XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRÒ CHƠI HOÁ HỖ TRỢ HỌC TẬP HỌC PHẦN CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT

Tóm tắt

Trong bối cảnh chuyển đổi số giáo dục, việc tìm kiếm các phương pháp giảng dạy tích cực nhằm nâng cao mức độ tương tác và động lực học tập của người học trở nên ngày càng quan trọng. Cấu trúc dữ liệu và Giải thuật (CTDL&GT) được xem là một trong những học phần khó đối với sinh viên ngành Công nghệ thông tin do đặc trưng trừu tượng cao và yêu cầu tư duy logic phức tạp. Bài báo đề xuất mô hình cơ sở tri thức (KB), thiết kế ba chế độ chơi (đơn, thử thách sinh tồn, nhiều người) và kết hợp các yếu tố trò chơi hóa như hệ thống điểm thưởng (Points), bảng xếp hạng (Leaderboards), huy hiệu (Badges) và các mô phỏng thuật toán trực quan. Hệ thống được thiết kế theo quy trình ADDIE và triển khai thử nghiệm trên 40 sinh viên CNTT. Kết quả thực nghiệm ban đầu cho thấy ứng dụng cải thiện đáng kể khả năng hình dung thuật toán, nâng cao tỷ lệ bao phủ kiến thức (từ 50.8% lên 75.4%), tăng điểm trung bình (63.5 ± 42 lên 74.6 ± 33) và động lực học tập thông qua tương tác, hợp tác và phản hồi tức thời.

Abstract

In the context of digital transformation in education, Data Structures and Algorithms (DSA) remains one of the most challenging courses for Information Technology students due to its high level of abstraction and complex logical thinking requirements. This paper proposes a formal knowledgebase (KB) model, along with design solutions and the development of a gamified application supporting DSA learning. The system integrates gamification elements such as Points, Leaderboards, Badges, and interactive algorithm visualizations, organized into three distinct gameplay modes: single-player storyline, survival challenge, and multiplayer collaboration/competition. Developed following the ADDIE instructional design process, the application was experimentally deployed with 40 IT students. Initial experimental results demonstrate that the system significantly improves students’ ability to visualize algorithms, increases knowledge coverage (from 50.8% to 75.4%), raises average scores (from 63.5 ± 42 to 74.6 ± 33), and enhances self-learning motivation through realtime interaction, collaboration, and immediate feedback mechanisms.