泛在学习环境下基于活动理论的移动MOOC设计及实证研究

2017-05-30 06:15肖君乔惠许贞徐颖
中国电化教育 2017年11期

肖君 乔惠 许贞 徐颖

摘要:移动学习和MOOC是近年来教育研究者和实践者广泛关注的热点,如何发挥移动学习和MOOC的双重优势,提高学习者的学习效果和学习满意度是该文关注的重点。该文基于活动理论以学习者画像分析、学习目标设计、移动学习环境交互设计、移动基础工具选择和基于学习分析的系统改善五个维度构建了泛在学习环境下的移动MOOC设计模型。在此基础上,设计开发了基于微信公众平台的“微学堂”,并以“移动学习的设计及其应用”课程为例,随机选取117名学习者从学习者画像分析的角度,采用路径分析、聚类分析等方法探究移动MOOC学习环境中影响学习者成绩和学习满意度的设计要素,以更好地改善泛在学习环境下的移动MOOC的学习环境设计。

关键词:泛在学习环境;活动理论;移动MOOCc设计;学习者画像

一、引言

移动终端的普及和移动无线网络技术的发展,使得人们已经进入“移动学习”时代,英国移动学习专家Sharpies指出,先进的移动技术正使得数字化学习(E-learning)向移动学习(M-learning)转变。而泛在学习(U-learning)继承了移动学习所有优势,被认为是能够真正实现“5A”(Anytime,Anywhere,Anyone,Any device,Anything)的理想学习方式,同时无处不在的泛在学习强调以学习者为中心,关注学习内容和学习活动本身,消除技术给学习造成的壁垒,对个性化学习环境的创设、学习资源的共享、学习方式与教育模式的变革都具有独特优势。MOOC作為开放在线学习资源的典型代表,突破了时间和空间等对学习资源的限制,学习者可以通过网络无限制地访问MOOC资源,进入网络学习社区进行交流、互动,并得到领域专家的专业帮助。泛在学习环境下的移动MOOC是移动学习和MOOC两种学习方式相互融合的结果,学习者运用多种移动学习技术开展MOOC学习,对于充分发挥移动学习和MOOC的双重优势具有重要意义。因此,本文关注泛在学习环境下的移动MOOC模型设计并实证研究,以期验证泛在学习环境下的移动MOOC设计模型的有效性,并发现泛在学习环境下的移动MOOC学习效果、学习体验等方面的学习规律。

二、泛在学习环境下移动MOOC的国内外研究现状

(一)泛在学习环境下的移动MOOC相关研究

泛在学习环境是一种智能的、无处不在的学习环境。移动技术是泛在学习环境下的主要技术支撑。Shanmugapriya等人设计了泛在学习环境下的移动学习应用框架,并分析、讨论了教师、学习者、应用开发者三种不同用户在此框架下的角色作用。Vinu P.V.等人认为借助智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端连接Wifi、蓝牙等无线网络,并利用智能环境和情境感知能够提升学习,实现泛在学习。泛在学习环境的构建不仅需要基础设施,同时也需要对已有学习模式进行优势整合,探索并设计新的学习模式。针对移动MOOC的学习设计,国内外学者进行了许多探索。Inge教授提出了基于云端的泛在、开放的移动MOOC学习设计模型,并在其开设为期六周的MobilMOOC课程中进行调查,研究发现学习者重视对学习环境中知识获取的便利性,并且希望可以通过不同类型的设备友好访问所有的应用程序和学习资源,随时随地获得学习材料。Bryant Nielson提出了移动MOOC的设计策略,具体包括:避免使用大文件和大图像,要微型化资源格式;尽量使用其他多媒体(如文本、图像)交互形式,代替Flash格式资源;选择移动友好的社交媒体工具;提供使用教程。除了移动MOOC资源设计的研究,胡以涛等分别以国内的网易公开课、学堂在线和国外的TED、Coursera为研究对象,以手机APP的对比评测为主,通过评价开放课程的移动终端运行和服务质量情况,提出移动学习的终端平台优化对策。

由此可见,泛在学习环境下的移动MOOC平台的设计关注学习者个性化、微型化、社交化的学习需求。学习者在社会环境中以协作、交互、沟通的方式获得知识,具有社会性,而社交媒体的发展,为学习者提供了新的教育选择,能够改善和扩大情境化、有意义的学习。而移动MOOC借助社交媒体开展的学习活动,能够深化学习者的社交性活动,并帮助其快速建立学习社群,以满足当代的培训和学习要求。

(二)泛在学习环境下的移动MOOC设计的理论基础

1.活动理论

活动理论研究的基本内容是人与自然环境和社会环境的双向交互过程。活动理论认为一个活动包括一个主体和一个客体,并通过工具进行介导。Engestrom提出,活动发生在某种特定的情境中,是活动理论中分析的基本单位。活动系统包含相互影响、密切相关的六个元素,其中包括主体、客体、共同体三个核心要素和工具、规则、劳动分工三个次要要素。作为分析和理解人类活动的一般性概念,活动理论被广泛应用于学习活动的设计,并投入到教学活动中。活动理论已经开始逐步被应用于多种形式的在线学习活动设计中,且被验证对其具有积极的指导作用。同时,研究者们通过理论研究和实践,也总结归纳出了活动理论对移动学习、MOOC等在线学习活动设计的启示。但是,泛在学习环境下的移动MOOC近年来在国内外尚处于起步阶段,且作为一种辅助工具。本文提出以活动理论为基础的泛在学习环境下的移动MOOC设计模型,以学习者为中心,满足多种教学法和学习模式,实现物理空间与虚拟空间的融合,适应当前泛在学习发展的新需求。

2.学习者画像

Alan Cooper(交互设计之父)最早提出了用户画像(Persona)的概念,用户画像又称为用户角色,作为一种勾画目标用户、进行产品定位、联系用户诉求与设计方向的有效工具。2012年开始,大规模在线开放课程(Massive Open Online Course,简称MOOC)作为一种新型在线教学模式出现,用户画像逐渐受到了教育领域的关注。一部分研究者针对用户在在线教育平台上留下的学习大数据对学生群体进行分类和评估。这一类研究主要可以分为两种:第一类是以学生的在线成绩作为因变量,以学生与平台的交互行为数据作为自变量,通过多元线性回归的方式来评估不同交互行为类型对成绩的影响力,以此来对学生群体进行分类;第二类是通过聚类等算法,对学生进行群体划分。综上所述,大数据下的用户画像是一种帮助在线学习中利益相关者有效地报告学生的学习行为、理解和优化学习以及产生环境的方法。本文引用学习者画像对泛在学习环境下的移动MOOC进行评估,采用多种学习分析方法来探索影响泛在学习环境下移动MOOC设计的相关要素,更好地实现以学习者为中心的学习环境设计和教学设计。

三、泛在学习环境下基于活动理论的移动MOOC五维设计模型

本文在活动理论基础上,借助移动学习和MOOC的设计、评估方法,设计了泛在学习环境下的移动MOOC设计模型,如图1所示。泛在学习环境下的移动MOOC设计模型横跨了五个智能分布维度,其中移动学习交互环境设计是个人和小组学习经验的核心,其余四个维度分别是学习者画像分析、学习目标分析、移动基础工具选择、基于学习分析的系统改进。与一般的活动理论模型相比,该模型重视实践后对整个移动MOOC学习活动设计进行修改与反思,以此促进移动MOOC功能设计的不断优化。该模型给移动MOOC设计提出了新的视角,把多层面分析、多样化和多维化活动、多情境特征整合到移动MOOC学习中,更能适应泛在学习环境下移动MOOC学习活动的复杂性和多样性,在学习者之间的分工合作、协作交流、学习资源访问等功能设计中起到指导作用。

(一)学习者画像分析和学习目标设计

泛在学习环境下的移动MOOC面对多样化的学习群体,因此,移动MOOC设计的首要任务是学习者画像分析和学习目标设计。根据泛在学习环境下的移动MOOC开放性的特征,能够捕捉学习者参与课程的多种目的和背景。同时,通过事先对学习者的调查数据进行分析,并根据学习者行为数据和自我报告进行移动MOOC学习者招募,为学习者定制移动交互学习环境。学习者画像分析和学习目标设计对应活动理论系统结构,包含主体和客体两部分。

1.主体:泛在学习环境下的移动MOOC设计的主体是使用移动设备的学习者。针对学习者的主体设计主要描述学习者个人属性和特征,如地理位置、时间表、所持有移动设备属性、所拥有的知识储备等,根据这些特征要素对学习者可以形成学习者画像,一方面教师能更好地了解学习者特征,另一方面学习者画像也反映出了对教学设计的评估,为学习者和教育机构提供精准教学服务。与课堂固定场合的学习情境不同,泛在学习环境下的移动学习更具有移动性和动态性,学习者通常需要利用零碎的时间进行随身学习,同一学习单元内容甚至是分多个时间段、多次学习,所以泛在学习环境下的移动MOOC的学习需要学习者具备更强的学习规划能力、学习自主性和学习自愿性。

2.客体:本文中的客体主要指泛在学习环境下移动MOOC学习者的学习取向,包括学习目标、学习任务、学习内容、学习问题。它可以是有形的(一个计划)或完全无形的(共同的创想),能够被活动参与者所共享。泛在学习环境下的移动MOOC学习客体具有微型的特征,能够满足泛在学习环境下学习资源、学习活动等可随时随地被访问执行的需求。

(二)移动基础工具选择

泛在学习环境下移动MOOC基础工具的选择不仅包括移动设备的选择,还包含移动学习资源(图片、文字、视频、音频、网页等)、认知工具、合作工具、学习策略、学习指导等。它是帮助主体达到客体的中间介导工具。鉴于泛在学习环境下的移动MOOC学习模式同时强调深层的社交性和移动性,在移动MOOC的基础工具选择中,将移动社交媒体和其他移动技术手段相结合能够更好地对移动MOOC内容进行访问和互动,以满足不同学习者的需要。其中,关键的设计决策包括如何利用合适的技术实现泛在学习环境下的移动MOOC学习者无障碍地获取学习资源,和如何对学习者之间的交互数据进行收集和分析,以支持、改善学习环境。

(三)移动学习交互环境设计

泛在学习环境下的移动MOOC交互学习环境是本文设计模型的核心部分,由规则、共同体、劳动分工三个元素构成。这三个元素的设计反映出设计者对不同学习方式的假设。不同的分工和规则可能应用不同的教学法,不同的学习共同体又会形成不同的支持服务、學习社区、学习活动等,学习者的背景和目的主导共同体的构成和对应规则的选择。泛在学习环境下的移动MOOC设计需要实现和加强最符合个人独特需求的学习方式。

1.共同体:泛在学习环境下的移动MOOC学习共同体是由与主体围绕共同主题互动的其他参与者构成,其中包括教师和学生。共同体之间互相提供资源及帮助,不断影响着主体知识意义的建构。同时,此社交化的学习环境中涵盖了各种社会化学习支持服务(邮件、推送、搜索、点赞、评论、转发等)、学习社区、学习活动(学习、评价、测试)等。

2.规则:主要指移动MOOC课程要求、协作交流规则、微作业提交标准、考核标准、同伴微评等规则,描述在社区中的规范、社会规则和立法,负责监管学习活动的行为以及相互作用。泛在学习环境下的移动MOOC学习规则主要是指主体在个人学习活动、完成客体或者和其他共同体合作的过程中需要遵循的规则、规定、准则等。

3.劳动分工:主要指移动MOOC共同体成员间角色分配、分工协作。在学习过程中,不同的成员扮演着不同的角色,同一成员有可能在不同时间会扮演着不同角色。因此泛在学习环境下的移动MOOC学习活动中,一个主体最开始是学生,但在不断的学习活动环节中,主体就可能既是提交作业的学生,或者是批改其他成员作业的教师。

(四)基于学习分析的系统改进

基于学习分析系统的系统改进是技术专家和数据科学家通过定量数据分析技术以及从社区论坛和调查问卷中获取定性数据进行综合测量,围绕移动交互学习环境和移动技术基础设施加强和改善设计决策。泛在学习环境下的学习模式具有可持续、生态化特点,学习资源、学习系统等通过学习反馈不断更新和完善。基于学习分析的系统改进,能够保证泛在学习环境下的移动MOOC长期有效地开展,并不断得以改进和优化。

四、基于微信公众平台的移动MOOC实证

依据所提出的泛在学习环境下的移动MOOC设计模型,该文借助上海开放大学上海开放远程教育工程技术研究中心“微学堂”学习平台进行移动MOOC课程设计,并开展实证研究。作为中国本土化的社交软件,微信符合中国用户群体的行为习惯和使用需求,具有庞大的用户群体。“微学堂”是基于微信公众平台的移动MOOC学习平台。借助微信这—社交媒体,“微学堂”设计发布了形式丰富的移动MOOC课程,并通过“微学堂”公众号向学习者进行推送。基于微信平台的移动学习为实现泛在学习的发展带来了新的契机,称为泛在移动学习的典型方式。

借助“微学堂”微信移动学习平台,本文设计了面向上海地区部分中小幼教师的“信息技术应用能力提升通识课程”移动MOOC系列课程,该系列课程以提升教师教学实践中的信息技术应用能力、促进新媒体和移动技术在教学中的推广和应用为教学目标,结合了“微”学习的理念设计和制作,涵盖了在线课程设计、教学模式设计、新技术应用、测试评估方法等方面的学习内容。学习者可通过移动设备利用碎片化时间在微信平台中完成所有学习活动,其学习所产生的相关行为数据也可被学习平台同步记录。

(一)基于微信平台的移动MOOC学习系统——“微学堂”系统设计

作为个性化的泛在移动学习系统,“微学堂”系统功能可根据不同课程所面向的不同学习者设定的不同学习目标进行选择性使用和开发。在本文中,“微学堂”的系统设计围绕“信息技术应用能力提升通识课程”移动MOOC系列课程展开。由于移动MOOC系列课程学习对象和学习目标都很明确,根据本文提出的泛在学习环境下的移动MOOC五维设计模型,“微学堂”的学习活动流程主要从移动基础工具和移动学习交互环境两大功能模块进行,体系结构如图2所示。

在开展泛在学习环境下的移动MOOC的学习过程中,“微学堂”的移动基础工具主要包括四类:学习内容发布/检索(微信公众号的订阅推送、自动回复响应)、协作学习/师生互动(微信群/讨论组)、菜单导航(资源分类呈现、语音/文本互动)、知识共享(转发同伴、转发朋友圈)。对应移动基础工具,系统构建移动交互环境。在“微学堂”移动交互环境中,教师承担着移动MOOC的制作和作业评阅工作,制定一系列学习活动的完成规范;学习者可以享受包括微学习、微作业、微讨论、微点评以及微测试等多样化的学习活动形式,并会收到系统给出的个人学习分析报告。同时,借助社交媒体社交性强的特征,使用微信作为基础工具也可有效实现学习者之间的协作学习,以促进知识的提升。

(二)“微学堂”学习效果评价——以“移动学习的设计及其应用”课程为例

“移动学习的设计及其应用”是本次培训的典型移动MOOC,应用于上海市中小幼部分教师进行信息技术能力培训。本文从平台中获取学习者的相关数据以评估该移动MOOC设计模型的有效性以及学习者的学习效果。学习效果应表现在两个方面:一是学习保留和学习迁移上的成绩,即认知目标;二是学习满意度的情感目标。而文献研究发现,对学习效果具有显著影响的因素涉及先前学习经验、学习风格、学习态度、技术接受度水平、感知易用性,因此,本文选取技术接受度水平、先前经验、学习风格、学习态度、易学性、学习成绩、学习满意度以及动态平台学习数据——学习速度作为本文学习者画像的特征要素,并以学习成绩和学习满意度作为因变量探究影响泛在学习环境下移动MOOC的设计要素。

1.数据采集。参与该课程学习的中小幼教师人数共825名,本文随机选取117名学习者进行数据分析,数据来源由两部分组成:学习者微信学习端的客观学习数据和嵌入课程的调查问卷数据。

2.数据分析。本文首先对学习者画像特征进行描述性统计,得出初步结论。然后用路径分析对结论做进一步解释。最后用聚类分析,对学习者进行分类,为对学习者进行个性化教学设计提供建议和依据。

(1)描述性统计。为了解学习者的基本画像特征,本研究对学习者的技术接受度水平、先前学习经验、学习风格、学习态度、课程易学性、学习结果以及学习满意度进行描述性统计分析,如表1所示:

通过描述性统计分析可以看出,该学习者群体的学习者画像特征为:总体技术接受度水平较高(占总体74.36%)、先前学习经验较为丰富(较为丰富及以上占总体87.18%)、對移动学习的态度积极(态度较为积极及以上占97.44%),大多数的学习者更偏爱于视频教学资源的学习(占总体66.67%)。在学习效果方面,学习者认为该课程易学性较高(较为容易及以上占总体83.76%),学习满意度较高(较为满意及以上占94.02%),学习成绩较好(优秀率为74.36%),为进一步探究移动MOOC学习环境要素对学习者学习成绩和学习满意度的影响路径,本研究对研究变量进行了路径分析。

(2)影响学习成绩和学习满意度的要素分析。本研究采用AMOS软件对表1中的研究变量进行路径分析,最终得到了如图3所示的路径分析结果(Sig=0.119>0.05)。其中,在Amos中运用极大似然估计运行的计算结果如表2所示。这说明图3中建立的路径关系的模型具有非常高的拟合度,CFI>0.900。NFI=0.900。IFI>0.900。RMR<0.005。

结合表2,图3分析可知:

a.学习者在移动M00C中的学习成绩与先前经验(CR=2.618>2,P=0.009<0.05)、易学性(CR=2.185>2,P=0.029<0.05)显著相关,回归系数显著不等于0,说明学习者在移动MOOC的学习环境中成绩主要与两方面有关:一是学习者自身的先前学习经验;二是学习环境的易学性。与学习者在学习环境中的学习速度、学习满意度、技术接受度水平、学习态度、学习风格等因素均无显著相关关系。故教学研究者在移动MOOC学习环境中应该更多关注学习者的先前经验和学习环境的易学性设计。此外,此移动MOOC学习环境中的成绩设置需要更加全面的考虑,可能并没有真实地反映移动MOOC学习环境给学习者带来的知识和学习经验的提升。

b.学习者在移动MOOC中的学习满意度主要与易学性有关(CR=13.276,P<0.05),由此可见提高移动MOOC的易学性设计是提升学习满意度的主要途径。同时,易学性与先前学习经验(CR=2.093>2,P=0.036<0.05)、技术接受度水平(CR=2.031>2,P=0.042<0.05),学习满意度(CR=13.276>2,P=0.000<0.05),显著相关,回归系数显著不等于0,与学习态度(CR=1.880<2,P=0.060>0.05)回归系数不显著。此结论启示研究者在进行移动MOOC学习环境的易学性设计时要更多地关注学习者的先前学习经验与技术接受度水平,减弱对学习者的移动MOOC学习态度的关注。

c.学习者的技术接受度水平与学习速度呈现显著负相关,且回归系数显著不等于0(CR=2.010>2,P=0.044<0.05),启示教学研究者重点关注学习速度非常快的学习者,这类学习者可能并没有在移动MOOC学习环境中发生深度思考,只是为了尽快地完成学习任务。

(3)学习者群体聚类分析。为了更好地对学习者进行个性化教学设计,探究不同学习者群体的学习成绩、学习满意度之间的差别,本研究选取先前经验、易学性、学习满意度、成绩四个变量进行聚类分析。

研究发现,聚类中心2的学习者有非常丰富的先前学习经验、易学性评价较好,其成绩最高,聚类中4只有一位学习者,该学习者的成绩最低,需要引起教师的重点关注。聚类中心1与聚类中心3的学习者特征相似,但是成绩有很大的差异,为了探究这两类学习者的深度差异,本研究利用SPSS软件进行独立样本t检验,结果如表4所示。

研究发现,聚类1与聚类3在学习风格、技术接受度、学习速度、学习满意度、学习态度等变量上都没有显著差异,故这两者之前的成绩差异可能是由其他未知因素引起,启示研究者关注影响学习者学习效果的其他变量,全面评价学习者的学习效果。

(4)数据分析总结。通过对“移动学习的设计及其应用”课程的实证研究发现,泛在学习环境下基于活动理论的移动MOOC设计能够有效地提升学习者的学习效果,学习者的学习成绩较好、学习满意度较高。同时也发现在进行移动MOOC设计时,学习者的学习满意度主要与学习环境的易学性有关,成绩与学习易学性和先前经验有关,所以启示研究者在进行移动MOOC设计时,应该更多关注学习者的先前经验和学习环境的易学性设计,同时在进行移动MOOC学习环境的易学性设计时要更多地关注学习者的先前学习经验与技术接受度水平,减弱对学习者的移动MOOC学习态度的关注。根据研究综述,学习者的学习态度对学习成绩具有显著影响作用,而本研究却未验证这一结论,这启示研究者思考对学习者的成绩的评价方式是否合理。从聚类分析来看,先前学习经验、易学性评价较好会对成绩产生积极影响,同时也发现有其他未知因素引起学习成绩的变化,研究者应重视影响学习者学习效果的其他变量,全面评价学习者的学习效果。

五、结束语

本研究基于活动理论的视角,构建了泛在学习环境下的移动MOOC五维设计模型,包含学习者画像分析、学习目标分析、移动学习环境交互设计、移动基础工具选择和基于学习分析的系统改进五个维度,以更好地设计和实施泛在学习环境下移动MOOC学习。本文以上海开放大学上海开放远程教育工程技术研究中心基于微信公众平台设计的“微学堂”为基础进行实证,探究泛在学习环境下移动MOOC设计模型的有效性和相关的学习规律,并得到了积极的、有效的学习反馈。

泛在学习环境是一种智能学习环境,MOOC课程形式短小精悍、主题突出,适合智能手机、平板电脑等移动设备的应用,能为泛在移动学習提供有效的学习资源支持。泛在学习环境下的移动MOOC设计能够有效地促进学习模式的转变,更好地推进终身学习的发展。