Понятия

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.

"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.

Кларк Олдрич (Clark Aldrich)

Cуществует мнение, что серьезные игры появляются посредством добавления педагогики к трем основным элементам компьютерной игры - сюжету, изображению и программному обеспечению.

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.

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.

Угол зрения
Существует вид от третьего лица и вид от первого лица.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Модель RETAIN (Relevance, Transfer, Adaption, Immersion, Naturalisation) выделяет 6 аспектов:
·        релевантность - материалы отвечают потребностям учеников и при этом взаимосвязаны и базируются на уже имеющихся знаниях и умениях;
·        согласованность - академическое содержание должно подаваться в связи и в соответствии с игровым сюжетом, стилем игрока;
·        переносимость - опора на уже имеющиеся знания игрока в иных сферах и применимость полученных знаний в реальности;
·        адаптация - вследствие переноса меняется поведение;
·        погружение - интеллектуальная вовлеченность в игровой контекст;
·        осуществление - подученная в игре информация естественна и спонтанно применяется в реальности.
В 2004 году была предложена 4-мерная модель (Sara de Freitas, Martin Oliver), включающая структуру взаимосвязанных элементов, которая описывает процесс верного выбора содержания и программной реализации с учетом обучающего контекста.
Эти 4 аспекта включают:
·        контекст, где происходит обучение, начиная с глобальных политических и экономических факторов и заканчивая квалификацией преподавателя и стоимостью лицензии;
·        особенности учеников, индивидуальные и групповые, их стиль обучения, уже имеющиеся знания - все это определяет выбор методов обучения в соответствии с конкретными потребностями;
·        способ представления, уровень интерактивности, частота, уровень погружения, рефлексия игрового процесса;
·        педагогические принципы, используемые модели обучения для составления учебных планов.

Информационные технологии, в основе которых лежат объединенные в сети компьютеры, представляют собой основу для разворачивания вовлекающего и интерактивного обучения. Основными элементами этого уровня являются:
·        возможности для ввода и хранения информации;
·        возможность онлайн взаимодействия в сети с удаленными пользователями;
·        возможность взаимодействия с виртуальными объектами.

Базовые возможности, предоставляемые информационными технологиями, определяют формат организации обучения. К этому уровню - уровню организации обучения - относятся, прежде всего:
·        возможности для получения знаний и навыков;
·        возможности для осуществления коммуникаций между участниками (играющими), одновременно проходящими обучение;
·        возможности для большой ситуационной емкости.

Уровень организации обучения предоставляет возможность выстраивания вовлекающего геймплея. Геймплей обычно переводят как игровой процесс. Создание геймплея другими словами может быть обозначено как проектирование игрового процесса или процесса получения игрового опыта, связанного с теми знаниями и навыками, которые необходимо передать обучающемуся. Сценарное проектирование геймплея позволяет создавать механизмы и ситуации, в которые впоследствии будет «встраиваться» уже непосредственно сам процесс обучения. На уровне проектирования и разработки геймплея, реализуются следующие возможности:
·        возможности для применения полученных новых знаний и навыков;
·        возможности для организации работы в команде и достижение совместных целей, развитие межличностных коммуникаций;
·        интерактивность, то есть возможность обучающегося (игрока) вмешиваться и изменять ситуацию, в которой он оказался, изменять «ход событий».

Последовательное использование возможностей, представляемых на уровне информационных технологий, уровне организации обучения и уровне проектирования геймплея, реализует процесс обучения, обязательно включающий в себя:
·        получение непосредственного опыта, как следствие реализация возможностей применения полученных новых знаний и опыта и возможностей вмешиваться и изменять ситуацию в игре для достижения поставленных целей;
·        получение подробной обратной связи, как следствие реализации возможностей командного взаимодействия, а также и возможностей получения и применения полученных знаний и навыков;
·        эмоциональное вовлечение, как следствие командной работы и возможностей «заложенной» разработчиками интерактивности;

Средства разработки
Для разработки серьезных обучающих игр в трехмерном пространстве лучше всего подходят всевозможные движки.
Движок - это центральный программный компонент компьютерных и видео игр или других интерактивных приложений с графикой, обрабатываемой в реальном времени. Он обеспечивает основные технологии, упрощает разработку и часто даёт игре возможность запускаться на нескольких платформах, таких как игровые консоли и настольные операционные системы, например, Linux, Mac OS X и Microsoft Windows. Основную функциональность обычно обеспечивает игровой движок, включающий движок рендеринга ("визуализатор") для 2D или 3D графики, физический движок или обнаружение столкновений (и реакцию на столкновение), звук, анимацию, искусственный интеллект, сетевой код, управление памятью. Часто на процессе разработки можно сэкономить за счет повторного использования одного игрового движка для создания множества различных игр.

Графический движок Alternativa3D имеет поддержку 3D API Molehill в Flash-плеере. Molehill - это набор низкоуровневых API, использующих ресурсы центрального процессора для вывода 3D изображения на экраны с помощью Adobe Flash Player и Adobe AIR. Визуализация происходит через DirectX, OpenGL, что означает возможность работать на всех популярных операционных системах и устройствах, включая персональные компьютеры, ноутбуки, нетбуки и мобильные платформы, в том числе Android.
Благодаря использованию центрального процессора Alternativa3D может выводить на экран свыше 3 000 000 полигонов с приемлемой производительностью. Этот движок позволит создавать во Flash-среде такие современные спецэффекты, как тени, освещение, система частиц и многие другие.
Графический движок Alternativa3D 8 разработан компанией AlternativaPlatform для использования в собственных проектах. Другие разработчики могут использовать движок в своих целях бесплатно.
Основные особенности Alternativa3D:
·        создание 3D сцен во Flash: визуализация объектов, механизмов, зданий и сооружений;
·        импорт объектов из 3D форматов;
·        загрузка текстур, в том числе анимированных;
·        трехмерность в браузерных проектах и играх;
·        базовая физическая симуляция (скольжение, столкновение);
·        высокая производительность;
·        емкий формат данных.3D может использоваться и для создания проектов «серьезных игр» и симуляций и в корпоративном обучении, так как инструмент позволяет создавать яркие игры, работающие непосредственно в браузере (нужен последний Flash Player) и дает возможность для мультиплеера без сервера.

ShiVa3D - трехмерный игровой движок с графическим редактором, предназначенным для создания приложений и игр для веб, консолей и мобильных устройств.
С помощью Шивы можно делать программ и игры для Windows, Linux, Mac OS, iOS, Android. Так же имеется плагин для просмотра 3D прямо в браузере.D состоит из четырёх частей: редактор, игровой движок, инструмент разработчика (программа для сборки проектов) и сервер.
Игровой движок Шивы базируется на OpenGL или DirectX графике. Движок умеет рисовать ландшафт, океан и различные трехмерные модели. Имеется статическое и динамическое освещение и тени, динамические частицы, различные эффекты, анимации, элементы пользовательского интерфейса, возможность создания многопользовательских игр и воспроизведение звуков. Движок расширяется при помощи плагинов.
Встроенный WYSIYWG редактор позволяет создавать игры и приложения с использованием всех возможностей движка. Для программирования в основном используется Lua, но можно писать оптимизировать скрипты на C++. Редактор имеет 4 редакции: PLE (free), Basic (€169), Advanced (€1499), Educational (free).

Thinking Worlds - это легкий в использовании визуальный 3D инструмент авторской разработки (authoring tool) и 3D движок, которые позволяют быстро создавать, редактировать, просматривать и публиковать свои собственные 3D симуляции и серьезные игры. В Thinking Worlds можно создать игру с нуля, и при этом необязательно иметь навыки программирования. Этот инструмент состоит из следующих частей: непосредственно сам инструмент разработки симуляций и игр, проигрыватель для воспроизведения только что созданной симуляции и плееры для просмотра в браузере (Shockwave, Java) .
В Thinking Worlds есть готовые библиотеки 3D сред, всевозможных объектов и персонажей, также существует возможность загрузки собственных 3D объектов. Программа поддерживает популярный формат SCORM, поэтому внедрение созданной симуляции или серьезной игры в систему дистанционного обучения LMS не составляет труда. Основной особенностью Thinking Worlds является создание сценариев симуляций с помощью блок-схем. В программе предусмотрено большое количество элементов этих блок-схем для управления объектами или персонажами на сцене, для проигрывания видео (формат swf) и звука (формат ogg).
Еще некоторые возможности Thinking Worlds:
·        создание тестов;
·        создание диалогов между персонажами;
·        использование переменных;
·        управление перемещением камеры в симуляции;
·        импорт файлов doc, ppt, pdf для последующего их просмотра;
·        импорт изображений (формат dds).
Thinking Worlds ориентирован на создание обучающего контента, а имея при этом понятный пользовательский интерфейс, доступен для использования преподавателям.

Методика создания «серьезной игры» в Thinking Worlds

Разработка «серьезной игры» в Thinking Worlds состоит из следующих этапов:
.        Выбор теоретического материала.
.        Разработка сценария.
.        Адаптация сценария к возможностям Thinking Worlds.
.        Разработка интерфейса.
.        Непосредственное создание игры.
.        Тестирование созданного проекта.