基于在線開放課程的混合式學(xué)習(xí)績效影響因素統(tǒng)計(jì)學(xué)模型研究

史占波 鄭采星 丁靜

摘要：本文在分析影響因素的基礎(chǔ)上，編制了多維度、多層次的混合式學(xué)習(xí)績效影響因素調(diào)查問卷。并根據(jù)六因子統(tǒng)計(jì)學(xué)模型計(jì)算權(quán)重，制訂了混合式學(xué)習(xí)績效量表，抽取兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生做實(shí)證分析并結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)對混合式學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了整體分析和分組討論。

關(guān)鍵詞：混合式學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)績效；SPSS因子分析；學(xué)習(xí)者模型

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）05-0098-07

● 研究綜述

“績效”是指“人們在一定時(shí)間和條件下完成某一任務(wù)時(shí)所取得的工作業(yè)績、效果和效益”。[1]學(xué)習(xí)績效主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)效果以及學(xué)習(xí)成果的數(shù)量和質(zhì)量上。本文中的學(xué)習(xí)績效主要是指學(xué)習(xí)效率與效果，基于在線開放課程的混合式學(xué)習(xí)績效是學(xué)生在傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的同時(shí)利用在線開放課程資源輔助學(xué)習(xí)的效率與效果，在線開放課程提供網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，嵌入到課程教學(xué)中，是校內(nèi)傳統(tǒng)教學(xué)的有益補(bǔ)充，而不是完全替代。

雖然國內(nèi)外研究者從不同的角度提出了影響學(xué)習(xí)績效的因素，但也存在一些不足：一是多以理論分析為主，缺乏以在線課程資源為背景的混合式學(xué)習(xí)影響因素的實(shí)證研究；二是多以英語課程及遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)為主，缺乏以理工科學(xué)生和量大面廣的基礎(chǔ)課為對象的研究，對目前綜合性大學(xué)廣泛推進(jìn)的混合式學(xué)習(xí)不具有普遍的指導(dǎo)作用。另外，在教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)者模型構(gòu)建的研究領(lǐng)域也缺乏實(shí)證研究。因此，本研究擬從在線開放課程的混合式學(xué)習(xí)績效影響因素入手，用探索性因子分析方法進(jìn)行教育數(shù)據(jù)挖掘和分析，探索教育變量之間的相互關(guān)系，獲得統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，全面剖析和了解學(xué)習(xí)者，以便針對性地促進(jìn)教與學(xué)。

● 研究方法與過程

1.研究方法

在理論研究和訪談?wù){(diào)研的基礎(chǔ)上，制訂基于在線開放課程的混合式學(xué)習(xí)績效影響因素調(diào)查問卷。調(diào)查數(shù)據(jù)利用SPSS軟件進(jìn)行分析，采用量的研究方法，根據(jù)物理學(xué)的分析范式即舍棄次要因素，突出主要因素，用少量因子代替原始變量，用因子分析的聚類和降維，得出函數(shù)關(guān)系式，建立學(xué)習(xí)者統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，并根據(jù)模型計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，得出績效評測量表。模型驗(yàn)證和數(shù)據(jù)分析結(jié)合湖南大學(xué)理工科基礎(chǔ)課“大學(xué)物理”混合式教學(xué)過程做實(shí)證研究。

2.問卷設(shè)計(jì)

混合式學(xué)習(xí)績效影響因素初測問卷首先確定學(xué)生、教師以及教育管理者三個(gè)維度，14個(gè)指標(biāo)，46道題目，按學(xué)生的同意程度設(shè)五級評分制（Likert五分計(jì)分法），適當(dāng)設(shè)立反向計(jì)分題，并在充分考慮問卷邏輯性的基礎(chǔ)上，與正向計(jì)分題間隔排列。

初測問卷利用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行發(fā)放，由湖南大學(xué)理工科專業(yè)學(xué)生自愿填寫，在指定時(shí)間共回收有效問卷128份。對初測問卷進(jìn)行的信度檢驗(yàn)[2]顯示：Cronbach's Alpha為0.955，信度值大于0.8，說明本問卷的信度較好。繼而，對初測樣本進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差、偏態(tài)及斯皮爾曼秩相關(guān)分析，鑒別題目基本性質(zhì)，刪減區(qū)分度不達(dá)標(biāo)的題目，最終確立問卷題目42道。同時(shí)根據(jù)教師和學(xué)生的訪談意見，認(rèn)為問卷指標(biāo)設(shè)置對教育管理者方面的考慮不夠完善，因此增設(shè)政策環(huán)境指標(biāo)。

最后，正式問卷確定為學(xué)生、教師以及教育管理者三個(gè)維度，十五個(gè)指標(biāo)。其中學(xué)生維度下設(shè)內(nèi)部動機(jī)、外部動機(jī)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)計(jì)劃與調(diào)節(jié)、學(xué)習(xí)觀念和信息技能九個(gè)指標(biāo)，教師維度下設(shè)在線資源提供、活動組織引導(dǎo)和信息素養(yǎng)三個(gè)指標(biāo)，教育管理者下設(shè)資源環(huán)境、學(xué)校環(huán)境和政策環(huán)境三個(gè)指標(biāo)。

3.數(shù)據(jù)處理

正式問卷采用網(wǎng)絡(luò)填寫與課堂發(fā)放相結(jié)合，共回收有效問卷510份，專業(yè)覆蓋湖南大學(xué)理工科院系各專業(yè)，調(diào)查數(shù)據(jù)具有一定的代表性。

數(shù)據(jù)處理采用因子分析的方法，在進(jìn)行因子分析之前，要對樣本進(jìn)行KMO和Bartlett球形檢驗(yàn)[3]，以確定樣本是否適合做因子分析。分析結(jié)果表明，KMO值為0.895，根據(jù)Kaiser給出的KMO度量標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為適合做因子分析；Bartlett球形檢驗(yàn)給出的相伴概率值為0.000，小于0.05，同樣適合做因子分析。

根據(jù)因子特征值大于1和碎石檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)[4]，因子分析計(jì)算得出六個(gè)公共因子。方差貢獻(xiàn)率是衡量公共因子相對重要性的指標(biāo)，其值越大，說明公共因子的貢獻(xiàn)越大。而六個(gè)公共因子的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到72.405%，表1較好地解釋了原始變量的方差。

由于很多因子變量在因子中的載荷都較高或者相近，而旋轉(zhuǎn)過的載荷矩陣可以使結(jié)構(gòu)簡化，使其含義更加清楚。如上頁表1所示（帶*的為該公共因子的主要影響因子），各因子旋轉(zhuǎn)后因子載荷都在0.719～0.982之間，高于0.7，這說明本問卷具有良好的結(jié)構(gòu)效度。

● 研究結(jié)果

1.統(tǒng)計(jì)學(xué)模型

根據(jù)表2旋轉(zhuǎn)后的載荷矩陣可以清晰地看出各公共因子中所包含的主要原始變量，并可對其進(jìn)行命名：F1主要包括學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)計(jì)劃與調(diào)節(jié)，而元認(rèn)知是指學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中對認(rèn)知過程的計(jì)劃和調(diào)節(jié)[5]，因此命名為元認(rèn)知因子；F2包括在線資源提供、活動組織引導(dǎo)和教師信息素養(yǎng)，命名為教師組織引導(dǎo)因子；F3包含學(xué)校環(huán)境和政策環(huán)境，命名為學(xué)習(xí)環(huán)境因子；F4為內(nèi)部動機(jī)因子；F5為外部動機(jī)因子；F6為學(xué)習(xí)觀念因子。通過因子分析得到了按重要程度排列的元認(rèn)知、教師組織引導(dǎo)、學(xué)習(xí)環(huán)境、內(nèi)部動機(jī)、外部動機(jī)、學(xué)習(xí)觀念的六因子統(tǒng)計(jì)學(xué)模型。

以各公共因子旋轉(zhuǎn)后方差貢獻(xiàn)率除以累計(jì)貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，還可以得到在線開放課程的混合式學(xué)習(xí)績效影響因素統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的數(shù)學(xué)表示式（如左圖中①式）。

式中F1至F6為各公共因子得分，可以通過各公共因子與原始變量x之間線性關(guān)系的因子得分矩陣（如表2）作為因子得分系數(shù)，計(jì)算每個(gè)公共因子得分。以F1為例如左圖中②式所示。

2.績效量表

（1）指標(biāo)體系

筆者根據(jù)因子分析的結(jié)果及統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，得到績效表的評價(jià)指標(biāo)體系（如上頁表3）。

（2）權(quán)重計(jì)算

①一級指標(biāo)與二級指標(biāo)權(quán)重。

根據(jù)表2公共因子的提取過程，將方差貢獻(xiàn)率分別除以累計(jì)方差貢獻(xiàn)率72.405，可分別計(jì)算出每個(gè)公共因子的權(quán)重。據(jù)此，得到六個(gè)公共因子權(quán)重分別為0.28、0.28、0.14、0.11、0.10、0.09。設(shè)定績效表滿分為100分，則公共因子賦予分值分別為28分、28分、14分、11分、10分、9分。

繼而得到一級指標(biāo)權(quán)重分值為：學(xué)習(xí)者方面為58分，教師方面為28分，教育管理者為14分。二級指標(biāo)為六大公共因子，權(quán)重分值分別為：元認(rèn)知28分，學(xué)習(xí)動機(jī)21分，學(xué)習(xí)觀念9分，教師組織引導(dǎo)28分，學(xué)習(xí)環(huán)境14分。

②三級指標(biāo)權(quán)重。

三級指標(biāo)為各原始指標(biāo)，可以根據(jù)各公共因子得分公式計(jì)算具體的指標(biāo)權(quán)重值。因子得分矩陣表示各原始變量與公共因子的相關(guān)程度，所得值有正負(fù)之分，應(yīng)把相關(guān)程度的高低看作絕對值來計(jì)算。按R型因子分析[6]計(jì)算每個(gè)公共因子中各指標(biāo)權(quán)重。以公共因子F1為例，將公共因子F1上的因子得分系數(shù)絕對值相加得2.164，其所包含原始變量因子得分分別為學(xué)習(xí)方法0.336、學(xué)習(xí)習(xí)慣0.339和學(xué)習(xí)計(jì)劃與調(diào)節(jié)0.274，三者權(quán)重分別為0.336/2.164、0.339/2.164、0.274/2.164。將其權(quán)重進(jìn)行歸一化處理，由于F1分值為28分，則四舍五入后，學(xué)習(xí)方法10分，學(xué)習(xí)習(xí)慣10分，學(xué)習(xí)計(jì)劃與調(diào)節(jié)8分。同理可得剩余各三級指標(biāo)權(quán)重分值。

計(jì)算完權(quán)重分值之后，按照正式問卷的題目并參考各題的得分情況，可以為每個(gè)三級指標(biāo)設(shè)置具體的指標(biāo)和評分標(biāo)準(zhǔn)，以公共因子F1為例進(jìn)行說明，如上頁表4所示。

3.模型驗(yàn)證

筆者抽取“大學(xué)物理”課程學(xué)習(xí)的給水、化工專業(yè)的學(xué)生做實(shí)證分析，由于是同一學(xué)校、同一教師所教的班級，故略去教師和教育管理者兩方面，僅讓學(xué)生填寫學(xué)習(xí)者方面分值按比例放大后的績效表。學(xué)生按照課程學(xué)習(xí)成績分為六組，100～90分?jǐn)?shù)段為優(yōu)一組，90～80分?jǐn)?shù)段為優(yōu)二組，80～70分?jǐn)?shù)段為良一組，70～60分?jǐn)?shù)段為良二組，60～50分?jǐn)?shù)段為差一組，50分以下為差二組，每組隨機(jī)取樣27人。表5為各組成績平均分、績效表平均分以及標(biāo)準(zhǔn)分處理后的平均分。

從表中可以看出，前兩組學(xué)生績效表平均分高于后四組學(xué)生，特別是標(biāo)準(zhǔn)分處理后可以看出前兩組學(xué)生的得分遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后四組，并且課程學(xué)習(xí)成績與績效表得分之間有明顯的正相關(guān)關(guān)系。因此，可以得出學(xué)習(xí)者模型在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是成立的的結(jié)論。

● 分析與討論

在模型成立的基礎(chǔ)上，根據(jù)取樣學(xué)生的績效表綜合得分，做進(jìn)一步分析，以探究學(xué)生整體和各不同分?jǐn)?shù)段學(xué)生混合式學(xué)習(xí)特點(diǎn)。其中，各三級指標(biāo)具體內(nèi)容包括內(nèi)部動機(jī)包含學(xué)習(xí)者對課程的興趣、自身專業(yè)發(fā)展的需要以及對在線開放課程的好奇心和探索欲而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)動力；外部動機(jī)包括學(xué)習(xí)者受到考研、獎學(xué)金或者為了避免掛科以及教師的督促等外部原因而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)動力；學(xué)習(xí)方法是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中采用的策略、措施，做筆記、總結(jié)以及利用資源學(xué)習(xí)的方法；學(xué)習(xí)習(xí)慣包括預(yù)習(xí)習(xí)慣、聽課習(xí)慣、作業(yè)習(xí)慣及反思習(xí)慣；學(xué)習(xí)計(jì)劃與調(diào)節(jié)包括學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)計(jì)劃以及利用資源對學(xué)習(xí)過程的調(diào)控（具體參見表5）；學(xué)習(xí)觀念指學(xué)習(xí)者對混合式學(xué)習(xí)的認(rèn)同程度，如對課堂教學(xué)以及在線學(xué)習(xí)的態(tài)度。

根據(jù)六組學(xué)生的績效表得分與各指標(biāo)得分標(biāo)準(zhǔn)分處理后的情況（如表6），按照習(xí)慣以學(xué)習(xí)動機(jī)、元認(rèn)知和學(xué)習(xí)觀念排序，對不同分?jǐn)?shù)段的學(xué)生基于資源的混合式學(xué)習(xí)特點(diǎn)做了分組討論，結(jié)果如下：

1.優(yōu)一組

從表6中可以看出，成績最好的優(yōu)一組學(xué)習(xí)績效表得分也最高。從績效表得分?jǐn)?shù)據(jù)來看，優(yōu)一組是學(xué)習(xí)動機(jī)得分最高的組別，說明該組學(xué)生內(nèi)外部動機(jī)都很強(qiáng)烈，但是在學(xué)習(xí)計(jì)劃與調(diào)節(jié)因子以及混合式學(xué)習(xí)觀念上得分低于優(yōu)二組學(xué)生，說明該組學(xué)生在元認(rèn)知和利用資源輔助學(xué)習(xí)方面有所欠缺，另外，從網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)在這組中有個(gè)別學(xué)生很少在線學(xué)習(xí)，但是在課堂學(xué)習(xí)和作業(yè)完成這些傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方面做得非常好。教師應(yīng)組織好混合式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)其認(rèn)識協(xié)作式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式，提高其綜合能力。

2.優(yōu)二組

相比優(yōu)一組，優(yōu)二組的外部動機(jī)得分并不高，學(xué)習(xí)方法上也不重視預(yù)習(xí)和總結(jié)，但是他們由于內(nèi)部動機(jī)比較強(qiáng)烈，成績依然很好。除此之外，該組學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)劃與調(diào)節(jié)因子和混合式學(xué)習(xí)觀念上得分高于優(yōu)一組學(xué)生，說明該組學(xué)生善于利用資源輔助自己的學(xué)習(xí)，找到傳統(tǒng)學(xué)習(xí)與基于資源學(xué)習(xí)的契合點(diǎn)，高效利用教師提供的資源輔助自己的學(xué)習(xí)，大數(shù)據(jù)也顯示該組學(xué)生在線學(xué)習(xí)普遍形成常態(tài)。根據(jù)該組學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，教師應(yīng)激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情和引導(dǎo)其改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。

3.良一組

良一組的績效表綜合得分與前兩組相比有顯著性差異，在學(xué)習(xí)內(nèi)部動機(jī)上的得分大幅下降，現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)為學(xué)習(xí)投入不夠，在元認(rèn)知和學(xué)習(xí)觀念上下降也較明顯。這說明該組學(xué)生在基于資源的混合式學(xué)習(xí)中沒有找到適合自己的學(xué)習(xí)方法，不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及沒有對自己不足的地方及時(shí)調(diào)控，導(dǎo)致學(xué)習(xí)成績不理想。根據(jù)績效表指標(biāo)及大數(shù)據(jù)分析和后期訪談，學(xué)習(xí)觀念上得分下降是因?yàn)閷W(xué)生對一些混合式學(xué)習(xí)觀念的不認(rèn)同，導(dǎo)致其不愿意參與其中。本組中的學(xué)生有兩種情況值得重視：一是投入不夠效果差，二是方法不當(dāng)效率低。當(dāng)然也可能兼而有之，教師應(yīng)注意分辯和針對性引導(dǎo)。

4.良二組

良二組學(xué)生的學(xué)習(xí)成績基本上就是剛剛及格，他們的學(xué)習(xí)動力主要來自外部動機(jī)，如教師的督促、考試等外部因素的影響，內(nèi)部動機(jī)較弱，是“被動的學(xué)習(xí)者”。在學(xué)習(xí)過程中，他們投入不夠也沒有形成適合自己的學(xué)習(xí)方法，但還能間斷或被動地利用資源輔助學(xué)習(xí)，在各方面還有較大的提升空間。教師應(yīng)對此類學(xué)生特別關(guān)注，在了解其需求的基礎(chǔ)上，提供感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)外部動機(jī)向內(nèi)部動機(jī)的轉(zhuǎn)化。

5.差一組與差二組

差一組與差二組學(xué)生的成績基本處于及格線附近徘徊或不及格的狀態(tài)，學(xué)習(xí)動機(jī)得分低，尤其以差二組為甚。這兩組學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以維持學(xué)習(xí)動機(jī)，是造成其學(xué)習(xí)績效低的主要因素。除了動機(jī)外，他們在元認(rèn)知上得分也較低，說明這兩組學(xué)生在基于資源的混合式學(xué)習(xí)中，不知道如何進(jìn)行學(xué)習(xí)，更不知道如何調(diào)控自己的學(xué)習(xí)，所以教師應(yīng)從激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)入手，喚起學(xué)習(xí)動力，在組織教學(xué)活動中，可以考慮與成績優(yōu)異的優(yōu)一組學(xué)生搭配分組，組成學(xué)習(xí)共同體，共同進(jìn)步。

● 結(jié)語

本研究采用物理學(xué)的分析范式，利用因子分析法構(gòu)建了基于在線開放課程的混合式學(xué)習(xí)績效影響因素統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，并依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對大學(xué)理工科學(xué)生基于資源的混合式學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了分組討論。希望能夠拋磚引玉，為后續(xù)研究提供借鑒。

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作者簡介：史占波，碩士，安陽幼兒師范高等?？茖W(xué)校，研究方向?yàn)榻逃Y源建設(shè)與教學(xué)設(shè)計(jì)；鄭采星，教授，博士，碩士研究生導(dǎo)師，湖南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)研究所所長，研究方向?yàn)榻虒W(xué)設(shè)計(jì)與績效技術(shù)、信息技術(shù)與課程整合；丁靜，碩士，研究方向?yàn)榻逃畔⑻幚怼?