教育者如何使用多尺度设计仪表板指导创意和技术课程

链接表

摘要和1. 引言

1. 先前工作和2.1 学习活动的教育目标

   2.2 多尺度设计

   2.3 评估创意视觉设计

   2.4 学习分析和仪表板

2. 研究工件/探针

   3.1 多尺度设计环境

   3.2 将设计分析仪表板与多尺度设计环境整合

3. 方法论和背景

   4.1 课程背景

   4.2 教师访谈

4. 研究发现

   5.1 获取洞见并指导教学行动

   5.2 支持分析的探索、理解和验证

   5.3 使用分析进行评估和反馈

   5.4 分析作为学生自我反思的潜在来源

5. 讨论+启示：情境化：支持设计教育的分析

   6.1 指示性：通过链接到实例来展示设计分析

   6.2 通过多尺度设计分析支持设计课程中的评估和反馈

   6.3 多尺度设计分析的局限性

6. 结论和参考文献

A. 访谈问题

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4 方法论和背景

我们提出了一种方法论，在特定课程背景中部署研究工件/探针，通过教师访谈收集定性数据，并使用基于Charmaz方法[19]的扎根理论进行定性分析。扎根理论指的是一系列定性"持续比较"研究方法，包括通过观察和访谈等技术收集数据，转录数据，单元化数据，基于对其含义的共同解释对单元进行分组，命名这些组（即"编码"），并从这一迭代过程中出现的代码和类别发展理论[12]。

\ 扎根理论有各种方法论和哲学方法。正如Birks和Mills所阐述的，Charmaz对扎根理论方法论池的贡献之一是"关注作者在

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\ 文本中的位置，他们与参与者的关系，以及写作的重要性..."[12]。我们在这项调查中披露了我们的立场。技术开发人员在数据收集和分析中也扮演了主要角色。此外，开发人员并非作为课程的超然科学观察者；相反，我们与教师合作。我们的合作涉及教学法、技术能力规范和交互设计的共同创建[66]。开发人员/定性研究人员和教师都是本文的作者。

4.1 课程背景

我们在2020年春季和夏季的5个课程实例中，跨越三个系，调查了研究工件/探针（第3.1节）（表1）。这些设计课程背景多样。我们对学生在这些课程中执行的设计任务进行了情境化。为了描述学生在本研究中执行的创意工作（涉及多尺度设计），我们首先概述每个项目。为了详细说明学生在项目阶段执行的设计任务，我们随后详细阐述了I2的项目交付物。

\ 教师的评估在学生完成项目阶段的过程中起着至关重要的作用。频繁的评估有助于学生持续进步[57]并实现项目和整体课程目标。由于项目想法和交付物都组织在多尺度设计环境中，它成为教师定期监控和评估学生工作的一站式场所。因此，仪表板与环境的集成将多尺度设计分析编织到教师的情境背景中，与他们的教学和评估过程协调一致。

\ 4.1.1 跨领域的作业概述。 以下是5个课程背景中多周作业序列的概述，跨越不同领域（表1）。前两个作业属于交互艺术与设计。接下来是机械工程。最后两个是计算机科学与工程。

\ I1（交互艺术与设计）：学生的任务是一个基于团队的、为期4周的游戏界面设计项目。学生研究指定的游戏类型，然后在考虑美学的同时绘制自己的UI草图。教师在课程中介绍[多尺度设计环境（第3.1节）]，学生通过该环境组织并展示至少5个游戏示例，解释每个示例的UI设计、机制以及任何相似之处。除了草图外，学生需要使用文本注释来解释他们的想法和思考过程。

\ I2（交互艺术与设计）：学生的任务是一个基于团队的、为期6周的交互式装置设计项目，旨在改善人们对艺术品的体验。学生研究、概念化、开发、评估并展示基于物理计算技术的交互式投影映射。教师在课程中介绍[多尺度设计环境]，学生通过该环境组织并展示灵感来源、项目描述和计划、概念草图、故事板以及电路和交互功能的视觉效果。

\ I3（机械工程）：学生的任务是一个基于团队的、为期2周的类比形成项目。学生确定一个主题，然后通过利用语义词树中的类比生成解决方案。教师在课程中介绍[多尺度设计环境]，学生通过该环境组织并展示他们的主题、网络搜索、已确定的想法以及使用词树方法形成的类比。

\ I4和I5（计算机科学与工程）：学生的任务是一个基于团队的、为期6周的网络应用项目。学生概念化、开发、评估并展示一个混搭网站，该网站需要利用至少三种不同的网络服务。教师在课程中介绍[多尺度设计环境]，学生通过该环境组织并展示项目描述、界面草图、待办事项列表、燃尽图、用户研究发现以及功能产品的视频。

\ 4.1.2 I2的交互艺术与设计项目交付物。 这里我们详细说明其中一个项目。该项目包含4个交付物，在6周内完成，学生开发一个交互式装置设计项目。

\ (1) 学生进行技术和概念研究，创建详细的项目描述和计划，并开发概念草图和故事板，同时关注手势、可用性和用户体验。在[多尺度设计环境]中，他们需要包含至少三个灵感来源、两个交互式艺术作品，以及他们计划使用的输入、输出和电路类型。

\ (2) 学生使用ProtoPie（一种物理计算工具包）准备与Android手机的电路连接。在[多尺度设计环境]中，他们需要包含展示工作连接的视觉效果。

\ (3) 学生为ProtoPie设计开发低保真原型，应包括颜色和排版。在[多尺度设计环境]中，他们需要包含设计和功能的视觉效果。

\ (4) 学生致力于开发高保真原型，进行用户研究，并展示他们的项目。在[多尺度设计环境]中，他们包含展示用户与原型交互体验的视觉效果和最终演示文档。

4.2 教师访谈

研究工件/探针被5位设计课程教师和四位助教（TAs）使用。我们在各自课程结束时对教授和助教进行了半结构化访谈，了解他们的体验。我们询问教师关于：分析仪表板是否向他们展示了关于学生学习的新内容；他们是否以及如何利用分析进行监控、干预、评估和反馈；他们对按需向学生提供分析的看法；以及他们对分析的理解，以及看到分析与实际设计工作的关系如何影响他们的体验。完整的访谈问题可以在附录A中看到。

\ 运用Charmaz的扎根理论定性数据分析方法[19]，两位作者首先对三份访谈记录进行了初步编码。他们会面以使初始代码保持一致，并形成暂定类别。然后，他们对剩余的访谈记录进行了重点编码，根据需要修改代码和类别，以适当地表示显著现象。我们在下一节中呈现这些类别，包括说明这些现象的参与者引述。

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:::info 作者：

(1) Ajit Jain，德克萨斯A&M大学，美国；当前所属机构：Audigent；

(2) Andruid Kerne，德克萨斯A&M大学，美国；当前所属机构：伊利诺伊大学芝加哥分校；

(3) Nic Lupfer，德克萨斯A&M大学，美国；当前所属机构：Mapware；

(4) Gabriel Britain，德克萨斯A&M大学，美国；当前所属机构：微软；

(5) Aaron Perrine，德克萨斯A&M大学，美国；

(6) Yoonsuck Choe，德克萨斯A&M大学，美国；

(7) John Keyser，德克萨斯A&M大学，美国；

(8) Ruihong Huang，德克萨斯A&M大学，美国；

(9) Jinsil Seo，德克萨斯A&M大学，美国；

(10) Annie Sungkajun，伊利诺伊州立大学，美国；

(11) Robert Lightfoot，德克萨斯A&M大学，美国；

(12) Timothy McGuire，德克萨斯A&M大学，美国。

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:::info 本论文可在arxiv上获取，采用CC by 4.0 Deed（署名4.0国际）许可。

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