OpenCourse: Gamification in Computer Science Education
Abstract
Academic degrees in computer science suffer from the highest dropout rates among
universities. As a result, there is a lack of technical professionals, which could threaten
the digital infrastructure. For instance, the employers of companies might have difficulties
hiring staff who possess the correct knowledge, which could be detrimental to the
security of their companies. Therefore, this project aims to capture and analyze the students’
motivation and engagement while using an educational tool that can be adopted
in a university computer science course, which employs gamification for the teaching
of the subjects. Regarding the proof-of-concept, a desktop-based application named
OpenCourse was developed. Afterward, a comprehensive evaluation was implemented
for our proposed methods.
We chose frameworks and libraries that quickly allowed us to use popular design conventions
when designing OpenCourse. This was done in order to make the target users feel
comfortable and get familiarized with the interface design quickly. The primary color of
our desktop application was green, enlightened by a set of previous research. From this
information, mockups for the theory, tasks, and score pages contained in OpenCourse
were designed and were later used as bases when developing the application.
In order to evaluate our methods, including the practical usage of the application, a
within-subject experiment was performed. In this experiment, the results from the users
when they used the application were compared to their results when using merely pen
and paper. In addition, a heuristic evaluation where the application was assessed by a
predefined set of heuristics was conducted. We observed that the university computer
science students tended to feel more motivated and engaged when using the application
than when using pen and paper when participating in the experiment. Our conclusions
were obtained from a moderate size of samples, which implies that the results can be
questioned. However, our work indicates and ignites the direction of bringing gamified
digital artifacts into computer science education in universities.
Degree
Student essay
Other description
Akademisk examina inom datavetenskap lider av den största andelen avhopp bland
universitet. Som resultat av detta finns en brist på dataingenjörer, vilket kan hota den
digitala infrastrukturen. Exempelvis kan företagens arbetsgivare ha svårt att anställa
personal som besitter rätt kunskap, vilket kan vara skadligt för deras företags säkerhet.
Därför är syftet med detta projekt att fånga och analysera elevernas motivation
och engagemang under användning av ett utbildningsverktyg som kan användas i en
universitetskurs inom datavetenskap, som använder spelifiering för undervisningen av
ämnen. När det gäller “proof-of-concept” utvecklades en skrivbordsbaserad applikation,
vid namn “OpenCourse”. Därefter genomfördes en omfattande utvärdering av
våra föreslagna metoder.
Vi valde ramverk och bibliotek som enkelt möjliggjorde att använda populära designelement
under design av OpenCourse. Detta syftade till att få målanvändarna att känna
sig bekväma, och bekanta sig snabbt med designen av gränssnittet. Huvudfärgen för vår
skrivbordsapplikation var grön, efter upplysning från tidigare forskning. Från denna
informationen designades skisser för teori-, uppgifts-, och poängsidan i OpenCourse,
som senare användes som baser när applikationen utvecklades.
För att utvärdera våra metoder inklusive den praktiska användningen av applikationen,
utfördes ett experiment inom ämnet. I experimentet jämfördes resultaten från
användarna när de använde applikationen med resultaten från när de endast använde
papper och penna. Dessutom genomfördes en heuristisk utvärdering där applikationen
bedömdes utifrån en fördefinierad uppsättning heuristik. Vi observerade att universitetets
studenter inom datavetenskap tenderade att känna sig mer motiverade och
engagerade i applikationen, än när de använde papper och penna när de deltog i experimentet.
Våra slutsatser erhölls från ett måttligt urval av deltagare, vilket innebär
att resultaten kan ifrågasättas. Likväl ger vårt arbete en indikation och belyser riktningen
för att föra in gamifierade digitala artefakter till datavetenskaplig utbildning på
universitet.
Collections
View/ Open
Date
2023-03-03Author
Bodin, Gustaf
Ekroth, Elias
Engblom, Tobias
Linde, Filip
Shiervani, Anwarr
Keywords
Gamification
Education
Heuristic Evaluation
Desktop Application Development
Spelifiering
Utbildning
Heuristisk Utvärdering
Datorapplikationsutveckling
Language
eng