Jassema oraz autora niniejszej pracy. Zajęcia rozpoczęły się odczytem lektora wprowadzającego publiczność do świata Cyber Academy, po którym K. Jassem, odpowiedzialny za część
merytoryczną, omawiał wybrane zagadnienia matematyczne w standardowej formie, podając
przykłady ich zastosowania z życia codziennego. Przybliżenie każdego zagadnienia kończyło
się krótkim zadaniem obliczeniowym zbliżonym do przedstawionego przykładu. Po krótkiej
chwili na rozwiązanie zadania, słuchacze wybierali przy pomocy pilotów do głosowania jedną
spośród kilku dostępnych odpowiedzi. W zależności od liczby poprawnych odpowiedzi profesor
przyznawał publiczności od 1 do 10 Punktów Doświadczenia, a system nagradzał ją dodatkowo taką samą ilością Punktów Akcji. Jeśli liczba posiadanych przez słuchaczy punktów
wystarczała na odkrycie kolejnego etapu fabuły, publiczność za pomocą pilotów kolektywnie
decydowała o losach bohatera, po czym wysłuchiwała odczytów lektora ujawniającego kolejne
wydarzenia.
Na koniec wykładu zadano publiczności pytanie: Jak ci się podoba system Cyber Academy? Wyniki zgromadzone za pomocą pilotów wyglądały następująco:
• 46,9% (45 głosów) — Super. Mogę od razu z niego skorzystać
• 38,5% (37 głosów) — Podoba mi się, ale poczekam na nowszą wersję
72
• 9,4% (9 głosów) — Nie jestem do końca przekonana(y)
• 5,2% (5 głosów) — Nie chcę mieć z tym więcej do czynienia
Biorąc pod uwagę, że Cyber Academy jest prototypowym systemem niekomercyjnym tworzonym przez jedną osobę, a publiczność widziała jedynie fragment jego możliwości, fakt, że
około 85% ankietowanych polubiło zaprojektowane mechanizmy, a blisko połowa wszystkich
respondentów wybrała opcję skrajnie pozytywną, został odebrany jako pozytywne przyjęcie
rozwiązania.
Tworzenie Systemów Informatycznych i Zastosowania Informatyki
w Przetwarzaniu Języka Naturalnego 2015
W lutym 2015r. równolegle przeprowadzono kursy Tworzenia Systemów Informatycznych
oraz Zastosowań Informatyki w Przetwarzaniu Języka Naturalnego. W ich przypadku system
Cyber Academy po raz pierwszy został wykorzystany zarówno do zarządzania wykładem jak
i częścią ćwiczeniową. Po raz pierwszy studenci UAM mieli możliwość przetestowania mechanizmu interaktywnego odkrywania fabuły oraz rozwoju awatara (rozwój został ograniczony
do usprawniania podstawowych atrybutów postaci). Należy zaznaczyć, że z powodu braku
odpowiedniej osoby posiadającej umiejętności pisarskie, fabuła nie była najwyższej jakości
stanowiąc raczej poligon do przetestowania zaprojektowanego mechanizmu na większym gronie odbiorców. Celem tej próby było sprawdzenie, czy taki kierunek rozwoju aplikacji w ogóle
ma sens w przypadku dorosłych odbiorców. W trakcie eksperymentu okazało się, że nowa
szata graficzna w praktyce powoduje problemy wydajnościowe, a użytkownicy zgłosili sporo
błędów, które należało naprawić. Efektem prac prowadzonych w trakcie semestru jest kolejna
wersja szaty graficznej zbudowana tym razem w oparciu o bibliotekę bootstrap. Zastosowanie
powszechnie stosowanej biblioteki z jednej strony wpłynęło negatywnie na „growy” charakter
szaty graficznej, z drugiej strony znacznie przyspieszyło działanie systemu oraz zdecydowanie
ułatwiło jego dalszy rozwój. Zmieniono również sposób komunikacji z serwerem - komunikaty XML zastąpiono formatem JSON. Na koniec semestru uczestników kursów poproszono
o wzięcie udziału w anonimowej ankiecie, której wyniki przedstawiono w rozdziale 6.
5.7. Perspektywy rozwoju
Motywowanie nauczycieli
Choć jednym z głównych haseł przyświecających tworzeniu Cyber Academy była atrakcyjność systemu z perspektywy studentów, już na etapie projektowania stało się jasne, że
w wielu przypadkach ważniejsze od zmotywowania samych uczniów może się okazać zachęcenie wykładowców do ulepszania prowadzonych przez nich zajęć i eksperymentowania z in73
nowacyjnymi narzędziami. Dodanie gamifikacji odpowiednio wynagradzającej nauczyciela za
podjęty trud w dłuższej perspektywie może okazać się skuteczniejsze od prób bezpośredniego
motywowania samych studentów.
Promowanie współpracy
Obecne mechanizmy gamifikacyjne skupiają się przede wszystkim na samotnym eksplorowaniu wirtualnego świata oraz rywalizacji z innymi, natomiast brakuje elementów przyciągających do systemu osoby, dla których współpraca jest silnym motywatorem wewnętrznym.
Wprowadzenie takich elementów mogłoby znacznie poszerzyć grono usatysfakcjonowanych
odbiorców.
Wbudowanie komunikatora
Faktem współczesnego studiowania jest to, że pomimo ogromnej liczby dostępnych narzędzi, to Facebook stanowi najczęściej wykorzystywany sposób komunikacji w sprawach studenckich, co dyskryminuje osoby niezarejestrowane na portalu — choćby ze względu na wprowadzoną przez jego twórców politykę prywatności. Praktyczny komunikator mógłby nie tylko
ograniczyć wykorzystanie portali społecznościowych do komunikacji uczelnianej, ale również
ułatwiłby nawiązywanie kontaktów z wykładowcami.
Umożliwienie współtworzenia fabuły przez studentów i wykładowców
Przygotowana wcześniej fabuła jest dobrym rozwiązaniem dla prowadzących, którzy nie
posiadają czasu, bądź predyspozycji do tworzenia własnych pasjonujących historii. Problem
w tym, że zapewne część wykładowców lub studentów nie tylko posiada takie umiejętności, ale również bardzo chętnie wykorzystałaby je do rozbudowy systemu. Dodanie łatwego
w obsłudze edytora historii ułatwiłoby nie tylko rozbudowę istniejącej fabuły, ale potencjalnie
nawet umożliwiło studentom wybór spośród wielu autorskich interaktywnych opowieści do
eksploracji.
74
ROZDZIAŁ 6
Ewaluacja
Kluczowym elementem eksperymentu przeprowadzonego w ramach kursów Tworzenia
Systemów Informatycznych i Zastosowań Informatyki w Przetwarzaniu Języka Naturalnego
w 2015r. była ewaluacja systemu. Ewaluacji dokonano za pośrednictwem anonimowej ankiety
skierowanej do studentów obu kursów, przeprowadzonej na koniec semestru. W ankiecie wzięło udział 41 studentów. Niniejszy rozdział prezentuje wyniki ankiety oraz wnioski wyciągnięte
z analizy zgromadzonych danych.
Gamifikacja
Pierwsza część ankiety zawierała pytania dotyczące oceny mechanizmów gier wykorzystywanych w systemie. Na diagramach prezentujących rozkład odpowiedzi kolorem zielonym
oznaczono odpowiedzi pozytywne, wyrażające zainteresowanie użytkowników danym mechanizmem, kolorem szarym zaznaczono brak opinii, natomiast kolor pomarańczowy oznacza
opinie negatywne. Liczby przy wykresach oznaczają kolejno liczbę głosów oraz ich wartość
procentową.
Rysunek 6.1: Ocena mechanizmów rywalizacyjnych Cyber Academy
75
Diagram 6.1 jasno pokazuje, że studenci lubią rywalizować. Mechanizm rywalizacji występował jedynie w formie prostego rankingu studentów oraz w postaci rankingów prezentujących najlepsze odpowiedzi na zadania, pomimo tego aż 61% ankietowanych uznało, że już
obecna forma jest dla nich atrakcyjna, a w sumie aż 88% respondentów jest zainteresowanych
dalszym wspieraniem wspózawodnictwa w ramach systemu. Fakt, że jedynie 3 osoby były negatywnie nastawione do omawianego mechanizmu sugeruje, że dalszy rozwój systemu warto
skierować w stronę wspierania rywalizacji.
Rysunek 6.2: Ocena wskażników postępu zastosowanych w Cyber Academy
Diagram 6.2 pokazuje, że wskaźniki postępu reprezentowane w postaci informacji o aktualnym poziomie doświadczenia oraz ilości punktów niezbędnych do awansu, zostały odebrane
pozytywnie. Wysoki odsetek głosów zadowolenia ze wskaźników w obecnej formie pozwala
sądzić, że wskaźniki postępu są obiecującym mechanizmem, nie wymagającym wiele poprawy.
76
Rysunek 6.3: Ocena wzajemnego oceniania studentów w Cyber Academy
Mechanizm wzajemnego oceniania studentów stanowi główny przykład podejmowania
znaczących decyzji, wpływających na losy kursu. Blisko 60% głosów pozytywnych (diagram
6.3) motywuje do prowadzenia dalszych eksperymentów , jednak duży odsetek osób niezadowolonych oraz oczekujących wprowadzenia poprawek daje do zrozumienia, że mechanizm
na chwilę obecną nie działa prawidłowo. Przed rozpoczęciem kolejnych eksperymentów warto
przeanalizować wyniki przeprowadzonych głosowań w celu wyeliminowania błędów wpływających na negatywne postrzeganie mechanizmu.
77
Rysunek 6.4: Ocena rozwoju wirtualnej postaci oferowanego przez Cyber Academy
Rozój wirtualnej postaci na czas kursów został ograniczony do minimum. Studenci podczas awansu na wyższe poziomy otrzymywali punkty służące do rozwoju trzech podstawowych
atrybutów ich wirtualnego alter ego. Odpowiedni rozwój atrybutów umożliwiał im odblokowanie dodatkowych ścieżek fabularnych. Diagram 6.4 wskazuje jednoznacznie, że rozwój
postaci wymaga dopracowania, jednak warto zauważyć, że ponad 50% ankietowanych jest
zainteresowanych dalszym rozwojem zaproponowanego mechanizmu.
78
Rysunek 6.5: Ocena odkrywania interaktywnej fabuły w Cyber Academy
Diagram 6.5 pokazuje, że najbardziej innowacyjny mechanizm Cyber Academy podzielił
studentów na dwa obozy. Z jednej strony 39% studentów oddało głos negatywny, z drugiej
jednak 41% ankietowanych mimo niezadowolenia obecnym stanem ma nadzieję na dalszy
rozwój interaktywnego odkrywania historii. W przypadku fabuły, siła jej oddziaływania na
odbiorcę zależy przede wszystkim od jej jakości. Fakt, że wykorzystana historia była mało
interesująca i stanowiła jedynie poligon do testowania działania zaprojektowanych mechanizmów na większym gronie odbiorców pozwala sądzić, że rozwój tego elementu może wpłynąć
pozytywnie na zainteresowanie systemem. Fakt, ze blisko połowa studentów zainteresowała się rozwijaniem intereaktywnych historii mimo ich wątpliwej jakości daje podstawy, by
sprzeciwić się obiegowej opinii, zgodnie z którą fabularyzacja kursów jest skuteczna jedynie
w przypadku nauczania dzieci i młodzieży.
79
Rysunek 6.6: Ocena budowania klimatu za pomocą rysunków w Cyber Academy
Rysunki, podobnie jak fabuła, nie były najwyższej jakości, jednak z diagramu 6.6 wynika,
że zostały odebrane pozytywnie. Około połowy ankietowanych chciałoby widzieć ilustracje
powiązane z historią. Ciekawostką jest fakt, że blisko 40% ankietowanych jest zadowolonych
z grafik w obecnej formie, można więc sądzić, że w przypadku grafiki jej jakość jest mniej
istotna niż w przypadku samej fabuły.
80
Rysunek 6.7: Ocena budowania klimatu za pomocą lektora w Cyber Academy
Ocena lektora, zaprezentowana na diagramie 6.7, wypada bardzo podobnie jak w przypadku ilustracji. Widać, że większość osób, zadowolonych z lektora nie oczekuje większych
zmian, co sugeruje, że w celu zwiększania zainteresowania systemem lepiej położyć nacisk na
rozwój fabuły.
Rysunek 6.8: Ocena dobrowolności korzystania z elmentów gier Cyber Academy
81
Ostatnim pytaniem poświęconym elementom gamifikacyjnym jest próba zweryfikowania,
na ile korzystanie z zaprojektowanych mechanizmów było dobrowolne. Diagram 6.8 pokazuje,
że choć dla większości studentów zaprojektowane mechanizmy zadziałały prawidłowo, 6 osób
poczuło się zmuszonych do korzystania z elementów gier. Choć wynik nie jest zły, warto
popracować, aby w przyszłości żaden ze studentów nie czuł się zmuszany do„grania” w trakcie
kursu.
Użyteczność
Rysunek 6.9: Ocena intuicyjności obsługi Cyber Academy
Diagram 6.9 prezentuje rozkład odpowiedzi na pytanie o ocenę łatwości obsługi systemu.
Średnia głosów na poziomie 3,5 pozwala sądzić, że korzystanie z systemu jest umiarkowanie
intuicyjne i warto popracować nad użytecznością interfejsu.
82
Rysunek 6.10: Ocena anonimowości odpowiedzi w Cyber Academy
Diagram 6.10 prezentuje wyniki odpowiedzi na pytanie: jak oceniasz fakt, że wykładowca
nie wie kto jest autorem odpowiedzi. Wyniki nie pozostawiają wątpliwości — studenci
czują się lepiej wiedząc, że oceniający nie zna autora odpowiedzi. 92% poparcia wśród
ankietowanych oznacza, że ten element na pewno nie powinien zostać usuwany z systemu.
Pytania otwarte
Ankieta zawierała kilka pytań otwartych, w których studentów pytano o zalety i wady
systemu oraz funkcje, których ich zdaniem najbardziej brakuje w aplikacji. Wnioski z analizy
nadesłanych komentarzy są następujące:
• interaktywna fabuła jest bardzo dobrym pomysłem, ale jej potencjał nie został wykorzystany
• anonimowe udzielanie odpowiedzi jest ogromną zaletą systemu
• studenci chcą rozbudowy wirtualnej postaci o przedmioty
• studenci chcą zdobywać odznaki za wyjątkowe osiągnięcia
• należy sprawić, by obsługa systemu była bardziej intuicyjna
• należy dopracować mechanizm wzajemnego oceniania studentów
83
Cyber Academy na tle innych aplikacji wydziałowych
Rysunek 6.11: Ocena wydziałowych aplikacji do zarządzania kursem z perspektywy studenta
Jedno z pytań polegało na ocenie systemów wykorzystywanych przez prowadzących do
zarządzania kursami na WMI w skali 1-10 (1-najgorszy, 10-najlepszy). Diagram 6.11 przedstawia średnie obliczone na podstawie głosów oddanych na poszczególne systemy. Zaklasyfikowanie wszystkich ocenianych aplikacji do przedziału 4-7 świadczy o stosunkowo pozytywnym
postrzeganiu ich przez studentów. Cieszy fakt, że system Cyber Academy pomimo swojego
prototypowego charakteru zajął w rankingu wysoką, drugą pozycję, tuż za wydziałowym sytemem wiki. Przegraną z Eduwiki można tłumaczyć faktem, że mechanizmy mające stanowić
o głównej sile Cyber Academy są dopiero w fazie rozwoju, a w kontekście standardowej edycji
i przeglądania treści mechanizmy wiki okazują się bezkonkurencyjne.
Należy nadmienić, że liczby głosów oddanych głosów na poszczególne systemy nie były
równe, ponieważ studenci nie oceniali systemów, z których nie nigdy nie korzystali. Systemy
Eduwiki, Cyber Academy, Edumatic i Olat otrzymały podobną liczbę głosów (kolejno: 40,
41, 34, 38), jednak średnia ocena aplikacji Moodle została obliczona na podstawie zaledwie
18 głosów. Diagramy 6.12, 6.13, 6.14, 6.15 oraz 6.16 prezentują dokładne rozkłady głosów w
przypadku każdego z systemów.
84
Rysunek 6.12: Rozkład głosów oceny systemu Eduwiki
Rysunek 6.13: Rozkład głosów oceny systemu Cyber Academy
85
Rysunek 6.14: Rozkład głosów oceny systemu Edumatic
Rysunek 6.15: Rozkład głosów oceny systemu Olat
86
Rysunek 6.16: Rozkład głosów oceny systemu Moodle
Na koniec zadano studentom pytanie, czy są zainteresowani dalszym rozwojem Cyber
Academy.
Rysunek 6.17: Ocena zainteresowania studentów dalszym rozwojem Cyber Academy
Diagram 6.17 wskazuje, że zdecydowana większość studentów jest zainteresowana dalszym
rozwojem systemu Cyber Academy. Tak pozytywny wynik w przypadku prototypowej aplikacji pozwala wnioskować, że pomimo licznych niedopracowań, mechanizmy gamifikacyjne
w ogólnym rozrachunku spełniły swoje zadanie i wzbudziły zainteresowanie studentów.
87
ROZDZIAŁ 7
Zakończenie
W ramach pracy stworzono od podstaw prototyp systemu do zarządzania kursami edukacyjnymi na uczelni wyższej, wykorzystujący wybrane elementy gier do angażowania użytkowników, nie wymagający jednocześnie dodatkowego nakładu pracy ze strony wykładowcy.
Wnioski z eksperymentów przeprowadzonych z Cyber Academy pozwalają jednoznacznie
stwierdzić, że dobrze zaprojektowane mechanizmy gier zaaplikowane do edukacji wyższej
mogą być atrakcyjne dla studentów. Choć analiza zebranych danych pokazuje, że największym
poparciem cieszą się najpowszechniejsze i najpospolitsze mechanizmy gier takie jak punkty
i wskaźniki postępu, wbrew powszechnie głoszonym opiniom fabularyzacja kursów również
ma sens w przypadku dorosłych odbiorców, jednak jej skuteczność jest silnie uzależniona
jakości prezentowanych historii.
Pomimo faktu że Cyber Academy jest jeszcze prototypowym rozwiązaniem, w rankingu
oceniającym wszystkie aplikacje stosowane do zarządzania kursami stosowane na WMI UAM,
system zajął wysoką, drugą pozycję. Ponadto 90% ankietowanych biorących udział w ewaluacji systemu uznało, że system powinien być dalej rozwijany. Pierwszym krokiem dalszej
rozbudowy powinno być stworzenie atrakcyjnej fabuły, wykorzystującej w pełni możłiwości
rozwoju wirtualnej postaci oferowane przez system.
89
DODATEK A
Architektura Cyber Academy
Rysunek A.1: Architektura Cyber Academy
Schemat A.1 prezentuje architekturę Cyber Academy z uwzględnieniem zależności pomiędzy poszczególnymi komponentami systemu.
Specyfikacja maszyny wirtualnej
• Procesor: Intel Xeon E5420 2.50GHz
• RAM: 1GB
• Dysk twardy: 20GB
91
Bibliografia
[1] Mochocki,
duction.
M.
(2012).
[online].
Gamified
[dostęp:
lectures
2014-11-20].
ukw
2012
Dostępny
w
-
intro-
Internecie:
https://docs.google.com/file/d/0B050ff5GuoB6eVhERjJHVnVyQk0/. 25
[2] Mochocki, M. (2013). How i gamified my lectures. [online]. [dostęp: 2014-11-20]. Dostępny
w Internecie: http://mmochocki.blogspot.com/2013/02/how-i-gamified-my-lectures.html.
25
[3] Prokopowicz, P. (2012).
Gamifikacja w edukacji: efektywność kursów akademickich
prowadzonych w formie gry.
[online].
[dostęp: 2014-11-20]. Dostępny w Interne-
cie: http://313consulting.org/blog/index.php/gamifikacja-w-edukacji-efektywnosc-kursowakademickich-prowadzonych-w-formie-gry/. 23
[4] Robertson, M. (2010). Can’t play, won’t play. [online]. [dostęp: 2014-11-22]. Dostępny w
Internecie: http://hideandseek.net/2010/10/06/cant-play-wont-play/. 19
93
Spis rysunków
2.1. Interfejs użytkownika w grze Onboarding
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
2.2. Wskaźniki postępu w Khan Academy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.1. Herb Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu . . . . . . . . . . . .
21
3.2. Herb Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
3.3. Herb Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy . . . . . . . . . . . .
25
3.4. Zaangażowanie studentów w zaprojektowaną gamifikację . . . . . . . . . . . .
26
4.1. Przykład podpowiedzi w Khan Academy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
4.2. Fragment rozwoju awatara o nazwie Aqualine . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
4.3. Wskaźniki postępu w Khan Academy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
5.1. Prototyp karty postaci studenta Cyber Academy . . . . . . . . . . . . . . . .
39
5.2. Rodzaje punktów dostępnych w Cyber Academy . . . . . . . . . . . . . . . .
40
5.3. Strona powitalna Cyber Academy
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
5.5. Strona kursów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
5.6. Okno dodawania nowego kursu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
46
5.7. Uaktualniona lista kursów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
5.8. Strona modułów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
5.9. Okno dodawania modułu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
5.10. Uaktualniona lista modułów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
5.11. Progi punktowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
5.12. Dodawanie zależności między modułami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51
5.13. Dodawanie użytkownika kursu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51
5.14. Nadawanie uprawnień studentom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
52
5.15. Nadawanie uprawnień współprowadzącym kurs . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
5.16. Zawartość modułu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
5.17. Kreator sekcji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
55
5.18. Kreator zadań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56
5.19. Prezentacja zadania w systemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
57
5.20. Ocenianie odpowiedzi studentów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
58
5.21. Sprawdzanie obecności . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
5.22. Lista kursów - widok studenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
60
5.23. Lista modułów - widok studenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
60
5.4. Aktualności Cyber Academy
95
5.24. Lista sekcji - widok studenta
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
5.25. Udzielanie odpowiedzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
62
5.26. Głosowanie na odpowiedzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
63
5.27. Widok zarchiwizowanego zadania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64
5.28. Ranking odpowiedzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
65
5.29. Ranking studentów w obrębie modułu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
66
5.30. Odkrywanie fabuły . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
67
5.31. Aktualny wygląd karty postaci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68
5.32. Fabularyzowany komunikat o planowanym wyłączeniu serwera Wmipanda . .
71
6.1. Ocena mechanizmów rywalizacyjnych Cyber Academy . . . . . . . . . . . . .
75
6.2. Ocena wskażników postępu zastosowanych w Cyber Academy . . . . . . . . .
76
6.3. Ocena wzajemnego oceniania studentów w Cyber Academy . . . . . . . . . .
77
6.4. Ocena rozwoju wirtualnej postaci oferowanego przez Cyber Academy . . . . .
78
6.5. Ocena odkrywania interaktywnej fabuły w Cyber Academy . . . . . . . . . .
79
6.6. Ocena budowania klimatu za pomocą rysunków w Cyber Academy . . . . . .
80
6.7. Ocena budowania klimatu za pomocą lektora w Cyber Academy . . . . . . .
81
6.8. Ocena dobrowolności korzystania z elmentów gier Cyber Academy . . . . . .
81
6.9. Ocena intuicyjności obsługi Cyber Academy . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
82
6.10. Ocena anonimowości odpowiedzi w Cyber Academy . . . . . . . . . . . . . .
83
6.11. Ocena wydziałowych aplikacji do zarządzania kursem z perspektywy studenta
84
6.12. Rozkład głosów oceny systemu Eduwiki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
6.13. Rozkład głosów oceny systemu Cyber Academy . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
6.14. Rozkład głosów oceny systemu Edumatic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
6.15. Rozkład głosów oceny systemu Olat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
6.16. Rozkład głosów oceny systemu Moodle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
87
6.17. Ocena zainteresowania studentów dalszym rozwojem Cyber Academy . . . . .
87
A.1. Architektura Cyber Academy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91
96

Zastosowanie gamifikacji do poprawy jakości kształcenia w

Transkrypt

Podobne dokumenty