關于學生接受遠程實驗影響因素的簡單探索＊

鄭 琦 曾 斌 吳先球

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關于學生接受遠程實驗影響因素的簡單探索＊

鄭 琦 曾 斌 吳先球

摘 要：學生接受遠程實驗，能更好地發揮技術在教學中的使用效能，提高學生科學素養。以技術接受模型和其他技術接受理論為基礎，探索了影響學生接受遠程實驗的因素。研究結果證實了技術接受模型中的決定性因素影響技術的接受程度；同時，學生的滿意度、自我效能感，技術的兼容性和提供的知識源對技術的接受都有重要的影響。結果從實證出發，為遠程實驗進一步改進和推廣提供了理論依據。

關鍵詞：遠程實驗；技術接受；技術改進；技術推廣

近年來，隨著計算機技術和網絡技術的迅速發展，特別是物聯網技術的發展，教育資源的數字化、信息化及其共享利用已成當前教育發展的熱點話題。遠程實驗技術作為物聯網技術的重要分支，已得到了專家和高校的普遍認可。如何讓學生接受基于遠程實驗技術的遠程實驗，發揮其良好的教學效果值得關注。

本研究對學生接受遠程實驗的影響因素進行了探索，為遠程實驗的進一步改進和推廣提供了理論依據。

一、遠程實驗簡介

遠程實驗(Remote Experiment)是指用戶通過互聯網訪問連接實驗設備的遠程計算機，實現對實驗設備的調節和控制，得到反饋的實驗結果和攝像機拍攝的實時實驗現場圖像，在異地完成真實的實驗室實驗。學生進行遠程實驗時，調節的是實驗室真實的儀器，見到的是真實的實驗現象，得到的是真實客觀的實驗數據[1]。遠程控制實驗系統設計如圖1所示。

圖1　遠程控制實驗系統

最早提出遠程實驗思想的是美國的Carnegie Mellon大學[2]，后來美國查塔努加的田納西州大學、美國德克薩斯州立大學、新加坡國立大學相繼開發了遠程實驗[3-5]。在國內，復旦大學、南京大學、上海交通大學、浙江大學、中國科技大學[6-8]、西安交通大學[9]、重慶大學電工電子教學基地[10]陸續開發了遠程實驗。華南師范大學物理學科基礎課實驗教學示范中心多年來從事遠程實驗教學的技術和實踐探討，其現代物理技術實驗室從1999年開始遠程實驗教學的實踐研究，開發了多個遠程實驗，試行開放后反饋效果很好。

然而，迄今為止，絕大多數關于遠程實驗應用的研究都集中于高校教學，幾乎沒有涉及中學學校教育和社會教育。僅有的少數研究中，比較成功的嘗試是香港教育學院和吳先球教授在2007年合作進行了遙控實驗與探究教學的研究，該研究利用遠程控制的串并聯電路板在小學科學課堂上進行了實踐研究[11]，結果顯示開源軟件LabVIEW構建的遠程控制實驗在探究性教學中有助于激發學生的學習熱情，在觀察學習中使用遠程控制實驗系統有助于學生發現特定的學習目標。可見，遠程實驗由高校推向中小學是有廣大空間的。

二、技術接受理論及影響因素概述

1975年Fishbein和Ajzen提出了理性行為理論(Theory of Reasoned Action，簡稱TRA)，廣泛用于解釋和預測個人行為。理性行為理論的隱含有兩種假設：一是人是理性的，其行為表現受意志控制；二是個人的行為意向決定行為是否進行。該理論認為，一個人的行為是由行為意愿決定的，而行為意愿又由個人的態度和主管規范共同決定。其他條件通過態度和主管規范間接影響行為意愿[12]。

在理性行為理論的基礎上，Davis等人于1986年提出了技術接受模型(Technology Acceptance Model，簡稱TAM)。該理論引入了感知易用性和感知有用性兩個認知信念變量。其中感知有用性指一個人認為他可以通過某個特定信息系統提高工作表現的程度；感知易用性指一個人對某個特定信息系統易用程度的認識[13-14]。TAM從心理學角度建立起信息系統中的外部變量與用戶的認知信念、態度和行為意向之間的聯系。

整合TRA和TAM，Icek Ajzen提出了計劃性為理論(the theory of planned behavior ，TPB)[13]。TPB認為即使一個人有很積極的態度和主管規范，他也很難有所表現，因為對他感到對他的行為缺少可控性。因此TPB增加了感知行為控制變量。感知行為控制是一個人對他能否勝任的一個知覺。

E.M.Rogers在2002年提出創新擴散模型，創新擴散模型是對創新采用的各類人群進行研究歸類的一種模型，它的理論指導思想是在創新面前，部分人會比另一部分人思想更開放，更愿意采納創新。理論中提到的相對優越性、兼容性、復雜性、可試性、可觀察性是影響創新擴散的特征[15]。

迄今已有相當學者將上述理論應用到教學技術中，例如，Ronnie Cheun和Doug Vogel在2012年關于在線學習的技術接受模型擴展的研究，2013年劉莉莉大學生網絡學習平臺意向影響因素的研究，均證明技術接受模型的決定性因素主要影響技術的采納[12-13]。Hsin-Hui Chung，Shu-Chu Chen，Min-Hsiu Kuo在2014年關于大學生移動學習的接受性研究中，證明兼容性、自我效能和感知易用性與參與者使用移動設備的行為意圖高度相關[16]。Eunil Park，Ki Joon Kim在2013年的研究中，還提到了移動認知、安全、服務和系統質量、滿意度等因素影響云服務的接受度[14]。不同的教育技術根據其特征和使用人群，建立了與自身配對的接受模型。

三、研究設計

根據已有理論和研究，結合遠程實驗的特征，筆者建立了路徑圖并做出了以下假設。

H1：感知易用性正影響感知有用性。

H2：感知有用性正影響對技術的態度。

H3：感知易用性正影響對技術的態度。

H4：感知有用性正影響行為意圖。

H5：兼容性正影響感知易用性。

H6：對技術的態度正影響行為意圖。

H7：滿意度正影響行為意圖。

H8：知識源正影響感知易用性。

H9：自我效能正影響感知易用性。

路徑圖中涉及8個變量，每個變量用一道題目進行表征。變量及其含義和表征如表1所示。

表1

四、數據分析和研究結論

本研究被試是廣州某高中高一學生，他們在專業教師的介紹和指導下，通過體驗式學習的方式完成遠程實驗，完成問卷并進行路徑分析[17]。共回收問卷120份，有效問卷80份。男性35份，占56.3%；女性45份，占43.8%。通過強迫進入法對模型進行復回歸分析法，結果驗證了路徑分析假設與調查數據是適配的。分析數據見表2。

表2

將上述路徑分析的路徑系數及相關統計量填入原先假設的模型中(如圖2所示)。

圖2　路徑分析示意圖

依據變量間標準化回歸系數值可以得知：“感知有用性”對“對技術的態度”和“行為意圖”兩個內因變量的標準化直接效果值分別為0.364和0.228；“感知易用性”對“感知有用性”和“對技術的態度”兩個內因變量的標準化直接效果值分別為0.457和0.250；“自我效能感”對“感知易用性”內因變量的標準化直接效果值為0.240；“兼容性”對“感知易用性”內因變量的標準化直接效果值為0.332；“知識源”對“感知易用性”和“對技術的態度”兩個內因變量的標準化直接效果值分別為0.386和0.297；“對技術的態度”對“行為意圖”內因變量的標準化直接效果值為0.507；“滿意度”對“行為意圖”內因變量的標準化直接效果值為0.278。

“感知有用性”對“行為意圖”變量的間接效果值(感知易用性→對技術的態度→行為意圖)等于0.364×0.507=0.185，總效果值等于直接效果值加間接效果值0.228+0.185=0.413；同理，“感知易用性”對“行為意圖”的總效果值為(0.250+0.457×0.364)×0.507=0.211。

10條路徑的顯著性檢驗均達到0.05顯著水平。

五、對策建議與展望

由結果可知，可以分別通過增加學生的感知有用性、感知易用性、自我效能感和滿意度改善學生對技術的態度，進而提高行為意圖，增加對技術的接受程度；同時，改進遠程實驗的兼容性，保證知識源獲取途徑，增進有效性亦是增加技術接受程度的重要途徑。筆者通過與體驗學生和相關專家深入交談，并在掌握遠程實驗技術，了解其性能的基礎上，提出了以下具體的建議。

1.感知有用性方面

建議通過深入訪談和調查，了解使用者的需求。因為使用者集中于學生，可以通過教師培訓、學生培訓讓他們充分認識到遠程實驗的教學目標、優勢。同時將技術更多的拓展到內容中來，進行有效學習實踐活動。

2.感知易用性方面

開發者應以降低學生學習使用遠程實驗平臺的時間為重點。在內容設定上考慮使用者的認知水平和經驗，安排難易適中的學習內容、符合邏輯的學習組織。通過清晰的界面、有效的導航結構、簡單的操作和低錯誤率，使系統易于控制。始終堅持“技術不應該成為學習的障礙，學習者不是花費較多的時間去學習軟件的使用”的原則。

3.自我效能感

包括過去的計算機經驗、言語勸說和情緒喚醒。這里可以通過口頭支持、界面鼓勵提示語使低自我效能感的使用者相信自己可以完成遠程實驗。開發實驗時，也可根據不同使用群體安排難度不一的實驗，使實驗符合不同使用者的認知程度，增加使用者的自我效能感。

4.考慮技術的兼容性

設計時應盡量使遠程實驗兼容于多種系統和儀器，可以降低使用障礙。

5.知識源方面

提供充足的教學支持材料和專業指導，開放性的信息等網絡學習環境，高效的交互幫助工具，使用者在遇到困難時可以隨時獲得技術人員的幫助和支持，增加完成任務的信心。

6.提高使用者滿意度

要堅持以人為本，借鑒當前流行的社交軟件，適當增加交流性和娛樂性，建立友好的使用平臺，喚起使用者的使用活力。

通過以上分析，我們可以在使用者接觸遠程實驗前就改進實驗存在的問題，增加此技術的接受程度。

然而，由于研究條件限制等原因，本研究也存在一定的局限性。首先被試群體單一，其結論不能推廣到不同年齡、經驗和文化背景的使用群體。其次，調查樣本有限，無法進行線性結構方程模型分析。最后，國內針對遠程實驗應用方面的研究有限，應針對這種情況進行深入研究，以期更全面深刻的了解影響遠程實驗接受程度的因素。

參考文獻

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作者信息

鄭琦，在讀碩士研究生。華南師范大學物理與電信工程學院，510006

曾斌，碩士，中教高級。廣東實驗中學，510006

吳先球，博士，教授。華南師范大學物理與電信工程學院，510006

*基金項目：廣東省教育科研“十二五”規劃課題《“粵教云”技術支持下的高中物理高效教學模式的研究》(編號：2013YQJK300)