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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析學(xué)習(xí),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:MOOC;優(yōu)課聯(lián)盟;學(xué)習(xí)行為;學(xué)習(xí)成效;大數(shù)據(jù)分析
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)38-0060-02
一、MOOC與優(yōu)課聯(lián)盟
MOOC,即Massive Open Online Courses(大規(guī)模開放在線課程,中文名:慕課),起源于開放教育資源運動和連通主義理論思潮,2012年出現(xiàn)了三大最知名的MOOC平臺,分別是Coursera、Udacity和edX,稱為全球MOOC元年,2013年以來MOOC在國內(nèi)外呈現(xiàn)風(fēng)起云涌之勢,2013年被稱為中國MOOC元年。
隨著MOOC不斷發(fā)展,UOOC聯(lián)盟應(yīng)運而生。2014年5月由深圳大學(xué)發(fā)起成立地方高校聯(lián)盟,簡稱UOOC聯(lián)盟(University Open Online Course,中文名:優(yōu)課,U代表University和Union二層含義)。2014年9月18日UOOC聯(lián)盟首批7門課程正式上線運行。UOOC聯(lián)盟的宗旨是:通過大規(guī)模開放在線課程的共建、共享、共贏,達到優(yōu)質(zhì)教育資源共享,降低教育成本和協(xié)同創(chuàng)新的目的。
二、大數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)分析
大數(shù)據(jù)(英語:Big data或Megadata),又稱為巨量數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)、大資料,目前學(xué)術(shù)界對于大數(shù)據(jù)的概念,并沒有一個統(tǒng)一的定義和標準,不過,業(yè)界對大數(shù)據(jù)所具備的4V特征已經(jīng)達成共識。一是數(shù)據(jù)體量巨大(Volume);二是數(shù)據(jù)類型繁多(Variety);三是處理速度快(Velocity);四是價值密度低(Value)。
大數(shù)據(jù)分析除了許多常規(guī)的統(tǒng)計分析方法外,還有許多特有的核心分析技術(shù),比如數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、社交網(wǎng)絡(luò)分析、輿情分析、推薦引擎等。
目前國內(nèi)利用大數(shù)據(jù)分析MOOC學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)效果的研究屈指可數(shù)。為此,筆者通過收集UOOC聯(lián)盟平臺上的第一手數(shù)據(jù),以大數(shù)據(jù)的視野和分析技術(shù)來進行MOOC學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)效果的研究。
本文采用大數(shù)據(jù)分析法等深入研究選修UOOC平臺上的7門課程的學(xué)習(xí)者的基本信息、學(xué)習(xí)行為、課程間各指標間的對比,在此基礎(chǔ)上提出MOOC的不足以及提出相應(yīng)的對策。本文以C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7代表有一定的代表性的《唐宋詞與人生》、《積極心理學(xué)》、《模擬電子技術(shù)導(dǎo)論》、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》、《大學(xué)計算機》、《古典文學(xué)的城市書寫》、《文獻管理與信息分析》這7門課程。
三、學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)成效分析
首先介紹UOOC聯(lián)盟平臺上首批上線的7門課程的基本情況、注冊人數(shù)等,其次從課程的訪問情況、視頻觀看情況、作業(yè)完成情況、討論等四個方面來分析學(xué)習(xí)行為以及與學(xué)習(xí)成績、完成率、輟學(xué)率間的相關(guān)性。
(一)基本情況分析
1.注冊人數(shù)。2015年1月,學(xué)習(xí)者完成了首批上線的七門課程的相關(guān)學(xué)習(xí)。筆者從平臺后臺收集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,注冊7門課程的人數(shù)如下圖1:
由上圖顯示的數(shù)據(jù)可知,7門課程的平均注冊人數(shù)為795.4人,總計5547人,最多的人數(shù)為1783人,最少的是248人。此數(shù)據(jù)受UOOC聯(lián)盟平臺的注冊權(quán)限的限制,需要身份認證,必須是聯(lián)盟高校的學(xué)習(xí)者。
2.七門課程的基本情況。
(二)學(xué)習(xí)行為分析
1.學(xué)習(xí)頁面訪問情況。學(xué)習(xí)者訪問學(xué)習(xí)頁面是學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié),從平臺后臺收集的數(shù)據(jù)顯示,七門課程的平均頁面訪問數(shù)為25次,其中最高達到422次,但也有一部分學(xué)習(xí)者只注冊卻從未進入學(xué)習(xí)頁面。數(shù)據(jù)顯示的結(jié)果也表明了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的積極性不高,并且存在很大的差異性。
2.視頻觀看情況。MOOC平臺上的學(xué)習(xí)資源主要以5~15分鐘的短視頻為主,學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主要活動是觀看教學(xué)視頻。七門課程的視頻總時長最長達到981.2分鐘,最短為357.9分鐘,平均時長為9.3分鐘;7門課程的總觀看時長最長是619680.2分鐘,個人觀看時長最長達到1558.7,最短是0分鐘,平均觀看時長是492分鐘。
3.討論情況。UOOC聯(lián)盟平臺上的學(xué)習(xí)者討論主要有四種情況:發(fā)表討論、回復(fù)討論、置頂討論以及加精討論。7門課程的總討論數(shù)為18441次,七門課程中最高討論數(shù)為2616,最低為0次,置頂討論與加精討論相對于發(fā)帖與回帖而言明顯減少,置頂討論的總次數(shù)最高是8次,加精討論的總次數(shù)是86次;平均討論次數(shù)3.6次,平均發(fā)表討論為1.06次,平均回帖次數(shù)為2.54次;由數(shù)據(jù)可以分析得出,回帖的次數(shù)多于發(fā)帖的次數(shù),在一定程度上說明了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)較被動,主動性還有待提高。
4.任務(wù)完成情況。UOOC聯(lián)盟平臺上7門課程的總?cè)蝿?wù)數(shù)為785個,平均任務(wù)數(shù)為112個,最多任務(wù)數(shù)為163,最少的任務(wù)數(shù)為43個;在7門課程中,任務(wù)全完成占總?cè)藬?shù)的比例最高達到43%,最低4%;任務(wù)完成一半以上占總?cè)藬?shù)的比例最高為53%,最低為13%;在這七門課程中一項任務(wù)都沒有完成的人數(shù)最高達到58%,最低的占到23%,這一數(shù)據(jù)也反映了在學(xué)習(xí)過程中很大一部分學(xué)習(xí)者是只注冊賬號,從未完成學(xué)習(xí)的任務(wù),學(xué)習(xí)積極性高的學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)積極性不高的學(xué)習(xí)者之間存在很大的差別。
(三)學(xué)習(xí)成效分析
1.及格率、輟學(xué)率及結(jié)課率情況。UOOC平臺首批上線的7門課程中,平均及格率為19%,平均輟學(xué)率為45%,平均結(jié)課率為55%,及格率最高的是課程C6,輟學(xué)率最高的是C5,結(jié)課率最高的是C4;這些數(shù)據(jù)說明7門課程的結(jié)課率高于輟學(xué)率,大部分學(xué)習(xí)者能夠完成相應(yīng)的課程,但是從及格率來看,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效還不夠理想。如表2所示:
2.成績情況。學(xué)習(xí)者的成績的評定包括線上的學(xué)習(xí)與線下的考試結(jié)合。筆者對成績進行分段統(tǒng)計,1~60分、61~75、76~90以及90分以上。從后臺收集的數(shù)據(jù)顯示C1、C2、C6這三門課程在76~90分段的人數(shù)最多,90分以上的人數(shù)也最多,這說明這三門課程的高分比較集中,C4、C5、C7在90以上段的人數(shù)為0。
【關(guān)鍵詞】戰(zhàn)術(shù)意識;戰(zhàn)術(shù)思維;計算機輔助訓(xùn)練
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2010)09―0123―04
前言
戰(zhàn)術(shù)意識是指運動員在比賽中為達到特定戰(zhàn)術(shù)目的而決定自己戰(zhàn)術(shù)行為的思維活動過程[1]。戰(zhàn)術(shù)意識綜合反映了隊員在運動實踐中累積的知識與經(jīng)驗,幫助運動員在復(fù)雜多變的競賽環(huán)境中,準確及時地判斷現(xiàn)場情況,靈活迅速地決定自身行動方案。形成和提升戰(zhàn)術(shù)意識是運動訓(xùn)練的重點內(nèi)容,不僅要通過知識的掌握及能力的培養(yǎng)而建立良好的認知結(jié)構(gòu),更為重要的是積累比賽經(jīng)驗,在實戰(zhàn)中鞏固和自覺運用戰(zhàn)術(shù)意識。然而高校體育專業(yè)學(xué)生及非職業(yè)球隊的運動員參與正式比賽和高級別大賽的機會很少,缺乏真實的訓(xùn)練情境和必要的訓(xùn)練手段,所以很難獲得戰(zhàn)術(shù)意識方面的正確指導(dǎo)和針對性訓(xùn)練。將CAT(計算機輔助訓(xùn)練)引入足球戰(zhàn)術(shù)意識的訓(xùn)練領(lǐng)域,研制符合足球戰(zhàn)術(shù)意識培養(yǎng)規(guī)律的輔助訓(xùn)練系統(tǒng),以期有效解決上述問題。
一 足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識形成機制和發(fā)展途徑
理解足球戰(zhàn)術(shù)意識的構(gòu)成要素、依從足球戰(zhàn)術(shù)意識形成規(guī)律來設(shè)計CAT系統(tǒng)是系統(tǒng)研制的關(guān)鍵。因此有必要分析足球戰(zhàn)術(shù)意識形成的機制。心理學(xué)觀點認為,戰(zhàn)術(shù)意識的獲得是后天習(xí)得的,是通過一定的認知學(xué)習(xí)過程逐步掌握和發(fā)展的,其形成過程是知識、技能的獲得和經(jīng)驗的積累,符合認知學(xué)習(xí)過程的一般規(guī)律。
1 足球戰(zhàn)術(shù)意識構(gòu)成要素
部分學(xué)者強調(diào)足球戰(zhàn)術(shù)意識屬于思維決策過程,并指出“理論知識和經(jīng)驗知識的運用是戰(zhàn)術(shù)意識的兩大主要構(gòu)成要素”[2]。思維心理學(xué)理論認為,在解決問題過程中,理論知識多為陳述性知識,經(jīng)驗知識多為程序性知識,兩者都是必需的。首先要有描述性的陳述性知識,其次是成千上萬次的練習(xí),知識達到程序化和自動化。例如:在形成選位和跑位意識的過程中,運動員要先了解有關(guān)選位和跑位的基本知識,再通過大量的練習(xí)和比賽,理解選位和跑位知識的運用規(guī)則以及與具體行為過程的聯(lián)系,體會比賽中運用選位和跑位規(guī)則的條件,最終具備正確的、自如的選位和跑位能力,同時在頭腦中形成了正確的選位和跑位意識,并在比賽中表現(xiàn)出來[3]。程序性知識的獲得通常需要以陳述性知識的掌握為前提,而同時程序性知識也能夠促進和加強陳述性知識的獲得與保留。
2 足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識形成機制
足球戰(zhàn)術(shù)意識形成通常要經(jīng)歷一個陳述性知識應(yīng)用到程序性知識運用的過程。程序性知識的熟練運用,是技能化的規(guī)則遷移過程,歷經(jīng)三個階段:認知階段,了解與技能有關(guān)的知識;聯(lián)系階段,通過練習(xí)掌握規(guī)則;協(xié)調(diào)運用階段,規(guī)則完全可以自動化地被遷移運用到各種情境,而且運用得非常協(xié)調(diào)。
Fisher(1984年,運動心理學(xué)手冊)的研究認為,運動員在完成熟練的運動時,需要思維能力的支持,對自身經(jīng)驗圖示的不斷豐富與運用[4]。臨場狀況下,任務(wù)完成的過程需要以下步驟:第一,發(fā)現(xiàn)和感知環(huán)境信息;第二,尋找完成任務(wù)的必要信息,確定信息的類型;第三,調(diào)用運動記憶,完成臨場比對;第四,進行行為決策。有學(xué)者進一步分析:感知能力、預(yù)測能力、演算能力、決策能力是足球戰(zhàn)術(shù)意識高低的反映。
通過深入分析,我們得出足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識形成機制(如圖1所示),即通過感知、預(yù)測、演算、決策的戰(zhàn)術(shù)思維活動,形成對程序性知識的熟練運用,不斷豐富自身的經(jīng)驗圖示。足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識形成可分為認知、聯(lián)系和協(xié)調(diào)運用。
3 足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識發(fā)展途徑
針對足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識形成機制,我們認為,要促進良好的臨場足球戰(zhàn)術(shù)意識的形成,需要結(jié)合足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識形成的三個階段,在充分保證程序性戰(zhàn)術(shù)知識的獲得與保持的基礎(chǔ)上,重點培養(yǎng)運動員的戰(zhàn)術(shù)思維能力;提供盡可能豐富的運用情境,促進規(guī)則遷移,不斷豐富其經(jīng)驗圖示;強化有意注意,加強知覺判斷,在行動決策的過程中,提高其思維效率及判斷的準確性。
二 足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計
近年來國內(nèi)外在競技體育訓(xùn)練手段上不斷革新,CAT在田徑、體操、射擊等眾多科目訓(xùn)練中成效顯著。我國名將劉翔的成就得益于科學(xué)的訓(xùn)練計劃以及先進的訓(xùn)練系統(tǒng)的輔助,NBA球員的運動數(shù)據(jù)借助專門的訓(xùn)練系統(tǒng)進行采集分析,幫助球員和教練進行有的放矢的訓(xùn)練。足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識訓(xùn)練系統(tǒng)旨在利用信息化手段和科學(xué)的訓(xùn)練方法,促進運動員臨場戰(zhàn)術(shù)意識的提升。使用對象主要包括訓(xùn)練者、教練員。訓(xùn)練者通過該系統(tǒng)主要完成對程序性知識的積累和戰(zhàn)術(shù)思維的訓(xùn)練,系統(tǒng)給予及時的評測和反饋。教練員通過該系統(tǒng)可以對比賽視頻進行講解標注,完成對相應(yīng)訓(xùn)練點的添加設(shè)置,比較分析學(xué)習(xí)者的訓(xùn)練結(jié)果。
1 設(shè)計目標
(1)程序性知識積累的工具
(2)戰(zhàn)術(shù)思維訓(xùn)練的工具
(3)戰(zhàn)術(shù)意識評測的工具
2 設(shè)計理念
(1)開放性設(shè)計,實現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)知識的動態(tài)添加與查詢,比賽視頻的補充更新和訓(xùn)練點的自定義
(2)自適應(yīng)設(shè)計,根據(jù)訓(xùn)練者年齡等特征和訓(xùn)練評測結(jié)果推薦訓(xùn)練內(nèi)容
(3)訓(xùn)練目標、訓(xùn)練過程與戰(zhàn)術(shù)意識形成規(guī)律相統(tǒng)一
(4)即時診斷與綜合評價相結(jié)合
3 功能架構(gòu)
足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識訓(xùn)練系統(tǒng)具備的核心功能主要包括:戰(zhàn)術(shù)知識學(xué)習(xí)功能,思維訓(xùn)練管理功能,學(xué)習(xí)特征分析功能,綜合實戰(zhàn)演練功能,評測分析總結(jié)功能。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖從訓(xùn)練者、教練員和管理員操作的流程出發(fā)描述了整個系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。其中訓(xùn)練點管理、評測分析管理和實戰(zhàn)演練部分是核心,訓(xùn)練點定義與管理是實現(xiàn)訓(xùn)練者在實戰(zhàn)演練過程中運用戰(zhàn)術(shù)知識做出即時決策的關(guān)鍵。
三 足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識訓(xùn)練系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)
系統(tǒng)不僅要支持訓(xùn)練者對戰(zhàn)術(shù)規(guī)則的學(xué)習(xí)和思維的訓(xùn)練,教練員對訓(xùn)練內(nèi)容的動態(tài)添加及訓(xùn)練點定義,同時還要實現(xiàn)系統(tǒng)對訓(xùn)練者特征的分析及訓(xùn)練結(jié)果的評測,即包括多媒體信息的呈現(xiàn),又包括復(fù)雜的交互和數(shù)據(jù)操作。因此筆者的團隊在前端采用了交互多媒體工具Flash,并部署為AIR桌面應(yīng)用程序,以提高系統(tǒng)的即時響應(yīng)速度,實現(xiàn)了對視頻信息的高效準確的檢索和定位。操作交互主要采用了ActionScript 3.0,完成視頻回放控制邏輯及訓(xùn)練點定位、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、特征分析等算法。通過SQL語言實現(xiàn)對存放于SQLite數(shù)據(jù)庫中的用戶數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)特征數(shù)據(jù)、知識點、思維題庫、戰(zhàn)術(shù)規(guī)則數(shù)據(jù)的操作管理。對比賽視頻中訓(xùn)練點的標注主要采用視頻提示點技術(shù)。
另外,系統(tǒng)還使用了拖拽技術(shù),完成對視頻等信息的快速添加。運用聲控技術(shù)實現(xiàn)對比賽視頻的回放控制,以方便教練員對視頻的分析和訓(xùn)練點的添加。例如,教練員可以在載入最新一段比賽視頻后,直接播放,一旦比賽中出現(xiàn)了有分析訓(xùn)練價值的關(guān)鍵點,就可以即可喊“停”,叫停比賽視頻,然后設(shè)置提示點,加入分析內(nèi)容和測試題目,并保存入庫。
四 足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識訓(xùn)練系統(tǒng)的功能開發(fā)
足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識訓(xùn)練系統(tǒng)涉及功能較多,對戰(zhàn)術(shù)知識和一般思維訓(xùn)練部分的功能實現(xiàn)在這里不做討論,現(xiàn)就其中核心的部分作重點介紹。
1 訓(xùn)練點的標注
訓(xùn)練點主要是針對比賽過程中場上球員表現(xiàn)出來的戰(zhàn)術(shù)思維(感知、預(yù)測、演算、決策),教練員、技術(shù)人員進行專業(yè)分析得到的有訓(xùn)練價值的關(guān)鍵點,這些關(guān)鍵點基本概況了運動員戰(zhàn)術(shù)決策的整個進程,具體體現(xiàn)在某一比賽視頻的某一個或某幾個片段。要作為訓(xùn)練、學(xué)習(xí)和考查內(nèi)容,就必須對這些訓(xùn)練點在視頻中的位置以及對應(yīng)的訓(xùn)練類型等信息進行標注,并對其進行索引設(shè)置,以便于快速查詢和定位,同時明確要觸發(fā)的訓(xùn)練題目和評測指標,以檢測和評價訓(xùn)練者對該項訓(xùn)練內(nèi)容的練習(xí)結(jié)果。所以,訓(xùn)練點標注功能的實現(xiàn)是系統(tǒng)的核心部分。系統(tǒng)采用增加視頻提示點方式完成對訓(xùn)練點的標注,并將其存于數(shù)據(jù)庫中。以下以標注跑位感知為例,介紹其實現(xiàn)細節(jié)。
// 以下myplayer為視頻回放組件FLVPlayback對象實例。
myplayer.contentPath = "exercise/soccer001.flv";
myplayer.seek(currentFrame);//定位視頻中訓(xùn)練點附近的幀
//通過增加視頻提示點函數(shù)標注訓(xùn)練點,并通過自定義方法寫入本地數(shù)據(jù)庫。
myplayer.addASCuePoint(85, "訓(xùn)練點01",cueParameterObject);
cueParameterObject.param1="跑位";
cueParameterObject.param2="感知";
cueParameterObject.param3="反應(yīng)速度";
cueParameterObject.param4="位置";
cueParameterObject.param3="距離";
addCuePointIntoDB(85, cueParameterObject);
//建立提示點對象,建立播放到訓(xùn)練點位置將觸發(fā)的事件處理函數(shù)。
var cueObject = new Object();
cueObject.cuePoint = function ()
{
myplayer.pause();
InfoPanel.visible=true;//顯示信息提示面板
HandlerPanel.visible=true;//顯示訓(xùn)練點繪制工具面板
TestStart(userID,HandlerObject);//記錄用戶信息在該訓(xùn)練點的操作,HandlerObject對象中包含若干記錄參數(shù); TestStart方法中均包括對相應(yīng)數(shù)據(jù)的寫入本地數(shù)據(jù)庫操作。
};
//播放比賽視頻,建立提示點的偵聽事件
myplayer.play();
myplayer.addEventListener("cuePoint", cueObject);
2 比賽視頻導(dǎo)入與講解標注
教練員一個重要任務(wù)就是分析體現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)思維能力的比賽案例,對訓(xùn)練點進行標注。本系統(tǒng)實現(xiàn)了教練員對比賽視頻的自主添加(導(dǎo)入時可采用拖拽方式),以及通過聲音指令控制視頻回放,使用畫筆和文本輸入工具完成相關(guān)信息的標注,系統(tǒng)自動記錄標注點的播放位置。
3 訓(xùn)練結(jié)果分析統(tǒng)計分析
臨場戰(zhàn)術(shù)意識訓(xùn)練的結(jié)果體現(xiàn)在訓(xùn)練者完成訓(xùn)練點學(xué)習(xí)任務(wù)的效率,即分析回答訓(xùn)練題目的正確率、反應(yīng)時間。因此,對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析是非常重要的。系統(tǒng)實現(xiàn)了對單個訓(xùn)練者不同訓(xùn)練內(nèi)容的統(tǒng)計總結(jié),以及多個訓(xùn)練者在某些訓(xùn)練指標上的比較分析,并給出下一步訓(xùn)練建議,以幫助訓(xùn)練者作針對性訓(xùn)練。系統(tǒng)使用FusionCharts 圖表組件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的直觀顯示。
五 總結(jié)
足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識訓(xùn)練系統(tǒng)在計算機輔助足球訓(xùn)練的工具設(shè)計和開發(fā)方面做了積極嘗試。筆者及其研發(fā)團隊從認知心理學(xué)、思維心理學(xué)的視角科學(xué)分析了足球臨場戰(zhàn)術(shù)意識形成機制、發(fā)展途徑,并在此基礎(chǔ)上研制開發(fā)了足球戰(zhàn)術(shù)意識輔助訓(xùn)練與評測工具。該系統(tǒng)因其開放性的設(shè)計,完全可以通過修改數(shù)據(jù)庫對應(yīng)內(nèi)容,改變戰(zhàn)術(shù)知識和規(guī)則體系部分,添加其他比賽視頻,從而輕松拓展應(yīng)用于籃球訓(xùn)練、排球訓(xùn)練等眾多領(lǐng)域。有效性驗證實驗將是后續(xù)主要研究工作,有關(guān)研究數(shù)據(jù)將為系統(tǒng)中評價模型的改進以及該系統(tǒng)最終走向?qū)嵱没峁┲С帧?/p>
參考文獻
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PBL是以問題為核心組織教學(xué)流程的一種教學(xué)方法。本研究將角色腳本、問題提示腳手架工具融入PBL在線學(xué)習(xí)活動設(shè)計中,利用設(shè)計研究的方法設(shè)計并應(yīng)用PBL在線學(xué)習(xí)活動;通過前后測問卷、作品分析、訪談等方法收集多重數(shù)據(jù)來分析活動設(shè)計的有效性;數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,本研究所采用的任務(wù)、角色腳本及問題提示能夠在PBL學(xué)習(xí)活動中促進學(xué)習(xí)者專業(yè)領(lǐng)域知識的獲取,并幫助學(xué)習(xí)者解決PBL問題。當(dāng)然,本研究中角色及問題提示腳手架設(shè)計還存在不足之處,后續(xù)研究將進行針對性改進。
【關(guān)鍵詞】 PBL;CSCL;腳手架;問題提示;角色腳本
【中圖分類號】 G424 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1009―458x(2014)02―0036―05
一、引言
PBL是以問題為核心組織教學(xué)流程的一種教學(xué)方法。其最早起源于20世紀60年代,由麥克馬斯特大學(xué)在醫(yī)學(xué)教育中率先提出。Albanese等研究者認為,PBL是一種以問題為教學(xué)情境,目的在于學(xué)習(xí)問題解決技能及獲取科學(xué)基本知識的教學(xué)方法。[1]目前,PBL已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高等教育的多個學(xué)科。[2]Hung等研究者開展了關(guān)于PBL的元研究分析,提出了PBL的五個基本特征:① PBL的學(xué)習(xí)內(nèi)容和技能圍繞問題進行組織,即整個學(xué)習(xí)過程聚焦于問題。② PBL以學(xué)習(xí)者為中心進行組織。③ PBL學(xué)習(xí)過程強調(diào)學(xué)習(xí)者自我導(dǎo)向,以獨立或協(xié)作方式進行學(xué)習(xí)。④ PBL強調(diào)學(xué)習(xí)者自我反思,監(jiān)控理解并調(diào)整學(xué)習(xí)策略。⑤ 教師是PBL學(xué)習(xí)的促進者。[3]基于上述分析,可以認為PBL學(xué)習(xí)中的問題、引導(dǎo)學(xué)習(xí)者協(xié)作學(xué)習(xí)的策略等要素可能會影響PBL的學(xué)習(xí)效果。Achiles與Hoover指出,在實施PBL時,一個重要的問題是學(xué)習(xí)者難以掌握協(xié)作學(xué)習(xí)的策略,由此導(dǎo)致難以開展團隊協(xié)作、共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。[4]尤其在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,如何利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)設(shè)計方法來促進PBL學(xué)習(xí)是值得研究的重要問題。本研究試圖基于現(xiàn)有PBL設(shè)計的策略與方法,引入角色及問題提示腳手架兩個設(shè)計要素來促進PBL在線協(xié)作學(xué)習(xí)。
角色是CSCL中的重要概念。在CSCL中,角色用于限定協(xié)作學(xué)習(xí)中個體的行為及個體與社會互動的過程。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)過程中,角色可以指導(dǎo)個體行為,并調(diào)節(jié)小組交互過程。[5]角色提供了一個結(jié)構(gòu),用來促進小組成員協(xié)作并協(xié)調(diào)分配協(xié)作學(xué)習(xí)任務(wù)。[6]具體到PBL協(xié)作學(xué)習(xí)中,角色可以對解決問題的認知加工任務(wù)進行協(xié)調(diào)與分配。McCalla將認知加工角色劃分為分解、定義、批判、構(gòu)思、回顧和參考六個維度。[7]Blaye等人針對問題解決的認知加工過程提出了角色設(shè)計框架。該框架包括解決問題的執(zhí)行者角色、對問題解決進行觀察和評論的反思者角色。[8]
簡單的提供角色可能并不能有效地改善協(xié)作過程和結(jié)果。學(xué)習(xí)者需要得到如何執(zhí)行角色及完成協(xié)作任務(wù)的提示。在PBL學(xué)習(xí)中,問題提示腳手架提供了執(zhí)行角色的提示、建議或暗示,是促進小組成員協(xié)作的一種有效方式。[9]問題提示可以通過引導(dǎo)學(xué)習(xí)者推斷并說明問題解決思路來支撐劣構(gòu)問題的解決。[10]研究者通過設(shè)計問題解決各階段的問題提示支架證實,問題提示腳手架對學(xué)習(xí)者問題解決的結(jié)果能夠產(chǎn)生積極的影響。[11]
本研究結(jié)合已有PBL在線學(xué)習(xí)活動設(shè)計成果,結(jié)合在CSCL研究中廣泛采用的角色腳本及問題提示腳手架輔助PBL學(xué)習(xí)活動設(shè)計。研究整體采用設(shè)計研究的方法,設(shè)計一輪PBL在線協(xié)作學(xué)習(xí)活動,收集多重數(shù)據(jù)來分析活動設(shè)計的有效性,以期為PBL在線協(xié)作學(xué)習(xí)設(shè)計提供可供借鑒的框架與方法。
二、研究問題與方法
(一)研究問題
現(xiàn)有對PBL學(xué)習(xí)效果的衡量主要集中于基本知識的獲得與應(yīng)用、對內(nèi)容的記憶、問題解決技能、高階思維、自我導(dǎo)向的學(xué)習(xí)、對學(xué)習(xí)效果的自我感知等方面。[12]本研究從基本知識的獲取和問題解決技能的習(xí)得兩個方面來衡量PBL在線學(xué)習(xí)活動的效果。本研究提出的基本研究問題為:如何設(shè)計PBL在線協(xié)作學(xué)習(xí)活動中的角色與問題提示腳手架,以幫助學(xué)習(xí)者通過PBL學(xué)習(xí)掌握知識并解決具體問題。
(二)研究方法
本研究整體采用設(shè)計研究的基本框架。設(shè)計研究的過程包括:起始于一個現(xiàn)實的問題或需要,進行開發(fā)、實施設(shè)計、評價并產(chǎn)生結(jié)果等幾個重要環(huán)節(jié)。[13]楊南昌[14]比較了三個有代表性的設(shè)計研究過程,提出了一個設(shè)計研究的一般流程:廣博的考察與問題界定、設(shè)計生成、實施/評價與迭代精制、產(chǎn)品與持續(xù)革新。在本研究中,PBL學(xué)習(xí)活動的設(shè)計與應(yīng)用共分為四個環(huán)節(jié):① 確定PBL活動的設(shè)計要點, ② 生成具體的PBL學(xué)習(xí)活動,③ PBL學(xué)習(xí)活動應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析,④ 總結(jié)。如圖1所示。
1. 數(shù)據(jù)收集環(huán)節(jié)
在數(shù)據(jù)收集環(huán)節(jié),主要通過前后測問卷、導(dǎo)航設(shè)計作品分析表及訪談來收集信息。前后測問卷用來分析學(xué)習(xí)者對知識點的掌握情況。測試共計15題,主要考察網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計的原則與方法。作品分析表針對網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計原型設(shè)計圖,提出了包括導(dǎo)航架構(gòu)、頁面導(dǎo)航、內(nèi)容導(dǎo)航及內(nèi)容檢索四部分的評分標準,主要考察學(xué)習(xí)者解決具體導(dǎo)航設(shè)計問題的能力。訪談隨機選擇了五名學(xué)習(xí)者,主要針對完成活動任務(wù)的過程、角色腳本及問題提示腳手架的作用進行詢問,試圖了解上述任務(wù)、角色與問題提示腳手架對PBL學(xué)習(xí)的支持作用。
2. 數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)
針對上述三類數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)分析階段主要采用T檢驗、作品分析等方式處理數(shù)據(jù)。T檢驗通過對比測試前后成績是否存在顯著性差異來證實設(shè)計要素對PBL學(xué)習(xí)的促進作用。作品分析由兩位研究人員獨立參照評分標準對學(xué)習(xí)者作品進行評分,取其分數(shù)的平均值。
三、PBL學(xué)習(xí)活動設(shè)計與應(yīng)用
(一)研究對象
本研究案例以本校2010級教育技術(shù)學(xué)專業(yè)本科生作為研究對象。研究實施的課程為“遠程教育”課程,具體學(xué)習(xí)內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航的設(shè)計與開發(fā)。該課程面授主講教師1人,PBL網(wǎng)絡(luò)課程活動設(shè)計1人,共34名學(xué)習(xí)者參與課程。課程教學(xué)采用面對面授課與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動相結(jié)合的方式進行。在PBL網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動中,全體學(xué)習(xí)者共分為9個小組,每個小組3~4人。本研究采用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺具有為教師提供活動內(nèi)容及資料呈現(xiàn)、學(xué)習(xí)路徑追蹤、交互數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能,便于教師分析活動過程中形成的數(shù)據(jù)。
(二)PBL學(xué)習(xí)活動設(shè)計
PBL學(xué)習(xí)活動由兩部分構(gòu)成:第一部分是活動任務(wù)與輔助資源與工具,呈現(xiàn)了學(xué)習(xí)活動的基本內(nèi)容;第二部分是角色和問題提示腳手架工具,目的是促進學(xué)習(xí)者在線PBL學(xué)習(xí)。PBL活動的基本目標為:根據(jù)網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航案例,歸納掌握網(wǎng)絡(luò)課程中導(dǎo)航設(shè)計的原則、方法,并利用這些原則與方法,結(jié)合具體主題進行網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計。
1. PBL學(xué)習(xí)任務(wù)
結(jié)合學(xué)習(xí)目標與先前學(xué)習(xí)內(nèi)容,活動目的主要是讓學(xué)習(xí)者了解導(dǎo)航設(shè)計的相關(guān)知識,運用設(shè)計知識完成具體網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計方案;在解決一系列問題的過程中,逐步掌握網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計的原則與方法。具體任務(wù)包括:
任務(wù)一:分析案例中給出的網(wǎng)絡(luò)課程全局導(dǎo)航截圖,確定這些導(dǎo)航分別屬于哪些全局導(dǎo)航類別,這些導(dǎo)航的作用是什么?
任務(wù)二:結(jié)合圖2所給的案例截圖,歸納分析在圖中的三個場景下,導(dǎo)航設(shè)計是否適宜?
任務(wù)三:學(xué)習(xí)者根據(jù)小組選定的網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)內(nèi)容,通過小組協(xié)作分工,利用Axuter RP 6.0軟件繪制網(wǎng)絡(luò)課程的導(dǎo)航布局,并說明運用導(dǎo)航的種類與目的。
2. PBL協(xié)作學(xué)習(xí)資源與工具
PBL學(xué)習(xí)活動為學(xué)習(xí)者提供的資源包括:① 網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計原則與方法文檔,② 網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計的具體案例。資源以文字材料、網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計案例包的形式出現(xiàn)。學(xué)習(xí)者需閱讀材料,提取網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計要點,完成相關(guān)的活動任務(wù)。活動提供的工具主要是網(wǎng)絡(luò)論壇和Axuter RP 6.0軟件。網(wǎng)絡(luò)論壇用于學(xué)習(xí)者在線交互,Axuter RP 6.0軟件用于學(xué)習(xí)者繪制網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航示例圖。
3. PBL協(xié)作學(xué)習(xí)角色
角色設(shè)計的目的在于明確協(xié)作學(xué)習(xí)責(zé)任,通過角色支撐促進協(xié)作學(xué)習(xí)過程。此次PBL協(xié)作學(xué)習(xí)任務(wù)的難點在于任務(wù)三,因此,本次活動主要針對 “任務(wù)三”繪制網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航的任務(wù)設(shè)計角色。活動設(shè)計了三個具體的角色:資料收集與分析者、問題診斷者與問題總結(jié)者。資料收集與分析者的主要職責(zé)在于根據(jù)活動所給出的資源,不斷擴展尋找其他支持網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計的資源,并對現(xiàn)有資源進行分析,將結(jié)果提供給小組其他成員。問題診斷者的主要職責(zé)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計的內(nèi)容、目標及設(shè)計方法,判斷小組成員提供的網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計是否合理,并組織小組成員進行討論,以統(tǒng)一設(shè)計風(fēng)格與布局。問題總結(jié)者的主要職責(zé)是匯總小組成員設(shè)計方案,幫助小組成員總結(jié)、提煉形成最終成果。
4. PBL協(xié)作學(xué)習(xí)問題腳手架
為進一步支持學(xué)習(xí)者完成任務(wù)三,活動設(shè)計了問題提示腳手架。在此活動中,具體的腳手架設(shè)計如 表1所示。
四、數(shù)據(jù)分析
(一)前后測問卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
在PBL學(xué)習(xí)活動前后,利用問卷對34名學(xué)習(xí)者進行了測試。去掉一個無效問卷,總樣本量為33。數(shù)據(jù)分析主要采用spss18軟件。
在表2中,前后均值存在較大變化,后測標準差小于前測標準差,說明后測成績相對前測成績更為穩(wěn)定集中,后測成績較前側(cè)成績提升較為明顯。從表3進一步得知,前后測均值差為-7.697,t值為-2.323,其相伴概率為0.027,比顯著性水平0.05要小,拒絕T檢驗的零假設(shè),也就是說前后測成績有了明顯的變化,即PBL學(xué)習(xí)活動設(shè)計要素對學(xué)習(xí)者的得分有正向促進作用。
總之,從前后測成績來分析,研究設(shè)計的PBL活動能夠促進學(xué)習(xí)者掌握網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航原則與方法。
(二)導(dǎo)航設(shè)計作品分析
作品分析的目的在于通過考察設(shè)計作品的質(zhì)量,來評價學(xué)習(xí)者解決具體問題的能力,并通過設(shè)計中出現(xiàn)的問題來評價、改進活動設(shè)計。本研究要求學(xué)習(xí)者以小組為單位來分析網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航方式及布局,每位小組成員需針對小組選定的網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)內(nèi)容,拿出一個導(dǎo)航設(shè)計方案。導(dǎo)航設(shè)計方案用原型設(shè)計軟件Axuter RP 6.0來繪制。評價表如表4所示。
以導(dǎo)航設(shè)計評價表為依據(jù),分析34個導(dǎo)航設(shè)計作品可發(fā)現(xiàn),學(xué)習(xí)者得分均值為86.3。該結(jié)果反映了大部分學(xué)習(xí)者能夠較好地運用導(dǎo)航設(shè)計的知識與技能進行作品設(shè)計。其中有將近88.2%的學(xué)習(xí)者在框架結(jié)構(gòu)導(dǎo)航設(shè)計方面能直觀體現(xiàn)課程的學(xué)習(xí)重點,突出重點信息,并能夠保證不同頁面導(dǎo)航風(fēng)格一致。在頁面設(shè)計中,有58.8%的學(xué)習(xí)者對導(dǎo)航的位置、顏色等的設(shè)計合理,各個導(dǎo)航模塊風(fēng)格統(tǒng)一。但有59.4%的學(xué)習(xí)者沒有很好地注重以學(xué)習(xí)者為中心的原則,沒有考慮到在線學(xué)習(xí)的認知負荷,設(shè)計的作品容易使使用者產(chǎn)生“信息迷航”。分析其原因,可能是問題提示腳手架中的提示問題并沒有涉及認知負荷問題,因此導(dǎo)致學(xué)習(xí)者沒有這方面的考慮,導(dǎo)致導(dǎo)航呈現(xiàn)的信息多,且分類不清晰。有78%的學(xué)習(xí)者能夠很好處理學(xué)習(xí)內(nèi)容的標記擴展,既避免了信息的雜亂呈現(xiàn),也方便了知識的擴充。關(guān)于內(nèi)容檢索部分,將近82.3%的學(xué)習(xí)者能有意識地將之添加進導(dǎo)航設(shè)計中,并能夠分配內(nèi)容檢索的位置布局。
總之,通過對設(shè)計作品的分析可以看到,PBL活動設(shè)計的角色能夠幫助學(xué)習(xí)者較好地協(xié)作理解并完成設(shè)計任務(wù)。但由于問題提示腳手架并沒有完全覆蓋評價指標體系,遺漏處可能對學(xué)習(xí)者完成整個設(shè)計過程產(chǎn)生影響。
(三)訪談分析
訪談分析主要考察活動任務(wù)、角色腳本及問題提示腳手架工具對PBL學(xué)習(xí)的促進作用。研究主要訪談了五位學(xué)習(xí)者,由于篇幅關(guān)系,這里只呈現(xiàn)兩位學(xué)習(xí)者的訪談文本,分別標記為A、B。在訪談中,筆者主要問了三方面的問題:第一,你們小組是如何完成活動任務(wù)的?第二,小組角色對你們完成任務(wù)是否有幫助,如果有,幫助體現(xiàn)在哪里?第三,問題提示腳手架對你們完成設(shè)計任務(wù)是否有幫助?
訪談A:“在完成任務(wù)的過程中,我們先根據(jù)任務(wù)引導(dǎo),分析案例中全局導(dǎo)航和分類導(dǎo)航的類別和作用。再根據(jù)小組選擇的網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)內(nèi)容進行具體的導(dǎo)航設(shè)計。”“在協(xié)作的過程中,我認為資料分析角色的作用比較重要。我們組由組長來做資料分析,他綜合了案例和其他資料的內(nèi)容,為大家提供了網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計的具體方法。這些方法對我們的設(shè)計有很大幫助。”“但我們小組不太明白其他兩類角色具體應(yīng)該完成哪些任務(wù),因此,其他兩類角色的作用不大。我認為,角色需完成的任務(wù)應(yīng)該寫得更清晰。”“我們組將設(shè)計作品完成后,利用腳手架中提供的問題來核查設(shè)計是否符合要求,并進行修正。”
訪談B:B首先總結(jié)了小組完成PBL任務(wù)的過程。“我們組一開始對網(wǎng)絡(luò)課程的導(dǎo)航與一般網(wǎng)站的導(dǎo)航的區(qū)別不是很清晰。通過前兩個任務(wù),我們才知道網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航強調(diào)對學(xué)習(xí)路徑的規(guī)劃,所以我們在前兩個任務(wù)中先積累了對網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計的相關(guān)知識,然后才把這些知識用在具體的設(shè)計中。”“對于角色的使用,一開始我們不明白為什么要分角色來完成任務(wù),并沒有嚴格按照角色來做。后來,我們發(fā)現(xiàn)任務(wù)三比較困難,應(yīng)該將任務(wù)三進行分解,這時才對角色的作用有所理解。角色能夠幫助我們將任務(wù)細化分解,幫助我們更好地進行協(xié)作。” B認為,問題提示腳手架的作用在于可以幫助學(xué)習(xí)者在設(shè)計前考慮設(shè)計的要素,并在設(shè)計中不斷協(xié)調(diào)這些要素的關(guān)系,這個過程對于設(shè)計有一定幫助,但腳手架中的一部分問題過于宏觀,難以指導(dǎo)具體的設(shè)計過程。
總之,兩位學(xué)習(xí)者對于完成PBL任務(wù)的過程描述基本一致。兩組均是先分析資料和案例,然后提煉和總結(jié)設(shè)計原則與方法,最后才根據(jù)任務(wù)的引導(dǎo),完成設(shè)計作品。對于角色腳本的作用,學(xué)習(xí)者認為角色的主要作用是將PBL任務(wù)進行分解和細化,以利于小組協(xié)作。但現(xiàn)有角色設(shè)計的不足在于沒有細致劃分角色應(yīng)當(dāng)完成的任務(wù),以至于兩類角色并沒有指導(dǎo)學(xué)習(xí)者完成任務(wù)。最后,對于問題提示腳手架的作用,學(xué)習(xí)者認為主要是有助于引導(dǎo)學(xué)習(xí)者思考設(shè)計要素,并不斷核查設(shè)計作品是否符合網(wǎng)絡(luò)課程導(dǎo)航設(shè)計原則。現(xiàn)有腳手架設(shè)計的缺點在于問題過于宏觀,應(yīng)進行細致分解,以指導(dǎo)學(xué)習(xí)者更好地完成設(shè)計過程。
五、研究小結(jié)
本研究展示了一個利用設(shè)計研究方法設(shè)計并應(yīng)用PBL在線學(xué)習(xí)活動的案例。研究主要通過設(shè)計PBL學(xué)習(xí)任務(wù)、角色腳本和問題提示腳手架來幫助學(xué)習(xí)者完成PBL活動。通過前后測問卷及導(dǎo)航設(shè)計作品分析可以了解到,PBL活動中包含的學(xué)習(xí)任務(wù)、角色腳本及問題提示腳手架能夠幫助學(xué)習(xí)者較為順利地完成PBL活動。同時,通過后期訪談,研究亦發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有設(shè)計的不足之處: PBL活動中角色腳本應(yīng)對角色職能進行細致描述,并利用角色細化分解任務(wù),以促進學(xué)習(xí)者解決具體問題;問題提示腳手架應(yīng)當(dāng)完整覆蓋設(shè)計中應(yīng)考慮的各項問題,以指導(dǎo)具體的設(shè)計過程。后續(xù)將從兩個方面繼續(xù)開展研究:一方面,利用視頻分析技術(shù)研究小組學(xué)習(xí)者利用問題提示腳手架進行協(xié)作學(xué)習(xí)的過程,分析腳手架對學(xué)習(xí)者不同協(xié)作階段的促進作用;另一方面,聚焦研究問題提示腳手架如何幫助學(xué)習(xí)者在PBL中提升問題解決能力。
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