A framework harmonizing the MDA methodology and Gagné's model of instructional design for training in live line power substation maintenance

Abstract

Resumo: O treinamento profissional é um processo vital para empresas, uma vez que permite a especialização dos profissionais que executam as atividades relativas à manufatura de seus produtos ou da prestação de seus serviços. Ao se tratar de atividades de alto risco, porém, o treinamento assume importância vital, uma vez que falhas podem acarretar prejuízos financeiros, ferimentos ou até mesmo a perda de vidas. Para contribuir com o processo de treinamento, o grupo de pesquisa RV2 foi criado a fim de desenvolver um sistema de realidade virtual para auxiliar no treinamento de profissionais de manutenção de linhas de transmissão no contexto de subestações. O objetivo deste grupo é de não somente pesquisar o aspecto pedagógico da atividade de treinamento, como também desenvolver um sistema de realidade virtual em que os treinandos pudessem aprender atividades profissionais de maneira segura. Um dos objetivos do sistema é que os treinandos se sentissem motivados a interagir voluntariamente com o sistema virtual de maneira recorrente. Para que isso fosse possível, a teoria de jogos sérios foi incorporada ao desenvolvimento do sistema, a fim de aumentar a motivação e satisfação dos treinandos durante a interação com o sistema. O projeto também definiu que as teorias pedagógicas deveriam tomar parte da fundamentação teórica do sistema, o que acarretou na adoção da Teoria Instrucional de Gagné para o embasamento pedagógico. Porém, os referenciais teóricos precisavam ser conectados em uma base que possibilitasse o desenvolvimento e implantação do sistema. Assim, voltou-se para as teorias de game design para integrar o arcabouço teórico necessário. Inicialmente, o framework de projeto de jogos Modelo, Dinâmica e Estética foi utilizado de forma a guiar a análise dos aspectos de jogos sérios do sistema e posteriormente foi alinhado com o modelo instrucional de Gagné. Inicialmente, o processo de manutenção precisava ser modelado, evidenciando a necessidade de agrupar o conhecimento dos especialistas. A opinião dos treinandos também deveria ser ser levada em consideração, dada a necessidade de que estes interagissem de modo voluntário com o sistema. Para suprir essa demanda, a teoria de análise de discurso foi utilizada a fim de levantar como os treinandos se sentiam durante a execução dos exercícios de treinamento. O trabalho desenvolvido, assim, demonstra que o Modelo Instrucional de Gagné pode ser alinhado com o framework Modelo, Dinâmica e Estética para a produção de um framework para jogos sérios, em que tanto as teorias pedagógicas como as de Game Design são observadas. Finalmente, a experiência do treinando pode ser inferida utilizando entrevistas semi-estruturadas e os dados colhidos podem ser utilizados no desenvolvimento continuado do sistema virtual de aprendizagem.

Abstract: Professional training is a vital process for companies, as it allows for the the specialization of workforce, enhancing the company’s competitive stance and allowing to provide better service to the clients. In the context of high risk activities, such as live line maintenance, training assumes a pivotal stance as failures may result in the occurrence of infrastructure problems, harm to workers and in extreme cases, even loss of lives. To contribute to the training process, the RV2 research group was created aiming to develop a virtual reality system for substation live line training. Besides the pedagogical training, one of the project requirements was to create an environment in which the trainee would voluntarily engage in a recurrent manner. To allow for such interactions, the serious game theory was incorporated in the development of the virtual system, to enhance the motivation and satisfaction of the learners while interacting with the system. The project also defined that the pedagogical context should be observed during development, which prompted the research group to, out of numerous possibilities, choose Gagné’s Instructional Theory as the pedagogical framework for the system. However, these two theoretical frameworks still needed to be connected in order to create a unified base for the deployment and continued development of the virtual learning system. Such technique would have to allow to incorporate the needed pedagogical premises in the game design theory and allow for any future additions to fall in line with the preexisting framework. To satisfy this need, research was conducted to verify how the elements could be connected in order to describe the whole system. Initially, Model, Dynamics, Aesthetics game design framework was chosen to guide the analysis of the serious game aspect of the system. This framework was subsequently aligned in a conceptual manner to the Instructional Design process and the Instructional Events described by Gagné. The process initially had to be modelled, which evidenced the need to create an interview capable of harvesting specialist knowledge. The trainees’ experience also had to be asserted to be possible to analyze how the training environment fared in the opinion of the intended audience. To allow this data gathering, the discourse analysis theory was employed as a means to show how the trainees felt during the training exercises. The developed work allows for the conclusion that Gagné’s Instructinal Method can be aligned with the Model Dynamics Aesthetics framework to produce a comprehensive serious game framework, in which pedagogical and game design theories are both observed. Meanwhile, the player experience can be asserted by semi-structured interviews and the data gathered can be used in the continued development of the virtual learning system.