基于自我決定理論的數字教育幸福體驗設計研究

張樂凱 施炘婕

浙江工業大學 設計與建筑學院,浙江 杭州 310023

互聯網技術的快速發展改變了教育與學習的方式,加速了學生從傳統教室轉向遠程學習的進程。目前,已有超過 900 所大學開設慕課 (massive open online courses,MOOC)[1]。慕課雖已成當下最流行的學習模式,但存在因自我掌控力不足,學生完成率、參與率低等問題。如果這些問題得不到解決,數字教育的可持續發展就會受影響[2]。因此,研究人員需通過適當的策略來指導數字教育平臺設計,幫助提高在線學習的參與度及體驗感。

研究指出,數字教育平臺中學生的幸福體驗與其動機密切相關,內在動機(因感到有價值、感興趣而參加)比外在動機(為獲得獎勵或逃避懲罰而參加)更能給學習者帶來長期且積極的影響。由此,自我決定理論(self-determination theory, SDT)作為一種動機理論廣泛應用,幫助學習者內化動機[3]。該理論強調,用戶的自主需求、能力需求、聯結需求只要有一項得到滿足,個體的內在動機就會增強,表達出更強烈且持續的參與意愿,對整體身心健康及自我幸福感作出積極貢獻。目前,SDT在傳統學習環境中的有效性已被證實,而數字教育被視為比線下需更支持自主?；诖?本文基于SDT理論對數字教育平臺提出策略指導,以提高數字教育領域的幸福體驗。

本文以文獻綜述展開,整合提高學生內在動機的策略,開發針對數字教育的啟發式評估工具集,并提出SDT框架下提高自主感、勝任感、聯結感的原則和策略,幫助改善數字教育體驗。研究遵循Rusu等人[4]提出的開發啟發式原則的方法,彌補開發過程中缺乏實際檢驗和適用領域不聚焦的不足。最后,進行啟發式評估實驗,確保提出的啟發式工具集可為專家所用。

一、國內外研究現狀

(一) 數字幸福體驗設計在數字教育中的應用

在教育領域中,數字幸福體驗設計大多用來優化教育體驗,使教育流程構建更符合學生的需求與特點,從而提高學生的自控能力和提升學生學習時的參與體驗感。其中,數字教育主要指慕課,其由短視頻講座、作業、測驗和考試以及支持學習互動的論壇組成。目前實際平臺使用中,學生仍大多只是淺層參與,如上課聽講,遞交作業,情感參與、認知參與等深層參與較少,而深層參與度是影響在線平臺體驗的重要指標。

Pelikan等人[5]提出,建設性的反饋能促進學生更積極地參與;Shukor 和 Abdullah[6]提出,學習者需根據自身的認知參與程度來反思學習。以上研究區別于獎勵、監督等參與方式,關注學習者的內在動機,提出內部驅動力較外部動機更能帶來持續的積極效果。然而,這些結論分散且缺少系統整理,很難直接用于指導數字教育平臺的設計。因此,本文的主要內容是整理有關加強學生內在動機的結論,并將這些結論轉化成可執行的設計原則,以促進數字教育平臺幸福體驗感的提升。

(二) 啟發式評估法及相關設計原則

啟發式評估法是一種用來評定系統可用性的方法,具有成本較低、快速便捷的特點[7]。目前,最常用的啟發式評估原則是尼爾森啟發式[8]。但由于該原則為所有領域的通用原則,過于籠統,無法為特定領域提供具體指導,研究人員開始修改或重建聚焦領域下的啟發式評估原則。de Lima Salgado 等人[9]為智能玩具中父母的隱私控制創建了特定的啟發式方法。Nurhudatiana[10]探索了數字醫療保健應用程序的可用性。Yanez-Gomez[11]提出數字游戲的啟發式原則,以適應數字游戲的特殊交互需求。

此外,大多啟發式原則創建方法過于依賴研究人員的經驗,缺少理論支持,導致提出的原則無法涵蓋具體領域的全部特征。因此,本研究在原則創建中引入SDT框架,以確保提出的原則是系統且多維的。

二、數字教育幸福體驗設計啟發式創建方法與原則

創建啟發式工具集的流程和步驟,主要包括探索、描述、關聯、篩選、規范、驗證六步[4],如圖1所示。

圖1 創建啟發式工具集的流程及步驟

探索階段采用文獻調研法,以(“digital education” OR “online education”OR“MOOC”) AND “SDT” AND “Design principles”為搜索詞,在web of science、ElsevierScienceDirect、Springer、ACM等數據庫中進行搜索。為保證參考文獻的質量,研究根據2019年計算的科學期刊排名(JCR)進一步篩選,選擇在2018-2023年出版,且影響因子超過1.0的期刊作為此研究的相關文獻來源,收集并摘錄與數字教育領域相關的定義、特性、可用性、 UX屬性、以及現有的啟發式原則,為后續研究做準備。

描述階段則將信息按五類劃分[12]:(1)有關數字教育的定義、背景、分類及研究理由;(2)現有數字教育平臺及平臺創新點;(3)影響用戶可用性和幸福體驗的因素;(4)現有啟發式方法;(5)日常使用中發現的可用性問題。在進一步的關聯階段完成所收集的信息與現有的啟發式方法的映射,例如,多鄰國中結課動畫的設計能與Chikering和Gamson[13]提出的 “給予學生高的期望”對應。關聯階段將映射后的材料按照SDT框架初步分類,確保研究能涵蓋大部分有關學習動機的可用性問題。篩選階段對以上結果進行整合修改或合并調整,并按照SDT框架以連貫的順序排列,使初步生成的啟發式設計原則清晰易用。

本研究開發的數字教育啟發式工具集包含18條啟發式原則,每個原則包含所屬的二級原則、名稱、定義、策略、實例、參考文獻。具體原則列表如表1。

為方便設計師使用和評估,以上內容以不同顏色卡片的形式呈現。

表1 基于自我決定理論的數字教育領域啟發式工具集

所提出的啟發式原則的詳細解釋如下:

(一) 自主感

自主感需要數字教育平臺增加用戶的自主感知。SDT 認為,當學生體驗到自己有權選擇時,他們會感到活動是自愿進行的,而非受到外在壓力被迫產生[14]。

一級原則自主感下有7條啟發式評估原則,每條原則下具體策略的案例見圖2。

1.H1降低使用門檻

設定這條原則是為了確保不同背景的學生流暢使用。慕課常與“頂尖”“精英”等詞綁定,可能引發學生的挫敗感與擔憂。為縮小不同背景學生間日益擴大的教育差距,平臺設計需考慮各自的語言、文化和環境,確保學習者感受到平臺是為其設計的[15]。

圖2 一級原則自主感下7條原則具體策略的案例

具體策略包括:

(1)提供系統兼容,用戶可以選擇不同的客戶端使用在線教育平臺;

(2)提供新手引導和入門教程,幫助用戶熟悉軟件的功能;

(3)提供具有邏輯性的頁面導航、頁面間跳轉以及分類工具;

(4)提供發生意外時的應對建議(如發生與教師連線失敗時,提示失敗的原因);

(5)提供相應的客服或幫助中心,隨時解決用戶的問題(如圖1a中H1);

(6)提供不同語音、方言的選擇,幫助用戶適應復雜的語言環境。

2.H2記錄學習者偏好

這條原則的定義是記錄不同學生的期望、目標、興趣點。由于學習者的期望和目標不同,不能按統一標準評判完成程度[16]。例如,備考學生的期望是通過考試,而自主學習者的目的是理解知識。因此,平臺需記錄不同學生的使用偏好,幫助其達成期望。

具體策略包括:

(1)提供可定制、可修改的學習目標;

(2)提供記錄學生學情數據的工具,幫助判斷學習者類型(如圖2b中H2);

(3)提供學生“不喜歡”按鈕(減少不感興趣的課程的推薦);

(4)提供適合該學習者學習的內容推薦,并提供理由。

3.H3保護用戶隱私

這條原則的定義是保護學習者的隱私。數字教育常需要獲取用戶信息(例如,課程學習歷史、用戶檔案)以提供推薦和學習規劃,但這可能會引發用戶關于隱私的擔憂[17]。研究發現,用戶若在使用中無法感知對信息的控制,便易產生強烈的隱私侵犯感,當感受到個人具有信息的控制權后,受侵犯感會明顯降低[18]。

具體策略包括:

(1)獲取用戶信息時提供解釋,并闡明推薦進行學情記錄的理由;

(2)允許用戶定制向不同類型的同伴公開不同信息(如圖2c中H3);

(3)允許用戶在適當時選擇匿名(例如在課程評價、評論建議等場景下);

(4)設置游客身份的體驗,而非在打開頁面時直接彈出登錄界面,索取用戶信息。

4.H4減少試錯成本

這條原則的定義是減少用戶對其選擇進行撤銷或修改時付出的代價。慕課課程大部分免費開放,參與者可根據前期體驗自由選擇或退出,應保證用戶在更改選擇時無需付出過多代價,為其作出更大膽的嘗試和選擇提供機會[19]。

具體策略包括:

(1)允許用戶試聽課程,旁聽課程(如圖2d中H4);

(2)提供能確保用戶安全退出的提示;

(3)提供試錯經驗回放,記錄用戶曾經的選擇;

(4)提供支持用戶反復修改提交的通道。

5.H5提供選項說明

這條原則的定義是突出選擇此選項的理由,幫助選擇。學生面對選項時可能會無法辨別何者更適合自己[20],慕課需要提供幫助學生作出選擇的參考信息,同時,幫助學習者認可學習價值,從根本上讓其擁有持續的學習意愿[21],進行長久的自愿學習。

具體策略包括:

(1)提供關于可能獲得的能力和知識提升的解釋(如圖2e中H5);

(2)提供關于社會認可度的信息;

(3)提供他人選擇或推薦的真實理由,供學習者參考;

(4)提供更細分的關鍵詞標簽。

6.H6提供學習材料的選擇

這條原則的定義是學習者可選擇學習的內容材料。學生可以按照自己的意愿選擇喜愛的課程材料、教師、教學風格,最大程度地實現個性化,幫助學生更持久地保留所學信息,并與長期記憶中的先驗知識相結合[22]。

具體策略包括:

(1)提供學生在作業(例如,提供不同但相似的文本閱讀)方面的選擇(如圖2f中H6);

(2)提供課程語言、教師風格的選擇;

(3)提供課程內容展現方式(視頻式、文章式)的選擇;

(4)提供教學視頻劇情走向的選擇,讓學習者決定講解內容的發展。

7.H7支持學習者表達個性

這條原則的定義是允許用戶的個性表達。個人特征會影響在線忠誠度[23],特別是“千禧一代”[24]。應允許用戶彰顯個性,對自己的身份特征進行選擇和表達。

具體策略包括:

(1)支持背景音樂、個人主頁、個人形象的選擇;

(2)支持自定義界面布局(界面風格的選擇);

(3)支持通過給課程添加獨特的關鍵詞或表情圖片對課程進行自主分類(如圖2g中H7);

(4)支持用戶自定義上課提醒的通知。

(二) 勝任感

勝任感是用戶對掌控度的感知。在提供適當挑戰、積極反饋和成長機會的良好環境下,用戶的勝任感得到滿足,反之,無法按理想完成任務,用戶可能會產生沮喪、挫敗感,甚至放棄目標[25]。

一級原則勝任感下有6條啟發式評估原則,每條原則下具體策略的案例見圖3。

1.H8易于閱讀和思考的界面

這條原則的定義是界面設計能促進學習者閱讀和思考。界面設計可利用雙重通道進行加工,使用信息載體(文字、圖片、音頻、視頻),調動學習者的多種感官協同運作(聲音、肢體語言),以達到加深印象、強化記憶的目的[26]。

具體策略包括:

(1)對重要的信息進行標示,可以通過設置顏色、字號大小等加以強調;

(2)允許用戶用圖像、圖表等簡潔的形式閱讀信息(如圖3a中H8);

(3)提供促進用戶思考的工具(課程思維導圖,討論白板等);

(4)提供需要多感官協作參與的信息類型(例如,學習英語單詞時提供發音和與描述有關的圖片)。

圖3 一級原則勝任感下6條原則具體策略的案例

2.H9加強教學結構的引導

這條原則的定義是給予學生規劃和指引,助其實現預期學習成果。讓學生按照自己的進度開展學習的做法,雖支持自主但也帶來放任的風險[27]。不具備高度自我調節能力的學生會因缺少教師的及時指導而學習效率低下,喪失興趣。平臺需要加強引導,防止學生因信息過載而無所適從[28]。

具體策略包括:

(1)提供有邏輯的課程框架,幫助學生理清課程所屬;

(2)提供讓學生對所學知識進行實踐檢驗的機會;

(3)提供預習提綱等導學材料或實驗工具;

(4)提供引導讓學生回顧及復習(如圖3b中H9)。

3.H10細化目標及反饋

這條原則的定義是設定可實現目標,提供定期反饋,加強對能力增長的感知。過高的目標往往會讓學生因看不見成效而失去信心,目標細化并提供定期反饋,能讓收獲更易被感知[29]。

具體策略包括:

(1)允許學習者對目標進行拆分;

(2)提供可視化的清晰個人學習進度(如圖3c中H10);

(3)提供與過程相關的反饋(例如,您已堅持了3天)。

4.H11提供升級挑戰

這條原則的定義是提供難度循序漸進的挑戰。難度過高的挑戰會讓學習者望而卻步,提供升級練習,幫助學生在挑戰中樹立信心。注意,挑戰只是超出了學習者的舒適區,但仍被認為是可達到的[30]。

具體策略包括:

(1)提供能引導深入思考的拓展鏈接;

(2)提供系統性的系列課程學習,而非某一細碎知識的學習;

(3)提供挑戰的難度劃分和難度說明(如圖3d中H11);

(4)提供課前評估測試,幫助用戶識別強項和弱點。

5.H12提供積極的期望

這條原則的定義是表達積極的期望和對預期結果良好的信心。環境中的積極情緒或對用戶的鼓勵,能消除或減輕遠程交流引發的孤獨、焦慮情緒[31],使用戶表現出更熱情的參與動機,對學習滿意度和幸福感有正向作用。

具體策略包括:

(1)提供學習警示時,偏向使用積極的話語(如果你保持繼續學習,你將收獲……);

(2)提供表示對學習者有信心的反饋“預計……天就能掌握目標”(如圖3e中H12);

(3)提供對學習者習慣養成的幫助,減少學習者“任務心理”帶來的負擔。

6.H13激發用戶好奇心

這條原則的定義是激發學習者對于相關知識的好奇心。好奇心能幫助用戶保持持續的興趣[32]。例如,游戲化的形式能吸引用戶注意力、激勵其實現目標、促進競爭及有效的團隊合作和溝通。

具體策略包括:

(1)提供角色充當學習平臺內的向導,向學習者提問,引領用戶參與;

(2)提供類似“尋寶”的游戲機制來激發好奇心和信心;

(3)提供“邊學邊練”的學習模式,將理論和實踐進行融合;

(4)提供“蒙層功能”先給予學生思考時間,后可自主查看解答(如圖3f中H13)。

(三) 聯結感

聯結感指個體希望與他人聯結,感受到關注、認可和支持。當用戶的聯結感得到滿足時,歸屬感增強,會做出更多利他行為,關注群體利益,反之,可能感到孤獨、疏遠,或過分關注外在的衡量標準(人氣、地位、形象),忽略學習動機[33]。

一級原則聯結感下有5條啟發式評估原則,每條原則下具體策略的案例見圖4。

圖4 一級原則聯結感下5條原則具體策略的案例

1.H14符合學習情景的認知

這條原則的定義是專注于模擬真實的學習場景,提供熟悉的學習體驗。不少用戶表示遠程學習缺少環境氛圍,體驗不佳,易造成注意力的分散[34]。模擬真實學習情景會更符合用戶傳統認知,減少認知負荷[35]。

具體策略包括:

(1)模擬學校真實空間的場景,例如,設計教室、黑板、座位等典型場景;

(2)提供真實對話和問答,作為用戶參與學習知識的渠道;

(3)還原面對面學習場景,例如提醒學生下課簽退功能模擬了線下學習時的下課鈴(如圖4a中H14)。

2.H15加強社交暗示

這條原則的定義是加強非語言的社交暗示,以更流暢、準確地傳達信息。數字學習可能會面臨非語言的社交暗示(如面部表情、手勢、語調、外部特征等)缺失的問題,學生無法與其他課程參與者、教師建立深入聯系[36],妨礙交流內容正確的傳達,增加澄清誤解的時間,造成單方面枯燥思考。因此,平臺設計時可以參考傳統學習模式下的交互行為,加強交流暗示,促進溝通交流。

具體策略包括:

(1)提供表達者語調和音量的檢測及可視化;

(2)提供符合用戶交流情景的手勢、表情包、字幕(如圖4b中H15);

(3)提出讓用戶使用高關聯性的通信通道(如視頻聊天)的建議。

3.H16增加用戶角色的轉變

這條原則的定義是豐富用戶的角色,學生不再只是被動接受知識的瀏覽者。翻轉課堂中師生主導地位的翻轉,具有將被動學習轉為主動學習的優勢[37]。這類角色身份轉變,能提高學生在遠程教育中的投入度。

具體策略包括:

(1)允許同儕評議,閱讀其他學習者的信息來鼓勵同伴和自己學習(如圖4c中H16);

(2)允許優秀用戶成為學習社區管理員,解決他人疑惑;

(3)允許教師角色多元化,有經驗的人都能成為教師,分享知識。

4.H17共建學習社區

這條原則的定義是支持有相同目標的用戶組織活動,增加其歸屬感。維果茨基的理論表明,社區在構建新知識的過程中發揮著重要作用[38]。社區成員之間的社交和協作互動能提高參與者間的凝聚力,讓參與者感受到人情味和歸屬感,促進深層思考。

具體策略包括:

(1)支持用戶創建小型的師生支持小組(如圖4d中H17),與教師和同伴一起營造良好的學習氛圍(自習室、互助小組);

(2)提供幫助學習者尋找潛在同伴互助者的工具;

(3)支持撰寫班級博客以鼓勵與內容相關的交流。

5.H18支持多途徑參與互動

這條原則的定義是提供更多有意義且新穎的互動途徑。不局限于評論、點贊等常見互動方式,豐富的互動方式或動效能增加數字教育平臺的吸引力[39]。

具體策略包括:

(1)支持用戶投票等需要較少認知處理的參與形式,提高反饋效率(如圖4e中H18);

(2)支持用戶表達贊同、鼓勵等積極態度,提供熱情友好的音頻消息;

(3)支持多動效的互動方式,創造用戶意想不到的效果。

三、數字教育幸福體驗設計啟發式原則驗證

(一) 被試

按照尼爾森2000年的實驗,3～5人就可以發現85%的問題,余下15%的問題通常重要程度較低[40]。由此,本實驗招募8 名被試,平均分配至實驗組和對照組,每組分別由2名啟發式評估專家和2名用戶體驗/用戶界面設計專業的研究生組成,所有被試在數字教育平臺設計和可用性測試方法方面都有相關工作經驗。

(二) 實驗對象

實驗選取Coursera網站,在被試測試前,研究人員已對平臺現有用戶評價進行過查閱和搜集,確保該系統對于啟發式評估有足夠數量的可用性問題。

(三) 實驗流程

實驗分為對照組和實驗組進行,對照組使用尼爾森啟發式,實驗組運用本研究開發的數字教育啟發式工具集,共同評價Coursera網站中影響用戶體驗感的因素。實驗在會議室舉行,整個實驗流程包括理解實驗目的和啟發式評估原則、正式評估流程、問卷填寫、半結構化訪談,共計約4小時。

被試依照啟發式評估標準多次使用 Coursera網站,補充可用性問題列表,列表包含問題界面截圖、問題界面位置、違反原則、嚴重等級、問題描述、優化建議(選填),并根據尼爾森的“嚴重程度評定量表”對發現的問題進行評級。同一組的參與者需進行討論,直到對嚴重等級評級達成共識。最后,被試需完成對每個啟發式原則的實用性、易用性、清晰性評分和對整體啟發式的易用性、完備性評分(5分李克特量表:1分表示不符合維度要求,5分表示完全符合)和半結構化訪談。

實驗結束后,研究人員對檢測出的可用性和用戶體驗問題進行比較和編碼,若實驗組能在提出問題數量、較嚴重或較重要問題數量、數字教育領域特有特征方面取得比對照組的尼爾森啟發式方法更好的效果,則可證明所提的工具集有效。

圖5 實驗過程

(四) 實驗結果

對比實驗組和對照組進行的啟發式評估,實驗組使用新的啟發式原則發現了更多的可用性問題。實驗組共發現了71個問題,其中6個被視為關鍵可用性問題,29個為主要可用性問題;而在對照組,被試使用尼爾森啟發式僅發現了56個問題,其中5個被歸為關鍵可用性問題,22個為主要可用性問題。實驗結果如圖6所示。問卷結果的評分上,使用新的啟發式得分更高,在易用性(M=4.25,SD=0.46)和完備性(M=4.13,SD=0.83)維度上存在顯著差異(P≤0.05)。

圖6 問題的數量和嚴重程度

具體可用性問題及違反的具體原則如表 2。

四、結果與討論

比較兩種啟發式原則發現,災難性問題和嚴重問題在數量上相當,說明數字教育啟發式不僅能檢測有關內在動機的問題,也易于檢測操作缺陷。參與評估的被試表示,根據自我決定理論開發的數字教育領域的啟發式工具集具有更清晰的分類,因而更具邏輯性,避免反復對照某個頁面造成時間浪費。

從發現問題的具體內容來看,對照組所發現的大多數問題更偏向界面布局是否容易閱讀、界面元素是否合理,而實驗組發現的大多數問題更涉及用戶的深層次體驗,如在Coursera中為體現課程的權威性收錄了課程名校老師信息,而被試認為這樣的課程展示方式會顯得有更多的廣告成分,體驗感下降;網站支持學生在課程選擇時填寫經驗水平,但未提供填寫的參考依據,不同學生有不同的判斷標準,導致效果不理想;Coursera平臺雖支持學生自主思考,但未涉及學習氛圍營造,導致討論或思考的內容與課程無關。

總的來說,新提出的啟發式工具集比尼爾森的啟發式更有助于識別可用性問題,所識別的問題也與數字教育領域更相關。優越性的一部分原因可能是尼爾森啟發式的通用性造成的[41],另一原因可能是因為尼爾森啟發式原則未提供具體案例進行補充解釋,而數字教育啟發式以卡片的形式很好地解決了這一點。

這項研究局限性可能由被試背景造成。由于數字教育的目標用戶分布在世界各地,同樣的問題可能會被認為嚴重程度存在不同[42]。例如,Coursera網站用戶更多是西方的學生,更強調自主進行選擇(只提供客觀解釋材料,而不過多偏向為用戶推薦)。因此在對問題嚴重程度的判斷上,可能會帶有主觀的成分。其次,可用性評估測試只進行了4小時,發現的問題大多為短時間內體驗提出,而線上學習是個長期過程?！叭鄙賹W習進度發生階段變化的顯示”這類可用性問題可能僅在短時間內較為嚴重,勝任感的益處也可能僅在短時間內有效,未來實驗還需立足長期的學習周期進行測試。

五、結論

本文基于自我決定理論的框架,開發出一套針對數字教育領域的啟發式原則工具集,以輔助設計師進行數字教育平臺的設計,提高數字教育領域學生體驗感。通過實驗驗證發現,數字教育啟發式工具集較尼爾森啟發式原則而言更有助于全面識別有關體驗感的可用性問題,且更適用數字教育領域。此研究結果能為提升數字教育領域中的用戶體驗提供參考。