TU Darmstadt / ULB / TUprints

Mobile Multimodal Serious Games Analytics

Shoukry, Laila (2020)
Mobile Multimodal Serious Games Analytics.
Technische Universität
doi: 10.25534/tuprints-00013539
Ph.D. Thesis, Primary publication

Copyright Information: CC BY 4.0 International - Creative Commons, Attribution.

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Item Type: Ph.D. Thesis
Type of entry: Primary publication
Title: Mobile Multimodal Serious Games Analytics
Language: English
Referees: Steinmetz, Prof. Dr. Ralf ; Göbel, PD Dr. Stefan ; Bruder, Prof. Dr Regina
Date: 16 September 2020
Place of Publication: Darmstadt
Date of oral examination: 18 December 2019
DOI: 10.25534/tuprints-00013539

Educational games are one prominent type of Serious Games that are designed for educational purposes. One goal of evaluating their benefits is ensuring that they meet these objectives. Some measures for this purpose are defined in fields like Learning Analytics and Technology-enhanced Learning. However, unlike other educational methods, meeting learning goals is not the only success measure of Serious Games. Contrary, complex requirements arise from their nature as games which are discussed in fields like Game User Research and Game Analytics and need to be considered. This thesis investigates how the use of new data collection opportunities enabled by smartphones as an interaction platform can benefit research in the field of Serious Games evaluation. Unobtrusive integrated sensors are used for observing user interactions in natural contexts. This can be vital for capturing factors that can help evaluate a Serious Game from multiple perspectives and with deeper insights. With the lack of theoretical frameworks covering this area of research, a need for establishing foundations regarding the capturing and use of data from different modalities for Serious Games evaluation was found. First, a model describing the different evaluation aspects of Serious Games and their relations is laid down. Based on a study of available frameworks, it classifies the four dimensions learning, gaming, using and context. Additionally, sets of feature states related to these dimensions, observable during evaluation, are defined. These are needed to examine aspects when traditional logging techniques are insufficient, and when additional data modalities from smartphone sensors are required. Based on a requirement analysis, a multimodal evaluation platform for Serious Games that supports remote mobile data collection is implemented as a proof of concept. Challenges in multimodal synchronization, linking of quantitative and qualitative data, and quality of data obtained in mobile settings are discussed. Possible solutions are provided. Finally, studies evaluating this platform and using it to evaluate educational games are carried out and demonstrate the potential of such techniques for Serious Games evaluation.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

Lernspiele sind eine bekannte Art von Serious Games, die für Bildungszwecke entwickelt werden. Ein Ziel bei der Bewertung ihres Nutzens besteht darin, sicherzustellen, dass sie diese Lernzwecke erfüllen. Geeignete Bewertungsmaße werden in Forschungsbereichen wie Learning Analytics und Technology Enhanced Learning definiert. Im Gegensatz zu anderen Lernmethoden ist das Erreichen von Lernzielen jedoch nicht das einzige Erfolgsmaß für Serious Games. Vielmehr sollen Serious Games wie auch Unterhaltungsspiele Spaß machen und die Anwender motivieren. Dieses Thema wird in Forschungsbereichen wie Game User Research und Game Analytics adressiert. In dieser Arbeit wird untersucht, wie die Nutzung neuer Datenerfassungsmöglichkeiten durch Smartphones der Forschung auf dem Gebiet der Evaluierung von Serious Games zugute kommen kann. Unauffällige, integrierte Sensoren werden zur Beobachtung von Benutzerinteraktionen in natürlichen Kontexten verwendet. Dies kann dazu beitragen, ein Serious Game aus mehreren Perspektiven und mit tieferen Einsichten zu bewerten. Angesichts des Fehlens theoretischer Rahmenbedingungen für diesen Forschungsbereich werden in dieser Arbeit Grundlagen für die Erfassung und Verwendung von Daten aus verschiedenen Modalitäten für die Bewertung von Serious Games gelegt. Zunächst wird ein Modell erstellt, das die verschiedenen Bewertungsaspekte von einem Serious Game und deren Zusammenhänge beschreibt. Basierend auf einer Studie von verfügbaren theoretischen Frameworks werden die vier Dimensionen Lernen, Spielen, Usability und Kontext klassifiziert. Zusätzlich werden mögliche Parameter definiert, die sich auf diese Dimensionen beziehen und während der Auswertung beobachtet werden können. Diese werden insbesondere benötigt, wenn herkömmliche Protokollierungstechniken nicht ausreichen und zusätzliche Datenmodalitäten von Smartphone-Sensoren erforderlich sind. Basierend auf einer Anforderungsanalyse wird eine multimodale Evaluierungsplattform für Serious Games, die eine mobile Datenerfassung unterstützt, als Proof of Concept implementiert. Herausforderungen bei der multimodalen Synchronisation, der Verknüpfung quantitativer und qualitativer Daten sowie der Qualität von Daten, die in mobilen Umgebungen aufgenommen werden, werden diskutiert. Mögliche Lösungen werden bereitgestellt. Schließlich werden Studien durchgeführt, in denen diese Plattform bewertet und zur Evaluation von Lernspielen verwendet wird, um das Potenzial solcher Techniken für die Evaluation von Serious Games aufzuzeigen.

URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-135399
Classification DDC: 000 Generalities, computers, information > 004 Computer science
600 Technology, medicine, applied sciences > 600 Technology
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute of Computer Engineering > Multimedia Communications
Date Deposited: 12 Oct 2020 13:03
Last Modified: 24 Aug 2022 08:28
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/13539
PPN: 470955384
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