Generation of effective serious games with static and dynamic content

Mildner, Philip

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URL:	https://madoc.bib.uni-mannheim.de/40909
URN:	urn:nbn:de:bsz:180-madoc-409093
Dokumenttyp:	Dissertation
Erscheinungsjahr:	2016
Ort der Veröffentlichung:	Mannheim
Hochschule:	Universität Mannheim
Gutachter:	Effelsberg, Wolfgang
Datum der mündl. Prüfung:	25 Mai 2016
Sprache der Veröffentlichung:	Englisch
Einrichtung:	Fakultät für Wirtschaftsinformatik und Wirtschaftsmathematik > Praktische Informatik IV (Effelsberg 1989-2017)
Fachgebiet:	004 Informatik
Normierte Schlagwörter (SWD):	Videospiel , Massenmedien
Freie Schlagwörter (Englisch):	serious games , game design , studies , authoring tools
Abstract:	With video games being a huge market, attracting and engaging millions of players, it is tempting to use these motivational aspects not just for entertainment. After all, play as the basis of games has inherent learning aspects, for example seen at the way how children play and learn. The serious games movement that took off at the beginning of the 21st century wants to achieve exactly that: provide playful learning environments and utilize the motivational aspects of games to transport serious content to players. Getting from such an idea to an actual game, however, is far from trivial. A fundamental problem is how to integrate serious content and game parts. Finding ways how to improve the game creation process to produce applications that are both fun to play and effective in delivering a serious content is the main focus of this thesis. Therefore, the problem is approached in two ways: by providing best practice tips for the creators of serious games and by presenting results of different practical game implementations and studies. Two sets of serious games — seven in total — have been developed within the course of this thesis. The first set comprises games with static serious content. These games depict the regular development approach. Here, a static game concept is created and implemented by professional game developers. This approach allows for a high degree of freedom in the game creation process. Nevertheless, emphasis has to be put on combining serious content in the right way to produce effective and fun serious games. Best practice tips are given along with presenting results from user studies that are based on the implemented game prototypes. The second set of games features dynamic learning content. In contrast to static variants, these games support changing the learning content at runtime. This allows for more accessible creation methods: Once created, any domain expert can create own custom games without the need for expertise in game development. On the other hand, special emphasis has to be put on designing the frameworks in a manner that game scenario and learning content are well integrated, despite not having a thematic connection. Different approaches are examined by developing games with dynamic content. The games are evaluated in terms of their usefulness. Different user studies look at the motivational aspects as well as at the learning outcome. Furthermore, the effect of not having a connection between game scenario and learning content is examined to compare the effectiveness of static and dynamic variants.
Übersetzung des Abstracts:	Videospiele haben sich zu einem Massenmedium entwickelt, das täglich Millionen von Spielern anzieht und begeistert. Dadurch wird die Nutzung dieser motivierenden Elemente für Zwecke interessant, die nicht nur der puren Unterhaltung dienen. Nicht zuletzt beinhaltet das Spielen inhärente Lernaspekte, die zum Beispiel beobachtet werden können, wenn Kinder spielend lernen. Die zur Jahrtausendwende aufgekommene Serious Games-Bewegung hat genau dies zum Ziel: spielerische Lernumgebungen bereitzustellen, bei denen die motivierenden Elemente von Spielen genutzt werden, um Lerninhalte oder weitere Konzepte an Spieler zu vermitteln. Von der ersten Idee bis zum fertigen Spiel zu gelangen, ist allerdings eine sehr komplexe Aufgabe. Ein grundsätzliches Problem hierbei ist es, Lern- und Spielinhalte auf sinnvolle Weise miteinander zu kombinieren. Der Hauptaspekt dieser Arbeit liegt deshalb auf der Verbesserung des Spielerstellungsprozesses mit dem Ziel, Anwendungen zu kreieren, die sowohl Spaß machen als auch effektiv das jeweils integrierte Konzept vermitteln. Diese Problemstellung wird in zweierlei Herangehensweisen bearbeitet: Zum einen stellt die Arbeit theoretisch fundierte Tipps und Lösungsstrategien für Spieledesigner bereit. Zum anderen werden die Ergebnisse von verschiedenen praktischen Spieleimplementierungen und Ergebnisse von durchgeführten Studien präsentiert. Insgesamt wurden sieben Spiele implementiert und evaluiert. Die erste Kategorie besteht aus Spielen mit einen statischen Lerninhalt. Dies stellt die herkömmliche Weise der Spieleherstellung dar. Dabei wird ein Spielkonzept für einen bestimmten Lerninhalt erarbeitet und dann von professionellen Spieleentwicklern umgesetzt. Diese Herangehensweise ermöglicht es, maßgeschneiderte Spiele mit maximaler Freiheit in der Erstellungsphase zu erschaffen. Allerdings muss dabei besonderes Augenmerk auf eine sinnvolle Integration von Spiel- und Lerninhalt gelegt werden. Dafür werden im Rahmen der Arbeit relevante Themen erörtert und praktische Tipps für Spieledesigner präsentiert. Als zweites werden Spiele untersucht, die die Einbettung von Lerninhalten zur Laufzeit unterstützen. Dies macht den Erstellungsprozess zugänglicher, da es Personen ohne besondere Spieleentwicklungskenntnisse erlaubt, selbst Spielrunden zu beliebigen Themen zu erstellen. Auch hier muss das Anwendungskonzept entsprechend optimiert sein, um auch mit generischen Lerninhalten ein unterhaltsames und effektives Spiel bereitzustellen. Erschwerend kommt dabei hinzu, dass es nicht zwingenderweise eine Verbindung von Spielmechaniken zu Lerninhalten gibt. Zur genaueren Untersuchung dieser Aspekte werden verschiedene Herangehensweisen untersucht und praktisch umgesetzt. Diese Spiele werden hinsichtlich ihrer Wirksamkeit durch Nutzerstudien untersucht. Abschließend werden zudem die Effekte untersucht, die durch die Entkopplung von Spiel- und Lerninhalten entstehen, um die Effektivität von statischen und dynamischen Spielen miteinander zu vergleichen. (Deutsch)