應(yīng)用解釋結(jié)構(gòu)模型的混合式學(xué)習(xí)績效影響因素分析

賈 楠，戴心來，張玉辛

（遼寧師范大學(xué)計算機與信息技術(shù)學(xué)院，遼寧大連 116081）

0 引言

21 世紀(jì)以來，混合式學(xué)習(xí)在高等教育領(lǐng)域的發(fā)展備受關(guān)注，2012-2017 年混合式學(xué)習(xí)連續(xù)6 年被新媒體聯(lián)盟《地平線報告（高等教育版）》（以下簡稱報告）列為促進(jìn)高等教育領(lǐng)域技術(shù)運用的關(guān)鍵趨勢之一［1］，并在2019 年度報告中被視為高等教育領(lǐng)域的一個重要組成部分。研究表明，相對于完全在線學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)，混合式學(xué)習(xí)是最有效的學(xué)習(xí)方式之一，被視為推動教育變革的新生力量［2］。國務(wù)院發(fā)布的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出，要鼓勵教師運用翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)等多種方式，合理利用優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源，形成線上線下有機結(jié)合的泛在學(xué)習(xí)模式［3］。

目前混合式學(xué)習(xí)的實踐探究已在我國全面展開，其關(guān)注點也從混合式學(xué)習(xí)的理念、模式等逐步轉(zhuǎn)向設(shè)計、評價、效果等方面，特別是學(xué)習(xí)效果日益受到教育工作者的重視。學(xué)習(xí)績效是評估混合式學(xué)習(xí)成效的核心要素，也是衡量學(xué)習(xí)效果的一個重要指標(biāo)。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)績效受多方面因素影響，厘清相關(guān)影響因素并找到其之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系對于混合式學(xué)習(xí)課程建設(shè)及改善學(xué)習(xí)效果具有重要意義。本文從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，以高校大學(xué)生為研究對象，在文獻(xiàn)梳理和內(nèi)容分析的基礎(chǔ)上，確定影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)績效的因素，并利用ISM 解釋結(jié)構(gòu)模型對影響因素進(jìn)行分析，構(gòu)建混合式學(xué)習(xí)績效影響因素模型，據(jù)此提出改進(jìn)大學(xué)生學(xué)習(xí)績效的建議，以期為我國混合式學(xué)習(xí)課程建設(shè)提供參考借鑒。

1 研究設(shè)計

1.1 研究方法

解釋結(jié)構(gòu)模型法（Interpretative Structural Modeling Method，簡稱ISM 方法）是現(xiàn)代系統(tǒng)工程中被廣泛應(yīng)用的一種分析方法，也是教育技術(shù)學(xué)中的研究方法之一，可用來分析教育系統(tǒng)中復(fù)雜因素之間的關(guān)系。其特點是把復(fù)雜的系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，根據(jù)人們的實踐經(jīng)驗，經(jīng)過一系列語句轉(zhuǎn)換和矩陣運算，最終得到一個具有層次結(jié)構(gòu)的解釋型模型［4］。

1.2 研究過程

本文采用ISM 方法分析混合式學(xué)習(xí)績效影響因素之間的復(fù)雜關(guān)系。首先需要提取出主要影響因素，創(chuàng)建系統(tǒng)要素關(guān)系圖；然后根據(jù)系統(tǒng)要素關(guān)系表作出相應(yīng)的有向圖，建立鄰接矩陣；之后利用矩陣運算求出可達(dá)矩陣，對矩陣進(jìn)行層級分解；最后建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型并分析其內(nèi)涵，以提出合理建議改善學(xué)生的混合式學(xué)習(xí)效果。

2 混合式學(xué)習(xí)績效ISM 模型構(gòu)建

2.1 混合式學(xué)習(xí)績效影響因素文獻(xiàn)分析

績效一詞表示“行為的效益”，將學(xué)習(xí)與績效結(jié)合起來可用于檢驗教育教學(xué)的質(zhì)量和成效［5］。美國AECT 協(xié)會將學(xué)習(xí)績效定義為學(xué)習(xí)者運用新知識與技能的能力，不僅指習(xí)得的基本知識與技能，還包括靈活運用它們的能力。將績效概念引入混合式學(xué)習(xí)研究領(lǐng)域，利用績效評價的優(yōu)勢對混合式學(xué)習(xí)進(jìn)行評價，有助于提高混合式學(xué)習(xí)效率，優(yōu)化教學(xué)效果?，F(xiàn)有研究多考慮數(shù)據(jù)收集的便捷性，往往以學(xué)習(xí)滿意度和學(xué)習(xí)成績作為衡量學(xué)習(xí)績效的指標(biāo)，如趙國棟等［6］總結(jié)北京大學(xué)實施混合式學(xué)習(xí)的經(jīng)驗，從學(xué)生、教師、課程、系統(tǒng)功能4 個維度研究學(xué)生對混合式學(xué)習(xí)的滿意度及其影響因素；李寶等［7］通過文獻(xiàn)分析和訪談法確定了混合式學(xué)習(xí)環(huán)境下影響學(xué)習(xí)者滿意度的十八個因素，通過解釋結(jié)構(gòu)模型法構(gòu)建層級模型，研究表明學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)氛圍、交互行為是影響學(xué)習(xí)滿意度最直接的因素；劉威童等［8］基于學(xué)習(xí)者視角，構(gòu)建了包含個體特征、學(xué)習(xí)環(huán)境、交互程度、學(xué)習(xí)成就、滿意度共5 個因素的混合式教學(xué)滿意度影響因素模型。

目前也有研究者針對混合式學(xué)習(xí)績效的影響因素進(jìn)行探索，如馮曉英等［9］指出混合式學(xué)習(xí)效果在很大程度上取決于教師的態(tài)度和能力，并引用King 等所構(gòu)建的混合式教師能力框架加以闡釋，包括課程準(zhǔn)備、課程設(shè)計、交流討論、動機激發(fā)4 個方面。在混合式學(xué)習(xí)環(huán)境下，牟智佳等［10］深度剖析了教師教學(xué)投入的內(nèi)涵及其構(gòu)成要素，并運用層次分析法建立測量模型，從而幫助教師優(yōu)化教學(xué)，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和課堂教學(xué)質(zhì)量；劉艷等［11］利用層級分析的方式構(gòu)建一種混合式學(xué)習(xí)績效評價框架，適用于面對面學(xué)習(xí)在混合式學(xué)習(xí)中占比較大的情況，為評價混合式學(xué)習(xí)績效提供了一套科學(xué)可行的方案；Small 等［12］認(rèn)為影響混合式教學(xué)實施效果的因素來源于學(xué)習(xí)動機、同伴交互、課程結(jié)構(gòu)、教師反饋等。對混合式學(xué)習(xí)績效因素的分析也離不開學(xué)習(xí)環(huán)境這個背景因素，包括政策環(huán)境、學(xué)校環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、資源環(huán)境等，以確保混合式學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行［13-15］。

2.2 混合式學(xué)習(xí)績效影響因素確定

通過上述文獻(xiàn)可以看出，研究者從不同角度探討了混合式學(xué)習(xí)績效影響因素，經(jīng)過進(jìn)一步分析與整理可知，影響學(xué)習(xí)績效的主要因素可歸納為學(xué)習(xí)者本身、教師引導(dǎo)及學(xué)習(xí)環(huán)境3 個方面，在研究方法上主要采用質(zhì)性或?qū)嵶C形式，而缺少對混合式學(xué)習(xí)影響因素的結(jié)構(gòu)化研究。筆者從學(xué)習(xí)者、教育者、學(xué)習(xí)環(huán)境3 個維度分析學(xué)習(xí)績效影響因素，再結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)提煉出3 個維度的關(guān)鍵影響因素，編制了由3 個維度、12 個因素構(gòu)成的量表，如表1 所示，以期形成符合我國國情的混合式學(xué)習(xí)績效影響因素模型。

Table 1 Analysis on the influencing factors of blended learning performance表1 混合式學(xué)習(xí)績效影響因素分析

2.3 邏輯關(guān)系確立

將表1 中的12 種因素根據(jù)序號大小按行與列進(jìn)行排序，并以數(shù)字0 和1 表示縱向因素對橫向因素的作用關(guān)系。0 表示沒有直接關(guān)系，1 表示有直接關(guān)系，得到的邏輯關(guān)系如圖1 所示。

Fig.1 The logical relationship of the influencing factors of blended learning performance圖1 混合式學(xué)習(xí)績效影響因素邏輯關(guān)系

2.4 鄰接矩陣與可達(dá)矩陣構(gòu)建

根據(jù)圖1 在MATLAB 軟件中建立相應(yīng)的鄰接矩陣A。由于所建立的鄰接矩陣只能表示邏輯關(guān)系，因此需要利用布爾矩陣算法求出可達(dá)矩陣R。本文將鄰接矩陣轉(zhuǎn)置成可達(dá)矩陣采用的計算公式為：（A+I）K-1≠（A+I）K+1=（A+I）K=R。其中，A 為原始鄰接矩陣，I 為單位矩陣，R 為可達(dá)矩陣。

2.5 影響因素層級分解

為使各要素之間復(fù)雜的關(guān)系更加明確，需要對各要素進(jìn)行層級分析。本研究采取的分解公式為：R（Fn）=R（Fn）∩Q（Fn），其中n 為整數(shù)，R（Fn）表示可達(dá)矩陣Fn 可到達(dá)的集合，由Fn 中每行為1 的元素組成；Q（Fn）表示可到達(dá)Fn 的前因集，由Fn 中每列為1 的元素組成。利用集合算法逐層進(jìn)行分析，得到層級1 后剔除所分析出的因素，再通過相同方式從余下的可達(dá)矩陣中找到各層要素集。以此類推，直到分解到頂層（除本身外，其它要素不能到達(dá)的集合層）。最底層的要素表示初級目標(biāo)，頂層表示所要實現(xiàn)的最終目標(biāo)，分解后的關(guān)系分析如表2 所示。

Table 2 Relationship analysis table表2 關(guān)系分析表

2.6 ISM 模型繪制

經(jīng)過層級分解后，繪制出如圖2 所示的三層級可視化關(guān)系結(jié)構(gòu)圖。其中，Li 表示層級數(shù)，F(xiàn)n 表示績效影響因素變量，n、i 都為整數(shù)。

在圖2 的初始模型中，教育者、學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)環(huán)境部分各要素聯(lián)系緊密，但結(jié)構(gòu)關(guān)系并不明顯，需要嵌套運用解釋結(jié)構(gòu)模型法對學(xué)習(xí)者、教育者和環(huán)境3 部分分別進(jìn)行分析。將鄰接矩陣A 中各層部分的矩陣按照相同方法在MATLAB 上進(jìn)行矩陣運算，求出可達(dá)矩陣，再通過影響因素層級分解得到四層級的學(xué)習(xí)者解釋結(jié)構(gòu)模型、二層級的教育者解釋結(jié)構(gòu)模型、三層級的環(huán)境解釋結(jié)構(gòu)模型，最終得出大學(xué)生混合式學(xué)習(xí)績效影響因素分解模型如圖3 所示。

Fig.2 Performance impact initial model圖2 績效影響初始模型

Fig.3 Decomposition model of influencing factors of college students'blended learning achievements圖3 大學(xué)生混合式學(xué)習(xí)績效影響因素分解模型

2.7 模型分析

該模型以學(xué)習(xí)者為主體、教師為主導(dǎo)、環(huán)境為輔的維度進(jìn)行區(qū)分，各箭頭指向表示所連接的始端因素對末端因素有直接作用。由圖3 可以看出，環(huán)境維度中的政策環(huán)境因素位于模型最外層，通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與學(xué)校環(huán)境對教育者和學(xué)習(xí)者產(chǎn)生間接影響，因此在整個教育教學(xué)過程中起統(tǒng)籌引領(lǐng)的作用。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與學(xué)校環(huán)境位于中間層，為混合式學(xué)習(xí)的開展提供了強有力的保障。值得注意的是，在分解模型中資源環(huán)境位于第一層，直接作用于教育者，因此具有重要地位。

從教育者角度來看，“教學(xué)投入”、“教學(xué)活動設(shè)計”和“師生互動”形成一個教學(xué)環(huán)。教學(xué)活動設(shè)計的合理性會影響課堂師生互動效果，師生互動效果則會影響教師投入程度，教師的教學(xué)投入與教育能力直接決定著教學(xué)活動設(shè)計水平，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)績效。

從學(xué)習(xí)者角度來看，學(xué)生的個體特征、學(xué)習(xí)動機、信息素養(yǎng)、學(xué)習(xí)方式等因素之間相互作用，在此基礎(chǔ)上分解出一個四級有向?qū)蛹壗Y(jié)構(gòu)模型，層級越高表示影響因素越宏觀，影響范圍越大。一般來說，學(xué)習(xí)動機是學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)活動的主要原因，但在混合式學(xué)習(xí)這一新型教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)者的個體特征是影響其學(xué)習(xí)績效的關(guān)鍵要素，個體特征決定了學(xué)習(xí)者在混合式學(xué)習(xí)中的起點與認(rèn)知水平，貫穿整個混合式學(xué)習(xí)過程，造成的影響也最大。

3 研究結(jié)論與建議

本文通過對混合式學(xué)習(xí)績效影響因素的分析，構(gòu)造了解釋結(jié)構(gòu)模型以探討各因素之間的相互作用，主要得出以下結(jié)論：①大學(xué)生混合式學(xué)習(xí)影響因素可歸因于學(xué)習(xí)者、教育者、學(xué)習(xí)環(huán)境3 個方面，其中教師的教學(xué)能力、教學(xué)投入、教學(xué)活動設(shè)計、師生互動和學(xué)習(xí)者中的個體特征、學(xué)習(xí)動機、信息素養(yǎng)、學(xué)習(xí)方式以及資源環(huán)境是影響混合式學(xué)習(xí)績效的關(guān)鍵因素；②由最終得到的解釋結(jié)構(gòu)模型可知，學(xué)習(xí)者維度和教育者維度的影響因素集中在同一層，學(xué)生與教師之間存在明顯的交互關(guān)系，也是最直接的影響因素，而學(xué)校環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與政策環(huán)境則間接影響混合式學(xué)習(xí)績效，說明我國混合式學(xué)習(xí)發(fā)展的動力來源于國家政策的支持?；谝陨辖Y(jié)論，本文提出如下3 點建議：

3.1 完善資源環(huán)境建設(shè)

在混合式學(xué)習(xí)環(huán)境下，資源環(huán)境對教師的教學(xué)能力和教學(xué)投入提出了更高要求，教師要提高運用與整合課程資源的能力，才能設(shè)計出符合學(xué)生需求的教學(xué)活動。同時，豐富的資源可以減少教師對資源收集整理的工作量，更有利于教師將精力集中于思考“如何教學(xué)”、“如何交互”等學(xué)生信息素養(yǎng)培養(yǎng)等重要問題上。高校應(yīng)對硬件、軟件和潛件三方面建設(shè)給予大力支持：在硬件建設(shè)方面，除多媒體教室、計算機教室、電子閱覽室等基礎(chǔ)設(shè)施外，還應(yīng)注重校園網(wǎng)的全面覆蓋以及網(wǎng)絡(luò)的暢通性，以滿足學(xué)生利用移動終端進(jìn)行在線學(xué)習(xí)的需要；在軟件建設(shè)方面，軟件資源建設(shè)是核心，應(yīng)加強網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺建設(shè)，從而減少師生搜尋學(xué)習(xí)資源的時間，使教師備課以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)更加方便、快捷；在潛件建設(shè)方面，需提高教師的信息素養(yǎng)，例如信息獲取能力、資源整合能力等。此外，學(xué)校還應(yīng)出臺關(guān)于混合式學(xué)習(xí)的指導(dǎo)性文件，使教師的教學(xué)有據(jù)可依。

3.2 增強師生互動的有效性

混合式學(xué)習(xí)為師生打破了時間與空間限制，將線下與線上活動根據(jù)實際所需巧妙融合在一起，在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，師生能夠開展更加豐富的交流互動活動。但網(wǎng)絡(luò)資源的豐富與便捷性對師生課堂互動也會產(chǎn)生一定沖擊，當(dāng)學(xué)習(xí)者遇到問題時，很容易對在線學(xué)習(xí)資源產(chǎn)生依賴，從而減少了與教師的現(xiàn)實互動。高校教師應(yīng)充分利用在線工具的特性，及時解決學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活中遇到的問題，促進(jìn)師生之間的交流。在師生互動的活動中，教師要善于運用激勵機制對學(xué)生作出積極而客觀的評價，使學(xué)生在愉悅的學(xué)習(xí)過程中增強學(xué)習(xí)動機。最重要的是，雖然在混合式學(xué)習(xí)環(huán)境下師生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互動更加便捷，但仍不能忽視傳統(tǒng)面對面的互動方式，需要將兩者結(jié)合起來，各取所長，通過多樣化的互動方式逐漸提高師生互動的有效性。

3.3 注重個體特征的培養(yǎng)

高校學(xué)生的混合式學(xué)習(xí)經(jīng)歷不同，表現(xiàn)出的個體特征也有所差異，而個體特征可通過自我定位、自我效能以及元認(rèn)知水平以間接的方式對學(xué)習(xí)績效產(chǎn)生一定影響。學(xué)生自我定位越準(zhǔn)確，自我效能感越強，其元認(rèn)知水平越高，學(xué)習(xí)效果越好。加強對學(xué)生個體特征的培養(yǎng)，可從以下幾方面入手：一是將個性特征培養(yǎng)滲透到教學(xué)目標(biāo)設(shè)計中。教學(xué)目標(biāo)既要注重知識的積累和能力的培養(yǎng)，又要注重學(xué)生的情感態(tài)度，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展；二是尊重個體差異，以人為本。充分尊重學(xué)生的個性化發(fā)展，使每個學(xué)生的個性、潛能都能在原有基礎(chǔ)上得到最大程度的發(fā)揮；三是實現(xiàn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。在混合式學(xué)習(xí)環(huán)境下，利用學(xué)習(xí)分析技術(shù)實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)的個性化評價與診斷，根據(jù)學(xué)習(xí)者的不同需求和學(xué)習(xí)方式為學(xué)習(xí)者推送個性化的學(xué)習(xí)資源。

4 結(jié)語

本文采用解釋結(jié)構(gòu)模型方法對混合式學(xué)習(xí)績效影響因素進(jìn)行了探索，后續(xù)研究將在此理論型解釋結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上，采用相關(guān)性分析法構(gòu)建數(shù)據(jù)型解釋結(jié)構(gòu)模型，從定性和定量兩個層面對學(xué)習(xí)績效影響因素進(jìn)行更全面、透徹的分析，從而進(jìn)一步提高大學(xué)生混合式學(xué)習(xí)績效。