Automatic assessment of game development assignments

Abstract

The increasing interest towards the game industry among LUT University’s software engineering bachelor students coupled with a funding from the Finnish Unix User’s group foundation has kickstarted the development of a new Bachelor’s level game development course for LUT University. While the lecture materials for the course can be made like in traditional programming courses, the possibility to create automatically assessed assignments became in the question.

This master’s thesis aims to find whether it is possible to create automatically assessed programming assignments for a new video game programming course utilizing Godot engine. The purpose is to create a viable solution using GdUnit4 testing framework, as well as CodeGrade blended learning application integrated with Moodle learning management system. This thesis also aims to investigate how to design such assignments.

The course assignments were analysed after the course using statistics provided by CodeGrade. The statistics showed promising results, proving that it is indeed viable to create automatically assessed programming assignments. The assignments were designed to be tested using end-to-end testing with simulation, which gave students more freedom to do the assignments.

In the future, after the course has been piloted in summer 2025, the assignments should be improved considering the statistics coupled with the course feedback. Additionally, with high interest towards game development among students, the possibility to add more game development education into LUT University’s software engineering bachelor’s level curriculum should be explored.

LUT-yliopiston tietotekniikan kandidaattiopiskelijoiden kiinnostus pelialaa kohtaan yhdistettynä FUUG-säätiön apurahaan käynnisti uuden LUT-yliopiston tietotekniikan kandidaatin koulutusohjelman pelinkehityskurssin luonnin. Vaikka kurssimateriaalin luominen voidaan toteuttaa kuten perinteisissä ohjelmointikursseissa, heräsi kysymys automaattisesti arvioitujen ohjelmointitehtävien toteutuksesta.

Tämän diplomityön tarkoitus on selvittää, onko mahdollista luoda automaattisesti arvioituja tehtäviä uudelle Godot-pelimoottoria hyödyntävälle pelinkehityskurssille. Tavoitteena on luoda käytännöllinen ratkaisu hyödyntäen GdUnit4-testauskehystä, sekä CodeGrade-työkalua integroituna Moodle-oppimisympäristöön. Työn toisena tavoitteena on selvittää kuinka tällaisia tehtäviä tulisi suunnitella.

Kurssitehtävät analysoitiin kurssin päättymisen jälkeen hyödyntäen CodeGradesta saatavia tilastotietoja. Tilastot näyttivät lupaavia tuloksia, todistaen että hyödynnettyjä teknologioita käyttäen on mahdollista luoda automaattisesti arvioituja pelinkehitystehtäviä. Pelit suunniteltiin end-to-end periaatteella ja testattiin simulointia hyödyntäen, mikä mahdollisti opiskelijoita käyttämään luovemmin ongelmanratkaisukykyä.

Tulevaisuudessa CodeGradesta saatujen tilastotietojen analyysin, sekä kurssipalautteen pohjalta kurssin tehtäviä tulisi parannella mahdollisuuksien mukaan. Lisäksi mahdollisuutta peliohjelmoinnin opetuksen lisäystä LUT-yliopiston opintotarjontaan tulisi tutkia kasvaneen kysynnän vuoksi.