《基于游戏化理论的程序设计学习软件的设计和实现》总计划书
一.明确研究内容
游戏化（Gamification）就是将游戏设计的手段应用于非游戏的场景。更简单一点说，就是用游戏的框架，来解决工作生活中一切非游戏的问题。
游戏化学习(learn through play)又称“玩中学”，主要是研究如何使学生采用游戏化的方式进行学习。本课题采用游戏化的理论来激发学生的学习动机，调动学生像玩游戏一样的主动性去学习，通过成瘾设计达到事半功倍的学习效果。本项目面向编程语言Java语言的初学者，结合《数据结构》一课程的算法，从浅入深利用游戏化的众多要素如排行榜、升级、团队任务、游戏笔记、作站任务等设计一款可玩性高的具有密码特色的教学软件，通过打关升级的游戏方式调动学生的学习主动性，从而达到助学、教学的目的。
二.理清实施思路
本项目的设计就是以游戏化理论为基础，使其应用到实际学习领域，通过成瘾设计达到促进学习的目的。这是在学习游戏化理论方面的应用创新。
数据结构是当前备受关注的重要学科，本项目在设计编程学习游戏化的同时，也独具一格地加入了数据结构的算法。使用户可以在使用本软件的过程中，也进行数据结构算法的理解和亲手实现。这不仅对于用户的编程能力是一个很好的提高，对于算法的了解也有十分大的进步。
建构主义是一种关于知识和学习的理论，强调学习者的主动性，认为学习是学习者基于原有的知识经验生成意义、建构理解的过程，而这一过程常常是在社会文化互动中完成的。本项目根据建构主义，提出了以游戏的方式调动学习者的主动性，具有很高的理论性和创新性。
二.构架基本方案
1、 游戏策划及架构方面：
本项目将PC端制作一款2D RPG（role-playing game）类型游戏,玩家初始是一位平凡的战士，为了成为最强的“代码战士”打败最强的“暗黑代码势力”而努力进行修炼。每一道题目将是一个“怪兽”， 打到不同的“怪兽”会得到不同等级的奖励，而且编程时间和程序性能将会根据评定不同造成奖励的扣减和增加。这部分的技术支持将会参考C语言上机考试时的程序判定系统。而密码学、数据结构等基本算法将成为一位位强大的“暗黑代码界”的怪兽。
通过设计这样一个打怪升级模式，及可以与玩家进行PK的特别PK模式，来达到吸引学生兴趣的目的。
2、 游戏造型设计方面：
故事结构采用古希腊神话般的史诗级故事开展，但由于成本有限，游戏画面及人物设计会根据经费的程度受到限制，初步定为简单2维人物。遇到编写难度较高的代码（“BOSS”战）时，会提高色彩基础以及美工风格。
3、 收集准备制作资料方面：
通过广泛收集教材、教辅、教师建议以及各大论坛由又浅入深的不同程度题型来构建我们的题库，再通过对代码难度的不同分类来制作不同的“怪兽”。
4、其余的任何问题我们均通过跟指导老师沟通制定解决方案。
实施进度及安排
| 阶段 | 目标内容 | 起止时间 | 进展情况 |
|---|---|---|---|
| ① | 搜索并理清数据结构主要内容，对题库各题进行难度分类 | 2016年4月——2016年6月 | 已完成 |
| ② | 对数据结构课程所包含的算法等进行详尽分析，并用JAVA语言完成编写和编译 | 2016年6月——2016年10月 | 已完成 |
| ③ | 完成对所有代码的测试及封装并托管至开源中国，开始编写软件界面及结构等 | 2016年10月——2016年12月 | 进行中 |
| ④ | 试用该软件，发现漏洞及时修复，使程序更加完善，并邀请美工进行界面美化。 | 2017年1月——2017年4月 | 待进行 |
| ⑤ | 在学校中进行宣传、推广，使其获得大家的认可，并根据用户反映更新题库 | 2017年4月——2016年6月 | 待进行 |