个性化泛在学习支持系统对大学生计算机编程课程学习表现和态度的影响
(Effects of a personalised ubiquitous learning support system on university students’ learning performance and attitudes in computer-programming courses )
★★实验结果实验对照组学术和两维度分析：
对照组学生：在传统的学习支持系统下学习→普通的计算机编程学习系统。
[只涉及概念-效应关系模型给出的概念性学习问题，没有根据自己的学习困难程度和学习风格进行格式化]
实验组学生：在个性化的泛在学习支持系统下学习。
[即个性化指导机制。基于概念效应所带来的学习问题，提供个性化的泛在学习环境关系模型，由失败率确定知识水平，以及每个学生的学习风格信息。在此基础上，来实现个性化的泛在学习支持系统]
概念前后测：测试两组（在个性化的泛在学习支持系统下学习和传统的计算机编程系统中学习）的分数高低情况。
感知满意度：测试两组学生对计算机编程学习系统作为学习辅助工具、对学习内容和多媒体教学的满意程度。
感知有用性：测试两组学生认为计算机编程学习系统和学习内容是否有用。
行为意图：测试学生是否打算使用计算机编程学习系统、系统中的内容以及将系统作为一个自主学习工具来辅助自身学习。
互动学习活动：测试学生想要分享的欲望(在计算机编程学习系统的心得、相信其可以帮助师生互动)。
一、摘要提取
本研究提出了一种基于多种个性化信息源的个性化泛在学习支持系统。
This study proposes a personalized ubiquitous learning support system based on multiple personalized information sources.
研究对象：本研究招募了两组成绩较差的学生。实验组28名学生使用提出的个性化泛在学习支持系统学习；对照组26名学生使用传统的学习支持系统。
Participants: This study recruited two groups of students with poor grades. 28 students in the experimental group used the personalized ubiquitous learning support system proposed; 26 students in the control group used the traditional learning support system.
研究目的：为了检验个性化泛在学习支持系统提供的学习活动的有效性，对该校计算机科学系、信息科学系和计算机工程系的54名成绩不佳的大一学生进行了评估。
Research purpose: In order to test the effectiveness of the learning activities provided by the personalized ubiquitous learning support system, 54 freshmen with poor grades in the computer science department, information science department and computer engineering department of the university were evaluated.
实验结果：使用该系统学习的学生比使用传统系统学习的学生有更好的学习成绩，并且对所建议的系统有积极的态度。
Experimental results: Students who use the system to learn have better academic performance than those who use the traditional system to learn, and have a positive attitude towards the proposed system.
二、研究问题
（一）参与个性化泛在学习支持系统的低分大学生是否比参与传统学习支持系统的低分大学生有更好的学习表现?
（1） Do low score students who participate in personalized ubiquitous learning support system have better learning performance than those who participate in traditional learning support system?
（二）成绩差的大学生对拟议的制度持什么态度?
（2） What is the attitude of college students with poor grades towards the proposed system?
三、研究设计
（一）实验对象
54名成绩较差的大学生（计算机编程考试成绩低于60分）参与了本研究。在本研究中，为了避免不同经验的教师对实验结果的影响，两组学生均由同一位老师授课。学习活动持续14天，共计42小时。实验组和对照组的学习内容相同。学习活动结束后，进行后测;此外，学生被要求回答问卷，以引出他们对计算机编程学习支持系统的态度。
Fifty-four college students with poor scores (less than 60 in the computer programming test) participated in this study. In this study, in order to avoid the influence of teachers with different experiences on the experimental results, both groups of students were taught by the same teacher. The learning activity lasted 14 days, totaling 42 hours. The learning contents of the experimental group and the control group are the same. After the learning activity, conduct a post-test; In addition, students were asked to answer the question to find their attitude towards computer programming learning support system.
（二）实验过程
图1 计算机程序设计课程中的概念-效果关系
四、研究结果
（一）概念前测结果
该测试由30个多项选择题组成，每一项都得1分，目的是测试学生对计算机编程课程内容的相关知识。该测试旨在涵盖计算机编程课程的所有九个概念，如图1所示。参与者在参加实验之前从未做过这个测试。表1显示了概念前测的t检验结果。发现实验组和对照组的考试成绩没有显著差异，t = 0.463, p > 0.05，说明两组学生对计算机编程的先验知识相当。
表1 两组学生概念前测的t检验结果
|
组别 |
N |
Mean(SD) |
t |
P |
|
实验组 |
28 |
7.25(1.15) |
0.892 |
0.377 |
|
对照组 |
26 |
6.98(1.02) |
|
|
（二）概念后测结果
为了探究组间的学习成绩，以前测成绩为协变量，对后测成绩进行ANCOVA分析，见表2。结果发现实验组的性能显著优于对照组学生 (F=0.183, p=0.008<0.05)。这意味着由于个性化的泛在学习支持系统，实验组的学习成绩高于对照组。
表2 两组学生考试后学业成绩的ANCOVA结果
|
组别 |
N |
Mean(SD) |
Adiusted mean |
SE |
F |
|
实验组 |
28 |
11.19(2.65) |
11.14 |
0.50 |
0.183 |
|
对照组 |
26 |
09.10(2.95) |
09.16 |
0.58 |
|
（三）问卷调查结果
通过问卷调查学生参与学习活动后的态度。问卷采用李克特五点量表，从1“非常不同意”到5“非常同意”。本问卷共十项，分为感知满意度、感知有用性、行为意图和互动学习活动四类。
如表3所示，采用个性化泛在学习支持系统的实验组学生对个性化泛在学习支持系统作为学习辅助工具、学习内容和多媒体教学感到满意。此外，他们认为在计算机编程学习活动中，个性化泛在学习支持系统是一个有用的学习系统。因此，实验组对学习支持系统的满意度和对学习支持系统有用性的看法持积极态度。
表3 学生对学习支持系统的态度的平均值和SD值
|
问卷调查项目 |
实验组（28） |
对照组（26） |
|||
|
|
M(SD) |
备注 |
M(SD) |
备注 |
|
|
感知满意度 |
4.23(0.52) |
同意 |
2.78(0.74) |
中立 |
|
|
1 |
对使用计算机编程学习系统作为学习辅助工具满意 |
4.26(0.50) |
同意 |
3.52(0.83) |
同意 |
|
2 |
对学习内容满意 |
4.22(0.53) |
同意 |
2.17(0.63) |
不同意 |
|
3 |
对多媒体教学满意 |
4.20(0.55) |
同意 |
2.66(0.75) |
中立 |
|
感知有用性 |
4.14(0.58) |
同意 |
3.07(0.82) |
中立 |
|
|
4 |
相信计算机编程学习系统是一个有用的学习工具 |
4.15(0.56) |
同意 |
3.47(0.88) |
中立 |
|
5 |
相信计算机编程学习系统中的内容有用 |
4.12(0.60) |
同意 |
2.67(0.75) |
中立 |
|
行为意图 |
4.16(0.56) |
同意 |
4.12(0.60) |
同意 |
|
|
6 |
打算使用计算机编程学习系统辅助学习 |
4.13(0.55) |
同意 |
4.18(0.58) |
同意 |
|
7 |
打算用计算机编程学习系统中的内容来帮助学习 |
4.19(0.58) |
同意 |
4.12(0.62) |
同意 |
|
8 |
打算使用计算机编程学习系统作为一个自主学习工具 |
4.16(0.56) |
同意 |
4.08(0.62) |
同意 |
|
互动学习活动 |
4.23(0.52) |
同意 |
4.03(0.75) |
同意 |
|
|
9 |
想分享在计算机编程学习系统的心得 |
4.22(0.52) |
同意 |
3.89(0.75) |
同意 |
|
10 |
相信计算机编程学习系统有助于师生互动 |
4.23(0.52) |
同意 |
4.17(0.74) |
同意 |
四、结论与展望
（一）结论
1.对概念前测和后测的分析表明，个性化泛在学习支持系统提供的学习活动可以帮助学生比传统学习支持系统提供的学习活动更好地实现概念学习。
2.概念效应关系模型给出的概念学习问题的整合、失败率确定的知识水平以及计算机编程在线学习系统中的学习风格信息在学生概念学习表现和态度方面的重要作用。
3.启示：教育工作者、教师和泛在学习开发人员在设计和采用计算机编程学习支持系统时应该关注学生的特征信息。研究结果表明，计算机编程教育者应该提供一个个性化的泛在学习环境，该环境考虑到学生的特征信息，以便在使用计算机编程学习支持系统时促进成功的概念学习表现。忽视学生的个体特征，如概念-效应关系模型给出的学习问题、失败率确定的知识水平和学习风格信息，可能会对学生在计算机编程课程中的概念学习表现产生不利影响，特别是在学习水平较低的情况下。
（二）展望
这项研究为计算机编程教育者提供了有价值的见解，并为未来的研究指明了方向。进一步的研究可能包括更大的样本、不同的教育背景和更广泛的测量方法(如观察、访谈)，以强调概念学习绩效-态度的关系。此外，应在学习活动中整合形成性评价，以监测学生的概念学习进阶。
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