未來教室成熟度模型構(gòu)建與評價標(biāo)準(zhǔn)研究

郭光武，郭玉翠，鄭成棟

（1.青島酒店管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266100；2.青島中學(xué)，山東 青島 266111）

0 引言

當(dāng)下，科技正如火如荼地應(yīng)用于教育教學(xué)領(lǐng)域，教室中教與學(xué)的環(huán)境逐漸向能夠優(yōu)化內(nèi)容呈現(xiàn)方式、提供多種選擇路徑、方便學(xué)習(xí)資源獲取、具有情境創(chuàng)設(shè)和環(huán)境集成管理功能的未來教室轉(zhuǎn)變。未來教室是一種環(huán)境，這種環(huán)境整合新的學(xué)與教方式，融合新的技術(shù)，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)，朝著學(xué)生能力培養(yǎng)方向發(fā)展，注重學(xué)生21世紀(jì)技能培養(yǎng)［1］。

目前，針對未來教室設(shè)計與評價標(biāo)準(zhǔn)的研究相對不多，針對現(xiàn)有未來教室建設(shè)水平及使用成效評判的研究也相對較少，缺乏系統(tǒng)科學(xué)的未來教室發(fā)展路徑及合理有效的評判標(biāo)準(zhǔn)［2］。未來教室的建設(shè)與發(fā)展歷程究竟是怎樣的，經(jīng)歷了什么等級，有什么樣的評價標(biāo)準(zhǔn)等，都是值得深究的研究問題。

1 未來教室成熟度模型構(gòu)建

1.1 成熟度基本假設(shè)及等級劃分

當(dāng)前，許多PM3（生產(chǎn)管理成熟度模型）都結(jié)合自身實(shí)際使用了相應(yīng)的過程等級，用以構(gòu)建和闡述模型內(nèi)容，基本都包含4～6 個等級。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析看，成熟度等級的提高是一個從初級到高級循序漸進(jìn)的過程［3］。

按照成熟度模型等級劃分慣例，本文認(rèn)為未來教室的建設(shè)與發(fā)展具有等級性，且每個等級有其關(guān)鍵域。在不同的等級發(fā)展過程中師生能力及學(xué)與教方式也各不相同，因此對應(yīng)的核心評價指標(biāo)也有所偏重。本文將未來教室的成熟度發(fā)展水平劃分為1～4 個等級，分別為初始階段、發(fā)展階段、優(yōu)化階段、探索創(chuàng)新階段，如表1所示。

Table 1 Level division and characteristics of future classroom表1 未來教室等級劃分及特征

1.2 未來教室成熟度關(guān)鍵域設(shè)計

參考廣東省教育裝備標(biāo)準(zhǔn)、美國《洛杉磯社區(qū)學(xué)院學(xué)區(qū)視音頻智慧教室信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（LACCD AV Smart Classroom Information Technology Standards）、歐盟未來教室建設(shè)方案、智慧教室的“SMART”概念模型等建設(shè)要求［4-5］，結(jié)合調(diào)查問卷及未來教室建設(shè)與應(yīng)用實(shí)地訪談，本文將未來教室成熟度評價指標(biāo)體系劃分為12 個關(guān)鍵域：政策規(guī)劃、經(jīng)費(fèi)保障、技術(shù)保障、隊(duì)伍能力發(fā)展、教室環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、軟件、硬件、教學(xué)資源、拓展模塊、學(xué)與教應(yīng)用及發(fā)展完善機(jī)制，并將12 個關(guān)鍵域歸類為保障環(huán)境、隊(duì)伍建設(shè)、物理環(huán)境及應(yīng)用發(fā)展4個維度。

2 基于成熟度模型的未來教室評價指標(biāo)構(gòu)建

本文通過關(guān)鍵成功因素法，分析未來教室關(guān)鍵影響因素，針對關(guān)鍵影響因素，采用魚骨圖的思路確定提取其具體關(guān)鍵域［6-7］，同時定性分析因素之間的關(guān)聯(lián)度與區(qū)分度，考慮指標(biāo)的合并與刪減，最終形成多層次的評價指標(biāo)體系。

2.1 問卷設(shè)計調(diào)查與數(shù)據(jù)分析

本文邀請未來教室建設(shè)領(lǐng)域的專家對4 大維度、12 個關(guān)鍵域、56 個評價指標(biāo)重要程度進(jìn)行打分評判，對未來教室評價指標(biāo)進(jìn)行篩選與修訂。依托“廣東省未來教室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”與“深圳市龍崗區(qū)數(shù)字教育建設(shè)評估”項(xiàng)目，先后到廣州市4 所學(xué)校，深圳市南山區(qū)6 所學(xué)校，深圳市龍崗區(qū)20余所學(xué)校展開實(shí)地調(diào)研，利用項(xiàng)目專家研討會及到校調(diào)研、考察學(xué)習(xí)的機(jī)會，對在場的專家、校長、教師機(jī)企業(yè)管理者進(jìn)行問卷調(diào)查與訪談。共發(fā)放問卷15 份，問卷均采用當(dāng)場填寫方式，回收率100%。問卷克朗巴哈信度系數(shù)為0.841＞0.8，可以判定經(jīng)過統(tǒng)計得出的數(shù)據(jù)可以信賴，可以作為研究依據(jù)，具體如表2所示。

量表采用了5 級的重要程度遞進(jìn)關(guān)系，其中“第一”表示非常重要，賦值4；“第二”為重要，賦值3；“第三”為一般重要，賦值2；“第四”為不重要，賦值1；“第五”為極不重要，賦值0。結(jié)合上述重要程度及賦值分?jǐn)?shù)，本文認(rèn)為指標(biāo)的重要程度值在2.0以下的則證明該指標(biāo)重要程度較低，可以不予考慮。如果指標(biāo)的重要程度值在3.0以上，則證明該指標(biāo)重要，在3.5以上，則證明該指標(biāo)非常重要。經(jīng)過分析，12 個關(guān)鍵域?qū)?yīng)的56 個指標(biāo)項(xiàng)重要程度均在2.0 以上，可以作為有效指標(biāo)進(jìn)行未來教室成熟度判斷的評價依據(jù)。

本文將專有知識定義為CPIKN中只被某一個協(xié)同成員掌握的知識。基于本文提出的加權(quán)知識超網(wǎng)絡(luò)模型，協(xié)同成員pi擁有的專有知識集合

Table 2 Cronbach's alpha of evaluation index表 2 評價指標(biāo)克朗巴哈信度系數(shù)

2.2 未來教室設(shè)計與評價指標(biāo)體系

根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，結(jié)合前文指標(biāo)體系劃分的保障環(huán)境、隊(duì)伍建設(shè)、物理環(huán)境、應(yīng)用發(fā)展四大維度，去除重要程度值低于“2”的指標(biāo)項(xiàng)得出十二大關(guān)鍵域。具體指標(biāo)體系見表4“指標(biāo)項(xiàng)”一列。

3 基于成熟度模型的未來教室評價標(biāo)準(zhǔn)與方法

3.1 未來教室評價標(biāo)準(zhǔn)

本研究中權(quán)重的確定主要通過專家評判法，經(jīng)過專家研討論證，對領(lǐng)域內(nèi)較權(quán)威的專家學(xué)者及一線教師進(jìn)行問卷調(diào)查。

一級和二級指標(biāo)權(quán)重計算如下：

將總權(quán)重值設(shè)置為1，一級指標(biāo)保障環(huán)境、隊(duì)伍建設(shè)、物理環(huán)境、應(yīng)用發(fā)展4 個維度專家權(quán)重意見為A=（0.17，0.21，0.38，0.24）。關(guān)鍵域（二級指標(biāo)）專家權(quán)重意見如圖3所示。

Table 3 Secondary index weighting表3 二級指標(biāo)加權(quán)

結(jié)合未來教室成熟度評價指標(biāo)體系，按照實(shí)地調(diào)研及專家研討執(zhí)行數(shù)據(jù)分析，得出未來教室4 個維度、12 項(xiàng)關(guān)鍵域及56 項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)成熟度評價標(biāo)準(zhǔn)，具體描述如表4所示。

Table 4 Evaluation criteria for future classroom maturity表4 未來教室成熟度評價標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表

續(xù)表

3.2 基于模糊綜合評價的未來教室成熟度評價

未來教室的構(gòu)成要素相對較為復(fù)雜，在未來教室成熟度評價研究中，由于未來教室成熟度受到諸多不確定性因素影響，屬性較為復(fù)雜［10］，綜合未來教室成熟度構(gòu)成要素的內(nèi)涵及外延特征，本文采用模糊綜合評價法對未來教室成熟度展開評價。

1965 年，美國加州大學(xué)L.A.Zadeh 在《模糊集合》中首次提出模糊性問題，給出模糊概念的定量描述方法［2，12］。模糊綜合評判法是一種行之有效的解決多指標(biāo)綜合問題的輔助決策方法，其應(yīng)用基礎(chǔ)是模糊關(guān)系特性，根據(jù)給出的評價準(zhǔn)則和實(shí)測值，從多個指標(biāo)對被評判事物隸屬等級狀況進(jìn)行綜合性評判［13］。模糊綜合評價流程如圖1所示。

4 實(shí)例應(yīng)用

本文選取廣州市越秀區(qū)某學(xué)校（S 校）作為實(shí)證研究對象，進(jìn)一步驗(yàn)證未來教室設(shè)計與評價標(biāo)準(zhǔn)，同時結(jié)合未來教室成熟度模型，對該校未來教室的建設(shè)與使用作出成熟度評判，針對今后學(xué)校未來教室發(fā)展提出建議。

未來教室成熟度評價指標(biāo)及權(quán)重采用上文研究成果。在實(shí)證研究過程中，借助該學(xué)校未來教室展示觀摩會的機(jī)會，邀請4 名相關(guān)專家、3 名學(xué)校管理者及教師、3 名企業(yè)領(lǐng)域資深專家進(jìn)行等級評判。這些專家及相關(guān)人員對本研究前期工作均較為熟悉，了解未來教室等級層次劃分及越級標(biāo)準(zhǔn)，對本校未來教室建設(shè)水平也有長期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。該評價體系采用和成熟度等級對應(yīng)的4 級量表，即由高到低分別為初始階段、發(fā)展階段、優(yōu)化階段和探索創(chuàng)新階段。對各二類指標(biāo)專家評判情況如表5所示。

Fig.1 Flow of fuzzy comprehensive evaluation圖1 模糊綜合評價流程

將針對i個指標(biāo)做出j評價尺度可能程度的大小稱為隸屬度。按照隸屬度計算方法，設(shè)rij（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）表示二級指標(biāo)Uij對于第j級評判Vj的隸屬度，則有：

計算得出單因素評價指標(biāo)隸屬度如表6所示。

將R 稱為單因素評判矩陣，單因素評判矩陣可視為從U 到V 的模糊關(guān)系矩陣。其中，rij為U 中的因素Ui對應(yīng)V中的等級Vj的隸屬關(guān)系。通過如下方式計算，Ri為等級集合V 上的一個模糊集合，將n個因素的評判集組成一個總

Table 5 Statistics of evaluation expert表5 專家評判人數(shù)統(tǒng)計

Table 6 Single factor evaluation index membership value表6 單因素評價指標(biāo)隸屬度值

的評判矩陣：

將權(quán)數(shù)集與隸屬度集合成算子得B=A°R=（b1，b2，…，bm）為對指標(biāo)的模糊綜合評價。

經(jīng)過歸一化處理后可得：B’=（0.377，0.396，0.196，0.031）

根據(jù)模糊綜合評價最大隸屬度原則，可以得出

B1=（0.472，0.417，0.074，0.037），最大值為0.472；

B2=（0.126，0.063，0.021，0），最大值為0.126；

B3=（0.132，0.494，0.323，0.051），最大值為0.494；

B4=（0.657，0.243，0.1，0），最大值為0.657；

分析單因素模糊綜合評價值可以得出單因素集B1，即保障環(huán)境成熟度，“初始階段”占最大比重（0.472）；隊(duì)伍能力發(fā)展因素集B2“初始階段”占最大比重（0.126）；物理環(huán)境因素集B3“發(fā)展階段”占比重最大（0.494）；應(yīng)用發(fā)展因素集B4“初始階段”占比重最大（0.657）。由此可以判定，案例對象廣州市越秀區(qū)S 學(xué)校未來教室保障環(huán)境處在初始階段，未來教室?guī)熒⒐芾碚叩汝?duì)伍能力處在初始增長階段，有關(guān)未來教室的應(yīng)用發(fā)展方面，也處在初始階段，物理環(huán)境建設(shè)處在發(fā)展階段，領(lǐng)先于其他階段。

從多因素模糊綜合評價看，B’=（0.377，0.396，0.196，0.031），最大比重處在“發(fā)展階段”，最大值為0.396。結(jié)合單因素來看，未來教室物理環(huán)境維度權(quán)重較大，且單因素評判中，未來教室物理環(huán)境維度處在第二定位“發(fā)展階段”。結(jié)合上述結(jié)果可以判斷，S 校未來教室處在成熟度等級第二階段“發(fā)展階段”。

S 校未來教室建設(shè)單位在規(guī)劃及建設(shè)階段將該教室建設(shè)定位為互動型未來教室。評判結(jié)果與S 校未來教室實(shí)際建設(shè)及使用情況較吻合，也進(jìn)一步驗(yàn)證了模型及指標(biāo)體系的有效性，對指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用起到了支撐作用。

5 結(jié)語

未來教室作為教育信息化發(fā)展的生態(tài)產(chǎn)物，其凝聚了學(xué)校教育信息化發(fā)展的核心力量，是學(xué)校教育信息化發(fā)展水平的重要表征，也是學(xué)校師生探討未來學(xué)習(xí)，新型學(xué)與教理念、方式方法。以及學(xué)習(xí)變革的重要支撐環(huán)境。我國教育信息化發(fā)展雖然取得了重要進(jìn)展，但面對日新月異的科技發(fā)展，未來學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)與教方式的變革無處不在、無時不在，學(xué)校學(xué)與教環(huán)境仍然有待提高［14］。近幾年，我國部分地區(qū)特別是廣東省、江蘇省、湖北省、北京市等省市陸續(xù)開始建設(shè)未來教室、智慧教室、數(shù)字化教室等新時代學(xué)習(xí)空間，這為師生在未來教室中開展新型學(xué)習(xí)，變革傳統(tǒng)教學(xué)帶來了前所未有的便利條件和廣闊空間。但分析我國未來教室建設(shè)及應(yīng)用現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，只建設(shè)不應(yīng)用、不能物盡其用、師生應(yīng)用能力有限等現(xiàn)象普遍存在，提高應(yīng)用能力，發(fā)揮未來教室最大價值是亟待解決的問題。基于成熟度模型的未來教室設(shè)計與評價標(biāo)準(zhǔn)研究回答了“未來教室中的主要構(gòu)成要素有哪些、評價標(biāo)準(zhǔn)是什么、未來教室的發(fā)展路徑是怎樣的”等問題。