Виртуальные миры в образовании

Размещено на http://www.allbest.ru/

CОДЕРЖАНИЕ

• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• 1. ВИРТУАЛЬНЫЕ МИРЫ
• 1.1 Соотношение понятий виртуального мира, симуляции и «серьезной игры»
• 1.2 Принципы виртуальных миров
• 1.2.1 Внутренние законы
• 1.2.2 Аватар
• 1.2.3 Немедленная реакция
• 1.2.4 Принципы общей реальности и постоянства
• 1.3 История развития технологии виртуальных миров
• 2. «СЕРЬЕЗНЫЕ ИГРЫ»
• 2.1 Разделение игр на развлекательные и серьезные
• 2.2 Педагогическая основа для «серьезных игр»
• 2.3 Способы оценки полученных знаний в играх
• 2.4 Применение «серьезных игр»
• 2.4.1 Вооруженные силы
• 2.4.2 Здравоохранение
• 2.4.3 Коммерческие и корпоративные игры
• 2.4.4 Неформальное обучение
• 2.4.5 Обучение представителей социально слабых слоев населения
• 2.4.6 Формальное образование
• 2.5 Рекомендации по созданию «серьезных игр»
• 2.6 Модель применения симуляций и "серьезных игр" в электронном обучении
• 2.6.1 Уровень 1 - технологии
• 2.6.2 Уровень 2 - организация обучения
• 2.6.3 Уровень 3 - игровой процесс
• 2.6.4 Уровень 4 - процесс обучения
• 3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНЫХ МИРОВ В «СЕРЬЕЗНЫХ ИГРАХ»
• 3.1 Эффективность
• 3.2 Средства разработки
• 3.2.1 Alternativa3D
• 3.2.2 Shiva 3D
• 3.2.3 Thinking Worlds
• 3.3 Сравнительный анализ
• 4. РАЗРАБОТКА «СЕРЬЕЗНОЙ ИГРЫ» В THINKING WORLDS
• 4.1 Выбор теоретического материала
• 4.2 Сценарий
• 4.3 Технология создания
• 4.4 Оценка эффективности и трудоемкости
• 4.5 Методика создания «серьезной игры» в Thinking Worlds
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Аватар - это виртуальный персонаж, с которым ассоциирует себя пользователь, перемещаясь по виртуальной среде.

Геймплей - игровой процесс с точки зрения игрока. Геймплей включает в себя разные аспекты компьютерной игры, в том числе технические, такие как внутриигровая механика, совокупность определенных методов взаимодействия игры с игроком и др.

Движок - (жаргонизм от англ. engine - мотор, двигатель) - выделенная часть программного кода для реализации конкретной прикладной задачи - программа, часть программы, комплекс программ или библиотека, в зависимости от задачи и реализации.

Контент - любое информационно значимое наполнение информационного ресурса - вся информация, которую пользователь может скопировать (загрузить) на диск компьютера.

МПМ - (многопользовательский мир) - текстовая многопользовательская компьютерная игра, в которой присутствуют элементы ролевой игры и обязательно чат, как правило, разделённый на каналы.

Плагин - (от англ. plug-in) - независимо компилируемый программный модуль, динамически подключаемый к основной программе, предназначенный для расширения и/или использования её возможностей.

Adobe AIR - (Adobe Integrated Runtime) - это платформенно-независимая среда для запуска приложений, позволяющая использовать HTML/CSS, Ajax, Adobe Flash и Adobe Flex для переноса веб-программ на настольные персональные компьютеры.

Adobe Flash Player - мультимедийная платформа, используемая для создания векторной анимации и интерактивных приложений (в том числе, игр), а также для интеграции видеороликов в веб-страницы.

ARPANET - (Advanced Research Projects Agency Network) - компьютерная сеть, созданная в 1969 году в США компанией ARPA и явившаяся прообразом сети Интернет. Это была первая в мире сеть, перешедшая на маршрутизацию пакетов данных.

BBS - (Bulletin Board System) - электронная доска объявлений. Широко используемый во времена редкости кабельных компьютерных сетей способ общения пользователей компьютеров через коммутируемые телефонные сети.

DEC PDP-10 - мейнфрейм, производимый Digital Equipment Corporation (DEC) с конца 1960-х; его имя расшифровывается как «Programmed Data Processor модель 10».

DirectX - это набор API, разработанных для решения задач, связанных с программированием под Microsoft Windows. Наиболее широко используется при написании компьютерных игр.

IBM XT - (сокращение от eXtended Technology) - развитие, представляющее собой второе поколение IBM PC. Представлено в марте 1983 на базе шестнадцатибитного (с восьмибитной шиной данных) процессора Intel 8088.

LMS - (Learning Management System) - основа системы управления учебной деятельностью используется для разработки, управления и распространения учебных онлайн-материалов с обеспечением совместного доступа.

Lua - интерпретируемый язык программирования, разработанный подразделением Tecgraf Католического университета Рио-де-Жанейро. Является свободно распространяемым, с открытыми исходными текстами на языке Си.

MMORPG - (Massively Multiplayer Online Role-playing Game) - жанр онлайновых компьютерных ролевых игр, в которой большое количество игроков взаимодействуют друг с другом в виртуальном мире.

OpenGL - (Open Graphics Library - открытая графическая библиотека, графическое API) - спецификация, определяющая независимый от языка программирования кросс-платформенный программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трёхмерную компьютерную графику.

SCORM - (Sharable Content Object Reference Model) - сборник спецификаций и стандартов, разработанный для систем дистанционного обучения. Содержит требования к организации учебного материала и всей системы дистанционного обучения.

ВВЕДЕНИЕ

С каждым днем информационным технологиям уделяют все большее внимание в современной системе образования. Каждый год появляется множество новых методов преподавания, которые основываются на современных технологиях. Не все они просты в использовании, но темнее менее, с их помощью образовательный процесс становится все более увлекательным, а изучаемый материал усваивается быстрее. Такие выводы можно сделать, основываясь на результатах неоднократно проводимых исследований среди школьников и студентов. Так как молодое поколение всегда проявляет большой интерес к новым технологиям, существует необходимость преподносить информацию в актуальной для них форме, отвечающей современным запросам. Например, в виде инновационного учебно-методического обеспечения: электронных учебников, симуляций, «серьезных игр» и виртуальных классов.

Одной из технологий для создания инновационного учебного материала является «виртуальный мир». С точки зрения восприятия учебного материала наиболее значительным преимуществом игр и симуляторов (или тренажеров), созданных с помощью этой технологии, является способность симулятора перенести учащегося в реалистичную игровую ситуацию. В правильно спроектированном симуляторе учащийся должен действовать так же, как и в аналогичной жизненной ситуации. Это делает полученные знания в большей степени применимыми к жизни, чем знания, полученные в аудитории, вовсе не похожей на места, в которых учащимся в будущем придется применять полученные навыки. Благодаря своим визуальным возможностям, электронный симулятор может быть более реалистичным, чем лекция. А более реалистичный учебный материал лучше усваивается [1].

Существует множество компаний, которые предоставляют услуги в области электронного обучения. Создание на заказ не самой сложной виртуальной симуляции обходится учебному заведению или небольшой компании в приличную сумму. Поэтому отличной возможностью для них является самостоятельное создание электронных учебников и симуляций, организация мероприятий и встреч в виртуальных средах. Сейчас все это можно сделать, не имея специальных навыков в дизайне или программировании. Главное - иметь фантазию и знать особенности методики подачи информации с помощью современной технологии виртуальных миров.

Предлагаемая к защите дипломная работа носит как исследовательский, так и практический характер. Первой ее целью является анализ современных средств разработки для создания игр и симуляций в виртуальных мирах. Вторая цель - это иллюстрация практического применения технологии виртуальных миров в образовании. И последняя третья цель - это выработка методики по созданию эффективных «серьезных игр» при минимальных временных затратах. Актуальность данной работы связана со стремительным развитием технологий электронного обучения, которое привело к большому числу новых методов преподнесения информации учащимся. Поэтому далее будет исследована эффективность виртуальных миров, как новой технологии, а также показано их практическое применение в «серьезных играх», выполненных на современном уровне качества, при минимальной трудоемкости и приемлемых денежных затратах.

1. ВИРТУАЛЬНЫЕ МИРЫ

1.1 Соотношение понятий виртуального мира, симуляции и «серьезной игры»

Рассмотрим для начала соотношение между такими понятиями, как виртуальные миры, серьезные игры и симуляции. Существует мнение, что все это точки одного континуума. Виртуальные миры, серьезные игры и симуляции относятся к высокоинтерактивным виртуальным окружениям (Highly Interactive Virtual Environments, HIVE), однако каждое - со своими особенностями. Несмотря на то, что все они похожи, можно выделить некоторые особенности.

Образовательные симуляции - это строго выстроенные, структурированные сценарии с проверенными правилами, заданиями и стратегиями, которые тщательно проектируются для развития специфических компетенций пользователя. Полученные в симуляциях компетенции могут быть перенесены пользователем в реальный мир.

Игры - это вовлекающая деятельность, обычно используемая для развлечения, но которую также можно использовать для изучения и практического применения чего-либо: набора инструментов, идей или действий. Игры реализуются в синтетическом (или виртуальном) мире, структурированном с помощью определенных правил, механизмов обратной связи, и инструментов или методов поддержки. Игры не являются симуляциями.

Виртуальные миры - это многопользовательские 3D окружения, среды или жанр интернет-сообщества. Находясь в такой среде, пользователи могут взаимодействовать друг с другом, пользоваться заранее созданными компьютерными объектами, их действия не подчиняются какой-то заданной цели, например, таких как переход на следующий уровень или успешное прохождение сценария.

На рисунке 1 представлен континуум виртуальных миров, симуляций и "серьезных игр".

Рисунок 1 - Континуум виртуальных миров, симуляций и "серьезных игр"

Кларк Олдрич (Clark Aldrich), знаменитый западный исследователь серьезных игр и обучающих симуляций, следующим образом разъясняет различия между тремя этими видами образовательной деятельности [2]:

"Виртуальный мир будет работать не так, как симуляция. Если вам нужна симуляция, виртуальный мир бесполезен. Виртуальный мир предлагает только контекст без контента; он дает набор инструментов, который одновременно и предлагает новые возможности, и ограничивает возможные применения. Образовательная симуляция может быть реализована в виртуальном мире, но для этого ее необходимо создать и "внедрить" в виртуальный мир. Компании очень часто не могут использовать весь потенциал, заложенный в виртуальных мирах, так как уверены, что купив виртуальный мир, они получат готовую симуляцию. Аналогично, игра также не является образовательной симуляцией.

Игра в SimСity не заставит мэра вашего города лучше работать. Некоторые из игроков World of Warcraft, возможно, и получат навыки лидерства, но это будут далеко не все из тех, кто играет в эту игру. Игра не предоставляет инфраструктуры для обучения и не предоставляет гарантии обучения. То, что некоторые игроки развили свои навыки лидерства в игре, не говорит о том, что навыки лидерства будут развиты у любого игрока, играющего в эту игру и то, что игра должна использоваться в серьезных программах развития лидерства. А полностью образовательная симуляция может быть не слишком увлекательной. В программе может быть трехмерная графика и анимации компьютерной игры, но контент может быть разочаровывающим.

Образовательные симуляции создаются для развития определенных компетенций и опыта студентов, с предположением, что образовательные симуляции будут им настолько же интересны, как и игры".

Однако существует и другая теория о том, что тренинг, основанный на игре, включает в себя элементы игры, симуляции и обучения в практически равной мере, что показано на рисунке 2.

Рисунок 2 - соотношение педагогики, компьютерных технологий и игр

Без включения обучающих целей (педагогики) игры представляют собой просто симуляции. Если нет симуляции, то игры представляют собой смешанную форму развлечения и обучения, часто в примитивном формате. А при пренебрежении игровыми механизмами мы получаем обучающую симуляцию.

В свою очередь, существует мнение, что серьезные игры появляются посредством добавления педагогики к трем основным элементам компьютерной игры - сюжету, изображению и программному обеспечению. Педагогика в этой системе должна быть скорее подчинена прочим сюжету и геймплею, нежели играть равную или главную роль [3, 4].

В этой работе понятие «виртуальный мир», исходя из рассмотренных выше точек зрения, будет пониматься как технология для создания вовлекающих обучающих симуляций (Immersive Learning Simulation), которые сочетают в себе виртуальные тренинги, элементы игр, а построение их происходит с применением педагогических методов. Главным является то, что далее виртуальный мир будет рассматриваться не только как жанр интернет-сообщества, а еще и как инструмент для создания симуляций и серьезных игр, кроме того окружение в таких тренингах может быть представлено не только в трехмерной среде, но и в двухмерной, например, с помощью мультимедийного контента.

1.2 Принципы виртуальных миров

1.2.1 Внутренние законы

У мира есть встроенные автоматические правила - внутренние законы, по которым он действует, их также называют «мировой физикой»). Это не совсем то, что обычно понимают под физикой нашего реального мира. Внутренние законы - это все игровые правила, например, такие как способ уменьшения «жизней» или рост в уровне.

Виртуальный мир может быть создан как на основе реального, так и на основе вымышленного. В первом мире будут действовать существующие законы физики, происходить только возможные в нашей реальности действия и события между персонажами и объектами. В вымышленном мире все будет подчиняться фантазии разработчика, и совсем не обязательно правилам нашего реального мира.

1.2.2 Аватар

В виртуальных мирах существует принцип аватара, под ним понимается исполнение игроками ролей определенных персонажей внутри мира. У них могут быть слуги, спутники и т. д., но всегда существует один главный герой, который представляет игрока, и вся деятельность происходит именно через него.

Изображение аватара на экране должно представляться не слишком большим, но и не слишком маленьким, чтобы пользователь мог хорошо видеть его и при этом следить за действиями, происходящими в виртуальном мире (рисунок 3). Существует базовый уровень детализации аватара, который необходим для обучения. Персонаж на экране должен выглядеть красиво, чтобы пользователю хотелось себя с ним ассоциировать (рисунок 4).

Рисунок 3 - Аватар в виртуальном мире Second Life



Рисунок 4 - Пользователь и его аватар

Есть еще одна характеристика, которая касается представления аватара - это угол обзора, под которым пользователь смотрит на окружающий виртуальный мир. Существует вид от третьего лица и вид от первого лица, чем они отличаются можно увидеть на рисунке 5. В виртуальных мирах чаще всего есть возможность переключать угол обзора с одного на другой, поэтому пользователь сможет выбрать себе подходящий.

Рисунок 5 - Угол зрения в виртуальном мире

1.2.3 Немедленная реакция

Под принципом немедленной реакции понимается то, что действия в мире происходят в режиме реального времени. Масштаб может быть различным но, тем не менее, результат своих действий можно увидеть практически сразу. Это увеличивает наглядность совершаемых действий, делает процесс обучения динамичным и увлекательным. Например, можно в режиме реального времени перемещаться в любом направлении, посещать интересующие вас места, взаимодействовать с объектами и другими персонажами.

Плюсы этого принципа виртуального мира очевидны и заключаются в том, что пользователю не приходится ждать - его действия находят отклик мгновенно, то есть он полностью увлечен процессом и не остается времени, чтобы отвлекаться от игры. Это особенно важно при образовательном тренинге, который требует полного погружения в виртуальный мир.

1.2.4 Принципы общей реальности и постоянства

Эти принципы относятся к многопользовательским онлайновым виртуальным мирам. Принцип общей реальности проявляется в том, что мир един для большого количества игроков. Одни пользователи будут перемещаться по миру, другие в тот же момент общаться между собой.

Последний - это принцип постоянства, когда мир существует независимо от наличия в нем игроков. Такое свойство полезно для создания виртуальных классов или университетов, но бесполезно в симуляциях и серьезных играх, так как там есть заранее продуманный сценарий, который не может исполняться без участия в нем пользователей.

1.3 История развития технологии виртуальных миров

Чтобы проследить за развитием технологий создания виртуальных миров, необходимо обратиться к понятию виртуальной реальности, потому что именно с нее все и начиналось.

Предыстория появления и использования технологии виртуальной реальности началась достаточно давно: первая система виртуальной реальности появилась в 1962 году, когда Мортон Хейлиг (Morton Heilig) представил первый прототип мультисенсорного симулятора, который он называл "Сенсорама" (Sensorama). Сенсорама погружала зрителя в виртуальную реальность при помощи коротких фильмов, которые сопровождались запахами, ветром (при помощи фена) и шумом мегаполиса с аудиозаписи. Спустя 5 лет Айвен Сазерленд (Ivan Sutherland) описал и сконструировал первый шлем, изображение на который генерировалось при помощи компьютера. Шлем с дисплеем (head-mounted display - HMD) был первым устройством, обеспечивающим оператору опыт активного погружения. Принцип действия шлема виртуальной реальности основан на возникновении эффекта присутствия, когда человеку вместо визуального восприятия окружающего физического мира предъявляется управляемая при помощи обратной связи проекция трехмерного изображения на плоском экране.

В оптической системе типичного шлема виртуальной реальности размещено два миниатюрных экрана в виде двух визуальных каналов для каждого глаза для представления стереоскопической картины виртуального мира. Датчик, отслеживающий движение, непрерывно измеряет положение и ориентацию головы пользователя. Это позволяет согласовывать производимые компьютером изображения и выстраивать из них сцены объемного мира, соответствующие текущей ориентации взгляда зрителя и его позиции на эту сцену. В результате оператор может осматриваться вокруг, поворачивая голову вместе со шлемом, перемещаться через среду виртуальной реальности.

Для того чтобы преодолеть неудобства непривычного и неудобного шлема виртуальной реальности, были предложены альтернативные концепции (например, системы “BOOM” и “CAVE”) для восприятия и погружения в среду виртуальной реальности.

BOOM (Binocular Omni-Orientation Monitor) это устройство со стереоскопическим дисплеем в виде коробки. Экраны и оптическая система размещены в коробке, которая связана с системой шарнирных подвесок на рычаге с датчиками, регистрирующими угловые и линейные перемещения по трем степеням свободы, и вращения по трем степеням свободы. Оператор смотрит в коробку через два отверстия и видит изображение виртуального мира. Он может установить коробку в любую позицию в пределах, которые допускает конструкция устройства. Отработка ориентации объектов виртуального мира, изображаемого на экранах BOOM, осуществляется компьютером, который отслеживает при помощи датчиков все положения коробки.

Система CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) была развита в университете Штата Иллинойс в Чикаго и обеспечивает иллюзию погружения человека в виртуальный мир при помощи наблюдения проекций стереоизображений на полу и на стенах комнаты кубической формы. Несколько людей, надев легкие стерео-очки, могут свободно ходить внутри такой комнаты. Система непрерывно отслеживает положение ведущего зрителя и на основании этого формирует стереоизображения на экранах кубической комнаты [3, 4].

В 1970-х годах компьютерная графика полностью заменила видеосъемку, до того использовавшуюся в симуляторах. Графика была очень примитивной, однако важным моментом было то, что тренажеры (это были симуляторы полетов) работали в режиме реального времени. В середине 1980-х появились системы, в которых пользователь мог манипулировать с трехмерными объектами на экране благодаря их отклику на движения руки.

В 1989 году виртуальная реальность была показана публике, тогда же закрепился сам термин "виртуальная реальность", предложенный Джароном Леньером (Jaron Lanier), который он определил как "генерируемая компьютером, интерактивная, трехмерная среда, в которую погружается пользователь". В 1990-х годах стремительное развитие компьютерных технологий позволило совершенствовать параметры интерактивности; появилось сложное программное обеспечение и многочисленные исследовательские центры, разрабатывающие методы применения технологий виртуальной реальности в образовании, медицине, промышленности, военных и космических исследованиях [5].

Параллельно с совершенствованием технологий виртуальной реальности развивались и виртуальные миры, которые изначально были текстовыми (MUD - Multi User Dungeon, Dimension или Domain, русский вариант - МПМ (многопользовательский мир)), использовали минимум графики, и действия в них часто осуществлялись пользователем при помощи командной консоли. На заре интернета виртуальными мирами называли даже простые чат-комнаты (в них присутствовали главные атрибуты - виртуальные персонажи и место для их взаимодействия).

Предшественником МПМ считается Colossal Cave Adventure - однопользовательская текстовая игра, созданная Виллом Кроутером в 1975 году на мейнфрейме DEC PDP-10.

Воодушевленная Adventure группа студентов Массачусетского технологического института, написала игру Zork летом 1977 года, которая стала очень популярна в сети ARPANET. Zork была портирована на FORTRAN под названием Dungeon.

Первый Европейский МПМ был написан в 1978 Ричардом Бартлом (Richard Bartle) и Роем Трабшоу (Roy Trubshaw) в Эссекском университете на мейнфрейме DEC PDP-10. Именно они использовали название Multi-User Dungeon, так как игра была разработана как многопользовательская версия игры Dungeon (или DUNGEN, учитывая ограничение в 6 символов на имя файла в PDP-10).

В Европе МПМ-подобные игры стали популярны университетских сетях, особенно в Эссекском университете, где в МПМ играло множество людей, как из университета, так и нет. Из-за этого такие игры даже называли «Multi-Undergrad Destroyer» (Мульти-Студенческий Истребитель) из-за того, что студенты проводили огромное количество времени за игрой, забывая про занятия.

В США первая игра этого типа появилась в 1977 году. Этот МПМ назывался «Темница» (Oubliette), был написан Джимом Швейгером (Jim Schweiger) и работал в системе PLATO. Играть в него в одиночку было очень сложно, поэтому игрокам приходилось объединяться в группы. В 1980-х их популярность только возрастала с распространением относительно недорогих домашних персональных компьютеров и модемов на 300-2400 бод, которые позволяли людям, увлекающимся ролевыми играми подключаться к BBS (Bulletin Board System - электронная доска объявлений).

В начале 1980-х Алан Клец (Alan E. Klietz) написал игру под названием Milieu (обстановка, окружение) на компьютере CDC Cyber. В 1983 он портировал её на IBM XT под именем Scepter of Goth (Скипетр Готов). Игра поддерживала одновременное подключение от 10 до 16 игроков. Это был первый коммерческий МПМ. Автор продавал право на использование игры, и его купили несколько компаний.

В 1989 году появился TinyMUD, в котором игроки получили возможность не только участвовать в игре, но и создавать мир, в котором играют. Вслед за TinyMUD такую возможность для своих игроков добавили ещё несколько существующих в то время МПМ.

В 1991 появляется DikuMUD, который привёл к появлению огромного количества hack-n-slash МПМ, основанных на его исходном коде. Также появились несколько основанных на нём кодовых баз, которые до сих пор являются основой для написания МПМ во всём мире [6].

Рассмотрев историю развития МПМ можно сделать вывод, что именно они дали толчок к появлению многопользовательских онлайн миров. Первым же трехмерным онлайновым пространством считается проект компании Helsinki Telephone Company, которая в 1996 году запустила виртуальный Хельсинки - компьютерную копию столицы Финляндии.

В 1997 году Origin Systems запустила первую онлайновую игровую вселенную Ultima Online, которая впоследствии стала одной из самых популярных ролевых онлайн-игр и даже попала в Книгу рекордов Гиннеса как самая продолжительная игровая линейка MMORPG (Многопользовательская ролевая онлайн-игра или ММОРПГ) в истории. В свои лучшие времена в Ultima Online играло больше миллиона человек. Но со временем количество игроков упало почти до ста тысяч, и в 2006 году ее доля на рынке онлайновых игровых миров составила около 1%. В 2007 году Electronic Arts решила возродить Ultima Online и к ее десятилетию выпустила построенную на новом движке Ultima Online: Kingdom Reborn.

Вообще, среди всех проявлений виртуальных миров, ролевые онлайновые игры - безусловно, самые популярные. За все время было выпущено множество MMORPG, самые популярные из которых Lineage (запущен в 2003), World of Warcraft (2004), Ragnarok (2002) и другие. Из российских игровых миров стоит упомянуть браузерную RPG Бойцовский клуб, которая некогда была очень популярной.

«Не-ролевых» миров, или MMORLG (massively multiplayer online real-life или rogue-like games) типа Second Life тоже немало. Сам Second Life был открыт в 2003 году, но настоящую популярность в международных масштабах он приобрел только к 2006 году. Сегодня «второй жизнью» живут почти пять миллионов человек. Здесь у каждого зарегистрированного пользователя есть свой аватар - виртуальный персонаж, с которым вы, находясь в виртуальном пространстве, можете встречаться и общаться с другими, самостоятельно конструировать различные предметы, покупать земли и строить дома, посещать виртуальные мероприятия и т. д.

C аудиторией поменьше - около миллиона человек, работает и другой проект - There, который больше ориентирован на подростков. Здесь пользователи знакомятся, общаются, вместе играют в игры и, так же, как в Second Life, могут покупать свои земли и строить виртуальные дома. Есть также Kaneva - мир, состоящий из двух частей - социальной сети и непосредственно 3D мира, которые неразрывно связаны взаимно дополняют друг друга. 

Для детей есть Club Penguin - если ребенку от 6 до 14 лет, то это как раз то, что придется ему по душе. Создав себе аватар в виде пингвина, он сможет находить себе в виртуальном городе новых друзей, весело проводить с ними время, играть и, что немаловажно, одновременно учиться и развиваться.

Но по сравнению с этими мирами, виртуальная гостиница Habbo Hotel выглядит гигантом. Открывшись в 2000 году и получив «всего» 8 млн. долл. инвестиций, этот проект сегодня имеет пользовательскую базу в 80 миллионов человек. Отличие виртуального мира Habbo видно сразу: в нем нет трехмерного пространства, всё оформлено в пиксельной графике, что придает сервису некоторый шарм, и, конечно, сразу запоминается. Мир Habbo представляет собой гостиницу, где каждый зарегистрированный пользователь имеет свой номер, который может обустраивать по собственному желанию. В нем к услугам «постояльцев» также различные увеселительные и спортивные заведения: рестораны, бары, бассейны, игровые автоматы и т. д.

Разработчик Habbo, финская компания Sulake Corporation, в 2006 году заработала на своем проекте 30 млн. долл. И есть все основания полагать, что эта цифра со временем будет только расти. Вполне логично, что на волне популярности своего пиксельного виртуального мира, разработчик стремится его поддерживать и развивать. И здесь самым интересным событием был запуск в конце 2006 года сервиса Mini Friday - виртуального мира для мобильных устройств. Его можно назвать воплощением Habbo в миниатюре - та же пиксельная графика, аватары и функции. Но позиционируется он как самодостаточный и независимый проект [7].

Основываясь на исследованиях компании KZero, которая является одним из лидеров на рынке виртуальных и социальных миров, можно сделать вывод, что пик развития виртуальных миров еще не наступил, сейчас они только набирают свои обороты. К 2012 году по прогнозам KZero их число увеличится почти до девятисот, тогда как в 2005 их можно было пересчитать по пальцам (рисунок 6).

виртуальный игра педагогический знание методика



Рисунок 6 - Рост числа виртуальных онлайн миров

Чем больше развивались технологии виртуальных миров, тем сильнее они проникали в различные сферы деятельности: проектирование и дизайн, добыча полезных ископаемых, военные технологии, образование, строительство, тренажеры и симуляторы, маркетинг и реклама, индустрия развлечений.

Технология виртуальных миров особенно интенсивно внедряется в сферу образования после появления Интернета в начале 90-ых годов. В 1994 году появляется первый язык моделирования виртуальной реальности VRML, который был способен представлять 3D объекты, обладающие гиперсвязями с другими объектами, такими, как текст, звуки, видео и т.п. С помощью этого языка создавались виртуальные лаборатории, классы и целые университеты, моделировались сложные объекты с целью приобретения навыков работы с ними.

Позже пространством для проведения занятий в виртуальных классах стали многопользовательские виртуальные миры. Одним из таких миров является Second Life, о котором рассказывалось ранее. В нем создано множество виртуальных университетов, которые проводят свои занятия со студентами ежедневно.

В области использования виртуальных миров одним из самых новых и перспективных технологий является понятие «серьезных игр». Этот термин появился в 2002 году, когда Центр Вудро Вильсона учредил организацию Serious Games Initiative. Ее задача заключается в отслеживании последних достижений игровой индустрии и точной науки и создании на их базе социальных проектов. В настоящий момент серьезные игры активно развиваются. Ежегодно проводятся саммиты, на которых ведущие специалисты в области электронного образования обмениваются практическим опытом по использованию серьезных игр, обсуждают перспективные методы их применения.

2. «СЕРЬЕЗНЫЕ ИГРЫ»

2.1 Разделение игр на развлекательные и серьезные

Существует несколько определений серьезных игр, некоторые из них будут приведены далее.

Серьезная игра - это умственное соревнование с компьютером, проходящее по определенным правилам, которые использует развлекательный эффект в целях управления, корпоративного тренинга, образования, здравоохранения, государственной политики, стратегических коммуникаций, и так далее. (Майкл Зида (Michael Zyda), 2005)

Серьезные игры определяются как компьютерные игры, имеющие ряд образовательных целей, имеющих более высокий приоритет, чем развлекательные. (Бриджитт Холм Соренсен (Birgitte Holm Sorensen) и Грег Мейер (Greg Meyer), 2007)

Термин «серьезные игры» относится к широкому разнообразию видеоигр, которые производятся, продаются или используются в целях, отличающихся от сугубо развлекательных; в это число входят - но оно не ограничивается ими - образовательные компьютерные игры, игры со смешанными образовательно-развлекательными целями в разных пропорциях, а также здравоохранительные и политические игры. В теории, любая видеоигра может рассматриваться как серьезная в зависимости от своего актуального использования и особенностей восприятия игрового опыта игроком. (Саймон Эгенфельдт-Нилсен (Simon Egenfelt-Nielsen), 2008)

Цель серьезных игр использовать новые игровые технологии в образовательных или тренинговых целях. Они исследуют, каково влияние игр в образовательном, терапевтическом и социальном аспекте, с подразумевающимися обучающими целями или без таковых (Патрик Фелисия (Patrick Felicia), 2009). Нет единого определения для термина «серьезные игры», но все сходятся на том, что это игры «с целью». Иными словами, они идут от развлечения как такового к осуществлению обучения в широком смысле в рамках интерактивной среды. Изделие будет рассматриваться в качестве серьезной игры при условии наличия игровых атрибутов, заданной проблемы и системы позитивных или негативных поощрений.

Уже из этого списка можно сделать вывод, что единства в определениях нет. Однако, некоторое согласие имеется: серьезные игры имеют обучающую цель, явную или неявную, интерактивную среду и некоторые игровые элементы. «Веселье» может как выступать в роли камня, на котором строятся серьезные игры, так и не выступать - в то время как для развлекательных игр это и есть та причина, по которой люди в них играют. Нет также единого мнения, насколько неприкрытым должно выступать обучение. Нужно ли, чтобы ученик сам преследовал цели обучения, или достаточно, чтобы эти цели были заложены в игре?

Нет согласия и по вопросу классификации: какие игры могут быть отнесены к серьезным. Саймон Эгенфельдт-Нилсен и его коллеги выделяют три категории образовательных компьютерных игр:

· совмещающие образовательные и развлекательные цели;

· коммерческие развлекательные игры, которые могут использоваться в образовании;

· научно обоснованные образовательные игры.

Последние представляют собой нечто большее, чем игры совмещающие образовательные и развлекательные цели, не просто предоставляя игроку информацию, но и стимулируя любопытство, исследование.

В свою очередь Бен Сойер (Ben Sawyer), соуправляющий Serious Games Initiative, один из основателей Конференций Serious Games, совместно с Питером Смитом (Peter Smith) из Университета Центральной Флориды полагают, что все игры можно называть серьезными, и перечисляют термины, в которых серьезные игры могут быть описаны:

· образовательные игры;

· симуляции;

· виртуальная реальность;

· игры социального влияния;

· мотивирующие игры;

· игры с альтернативными целями;

· игры для социальных изменений;

· благотворительные игры;

· игры с развлекательными и обучающими целями;

· обучение на основе видеоигр;

· искусственные среды обучения;

· многонаправленное обучение;

· тренинг, обычно в обучении взрослых.

Кебричи (Kebritchi) и соавторы используют термин «образовательные игры», чтобы обозначить «компьютерные игры, созданные для тренинговых или образовательных целей», а Саймон Эгенфельдт-Нилсен включает в число серьезных игр образовательно-развлекательные и политические игры.

Иными словами, в научном сообществе единого определения серьезных игр не существует. Общее во взглядах сводится к тому, что в такие игры встроена обучающая модель, в них присутствует такое содержание, что процесс игры обучает; оценка обучения может происходить в рамках самого игрового процесса или нет. Все эти разногласия и разночтения приводят учителей, тренеров и чиновников в замешательство, когда они пытаются понять, какие же игры стоит использовать для эффективного обучения.

Рассмотрев существующие определения, под серьезными играми будут пониматься компьютерные игры, включая симуляции и игры с образовательно-развлекательными целями, направленные на обучение специфическим, заранее определенным умениям и знаниям.

2.2 Педагогическая основа для «серьезных игр»

Все компьютерные игры, симуляции и виртуальные миры чему-нибудь, но все равно учат, может даже просто нажимать на нужные кнопки. Но в создании серьезных игр соблюдается баланс между изучением самой игры и обучении с помощью игры. Гюнтер и соавторы (Gunter) отмечают [2], что просто поместить в игру образовательные материалы это вовсе не гарантия ни того, что она будет увлекательной, ни обучающего эффекта, ни коммерческой успешности. Также они высказывают опасение, что дизайнеры игр сочтут достаточным обучающим элементом изучение игровых правил, механизмов и процессов. Хороший геймплей - это еще не искусное использование обучающего материала.

Существовало три поколения образовательных игр, которые различались по педагогическим методам. Первый тип был основан преимущественно на принципах бихевиоризма. Обучение обуславливалось подкреплением - наградой за правильные ответы и действия. Эти игры относились к образовательно-развлекательным. Такие игры обычно основаны на тестах, объективных, субъективных и селективных, или представляют собой аркады, тренировки памяти, моторики. Второе поколение основывалось на когнитивной теории. Здесь игрок - в центре внимания, и может получать знания по разным модальностям - текст, изображение, звуки и т. п. Игрок оценивает и анализирует игровые проблемы и задачи, соединяя символы в осмысленные и запоминающиеся последовательности. Также в этом типе игр применялось обучение через действие. Игровой мир позволял взаимодействие с другими игроками и персонажами, реализацию эмоционально окрашенного социального взаимодействия наряду с приобретением и использованием знаний. Третье поколение представляет разнородные модели обучения. Конструктивизм стал конструкционизмом, когда обучение стало подкрепляться необходимостью объяснить его.

Другие используют экспериментальную теорию обучения, согласно которой оно происходит в действии, которое включает непосредственное обучение, наблюдение и рефлексию, выведение абстрактных понятий и связей (приобретение опыта, опирающегося на теорию), и активное экспериментирование при решении разнообразных задач и принятии решений. Такое обучение, основанное на опыте, прекрасно подходит для реализации в играх и может с легкостью переноситься в жизнь.

Игры третьего поколения соединили в себе условия (правила, этикет, программные ограничения, образовательные цели) и непосредственный опыт (чувство игры, импровизация, обучение, поддержка, обратная связь). Цель известна, или может быть выяснена, но достигать ее игрок может в соответствии со своими вкусами и предпочтениями, разными путями и способами, совершая ошибки и пробуя снова, по-другому. Успешные игры сочетают в себе адаптивные структуры условий и своевременной предоставление информации. Оба эти факторы важны при обучении.

2.3 Способы оценки полученных знаний в играх

Один из важнейших вопросов относительно использования компьютерных игр в обучении касается необходимости оценки эффективности в достижении поставленных обучающих целей. Как собирать информацию о том, как продвигается обучение игрока в симуляции или игре - на этот вопрос не так просто ответить.

То, как в игре оценивается конкретный игрок, зависит от общей оценки эффективности, проводимой в фокус-группах. Предполагается, что преподаватель должен иметь возможность убедиться, что студенты достигли определенного продвижения в освоении фактов или процедур. Кроме того, нужна уверенность, что приобретенные в игре знания и умения переносимы в реальность. Ученикам, в свою очередь, нужно понимание, как это сделать.

В некоторых играх есть явные механизмы оценки результатов: число верных ответов, время, затраченное на выполнение задания, и так далее. В симуляциях оценка может производиться путем сравнения результатов и сопоставление выбранных решений с заданным талоном. Чем абстрактнее обучающее содержание игр, тем сложнее эти процедуры. Подходящее педагогическое решение зависит от содержания и контекста.

Джеймс Ги (James Gee) и Дэвид Шэфтер (David Shafter) высказали идею о том, что компьютерные игры являются инструментами оценивания сами по себе. Именно поэтому, говорят они, игры - хороший метод обучения. Игры оценивают так называемые «умения 21 века»: способность создавать новые идеи, сотрудничать, мыслить критически и системно, проявлять общественную сплоченность. Измерить, насколько развиты эти умения - это комплексная задача, тесты на выбор ответов здесь не годятся. А значит, идея оценки должна быть переосмыслена, перейти от установления фактов к осмыслению и оцениванию процессов. Такая оценка может основываться на том, какое отношение получает игрок от других, насколько он признан. Успешность в таких играх может значительно повышать групповой статус игрока. Фактор признания в сообществе успехов обучающегося и становится критерием этих успехов.

Возврат к оцениванию посредством явного тестирования не подходит современному игровому дизайну. Многие развлекательные игры автоматически адаптируются к способностям игрока, время от времени собирая данные о том, какие он склонен делать выборы, и выдавая обратную связь и необходимую информацию. В развлекательных играх показателями успеха могут быть таблицы лидеров и лучших результатов, победа или поражении в сценарии, завершение уровня. В формальном образовании за хорошую работу игра может наградить, скажем, звездочкой, а идея о сводных таблицах сравнения результатов не актуальна. Однако, ученики часто сами охотно создают такие сравнительные таблицы.

В целом, сложность реализации оценивания в образовательных играх это общепризнанный факт. Системы оценивания для игр создаются на заказ. Например, программно строятся диаграммы оценивания и сравнения результатов, которые выступают в роли обратной связи. Но такое оценивание подходит только к определенному ряду заданий. Разработчикам игр еще предстоит каким-то образом ответить на этот запрос и создать механизмы оценивания, которые отвечали бы потребностям научного образовательного сообщества. Пока же эта задача лежит на плечах преподавателей, которые тем или иным образом оценивают игровой опыт своих учеников и его результаты.

2.4 Применение «серьезных игр»

2.4.1 Вооруженные силы

Многие игры основаны на боях и сражениях. Обучающий потенциал игр признан вооруженными силами уже около тридцати лет. Еще в 1981 году был создан прототип симулятора полетов для армии США. К 1996 году, с появлением Marine Doom - вариации игры Doom - потенциал игр был оценен еще выше. Задачей игрока было изучить определенную последовательность атаки, амуницию, тактики эффективной связи, научиться отдавать и исполнять приказы, работать в команде. Все это можно было сделать в рамках игры, без огромных затрат на реальное обучение и без сопутствующих опасностей для неопытных новичков.

С тех пор военные симуляторы с различными конкретными целями вошли в самое широкое применение. Например, армия Британии владеет лицензией на использование Virtual BattleSpace 2 - полностью интерактивной, трехмерной системы тренинга, которую можно модифицировать и адаптировать. Она может имитировать реальные ландшафты и вооружение для огромного разнообразия военных тренировок и экспериментов. Правительство Соединенного Королевства поддерживает использование военных симуляций и искусственных сред, так как это имеет целый ряд преимуществ: низкие затраты, возможность обучения в любое нужное время, возможность планировать и проигрывать военные операции без привлечения человеческих и технических ресурсов, моделирования дипломатических, экономических и иных факторов и взаимодействий, записи и повтора сценариев.

Игры, изначально созданные для нужд армии, порой находят множество ценителей среди обычных игроков.

2.4.2 Здравоохранение

Создается множество серьезных игр для нужд здравоохранения. В течение уже 6 лет проводится ежегодная конференция The Games for Health. В 2010 году на ней было представлено большое количество разновидностей игр, преследующих те или иные обучающие цели в области здравоохранения. Диапазон их содержания очень широк - от обучения оказанию первой помощи, до отработки профессиональных умений врачей. Проявляется тенденция к созданию игр, работающих на мобильных платформах и с применением самых разнообразных интерфейсов.

Игры для врачей и медперсонала обычно представляют собой симуляторы и используются для тренировки. Например, начинающие врачи могут отрабатывать определенные медицинские сценарии на компьютеризированных манекенах. Обучение происходит посредством получения опыта и анализа сессий. Подобное обучение в действии высоко оценивается самими врачами, и они проявляют желание применять его все больше. Кроме того, такое обучение сравнительно дешево и помогает избежать опасных врачебных ошибок на стадии обучения и в последующей практике.

2.4.3 Коммерческие и корпоративные игры

В торговле игры используются для найма персонала, улучшения коммуникации между менеджерами и работниками, и тренинга сотрудников.

Существует исследование IBM относительно соотношения лидерства в популярных сетевых многопользовательских играх (MMORPG) и лидерства в реальности. Было выяснено, что «организационные и стратегические вызовы, которые встают перед игроками - командными лидерами в играх, выглядят очень знакомо: подбор людей, их оценивание, мотивирование, поощрения, выявление и развитие талантов членов команды, создание благоприятной командной среды; идентификация и капитализация конкурентных преимуществ команды; анализ множества потоков постоянно меняющейся и часто неполной информации, которая требует быстро и правильно принимать решения, у которых есть разнообразные и порой долгосрочные последствия. Но эти управленческие задачи в онлайновых играх выражены еще сильнее, так как организация строится добровольцами и в искусственной среде» (Reeves et al. 2008) Также они обнаружили, что успешность лидерства здесь больше зависит от структуры игры, чем от индивидуальных качеств лидера.

IBM не только использует игры для собственных внутренних тренингов, но и делает их на коммерческой основе. Трудно сказать, следует ли отнести их к развлекательным или к серьезным, но они популярны, в частности, приобретаются многими школами и университетами и служат для обучения студентов бизнес-администрированию.

Игры в бизнесе наиболее целесообразно использовать в смешанном обучении, необходимо сочетание игр и симуляций с коучингом (метод непосредственного обучения менее опытного сотрудника более опытным в процессе работы; форма индивидуального наставничества, консультирования) и фасилитаций (это форма групповой работы для выработки решений повышенной сложности, либо повышенной важности), считает Ричард Берг (Richard Berg). Игры помогают сэкономить на оборудовании, помещениях, плате специалистам по тренингу и обучению, кроме того, составить расписание так куда легче. Современные игры очень реалистичны и могут имитировать любые конкретные условия, практики, среды, процессы. Кроме того, они популярны среди работников. С помощью игр также можно создавать и отрабатывать бизнес-сценарии.

2.4.4 Неформальное обучение

Игры часто используются в неформальном обучении. Они прекрасно подходят для этого, так как молодежь очень охотно играет, и кроме того, в играх можно обучать любым знаниям. Общественные организации заказывают разработку самых разнообразных обучающих игр. Так, в США осуществляется инициатива игрового обучения детей основам здорового питания и физической культуры. Обучающие игры, используемые в социальной сфере, обычно не имеют механизмов явного оценивания, оценка их эффективности проистекает из популярности.

2.4.5 Обучение представителей социально слабых слоев населения

NEETs - not in education, employment or training - это термин для обозначения категории молодежи, не занятой в трудовой или учебной деятельности. Количество таких людей в Британии достигает 10%. Для них обычные пути социализации, получения образования и трудоустройства, затруднены. Чтобы уменьшить число такой молодежи, проводятся образовательные реформы на протяжении последних лет. Люди, работающие над этой задачей, отмечают, что электронные средства обучения - это мощный инструмент для вовлечения молодежи в обучение и социализацию. Различные компьютерные игры на самых различных платформах повсеместно применяются для обучения людей этой категории. Развлекательные игры крайне популярны среди них, а значит, использование игр - самый естественный способ вовлечь их в обучение. Играя в серьезные игры, такие люди могут узнать о множестве существующих профессий и их специфике, и обучиться необходимым навыкам. Речь идет, как об общих навыках вроде умения решать широкий круг задач, общаться, сотрудничать, так и об узкоспециальных, нужных для конкретной работы.

2.4.6 Формальное образование

В формальном образовании игры используются весьма ограниченно. Их применение требует не только определенных затрат на оборудование, лицензии, техническую поддержку, но и целостного понимания, как именно их использовать в соответствии с целями учебного плана и как оценивать результаты. Кроме того, не для всех учеников игры - эффективный инструмент обучения. Ошибки, повторения, исследование - все это обычный игровой процесс, но на привычное обучение всё это совсем не похоже и может вызывать у учеников неприятие. Или же они могут не пожелать играть только по той причине, что под этим подразумевается обучение.

Кроме того, система образования обязана иметь экзаменационные критерии и процедуры, а игры не предоставляют таких возможностей. Отмечено, что игры, привязанные к расписанию, включающие привычные стандарты и процедуры обучения, используются чаще, чем прочие. Учителя ждут, что игры упростят им работу, но на деле происходит, скорее, наоборот, добавляя им много новой работы и пищи для осмысления.

Игры, созданные специально для использования в формальном обучении, порой становятся любимым досугом для взрослых, или используются в неформальном обучении вместо своего прямого предназначения. Иными словами, несмотря на огромный обучающий потенциал, ситуация с применением серьезных игр в формальном обучении пока что не слишком утешительна.

2.5 Рекомендации по созданию «серьезных игр»

Существует несколько моделей, описывающих создание хорошей «серьезной игры».

Модель RETAIN (Relevance, Transfer, Adaption, Immersion, Naturalisation) выделяет 6 аспектов: