Blockly可視化編程對大學(xué)生創(chuàng)新能力的影響研究

崔向平 錢江明 張涵淇 王妍莉

（1.蘭州大學(xué) 高等教育研究院，甘肅 蘭州 730000； 2.西北民族大學(xué)教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

一、引言

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。當(dāng)今世界正處于百年未有之大變局，提升創(chuàng)新能力逐漸成為各國推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科學(xué)進(jìn)步和提高國際競爭力的關(guān)鍵。黨和國家對各級各類人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)高度重視，十九屆五中全會指出，堅(jiān)持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐（求是網(wǎng)，2020）?！秶覄?chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》指出，我國到2030年躋身創(chuàng)新型國家前列，到2050年建成世界科技創(chuàng)新強(qiáng)國（中國政府網(wǎng)，2016）。大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是時(shí)代發(fā)展的需要，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《中國教育現(xiàn)代化2035》，明確指出要提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力，加強(qiáng)創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)（中國政府網(wǎng)，2019）。創(chuàng)新能力在學(xué)界不是一個(gè)新興的概念，國內(nèi)外學(xué)者對于創(chuàng)新能力的闡述主要有三種觀點(diǎn)：①創(chuàng)新能力是個(gè)體運(yùn)用一切已有的基礎(chǔ)知識及能夠利用的材料，并運(yùn)用相關(guān)的學(xué)科前沿知識，產(chǎn)生某種獨(dú)特、新穎的有社會或個(gè)人價(jià)值的思想、觀點(diǎn)、產(chǎn)品或方法的能力（張寶臣，2004），包括分析性能力、創(chuàng)造性能力和實(shí)踐性能力三部分（張國梁，朱泓，2003；梅盈盈，夏斐，2016；黃榮懷，劉曉琳，2016）；②創(chuàng)新能力應(yīng)從學(xué)習(xí)者的知識結(jié)構(gòu)著手，包括基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、方法論知識和綜合性知識四類（Burton，1993；李俊卿，2010）；③創(chuàng)新能力表現(xiàn)為兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的能力，即對已有知識的獲取、改組和運(yùn)用的能力，以及對新思想、新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)能力（安江英，2009）。上述三種觀點(diǎn)從不同角度闡述創(chuàng)新能力，由于其中觀點(diǎn)①闡述更加全面，且與成功智力理論相契合，獲得了廣大研究者的認(rèn)可，并被作為創(chuàng)新能力研究的基礎(chǔ)。相關(guān)學(xué)者通過課程體系改革（郭宏，趙淑光，2009）、自主實(shí)踐與培養(yǎng)指導(dǎo)相結(jié)合（常曉明，宋燕，楊勝強(qiáng)，白薇，2010）、第二課堂（魏培徵，馬化祥，馬莉萍，2011）、翻轉(zhuǎn)課堂（馬秀麟，趙國慶，鄔彤，2016）等方式方法研究如何提升大學(xué)生的創(chuàng)新能力，都取得了一定的成績，但以上方式方法都沒有對分析性能力、創(chuàng)造性能力和實(shí)踐性能力之間的關(guān)系進(jìn)行探討，同時(shí)還存在難以形成固定的模式、學(xué)生覆蓋面較低、無法長期實(shí)行等問題。因此本研究希望深入解析分析性能力、創(chuàng)造性能力和實(shí)踐性能力之間的關(guān)系，并探求一種常態(tài)化、可持續(xù)的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式。

陸楓與金海（2016）提出從知識、思維和實(shí)踐三個(gè)方面改革計(jì)算機(jī)學(xué)科課程體系，對于培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力有借鑒意義。其中，可視化編程作為一種新興的編程方式，學(xué)習(xí)者不需要復(fù)雜的編程知識，只需像搭積木一樣操縱圖形元素就可以創(chuàng)建程序，是初學(xué)者接觸編程教育的優(yōu)先選擇。已有研究表明，可視化編程在學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面有一定作用（翟建明，2019；王小根，趙康健，王露露，2018；傅騫，羅開亮，陳露，2016），但該類研究多集中于基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，對高校大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)研究較少。近年來，谷歌信息技術(shù)（中國）有限公司推出的Blockly可視化編程以其形象性、便捷性、實(shí)用性和開源性等特點(diǎn)，不斷引起高校師生的關(guān)注。相較于傳統(tǒng)的代碼編程語言或其他可視化編程語言，Blockly具備獨(dú)特的優(yōu)勢：①使用便捷，學(xué)習(xí)者可以以在線的方式通過電腦或手機(jī)瀏覽器訪問網(wǎng)頁端進(jìn)行編程操作；②使用Blockly創(chuàng)建的程序可以導(dǎo)出為Javascript、Python、PHP、Lua、Dart等多種語言，學(xué)習(xí)者可以從可視化編程平滑地過渡到代碼編程；③Blockly是開源的，擁有強(qiáng)大的Blockly社區(qū)，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中遇到的各種編程困難都可以在開源社區(qū)尋求幫助。

基于以上原因，本研究選取了蘭州大學(xué)與谷歌信息技術(shù)（中國）有限公司聯(lián)合推出的“Blockly創(chuàng)意趣味編程”課程進(jìn)行相關(guān)調(diào)研。這是蘭州大學(xué)面向各專業(yè)本科生開設(shè)的一門通識教育課，2020年底被認(rèn)定為“省級一流本科課程”和“谷歌精品課程”。該課程使用Blockly語言介紹程序設(shè)計(jì)與算法，兼顧基礎(chǔ)概念和高級應(yīng)用，配有豐富的案例和游戲，以解決問題為核心，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的計(jì)算思維能力和創(chuàng)新能力（崔向平，黃肖杰，周慶國，李廉，2020）。通過本次調(diào)查，筆者期望了解：①Blockly可視化編程對于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是否有顯著作用，能否作為大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一種常態(tài)化方式；②Blockly可視化編程學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者分析性能力、創(chuàng)造性能力和實(shí)踐性能力之間的關(guān)系是怎樣的，以此探討利用Blockly可視化編程提升學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力的策略。

二、大學(xué)生創(chuàng)新能力因素關(guān)系模型構(gòu)建

（一）理論基礎(chǔ)

成功智力理論由美國心理學(xué)家Sternberg（1996）提出，該理論認(rèn)為成功智力是個(gè)人根據(jù)自己現(xiàn)實(shí)生活的需要，在當(dāng)時(shí)社會環(huán)境中取得成功的能力，與現(xiàn)實(shí)生活的成功相聯(lián)系。因此，具備成功智力，意味著能很好地從分析、創(chuàng)造和實(shí)踐三個(gè)不同方面進(jìn)行思維。其中，分析性智力指當(dāng)智力用于熟悉的問題情境時(shí)，通過分析、判斷與比較運(yùn)用智力的能力；創(chuàng)造性智力是指一種能夠產(chǎn)生新穎獨(dú)特思想、處理新問題并產(chǎn)生新結(jié)果的能力；實(shí)踐性智力則是指將所學(xué)在實(shí)際生活中加以應(yīng)用的能力，用于解決現(xiàn)實(shí)問題（盛群力，馬蘭，2011；肖映雪，2002）。孫濤和陳紅兵（2014）運(yùn)用成功智力理論對大學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行分解，提出創(chuàng)新能力由知識、思維和實(shí)踐構(gòu)成的觀點(diǎn)，并認(rèn)為知識孕育創(chuàng)新能力，思維催生創(chuàng)新能力，實(shí)踐展現(xiàn)并檢驗(yàn)創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是三者統(tǒng)一的有機(jī)整體，在分析性能力、創(chuàng)造性能力和實(shí)踐性能力三方面相互協(xié)調(diào)、相互平衡時(shí)才能發(fā)揮最大效益。

本研究借鑒成功智力理論作為大學(xué)生創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，在結(jié)合課程目標(biāo)的基礎(chǔ)上，參考賀騰飛和梁寶勇（2018）對大學(xué)生創(chuàng)新能力的分類，將大學(xué)生創(chuàng)新能力分為分析性能力、創(chuàng)造性能力和實(shí)踐性能力三個(gè)方面，并將知識學(xué)習(xí)能力作為分析性能力的要素，將創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新產(chǎn)生能力和創(chuàng)新人格化能力作為創(chuàng)造性能力的要素，將創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力作為實(shí)踐性能力的要素。

（二）理論框架

1. 分析性能力

根據(jù)孫濤等（2014）對大學(xué)生創(chuàng)新能力的分解，分析性能力對應(yīng)的是知識，主要表現(xiàn)在知識學(xué)習(xí)能力，即學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)活動所需的能力，主要包括對本專業(yè)知識的掌握、不同學(xué)科之間的知識遷移以及對學(xué)習(xí)任務(wù)順序的判斷等。已有研究表明，知識學(xué)習(xí)能力在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中占有重要地位，是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)和前提。鐘柏昌和劉曉凡（2021）指出，學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)以知識學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)；孟軍、白鈺瑩、張戰(zhàn)國和張譽(yù)蓉（2021）運(yùn)用模糊綜合評價(jià)法對我國農(nóng)業(yè)類、工科類和綜合類院校大學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)知識學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的大學(xué)生，創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新產(chǎn)生能力相對較好，表明知識學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新產(chǎn)生能力存在正相關(guān)關(guān)系。

2. 創(chuàng)造性能力

創(chuàng)造性能力主要對應(yīng)思維，是一種能在已知給定內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行超越，進(jìn)而產(chǎn)生新奇而有意義想法的能力，這種能力經(jīng)常體現(xiàn)為一個(gè)人的綜合能力。該能力可以幫助學(xué)習(xí)者在一開始就發(fā)現(xiàn)好的問題并形成好的想法，繼而運(yùn)用已有的知識和技能開展有意義的實(shí)踐并創(chuàng)造有價(jià)值的產(chǎn)品。賀騰飛等（2018）將大學(xué)生創(chuàng)造性能力細(xì)分為創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新產(chǎn)生能力和創(chuàng)新人格化能力。創(chuàng)新思維能力主要表現(xiàn)在敢于對權(quán)威提出質(zhì)疑以及在較短時(shí)間內(nèi)能提出與眾不同的想法。促進(jìn)新舊事物轉(zhuǎn)換的過程，離不開創(chuàng)新思維的支撐與運(yùn)用。創(chuàng)新產(chǎn)生能力主要表現(xiàn)在能通過借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)或通過突然的頓悟，將不相關(guān)的問題、見聞和想法聯(lián)系起來，并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生全新的想法。王碩陽、林崇德和孫漢銀（2020）認(rèn)為問題的頓悟依賴于個(gè)體的聯(lián)想能力，學(xué)習(xí)者產(chǎn)生的聯(lián)想內(nèi)容具有的不尋常性越高，其創(chuàng)造性就越強(qiáng)；馬秀麟等（2016）通過在大學(xué)計(jì)算機(jī)公共課中開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，提出學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主探索和發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)的能力有利于其交流能力、溝通能力和協(xié)作能力的培養(yǎng)，對“問題解決策略類內(nèi)容”的掌握具有突出表現(xiàn)，表明創(chuàng)新產(chǎn)生能力對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力有正向作用。創(chuàng)新人格化能力主要包括愿意接受挑戰(zhàn)的意愿、解決問題的信心以及奮斗進(jìn)取的毅力，是學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力形成的內(nèi)在動力。郭建如和鄧峰（2020）利用多層線性模型考察大學(xué)生創(chuàng)新能力的影響機(jī)制，指出大學(xué)生只有主動通過實(shí)踐來深化創(chuàng)造性活動，其創(chuàng)造能力才能得到提升，高質(zhì)量的實(shí)習(xí)能夠顯著地正向影響大學(xué)生的創(chuàng)新人格化能力，進(jìn)而提高其知識學(xué)習(xí)能力，在面對復(fù)雜問題時(shí)發(fā)揮主體作用，以豐富的想象力和活躍的思維把握問題、分析問題和解決問題。

3. 實(shí)踐性能力

實(shí)踐性能力對應(yīng)實(shí)踐，在大學(xué)生創(chuàng)新能力中主要指創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力，主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者能夠?qū)⒊橄蟮睦碚撛诶斫獾幕A(chǔ)上轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)踐，將抽象的觀念轉(zhuǎn)化為具體的成果的一種能力。孫康寧、于化東和梁延德（2019）提出將知識、能力、實(shí)踐、創(chuàng)新一體化培養(yǎng)的新型教學(xué)方式，并在具體實(shí)踐中取得了良好的效果（孫康寧，劉會霞，楊平，徐向纮，2021），通過對該教學(xué)方式的考察，可以發(fā)現(xiàn)該教學(xué)方式以實(shí)踐為導(dǎo)向，其中相關(guān)課程核心知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)涉及知識學(xué)習(xí)能力，作品特定功能實(shí)現(xiàn)的思考涉及創(chuàng)新思維能力，工程實(shí)習(xí)相關(guān)能力涉及創(chuàng)新產(chǎn)生能力，解決復(fù)雜工程問題的意志品質(zhì)磨煉涉及創(chuàng)新人格化能力，最終作品的創(chuàng)新研制和相關(guān)實(shí)踐涉及創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力，該教學(xué)實(shí)踐表明知識學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新產(chǎn)生能力、創(chuàng)新人格化能力和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力是一個(gè)相互促進(jìn)的整體，在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程中需要均衡發(fā)展。

（三）研究假設(shè)

本研究基于成功智力理論各方面的關(guān)系以及國內(nèi)外關(guān)于創(chuàng)新能力的相關(guān)研究，結(jié)合Blockly可視化編程課程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了Blockly學(xué)習(xí)與知識學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新產(chǎn)生能力、創(chuàng)新人格化能力、創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力之間的關(guān)系模型，如下頁圖1所示，并提出了以下假設(shè)。

圖1 大學(xué)生創(chuàng)新能力影響因素關(guān)系假設(shè)模型

H1：Blockly學(xué)習(xí)對知識學(xué)習(xí)能力有顯著正向影響。

H2：Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新思維能力有顯著正向影響。

H3：Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新產(chǎn)生能力有顯著正向影響。

H4：Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新人格化能力有顯著正向影響。

H5：Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力有顯著正向影響。

H6：知識學(xué)習(xí)能力對創(chuàng)新思維能力有顯著正向影響。

H7：知識學(xué)習(xí)能力對創(chuàng)新產(chǎn)生能力有顯著正向影響。

H8：創(chuàng)新思維能力對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力有顯著正向影響。

H9：創(chuàng)新產(chǎn)生能力對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力有顯著正向影響。

H10：創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力對創(chuàng)新人格化能力有顯著正向影響。

H11：創(chuàng)新人格化能力對知識學(xué)習(xí)能力有顯著正向影響。

三、研究設(shè)計(jì)

（一）數(shù)據(jù)來源

1.“Blockly創(chuàng)意趣味編程”MOOC后臺數(shù)據(jù)

學(xué)習(xí)者的Blockly課程學(xué)習(xí)情況主要以“Blockly創(chuàng)意趣味編程”MOOC后臺數(shù)據(jù)為參考，包括學(xué)習(xí)次數(shù)、談?wù)搮⑴c、作業(yè)情況、章節(jié)測試和考試成績5個(gè)部分，各部分以5分制單獨(dú)計(jì)分。

2. 問卷調(diào)查

本研究創(chuàng)新能力部分以問卷調(diào)查為主，問卷測量體系共包括5個(gè)分問卷：知識學(xué)習(xí)能力分問卷、創(chuàng)新思維能力分問卷、創(chuàng)新產(chǎn)生能力分問卷、創(chuàng)新人格化能力分問卷和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力分問卷。問卷采用李克特量表形式，為保證問卷具有較高的信度和效度，主要參照賀騰飛等（2018）關(guān)于大學(xué)生創(chuàng)新能力問卷編制的題項(xiàng)設(shè)置，并根據(jù)本次研究的目的進(jìn)行部分調(diào)整。具體如下：①知識學(xué)習(xí)能力，共4個(gè)題項(xiàng)；②思維創(chuàng)新能力，共6個(gè)題項(xiàng)；③創(chuàng)新產(chǎn)生能力，共6個(gè)題項(xiàng)；④創(chuàng)新人格化能力，共5個(gè)題項(xiàng)；⑤創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力，共5個(gè)題項(xiàng)。

（二）問卷信效度檢驗(yàn)

問卷以5點(diǎn)法記分，對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行信效度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。信度方面，知識學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新產(chǎn)生能力、創(chuàng)新人格化能力、創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力的影響5個(gè)分問卷的Cronbach’s α系數(shù)在0.760～0.935之間，均大于0.7，表明各分問卷結(jié)構(gòu)的內(nèi)部一致性較好；組合信度介于0.68～0.88之間，均大于0.6，表明潛在變量內(nèi)在質(zhì)量良好。效度方面，采用KMO與Bartlett球形檢驗(yàn)、因子載荷值、組合信度等指標(biāo)進(jìn)行判斷。KMO值介于0.656～0.911之間，且顯著性均小于0.001，各潛在變量的因子載荷值均大于0.5，平均方差萃取AVE值均大于0.4，且組合信度CR值均大于0.6，說明問卷達(dá)到可解釋觀察變量的標(biāo)準(zhǔn)。以上指標(biāo)表明，該測量模型問卷的觀測指標(biāo)與題項(xiàng)之間結(jié)構(gòu)合理，能反應(yīng)Blockly可視化編程對學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力的影響。

表1 問卷信效度檢驗(yàn)

（三）問卷發(fā)放與回收

本研究開展了為期一個(gè)學(xué)期的“Blockly創(chuàng)意趣味編程”課程的授課，研究對象為選修該課程的大學(xué)生。問卷填寫采取自愿原則，以問卷星形式進(jìn)行線上發(fā)放，最終共收取問卷255份，經(jīng)核查，其中有效問卷229份，問卷有效率89.80%。

在有效問卷中，共229名學(xué)習(xí)者，其中男生89名，女生140名，分別占總樣本人數(shù)的38.9%和61.1%；大一學(xué)生109人，占總樣本的47.6%，大二學(xué)生107人，占總樣本的46.7%，大三11人，大四1人，其他1人，分別占總樣本的4.8%、0.4%、0.4%；在學(xué)習(xí)本課程前學(xué)習(xí)過其他編程語言的學(xué)習(xí)者59人（25.8%）。

四、數(shù)據(jù)分析與討論

（一）統(tǒng)計(jì)與描述性分析

通過SPSS24.0對有效樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。

表2 調(diào)查問卷各因素選項(xiàng)占比統(tǒng)計(jì)表

分析性能力。Blockly可視化編程對大學(xué)生分析性能力的影響主要通過知識學(xué)習(xí)能力來反映。通過對知識學(xué)習(xí)能力分問卷進(jìn)行分析可知，72.34%的學(xué)習(xí)者認(rèn)為學(xué)習(xí)Blockly可視化編程對于知識學(xué)習(xí)能力有提升，主要表現(xiàn)在Blockly可視化編程的學(xué)習(xí)有助于他們將所學(xué)的知識運(yùn)用到其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中。

創(chuàng)造性能力。Blockly可視化編程對大學(xué)生創(chuàng)造性能力的影響主要表現(xiàn)在創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新產(chǎn)生能力和創(chuàng)新人格化能力三個(gè)方面。通過對創(chuàng)新思維能力分問卷進(jìn)行分析可知，73.32%的學(xué)習(xí)者認(rèn)為Blockly可視化編程對創(chuàng)新思維能力提升有幫助，主要表現(xiàn)在Blockly可視化編程有助于學(xué)習(xí)者將新知識和原有知識用新的方式建立起聯(lián)系，幫助學(xué)習(xí)者將各學(xué)科的知識融會貫通。在創(chuàng)新產(chǎn)生能力方面，76.86%的學(xué)習(xí)者認(rèn)為該課程的學(xué)習(xí)有助于他們創(chuàng)新產(chǎn)生能力的提升，他們認(rèn)為Blockly可視化編程的學(xué)習(xí)使得他們能夠在看似無關(guān)的事物之間建立聯(lián)系并因此產(chǎn)生新的想法。在創(chuàng)新人格化能力方面，77.84%的學(xué)習(xí)者認(rèn)為該課程的學(xué)習(xí)有助于他們創(chuàng)新人格化能力的提升，培養(yǎng)了他們的信心和毅力。

實(shí)踐性能力。Blcokly可視化編程對大學(xué)生實(shí)踐性能力的影響主要表現(xiàn)在創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力方面。通過對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力分問卷進(jìn)行分析可知，61.48%的學(xué)習(xí)者認(rèn)為Blockly可視化編程的學(xué)習(xí)提高了他們的創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力，突出表現(xiàn)在他們能夠?qū)?chuàng)意轉(zhuǎn)化為新的作品。

（二）結(jié)構(gòu)方程模型分析

1. 模型的構(gòu)建和擬合

為探究大學(xué)生創(chuàng)新能力各因素之間的關(guān)系和作用路徑，本研究采用Amos23.0統(tǒng)計(jì)處理工具，基于關(guān)系假設(shè)模型構(gòu)建了結(jié)構(gòu)方程模型，并采用最大似然法對模型進(jìn)行擬合，如圖2所示。修正后模型經(jīng)過評估分析，卡方為488.381，自由度為268，卡方自由度比為1.822，p＜0.001，其余各項(xiàng)指標(biāo)見表3。模型絕對擬合指數(shù)、相對擬合指數(shù)及信息指數(shù)相關(guān)指標(biāo)均符合適配標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 修正模型結(jié)果圖

表3 模型擬合評估結(jié)果

2. 假設(shè)檢驗(yàn)與路徑分析

本研究通過模型的假設(shè)驗(yàn)證和路徑分析來分析Bolckly學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力各要素的作用關(guān)系。由圖2和表4可知，在Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新能力的各因素的影響中，Blockly學(xué)習(xí)對知識學(xué)習(xí)能力具有顯著的正向影響（β= 0.203，p= 0.031），Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新思維能力具有顯著的正向影響（β= 0.214，p= 0.028），Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新產(chǎn)生能力不具有顯著的正向影響（β= -0.160，p= 0.075），Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新人格化能力不具有顯著的正向影響（β= 0.098，p= 0.172），Blockly學(xué)習(xí)對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力具有顯著的正向影響（β= 0.155，p= 0.006）。分析學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力各要素相互之間的作用可知，在分析性能力對創(chuàng)造性能力的影響中，知識學(xué)習(xí)能力對創(chuàng)新思維能力具有顯著的正向影響（β=0.934，p＜ 0.001），對創(chuàng)新產(chǎn)生能力具有顯著的正向影響（β= 0.918，p＜ 0.001）；在創(chuàng)造性能力對實(shí)踐性能力的影響中，創(chuàng)新思維能力對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力具有顯著的正向影響（β= 0.332，p= 0.001），創(chuàng)新產(chǎn)生能力對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力具有顯著的正向影響（β=0.430，p＜0.001）；在實(shí)踐性能力對創(chuàng)造性能力的影響中，創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力對創(chuàng)新人格化能力具有顯著的正向影響（β= 0.476，p＜ 0.001）；在創(chuàng)造性能力對分析性能力的影響中，創(chuàng)新人格化能力對知識學(xué)習(xí)能力具有顯著的正向影響（β= 0.801，p＜0.001）。

表4 大學(xué)生創(chuàng)新能力影響的因素模型參數(shù)檢驗(yàn)值及研究假設(shè)驗(yàn)證

從直接效應(yīng)分析來看，由圖2路徑系數(shù)可以看出，Blockly學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)者知識學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力都具有顯著正向影響，其中對創(chuàng)新思維能力的影響（β= 0.21）是最大的。而就學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力各要素的內(nèi)部關(guān)系而言，知識學(xué)習(xí)能力對創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力具有顯著正向影響，且對創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的影響（β= 0.93）要大于對創(chuàng)新產(chǎn)生能力的影響（β= 0.92）；創(chuàng)新思維能力對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力具有顯著正向影響（β= 0.33），創(chuàng)新產(chǎn)生能力對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力也具有顯著正向影響（β= 0.43）；創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力對創(chuàng)新人格化能力具有顯著正向影響（β= 0.48）；創(chuàng)新人格化能力對知識學(xué)習(xí)能力具有顯著正向影響（β= 0.80）。

五、研究結(jié)論與建議

（一）研究結(jié)論

本研究借鑒成功智力理論作為大學(xué)生創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，從分析性能力、創(chuàng)造性能力和實(shí)踐性能力三個(gè)方面構(gòu)建了知識學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新產(chǎn)生能力、創(chuàng)新人格化能力和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力各要素相互作用的大學(xué)生創(chuàng)新能力影響因素的理論模型，通過對參加“Blockly創(chuàng)意趣味編程”課程的學(xué)習(xí)者進(jìn)行問卷調(diào)查，并對有效數(shù)據(jù)用SPSS和AMOS統(tǒng)計(jì)計(jì)量分析工具進(jìn)行定量分析，得出了以下結(jié)論。

1.Blockly可視化編程對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有正向影響

從問卷的描述性分析來看，Blockly學(xué)習(xí)對大學(xué)生的知識學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新產(chǎn)生能力、創(chuàng)新人格化能力和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力五個(gè)創(chuàng)新能力因素均具有正向作用；從結(jié)構(gòu)方程模型的分析結(jié)果來看，Blockly學(xué)習(xí)對大學(xué)生的知識學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力具有顯著正向影響，對創(chuàng)新產(chǎn)生能力和創(chuàng)新人格化能力作用不顯著。通過對課程內(nèi)容的分析以及部分學(xué)習(xí)者的訪談，可以發(fā)現(xiàn)這種影響主要表現(xiàn)在：①Blockly可視化編程采用樂高積木式拼接方法進(jìn)行程序搭建，讓學(xué)習(xí)者進(jìn)行思維發(fā)散，用這種新的方式將新知識與原有知識建立了聯(lián)系，極大地提高了學(xué)習(xí)者的知識學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力；②Blockly的學(xué)習(xí)結(jié)合了生活中的常見事物，如小動物、電影等，讓得學(xué)習(xí)者學(xué)會從身邊的日常小事尋找創(chuàng)新的靈感，提高學(xué)生的觀察能力和溝通能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新產(chǎn)生能力；③Blockly課程中安排有小游戲任務(wù)，任務(wù)從簡單到復(fù)雜，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，學(xué)習(xí)者需要自己進(jìn)行不斷探索，構(gòu)建自己的解決方案，在挑戰(zhàn)中培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的毅力和信心，以促進(jìn)他們的知識學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力。

2.Blockly可視化編程對大學(xué)生創(chuàng)新能力各維度的影響還有進(jìn)一步提升的空間

通過問卷分析得知，認(rèn)為Blockly可視化編程對各項(xiàng)能力提升有作用的學(xué)習(xí)者占比介于61.48%～ 77.84%之間，均未達(dá)到80%，其中對創(chuàng)新人格化能力的提升持肯定態(tài)度的學(xué)習(xí)者占比最大（77.84%），贊同Blockly可視化編程對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力有正向影響的占比相對較?。?1.48%），表明該課程對大學(xué)生創(chuàng)新能力各維度的培養(yǎng)存在一定的不足，還有進(jìn)一步提升的空間。筆者進(jìn)一步從問卷分析和訪談中得知，“Blockly創(chuàng)意趣味編程”課程的學(xué)習(xí)者以醫(yī)學(xué)類和人文社科類學(xué)生為主，學(xué)習(xí)者主觀上對該課程的重視程度不夠，因此學(xué)習(xí)動機(jī)不強(qiáng)，對于課程內(nèi)容未進(jìn)行深入思考，難以構(gòu)建關(guān)于Blockly可視化編程的完整的知識體系，使得該課程對于學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力各維度的培養(yǎng)難以做到最優(yōu)化。尤其是創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力的培養(yǎng)方面，醫(yī)學(xué)類和人文社科類的學(xué)生往往以理論學(xué)習(xí)為主，對通過實(shí)踐進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化的主觀意愿不強(qiáng)，在該課程的后續(xù)設(shè)置中應(yīng)加強(qiáng)該類學(xué)生對于課程學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)動機(jī)以及進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化的主觀意愿。

3.大學(xué)生創(chuàng)新能力各影響因素形成超循環(huán)結(jié)構(gòu)，但各項(xiàng)能力發(fā)展不夠均衡

超循環(huán)理論是德國科學(xué)家Eigen提出的一種關(guān)于生命起源的理論（何向陽，熊才平，張文超，謝耀輝，2014），認(rèn)為超循環(huán)系統(tǒng)通過組織內(nèi)各個(gè)單元間的相互作用形成自組織機(jī)制，從而使系統(tǒng)向更高的有序狀態(tài)進(jìn)化，并在研究生命系統(tǒng)演化超循環(huán)的基礎(chǔ)上，提出自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)等也依賴超循環(huán)結(jié)構(gòu)向前發(fā)展（Allen & Strathern, 2003）。通過結(jié)構(gòu)方程構(gòu)建的模型可以發(fā)現(xiàn)，知識學(xué)習(xí)能力對創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新產(chǎn)生能力有顯著正向影響，創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新產(chǎn)生能力對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力有顯著正向影響，創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力對創(chuàng)新人格化能力有顯著正向影響，創(chuàng)新人格化能力對知識學(xué)習(xí)能力有顯著正向影響，五個(gè)創(chuàng)新能力因素共同構(gòu)成超循環(huán)結(jié)構(gòu)。本研究得到的關(guān)于大學(xué)生創(chuàng)新能力影響因素的模型符合超循環(huán)理論的本質(zhì)特征（萬君，顧新，2010），即：①開放特性，本模型可以和外界進(jìn)行創(chuàng)新知識和創(chuàng)新產(chǎn)品的交換；②自穩(wěn)定性，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化，模型內(nèi)原有的平衡被打破時(shí)，模型間各要素可以通過自我調(diào)節(jié)達(dá)到新的平衡；③突變特性，在外部環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)部能有新的知識和新的產(chǎn)品產(chǎn)生；④選擇自評價(jià)特性，本模型中各個(gè)因素相對獨(dú)立，內(nèi)部競爭與協(xié)同并存，共同推動創(chuàng)新能力的不斷提高。通過超循環(huán)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新因子在各創(chuàng)新要素間流動、共享，因此需要注重學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力各維度均衡發(fā)展，本研究中各項(xiàng)能力發(fā)展不夠均衡，如前所述，可視化編程對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力的正向影響相對較小，今后應(yīng)避免出現(xiàn)能力短板，注重各項(xiàng)能力均衡發(fā)展。

（二）改進(jìn)建議

通過以上研究結(jié)論可知，Blockly可視化編程對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還有需要改進(jìn)的方面：①需進(jìn)一步提升Blockly可視化編程對大學(xué)生創(chuàng)新能力各維度的影響；②Blockly可視化編程對創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力提升的影響效應(yīng)需要進(jìn)一步加強(qiáng)；③大學(xué)生創(chuàng)新能力各影響因素形成的超循環(huán)結(jié)構(gòu)中，需要注重各項(xiàng)能力均衡發(fā)展。

針對Blockly可視化編程在學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要加強(qiáng)的環(huán)節(jié)以及各項(xiàng)創(chuàng)新能力因素均衡發(fā)展方面，筆者通過學(xué)習(xí)者的反饋、與專家的交流以及文獻(xiàn)資料的查閱等途徑，梳理總結(jié)出以下幾點(diǎn)改進(jìn)建議。

1. 基于學(xué)習(xí)動機(jī)模型優(yōu)化課程，提高對學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力各維度的正向影響

針對學(xué)習(xí)者主觀上對Blockly可視化編程課程重視程度不夠、學(xué)習(xí)動機(jī)不強(qiáng)的問題，可以利用ARCS學(xué)習(xí)動機(jī)模型對課程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。ARCS學(xué)習(xí)動機(jī)模型由美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)Keller教授提出，認(rèn)為影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動機(jī)主要有四個(gè)因素，分別是注意（Attention）、關(guān)聯(lián)性（Relevance）、自信心（Confidence）和滿足（Satifaction）（Keller,2016; Chang & Chen, 2015），該模型在課程中的具體應(yīng)用如下：①注意，吸引和維持學(xué)生的注意力；②關(guān)聯(lián)性，教學(xué)要與學(xué)生的知識背景、個(gè)人需求和生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來；③自信心，通過各種方式增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，維持學(xué)生對成功的渴望；④滿足，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的快樂和價(jià)值，在學(xué)習(xí)過程中獲得滿足。通過從以上四個(gè)方面全面優(yōu)化Blockly可視化編程的知識體系，從而激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)，提高Blockly可視化編程對學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力各維度的正向影響。

2. 以成果為導(dǎo)向，提高學(xué)習(xí)者創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力

“學(xué)生為本、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念可以成為推動Blockly可視化編程教育質(zhì)量提升的思想和文化力量（張男星，2019）。學(xué)習(xí)者通過教育過程最終取得的學(xué)習(xí)成果作為教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)（張伊夢，2021；王永平，吳彥茹，2017），所以以成果導(dǎo)向來設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，可以作為Blockly可視化編程課程實(shí)踐導(dǎo)向的一種重要推動力。結(jié)果導(dǎo)向的理念作為一種以學(xué)習(xí)者為中心、學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向的教育哲學(xué)思想（張男星，張煉，王新鳳，孫繼紅，2020），能夠適應(yīng)本課程對于學(xué)習(xí)者創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力培養(yǎng)的需求，提高學(xué)習(xí)者進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化的主觀意愿，在將以學(xué)生為本的理念貫穿到Blockly可視化編程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)的同時(shí)，切實(shí)以成果為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新。

3. 強(qiáng)化學(xué)習(xí)者班群建設(shè)，推動創(chuàng)新能力各維度均衡發(fā)展

班群建設(shè)是學(xué)習(xí)者在課余進(jìn)行知識交流、共享的重要途徑。筆者希望通過學(xué)習(xí)者班群建設(shè)，以知識轉(zhuǎn)換模型中的四種知識轉(zhuǎn)化方式（Nonaka,Toyama & Konno, 2000）提升學(xué)習(xí)者知識學(xué)習(xí)能力及其他各項(xiàng)能力，進(jìn)而推動學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力各維度均衡發(fā)展：①社會化，通過社會交往和互動在學(xué)習(xí)者個(gè)體與團(tuán)體之間進(jìn)行跨學(xué)科交流，共享隱性知識，使其在這一方式中通過觀察和對話，從他人或團(tuán)體中獲得新知識；②外在化，通過小組交流、研討會等形式，將學(xué)習(xí)者個(gè)人的隱性知識轉(zhuǎn)化為可在班群內(nèi)共享的顯性知識，該方式是知識產(chǎn)生的有效途徑；③組合化，學(xué)習(xí)者通過整合不同來源的知識從而創(chuàng)造新的知識；④內(nèi)化，將顯性知識轉(zhuǎn)化為隱性操作知識，即理解顯性知識并將其運(yùn)用于實(shí)踐。知識轉(zhuǎn)換模型與大學(xué)生創(chuàng)新能力影響因素理論模型有極好的相適性，通過對學(xué)習(xí)者的班群建設(shè)，可以優(yōu)化他們溝通與交流的途徑，推動學(xué)習(xí)者在班群溝通與交流中進(jìn)行知識轉(zhuǎn)換，從而使各項(xiàng)創(chuàng)新要素既競爭又協(xié)同，促進(jìn)創(chuàng)新能力整體不斷演化升級，全面提高學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力。