教育者如何使用多尺度設計儀表板指導創意和技術課程

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摘要和1. 引言

1. 先前工作和2.1 學習活動的教育目標

   2.2 多尺度設計

   2.3 評估創意視覺設計

   2.4 學習分析和儀表板

2. 研究成品/探針

   3.1 多尺度設計環境

   3.2 將設計分析儀表板與多尺度設計環境整合

3. 方法論和背景

   4.1 課程背景

   4.2 教師訪談

4. 研究發現

   5.1 獲取洞見並指導教學行動

   5.2 支持分析的探索、理解和驗證

   5.3 使用分析進行評估和反饋

   5.4 分析作為學生自我反思的潛在來源

5. 討論+啟示：情境化：支持設計教育的分析

   6.1 指示性：通過連結實例展示設計分析

   6.2 通過多尺度設計分析支持設計課程中的評估和反饋

   6.3 多尺度設計分析的局限性

6. 結論和參考文獻

A. 訪談問題

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4 方法論和背景

我們提出了一種方法論，將研究成品/探針部署在特定課程背景中，通過教師訪談收集定性數據，並使用基於Charmaz方法[19]的紮根理論進行定性分析。紮根理論指的是一系列定性「持續比較」研究方法，包括通過觀察和訪談等技術收集數據，轉錄數據，單元化數據，根據對其含義的共同解釋對單元進行分組，命名這些組（即「編碼」），並從這一迭代過程中出現的編碼和類別發展理論[12]。

\ 紮根理論有各種方法論和哲學方法。正如Birks和Mills所闡述的，Charmaz對紮根理論方法論的貢獻之一是「關注作者在

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\ 文本中的位置，他們與參與者的關係，以及寫作的重要性...」[12]。我們在這項調查中披露了我們的立場。技術開發者也在數據收集和分析中扮演了主要角色。此外，開發者並非作為課程的超然科學觀察者；相反，我們與教師合作。我們的合作涉及教學法、技術能力規範和互動設計的共同創建[66]。開發者/定性研究者和教師都是本文的作者。

4.1 課程背景

我們在2020年春季和夏季的5個課程實例中，跨越三個系，調查了研究成品/探針（第3.1節）（表1）。這些設計課程背景多樣。我們將學生在這些課程中執行的設計任務情境化。為了描繪本研究中學生正在進行的創意工作（涉及多尺度設計），我們首先概述每個項目。為了詳細說明學生在項目階段中執行的設計任務，我們隨後詳細闡述了I2的項目交付成果。

\ 當學生完成項目階段時，教師的評估扮演著至關重要的角色。頻繁的評估有助於學生持續進步[57]並實現項目和整體課程目標。由於項目想法和交付成果都組織在多尺度設計環境中，它成為教師定期監控和評估學生工作的一站式場所。因此，儀表板與環境的整合，將多尺度設計分析編織到教師的特定情境中，與他們的教學和評估過程協調一致。

\ 4.1.1 跨領域的作業概述。 以下是5個課程背景中多週作業序列的概述，跨越不同領域（表1）。前兩個作業是互動藝術與設計領域。接下來是機械工程。最後兩個是計算機科學與工程。

\ I1（互動藝術與設計）：學生的任務是一個基於團隊的、為期4週的遊戲界面設計項目。學生研究指定的遊戲類型，然後在考慮美學的同時草繪自己的UI。教師在課程中介紹[多尺度設計環境（第3.1節）]，學生通過該環境組織並展示至少5個遊戲示例，解釋每個示例的UI設計、機制以及任何相似之處。除了草圖外，學生需要使用文本註釋來解釋他們的想法和思考過程。

\ I2（互動藝術與設計）：學生的任務是一個基於團隊的、為期6週的互動裝置設計項目，旨在改善人們對藝術品的體驗。學生研究、概念化、開發、評估並展示基於物理計算技術的互動投影映射。教師在課程中介紹[多尺度設計環境]，學生通過該環境組織並展示靈感來源、項目描述和計劃、概念草圖、故事板以及電路和互動功能的視覺效果。

\ I3（機械工程）：學生的任務是一個基於團隊的、為期2週的類比形成項目。學生確定一個主題，然後通過利用語義詞樹中的類比生成解決方案。教師在課程中介紹[多尺度設計環境]，學生通過該環境組織並展示他們的主題、網絡搜索、已確定的想法以及使用詞樹方法形成的類比。

\ I4和I5（計算機科學與工程）：學生的任務是一個基於團隊的、為期6週的網絡應用項目。學生概念化、開發、評估並展示一個混搭網站，該網站需要利用至少三種不同的網絡服務。教師在課程中介紹[多尺度設計環境]，學生通過該環境組織並展示項目描述、界面草圖、待辦事項列表、燃盡圖、用戶研究發現以及功能產品的視頻。

\ 4.1.2 I2的互動藝術與設計項目交付成果。 這裡我們詳細說明其中一個項目。該項目包含4個交付成果，在6週內完成，學生開發一個互動裝置設計項目。

\ (1) 學生進行技術和概念研究，創建詳細的項目描述和計劃，並開發概念草圖和故事板，同時關注手勢、可用性和用戶體驗。在[多尺度設計環境]中，他們需要包括至少三個靈感來源、兩個互動藝術品，以及他們計劃使用的輸入、輸出和電路類型。

\ (2) 學生使用ProtoPie（一種物理計算工具包）準備與Android手機的電路連接。在[多尺度設計環境]中，他們需要包括展示工作連接的視覺效果。

\ (3) 學生為ProtoPie設計開發低保真原型，應包括顏色和排版。在[多尺度設計環境]中，他們需要包括設計和功能的視覺效果。

\ (4) 學生致力於開發高保真原型，進行用戶研究，並展示他們的項目。在[多尺度設計環境]中，他們包括展示用戶與原型互動體驗的視覺效果和最終演示文檔。

4.2 教師訪談

研究成品/探針被5位設計課程教師和四位助教（TAs）使用。我們在各自課程結束時對教授和助教進行了半結構化訪談，了解他們的體驗。我們詢問教師關於：分析儀表板是否向他們展示了關於學生學習的新內容；他們是否以及如何利用分析進行監控、干預、評估和反饋；他們對按需向學生提供分析的看法；以及他們對分析的理解，以及看到分析與實際設計工作的關係如何影響他們的體驗。完整的訪談問題可以在附錄A中查看。

\ 運用Charmaz的紮根理論定性數據分析方法[19]，兩位作者首先對三份訪談記錄進行了初步編碼。他們會面以使初步編碼保持一致，並形成暫定類別。然後，他們對剩餘的訪談記錄進行了重點編碼，根據需要修改編碼和類別，以適當地表示顯著現象。我們在下一節中呈現這些類別，包括說明這些現象的參與者引述。

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:::info 作者：

(1) Ajit Jain，德克薩斯A&M大學，美國；目前隸屬：Audigent；

(2) Andruid Kerne，德克薩斯A&M大學，美國；目前隸屬：伊利諾伊大學芝加哥分校；

(3) Nic Lupfer，德克薩斯A&M大學，美國；目前隸屬：Mapware；

(4) Gabriel Britain，德克薩斯A&M大學，美國；目前隸屬：Microsoft；

(5) Aaron Perrine，德克薩斯A&M大學，美國；

(6) Yoonsuck Choe，德克薩斯A&M大學，美國；

(7) John Keyser，德克薩斯A&M大學，美國；

(8) Ruihong Huang，德克薩斯A&M大學，美國；

(9) Jinsil Seo，德克薩斯A&M大學，美國；

(10) Annie Sungkajun，伊利諾伊州立大學，美國；

(11) Robert Lightfoot，德克薩斯A&M大學，美國；

(12) Timothy McGuire，德克薩斯A&M大學，美國。

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:::info 本論文可在arxiv上獲取，採用CC by 4.0 Deed（Attribution 4.0 International）許可證。

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